SU1606875A1 - Устройство дл весового дозировани кусковых ферромагнитных материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области весоизмерительной техники и может быть использовано в литейном производстве и черной металлургии, преимущественно в системах дозировани  и подачи шихты в плавильные агрегаты. Цель изобретени  - повышение точности дозировани  и уменьшение расхода электроэнергии. Устройство содержит секционный электромагнитный схват, тиристорные ключи с регулирующими блоками дл  питани  секций схвата, датчик веса, блок 28 задани  дозы и блок 42 управлени , кроме того, в него дополнительно введены блоки 13 - 16 задани  веро тных значений грузоподъемности секций схвата, коммутаторы 17 - 20 по числу секций, сумматор 21, элемент ИЛИ 22, два компаратора 23, 24, ключ 25, пороговый элемент и блок поиска. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение, относитс  к весоизме зй- тельной технике и может быть использовано в литейном производстве, и tiepHoft металлургии, преимущественно в системах дозировавши и подачи шикты в плавильные агрегаты.

Цель изобретени  - повышение точ-- ности и экономичности.

На фиг.1 схематично показан.сек- ционный электромагнитный схват; на (фиг,2 - функциональна схема управ- зэёни  весодозирующим устройством; на ;фиг.З - функциональна  схема блока -иоиска; на фиг.4 - алгоритм работы

.блока поиска.

Сейщонный электромагнитный схват

(фиг.1) состоит из балки 1 с приводом (не показан), двух подъемных уст- . ройств 2 и 3 с общим приводом 4 сплошного 5 и. секционного б электромагнитов , причем расчетна  грузоподъемность сплошного электромагнита 5 и суммарна  расчетна  грузоподъемность секционного лзле1стромагнита 6 равны.,, Закром 7 разделен перегородкой 8 на две части. В одной части размещена крупна  фракци  9, а в другой части мелка  фракци  10 дозируемого ферромагнитного материала. Др1Я .измерени . массы материала, набранного схватом, использованы силоизмерительные датчики 1I и 12 (например, тензорезистор : ные),включенные последовательно. Схема, приведенна  на фиг., пред- ставл ет собой весодозирующий модуль,  вл ющийс  основой дл  построени  автоматических линий дозир овани  ферромагнитных материалов и, в частное- ти,ферромагнитных компонентов шихты, загружаемых в плавильные агрегаты. Функциональна  схема весодозирую- щего устройства (фиг.2) содержит блоки 13-16 задани  веро тных значе . НИИ грузоподъемности Р.

Р ,Р(. секций захвата, спаренные коммутаторы 17-20, сумматор 21, элемент FJli 22, компараторы 23 и 24, электрошшй, ключ 25, пороговый элемент 26, блок 27 поиска, блок 28 за- Дани  дозы, датчик 29 веса, тиристор ные ключи 30-33i регулирующие устроства 34-37 тиристорных ключей 30-33 .соответственно, выполненные, наприме в виде генераторов линейно измен юще гос  напр жени  во времени при нагаи- чии сигнала на входе, секции 38-41 различной грузоподъемности, вход щие в состав электромагнитного схвата.

лок 42 управлени . Выходы блоков 13-16 соответственно соединены с суматором 21 и элементом ИЛИ 22. Входы омпаратора 23 подключены к выходам сумматора 21 и блока 28 задани  дозы. ходы компаратора 24 подключены к ыходам элемента ИЛИ, блока 28 задаи  дозы и датчика 29 веса, в состав которого вход т датчики 11 и 12. Входы компараторов 23 и 24 через ключ 25 и пороговый элемент 26 подключены к блоку 27 поиска, выходы которого соединены с коммутаторами 17- 20. Выходы тиристорных ключей 30-33 соединены с соответствующими секци ми 38-41 электромагнитного схвата. Управл ющие, входы тиристорных ключей 30-33 соединены соответственно с коммутаторами 17-20 и выходами регулирующих блоков 34-37, входы которых подключены к выходу компаратора 24. Блок 42 управлени  св зан с электронным ключом 25. и блоком 27 поиска и служит только дл  их включени  и отключени . Каждый из блоков 13-16 задани  веро тных значений грузоподъемности секций схвата выполнен в виде стандартного ферродинамического задатчика типа Пф4, выход которого подключен к выпр мителю, а питание осуществлено от стабилизированно го ис- T04HHKai Веро тное значение грузоподъемности Pf- секции схвата дл  конкретного материала определ ют расчетным Цутем либр экспериментально и устанавливают поворотом лимба, задатчика ПФ4. При этом выходной сигнал U.; соответствует веро тной грузоподъемности i-й секции схви.та.

Блок 27 поиска (фиг.З) предназначен дл  реализации алгоритма поиска (фиг.4) итерационным методом Оптимальной комбинации сигнало в, управл ющих работой коммутаторов 17-20. Блок 27 поиска содержит микроконтроллер 43, выполненный на БИСКР145ИК1807, программный блок 44, выполненный на БИС ППЗУ типа КР573РФ5, дешифратор 45 управл ющих сигналов, реализованный на ИСК501ИДШ и блок 46 оптронных ключей , выполненный на оптронах АОУ ЮЗА,, причем контроллер 43 включен таким образом, что его программирующий вход через параллельную шину передачи кода команды -соединен с выходом программного устройства 44, первый и второй yпpaвл юш ie входы котроллера 43 подключены посредством блока оптронных

16068

ключей к выходу порогового элемента 26 и входу блока 42 управлени . :Входы дешифратора 45 подключены к вы- ходам контроллера 43, а выходы демп-i- ;фратора 45- к управл ющим входам коммутаторов 17-20.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии электромагнит-jл ный схват 5,6 наход тс  на заданной высоте над ферромагнитным материалом и его секции 38-41 обесточены. По команде из блока 42 управлени  ключ 25 соедин ет выход компаратора 23 с входом порогового элемента 26.

При этом сигнал на входе порогового элемента 26 равен

15

ли, Uc;- Uj, .

где Ufj-- сигнал, пропорциональный веро тной грузоподъемности i-й секции схвата; сигнал, пропорциональный заданной дозе. Поскольку до включени  блока 27 поиска коммутаторы 17-20 наход тс  в среднем положении, выходы блоков 13-16 не подключены к сумматору 21

5и его выходной сигнал

п

2:и,

о, а

iUg - Uj, Поэтому на входе бло-. ка 27 поиска по вл етс  сигнал, раз- решающий поиск необходимый дл  заданной дозы оптимальной комбинации включаемых секций схвата. Затем по команде из блока 42 управлени  включаетс  блок 27 поиска, выходы которого подключены к управл ющим входам коммутаторов 17-20.

Блок 27 поиска работает следующим образом.

Сигна.д Пуск из блока 42 .З)

35

40

ко к заданной дозе Рд. Выбранна  комбинаци  секций схвата включаетс  посредством соответствующих коммутаторов 17-20, на выходах а которых имеетс  сигнал, поступающий на управл ющий вход тиристорных ключей 30-33. После этого схват 5,6 опускаетс  на материал 9, 10, происходит захват материала секци ми схвата и подъема хвата на заданную высоту. На выходе датчика 29 веса-по вл етс  сигнал Urti пропорциональный фактической до- материала, набранного схватом.

р зе Р

f

По команде из блока 42 управлени  через блок 46 оптронных ключей пост-у- 45 ключ 25 подключает к входу порогового

.пает на первый вход контроллера 43. элемента 26 компаратор 24. Сиглал ни При этом контроллер 43 Начинает выпол- входе порогового элемента 26 в этом н тьпрограмму поиска оптимальной ком- случае равен бинации выходных сигналов Y-. Коман- ди Uc- - (Um - U,).

. ды программы поступают с программного 50 До включени  блока 27 поиска коммута- устройства 44, Алгоритм программ, -горы 17-20 наход тс  в положении О, (фиг.4) реализует итерационный метод поиска.Данный алгоритм поедусматрива- ет поиск оптимальной комбинации секций схвата (до набора материала), сум-гс марна  веро тна  грузоподъемность которых дл  данного материала наиболее близка к заданной дозе, и поиск (после набора материала схватом)той

сигнал на выходе элемента ИЛИис| 0, а сигнал на входе порогового элемента 26 равен

UUj Uj Л%,

т.е. пропорционален отклонению фактической массы дозы от заданной. Если Uqp Uj, то Ди О и доза готова. При

1606875

из включенных секций, веро тна  грузоподъемность которой наиболее близка к величине отклонени  фактической дозы от заданной.

В результате работы контроллера 43 на его выходах формируетс  управл ющий код Yy, который посредством дешифратора 45 управлени  переключател ми 17-20. Остановка блока 27 поис1 а производитс  при срабатывании псрого- вого элемента 26 в момент, когда ли, - и, либо 4U(p. Блок поиска 27 посредством коммутаторов

17-20 подключает ко входу сумматора 21 выходные сигналы Up , Uc-,..., Uci.i) , Cr блоков 13-16, соответствующие веро тным значени м грузоподъемности « екций схвата, в различных комбинаци х по жесткой программе,

реализующей алгоритм итерационного поиска до момента, коцда Ди Au c (где ЛUf -пороговое значение Д U ). При этом на выходе порогового элемента по вл етс  сигнал, прекращающий процесс поиска, и блок 27 отключаетс . В результате найдена така  комбинаци  включаемых секций схвата, при которой веро тное значение суммарной грузоподъемности схвата наиболее ёлиз

5

0

ко к заданной дозе Рд. Выбранна  комбинаци  секций схвата включаетс  посредством соответствующих коммутаторов 17-20, на выходах а которых имеетс  сигнал, поступающий на управл ющий вход тиристорных ключей 30-33. После этого схват 5,6 опускаетс  на материал 9, 10, происходит захват материала секци ми схвата и подъема хвата на заданную высоту. На выходе датчика 29 веса-по вл етс  сигнал Urti пропорциональный фактической до- материала, набранного схватом.

р зе Р

f

По команде из блока 42 управлени  5 ключ 25 подключает к входу порогового

До включени  блока 27 поиска коммута- -горы 17-20 наход тс  в положении О,

сигнал на выходе элемента ИЛИис| 0, а сигнал на входе порогового элемента 26 равен

До включени  блока 27 поиска коммута- -горы 17-20 наход тс  в положении О,

UUj Uj Л%,

т.е. пропорционален отклонению фактической массы дозы от заданной. Если Uqp Uj, то Ди О и доза готова. При

7., 1606875

Ди.0 на входе блока 27 поиска по вл етс  сигнал, разрешающий поиск той из включенных секций схвата, веро тна  грузоподъемность которой найбо8

лее близка к величине uUtj,. По команде из Опока,42 управлени  включаетс  блок 27 поиска, который, последовательно , переключа  коммутаторы 17-20 в положение б, подключает к элемен- Q ту ИЛИ 22 выходы блоков 13-16 в соответствии с включенными секци ми, начина  с блока, вьщодной сигнал которого соответствует наименьшему : значению веро тной грузоподъемности. 5

Б, момент, когда Ди , (где uUcn пороговое значение AU ) на выходе порогового элемента 26 по вл етс  сигнал, прекращающий поиск и

сбрасываетс  в приевшую .емкость (например, посредством конвейера в бадью), дл  последующей загрузки в плавильный агр.егат. Дл  упрощени  бло управлени  приводом перемещени  балки 1 и приводом 4 подъема схвата 5,6 на схеме не показан.

При наборе следущих доз данного материала выбранна  комбинаци  вютю- чаемых секций схвата остаетс  неизмен ной, ,а блок 27 поиска осуществл ет поиск лишь той секции схвата, с которой следует производить сброс избытк материала. При изменении величины до зы и гранулометрического состава материала должна быть соответственно выбрана и изменена необходима  ком бинаци  включае№1х секций схвата в

ИГНаЛ, ну t:r.iJcnncinjuj,rxri

27 поиска отключаетс . В резуль- о соответствии с их веро тной дл  дан: -,,п-пг илоггопм п  гп-ичпппт емностью. в

25

30

блок

тате найдена та секци  схвата из числа включенных, веро  тна  грузоподъемность которой наиболее близка к отклонению Ли, фактической дозы от заданной РЭ„

Если, например, -в результате поиска найдена секци  40, то сброс в нее избытка материала, соответствующего и , осуществл етс  следующим образом Поскольку коммутатор 18 находитс  в положении б, включаетс  регулирующий блок 36, выход которого по дключен к управл ющему входу тиристорного клю- ча 32, питающего секцию 40 электромагнитного схвата. При (p О сигна-п на jj выходе блока 36 отсутствует и ток в секции 40, а следовательно, и ее грузоподъемность максимальны. При поступлений на управл ющий вход блока 36 сигнала Ujp 5 О сигнал на его выходе дО начинает расти по линейному закону, ток в секции 40 соответственно уменьшаетс  и происходит сброс материалу с этой .секции до момента, кoгдa U 0- g , мпмрттт ток в секции 40

ного материала грузоподъемностью. В том случае,, если масса дозы Р прев шает веро тное значение суммарной грузоподъемности схвата, набор дозы, производитс  за два и более раз, пр чем только при последнем наборе, ког п

да Рз 51/сР

15

этот момент ток в секции 4П снова возрастает до первоначгшьной величины.

Благодар  управлению током одной, заранее выбранной секции схвата (из числа включенных), веро тна  Трузо- - подъемность которой наиболее близка 50 к отклонению &U, веро тность сброса в этой секции количества материала, соответствующего uU, значительно возрастает (примерно в 2,5-3,0 раза), что уменьшает погрешность дозировани  55

в каждом цикле.

На этом процесс дозировани -закан-, чиваетс  и материал, набранный схва- том, транспортируетс  балкой 1 и

осуществл етс  поиск оп

тимальной комбинации включаемых, секций с1свата в соответствии с фактичес тическим остатком.

Таким образом, предлагаемое весо- дозирующее устройство дл  кусковых ферромагнитных материалов позвол ет повысить точность дозировани  в 2,5- 3,0 раза за счет включени  оптимальной дл  заданной дозы комбинации сек ций схвата в соответствии с их веро  тной грузоподъемностью и сбросе из бытка материала с той из включенных секций схвата, веро тна  грузоподъем ность которой наиболее близка к отклонению фактической дозы от заданно

Кроме того, использование изобре ни  позвол ет уменьшить расход элек роэнергии, потребл емой электромагн ным схватом в процессе дозировани , за счет включени  не всех секций iсхвата, а лишь оптимальной их комб нации.

Claims (1)

1. Устройство дл  весового дозировани  кусковых ферромагнитных материалов , содержащее секционный эле ромагнитный схват с датчиком веса, тиристорные ключи с регулирующими блоками, подключенные к соответству щим секци м схвата, блок задани  до

8

сбрасываетс  в приевшую .емкость (например, посредством конвейера в бадью), дл  последующей загрузки в плавильный агр.егат. Дл  упрощени  бло управлени  приводом перемещени  балки 1 и приводом 4 подъема схвата 5,6 на схеме не показан.

При наборе следущих доз данного материала выбранна  комбинаци  вютю- чаемых секций схвата остаетс  неизменной , ,а блок 27 поиска осуществл ет поиск лишь той секции схвата, с которой следует производить сброс избытка материала. При изменении величины дозы и гранулометрического состава материала должна быть соответственно выбрана и изменена необходима  комбинаци  включае№1х секций схвата в

о соответствии с их веро тной дл  дан ,,п-пг илоггопм п  гп-ичпппт емностью. в

5

30

jj дО -

ного материала грузоподъемностью. В том случае,, если масса дозы Р превышает веро тное значение суммарной грузоподъемности схвата, набор дозы, производитс  за два и более раз, причем только при последнем наборе, ког- п

да Рз 51/сР

15

.

50 55

осуществл етс  поиск оптимальной комбинации включаемых, секций с1свата в соответствии с фактичес- тическим остатком.

Таким образом, предлагаемое весо- дозирующее устройство дл  кусковых ферромагнитных материалов позвол ет повысить точность дозировани  в 2,5- 3,0 раза за счет включени  оптимальной дл  заданной дозы комбинации секций схвата в соответствии с их веро тной грузоподъемностью и сбросе избытка материала с той из включенных секций схвата, веро тна  грузоподъемность которой наиболее близка к отклонению фактической дозы от заданной.

Кроме того, использование изобретени  позвол ет уменьшить расход электроэнергии , потребл емой электромагнитным схватом в процессе дозировани , за счет включени  не всех секций iсхвата, а лишь оптимальной их комбинации .

Формула изобретени 

1. Устройство дл  весового дозировани  кусковых ферромагнитных материалов , содержащее секционный электромагнитный схват с датчиком веса, тиристорные ключи с регулирующими блоками, подключенные к соответствующим секци м схвата, блок задани  дозы

Фиг.1

r/Jamno Ши.3

шаиевпс ац мк;

Выдать ипр-код yi на выходе KOH/npojj- лера пропорциональна значению Г uci

..

ED Ci:±i

быдать упр. код yi пропорционал&т .