SU1654674A1

SU1654674A1 - Автоматический комбинационный весовой дозатор

Info

Publication number: SU1654674A1
Application number: SU884488586A
Authority: SU
Inventors: Алексей Петрович Шлемов; Владимир Николаевич Пашнин
Original assignee: Предприятие П/Я А-3595
Priority date: 1988-10-03
Filing date: 1988-10-03
Publication date: 1991-06-07

Abstract

Изобретение относитс к области весового дозировани и может быть использова- но дл непрерывного дозировани материалов с различными статистическими свойствами. Целью изобретени вл етс непрерывность и ускорение процесса перенастройки при изменении вида или свойств дозируемого материала. С поНсова- и ми тс рели помощью генератора 11 комбинаций осуществл ютс подключение датчиков 6 веса то к входам блока 9 вычислени среднего веса, то к входам сумматора 10 и запоминание во втором блоке 21 пам ти каждой последующей лучшей (оптимальной с точки зрени набора веса дозы) комбинации до момента исчерпани всех возможных комбинаций. Величина наиболее оптимального веса дозы сравниваетс в блоке 18 вычитани с заданным весом дозы,и полученна величина рассогласовани поступает в блок 17 обработки сигнала рассогласовани , представл ющий собой линейный дискретный рекурсивный фильтр. Благодар рекурсивному характеру фильтра величина сигнала рассогласовани из цикла в цикл уменьшаетс по абсолютной величине. 2 ил. L / I A, aj/ сзъ т ъ-хт 7 Л.-НГПЙГ ьЈ Jd л-€5 И о ел J О vj Јь

Description

Изобретение относитс к области весового дозировани и может быть испопьэова- но дл непрерывного дозировани материалов, имеющих различные статистические параметры, таких, например, как макаронные издели , конфеты, фрукты.

Целью изобретени вл етс непрерывность и ускорение процесса перенастройки при изменении вида или свойств дозируемого материала.

На фиг. 1 изображена структурна схема дозатора; на фиг.2 - обобщенна структурна схема дозатора с раскрытой структурой устройства обработки сигнала рассогласовани .

Автоматический комбинационный весовой дозатор содержит устройство 1 распре- делени входного потока материала, св занное со снабженными управл емыми загрузочными окнами 2 N питател ми 3. под которыми размещены весовые бункеры 4, снабженные управл емыми разгрузочными окнами 5 и датчиками 6 веса и установленные над приемником 7 дозы, N управл емых коммутаторов 8, входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков 6 веса, первые выходы - к входам блока 9 вычислени среднего веса, вторые выходы - к входам сумматора 10, а управл ющие входы - к соответствующим выходам генератора 11 комбинаций, которые подключены к входам блока 12 управлени разгрузкой, выходы которого соединены с соответствующими управл емыми разгрузочными окнами 5 и входами блока 13 управлени загрузкой, выходы которого соединены с входами соответствующих питателей 3, а (N+1)-u вход блока 13 управлени загрузкой подключен к выходу блока 14 выработки управл ющего воздействи , первый вход которого соединен с блоком 15 управлени , подключенного своим вторым выходом к (N+1)-u входу блока 12 управлени разгрузкой, а второй вход - последовательно с выходом первого блока 16 пам ти, первый вход которого св зан с выходом блока 17 обработки сигнала рассогласовани , второй вход которого совместно с вторым входом первого блока 16 пам ти подключен к (N+1)-My входу блока 12 управлени разгрузкой, а первый вход подключен к выходу блока 18 вычитани , к первому входу которого подключен задатчик 19 среднего веса, причем к выходу сумматора 10 подключен блок 20 сравнени , выход которого св зан с (М+2)-м входом блока 12 управлени разгрузкой, вторым входом второго блока 21 пам ти и первым входом блока 22 подачи сигнала среднего веса, вторым входом подключенного к выходу блока 9 вычислени среднего веса, а выходом - к первому входу второго блока 21 пам ти, выход которого подключен к второму входу блока 18 пычигани , задатчик 23 времени загрузки

и задатчик 24 времени разгрузки, подключенные к соответствующим входам блока 15 управлени .

N управл емых коммутаторов 8, сумматор 10, генератор 11 комбинаций, блок 12

0 управлени разгрузкой и блок 20 сравнени образуют схему 25 поиска оптимальной комбинации ,

Блок 17 обработки сигнала рассогласовани состоит из блоков 26 и 27 умножени ,

5 сумматора 28 и бпока 29 пам ти, первый вход которого совместно с выходом сумматора 28 соединен г, первым входом первого блока 16 пам ти, второй вход соединен с вторым выходом блока 15 управлени , а вы0 ход - с зходом блока 27 умножени , выход которого подключен к первому входу сумматора 28, второй вход которого св зан с выходом блока 26 умножени , вход которого подключен к. выходу блока 18 вычитани .

5Дозатор работает следующим образом.

Генератор 11 комбинаций по сигналу Старт, поступающему от блока 15 управлени , начинает последовательно выдавать всеврзможные комбинации нулей и единиц

0 на свои выходы, управл ющие положением коммутаторов 8 и поступающие одновременно на блок 12 управлени разгрузкой. Сигналы веса, поступающие от датчиков 6 веса, которыми снабжены бункеры 4, через

5 управл емые коммутаторы 8 поступают либо на входы блока 9 вычислени среднего веса, либо на входы сумматора 10. Последний осуществл ет суммирование сигналов, поступающих от всех подключенных в дан0 ный момент времени к его входам датчиков 6 веса, и выдает суммарный сигнал, который поступает на блок 20 сравнени . Блок 20 сравнени принимает решение о соответствии анализируемой в данный момент вре5 мени комбинации весовых бункеров 4 критерию оптимальности, например попаданию величины суммарного веса наход щегос в них материала в зону между .верхним и нижним допустимыми уровн ми.

0 Нижний допустимый уровень обычно устанавливаетс равным требуемому весу дозы, а верхний допустимый уровень динамически измен етс в процессе поиска и устанавливаетс равнымвесу ,

5 соответствующему наилучшей из всех проверенных на данный момент времени комбинаций весовых бункеров 4. Таким образом, при установлении того факта, что очередна провер ема комбинаци бункеров дает суммарный вес, попадающий в зону между верхним (на данный момент времени ) и нижним допустимыми уровн ми, блок 20 сравнени устанавливает верхний допустимый уровень равным данному суммарному весу и выдает на свой выход управл ющий сигнал обнаружени оптимальной комбинации, поступающий в блок 12 управлени разгрузкой, по которому в нем осуществл етс запоминание данной комбинации. При обнаружении каждой, более оптимальной на данный момент поиска комбинации весовых бункеров 4 блок 20 сравнени , анализирующий выходной сигнал сумматора 10, выдает сигнал управлени , включающий блок 22 подачи сигнала среднего веса и вызывающий запоминание величины среднего веса во втором блоке 21 пам ти. Этот же сигнал управлени вызывает запоминание кода самой этой комбинации в блоке 12 управлени разгрузкой. Таким образом, к концу процедуры поиска в блоке 12 управлени разгрузкой будет находитьс код наилучшей комбинации весовых бункеров 4, суммарный вес дозируемого материала в которых минимально отличаетс от заданного, а во втором блоке 21 пам ти - значение среднего веса дозируемого материала в каждом весовом бункере 4, которые не вход т в эту комбинацию . Сигнал среднего веса Вер сравниваетс с сигналом требуемого среднего веса Во в блоке 18 вычитани , и полученна разность Вр поступает в блок 17 обработки сигнала рассогласовани , представл ющий собой линейный дискретный фильтр. Выбор пор дка и структуры фильтра в общем случае зависит от требуемого качества управлени загрузкой Входным сигналом блока 17 обработки сигнала рассогласовани вл етс величина разности Вр, котора благодар рекурсивному характеру фильтра из цикла в цикл уменьшаетс по абсолютной величине, а выходным - сигнал загрузки В3. Зависимость Вэ от Вр дл рекурсивного фильтра первого пор дка, содержащего только один блок пам ти в своей обратной ветви, определ етс соотношением

В3(1)а-Вр(0- Ь-В3(1-1). где i - номер цикла дозировани ;

В3(1-1) - сигнал загрузки предыдущего цикла дозировани ,

a, b - коэффициенты, определ ющие фильтр и специальным образом подбирающиес .

Фильтр 17 работает следующим образом . Сигнал рассогласовани Вр умножаетс на коэффициент а в блоке 26 умножени , затем поступает на второй вход сумматора 28, на первый вход которого с

блока 29 пам ти поступает сигнал загрузки Вз(И) предыдущего ци«-ла дозировани , умноженный на коэффициент b в блоке 27 умножени .

После того, как генератор 11 комбинаций переберет все возможные комбинации, блок 15 управлени вырабатывает сигнал, по которому одновременно происходит разгрузка весовых бункеров 4, суммарный вес

дозируемого материала в которых был определен блоком 20 сравнени как оптимальный , и запись сформировавшегос сигнала В3 с выхода сумматора 28 в блок 29 пам ти и первый блок 16 пам ти. Длительность разгрузки определ етс величиной, хран щейс в задатчике 24 времени разгрузки. Сигналы разгрузки с выхода блока 12 управлени разгрузкой поступают одновременно в блок 13 управлени загрузкой и также в

нем запоминаютс После окончани разгрузки блок 15 управлени вырабатывает сигнал загрузки, длительность которого определ етс с учетом сигнала загрузки В3 величиной заданного времени загрузки (Т0).

котора хранитс в задатчике 23 времени загрузки. Сигнал загрузки поступает на блок 14 выработки управл ющего воздействи , который формирует сигнал, поступающий на управл емые загрузочные окна 2

питателей 3 и регулирующий длительность загрузки дозируемого материала в весовые бункеры 4 из которых только что произошла выгрузка материала. Длительность загрузки (Т3) определ етс по зависимости

Т3 T0i- а. Вэ.

где а -коэффициент пропорциональности. По окончании загрузки блок 15 управлени вырабатывает сигнал Конец цикла, по которому блоки 12, 13 и 20 переход т в исходное состо ние Один цикл дозировани завершен. Следующий цикл начинаетс по команде Старт, вырабатываемой блоком 15 управлени

Claims

Формула изобретени

Автоматический комбинационный весовой дозатор, содержащий устройство распределени входного потока материала, св занное со снабженными управл емыми загрузочными окнами N питател ми, под которыми размещены весовые бункеры, снабженные управл емыми разгрузочными окнами и датчиками веса и установленные над приемником дозы, N управл емых коммутаторов , входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков веса. первые выходы - к входам блока вычислени среднего веса, вторые выходы - к входам сумматора, а управл ющие входы - к соответствующим выходам генератора комбинаций , которые подключены к входам блока управлени разгрузкой, выходы которого соединены с соответствующими управл емыми разгрузочными окнами и входами блока управлени загрузкой, выходы которого соединены с входами соответствующих питатетелй, а (М+1)-й вход блока управлени загрузкой подключен к выходу блока выработки управл ющего воздействи , первый вход которого соединен с блоком управлени , подключенного своим вторым выходом к (Ы+1)-му входу блока управлени разгрузкой, а второй вход - последовательно с выходом первого блока пам ти, первый вход которого св зан с выходом блока вычитани , к первому входу которого подключен задатчик среднего веса , причем к выходу сумматора подключен блок сравнени , выход которого св зан с (М+2)-ым входом блока управлени разгрузкой и первым входом блока подачи сигнала среднего веса, вторым входом подключенного к выходу, блока вычислени среднего веса, а выходом - к второму входу блока вычитани , задатчик времени загрузки и задатчик времени разгрузки, подключенные к

соответствующим входам блока управлени , отличающийс тем, что, с целью непрерывности и ускорени процесса перенастройки при изменении вида или свойств дозируемого материала, в него введены второй блок пам ти и блок обработки сигнала рассогласовани , первый вход которого соединен с выходом блока вычитани , а выход - с первым входом первого блока пам ти, второй вход которого совместно с вторым

входом блока обработки сигнала рассогласовани подключены к второму выходу блока управлени , первый вход второго блока пам ти соединен с выходом блока подачи сигнала среднего веса, а выход - с вторым

входом блока вычитани , выход блока сравнени подключен к второму входу второго блока пам ти.

А .В

Зм 2

. J

Фиг.2