SU637792A1 - Устройство дл управлени сопр женными по нагрузке дозировочными агрегатами - Google Patents

Description

логическим блокам, выходы последних через последовательно соединенные блоки управлени , исполнительные механизмы и регулирующие органы, вторые входы которых соединены с приводами посто нной скорости, соединены с дозировочными агрегатами, датчикч скорости дозировочных агрегатов соединены с вторыми входами цифровых нульорганов , третий выход цифрового нуль-органа дозировочного агрегата с наименьшей скоростью изменени  управл емогс параметра соединен с реверсивным счетчиком (2J.

Минимизиру  врем , в течение которого приготавливаема  смесь подаетс  с нарушением заданного соотношени , известное устройство имеет при этом большие динамические ошибки в подачах компонентов, что приводит к ухудшению качества приготавливаемой смеси в переходных процессах. Кроме того, наличие блока задержек, содержащего многоканальные блоки умножени  и преобразовани  кода во временной интервал, усложн ет реализацию устройства.

Цель изобретени  - повышение точности устройства и улучшение качества приготавливаемой смеси.

Дл  этого в предлагаемое устройство введены переключатели, элементы И-НЕ и дешифраторы , третьи выходы цифровых нульорганов дозировочных агрегатов, кроме агрегата с наименьшей скоростью изменени  управл емого параметра, соединены через последовательно включенные первые переключатели и элементы И-НЕ с реверсивными счетчиками, выходы которых через последовательно соединенные преобразователн кода , дешифраторы и вторые переключатели соединены с соответствующими логическими блоками, управл ющие входы первых переключателей соединены с выходами блока сопр жени ,i

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства дл  двух каналов управлени .

Устройство содержит цифровой задатчик скорости 1, блок 2 задани  соотношений производительности агрегатов, блок 3 выбора режима, блок 4 сопр жений,  вл ющиес  общими дл  устройства, дозировочные агрегаты 5, 6, приводы посто нной скорости 7, 8, регулирующие органы 9, 10, исполнительные механизмы il, 12, блоки 13, 14 управлени  ими, датчики скорости 15, 16, логические блоки 17, 18, цифровые нуЛь-органы 19, 20, реверсивные счетчики 21, 22, вычитающие счетчики 23, 24 и удвоители частоты 25, 26. Все каналы управлени  устройства, кроме первого, содержат также переключатели 27, элементы И--НЕ 28, преобразователь 29 кода , дешифратор 30 и дополнительные переключатели 31, 32.

Выходы 33, 34 блока 2 соотношений, в котором осуществл етс  умножение общего задани  на соответствующие масштабирующие коэффициенты, гюдклкшены к одним входам цифровых нуль-органов 19, 20, а к их другим входам подключен выходы датчиков скорости 15, 16. Выходы 35, 36 цифровых нуль-органов 19, 20, на которых формируетс  знак рассогласовани , подключены к логическим блокам 17, 18 и к блоку 3 выбора режима; выходы 37, 38, на которых формируетс  абсолютное значение рассогласовани , подключены к сигнальным входам удвоителей частоты 25,, 26; выходы 39, 40, на которых формируетс  сигнал момента равенства по величине сравниваемых сигналов, подключены к входам соответствующих логических блоков 17, 18, причем выход 39 первого цифрового нуль-органа 19 подключен к входам всех логических блоков; выходы 41-44, на которых формируютс  значени  текущего рассогласовани  с учетом знака, подключены к сигнальным входам реверсивных счетчиков 21, 22 в первом канале управлени  непосредственно, а во всех остальных каналах - через переключатель 27 и элемент И-НЕ 28. Выходы 45, 46 реверсивных счетчиков 21, 22, на которых формируетс  сигнал обнулени  счетчика, подключены к входам логических блоков 17, 18; выходы 47, 48, на которых формируютс  сигналы знака числа в счетчике, подключены в первом канале управлени  к управл ющему входу вычитающего счетчика 23, а во всех остальных каналах управлени  - к управл ющим входам вычитающего счетчика 24, логического блока 18 и преобразовател  29; выходы 49, 50, на которых образуетс  текущее значение кода числа в счетчике, подключены к установочному входу вычитающих счетчиков 23, 24, а во всех каналах управлени , кроме первого, - также к сигнальному входу преобразовател  кода 29.

Выходы 51, 52 логических блоков 7, 18 подключены к опрашивающему входу реверсивных счетчиков 21, 22 и к запускающему входу удвоителей частоты 25, 26; выходы 53,

54 подключены к входам обнулени  вычитающих счетчиков 23, 24; выходы 55 во всех каналах управлени , кроме первого, подключены к управл ющим входам переключател  27; выходы 56, 57, на которых формируетс  сигнал управлени , подключены через

блоки управлени  13, 14, исполнительные механизмы 11, 12 - к входам регулирующих органов 9, 10, измен ющих скорость вращени  дозировочных агрегатов 5, 6 и получающих вращение от приводов посто нной скорости 7, 8. Выходы 58, 59 блока сопр жени  4, на которых формируютс  сигналы приведени  рассогласовани  первого канала управлени  к i-му каналу управлени , подключены к сигнальным входам переключател  27 Выходы 60, 61 дешифратора подключены

через переключатели 31, 32 к входам логического блока 18.

Работает устройство атедующим образом .

Сигнал общего задани  устройства, по ступающий с цифрового задатчика скорости 1 (или от управл ющего сигнала в след щих системах) в виде частотно-импульсного сигнала, масштабируетс  в блоке соотношени  2 в соответствии с требуемыми соотношени ми между смешиваемыми компонентами путем умножени  его на масштабирующие коэффициенты. С выходов 33, 34 блока 2 сигналы задани  поступают на входы соответствующих цифровых нуль-органов 19, 20, в пос,педних они непрерывно сравниваютс  с частотно-импульсными сигналами fi, пропорциональными текущим значени м производительностей дозировочных агрегатов 5, 6 и поступающими с датчиков скорости 15, 16, подключенных к дозировочным агрегатам. Сигнал рассогласовани  ±А fi, по производительности агрегата поступает на счетные входы реверсивных счетчиков 21, 22 в первом канале управлени  непосредственно, а во всех остальных -- через последовательно соединенные переключатель 27 и элемент И-НЕ 28.

Переключатель 27 в зависимости от сигналов управлени , поступающих от логического блока по выходам 55, пропускает на входы реверсивного счетчика 22 либо только сигнал рассогласовани , либо на разные входы пропускает сигнал от цифрового нульоргана 20 и сигнал от блока сопр жени  4. Блок 28 подавл ет совпадающие импульсы, поступаюшие на разные входы реверсивного счетчика 22 одновременно во времени, чем обеспечиваетс  нормальна  работа реверсивного счетчика При изменении задани  в блоке 3 формируетс  сигнал требуемого режима работы (возмущение по заданию), поступающий на входы логических блоков 17, 8 и определ ющий требуемый алгоритм работы каналов управлени . В первом канале управлени  с минимальной скоростью изменени  производительности, определ емой динамическими свойствами дозировочного оборудовани , сигнал рассогласовани  непрерывно интегрируетс  в реверсивном счетчике 21, в результате чего на выходах 49 его разр дов образуетс  текущее значение интегральной динамической ошибки (ИЗДО) первого канала управлени .

При превыщении величиной ИЗДО заданной зоны нечувствительности в логическом блоке 17 по сигналу с выхода реверсивного счетчика 21 формируетс  сигнал управлени , по которому в зависимости от знака регулирующий орган 9 начинает мен ть с максимально возможной дл  оборудовани  скоростью производительность дозировочного агрегата 5 в сторону компенсации рассогласовани  . В момент компенсации этого рассогласовани  по сигналу ±ЛГ О с выхода 39 цифрового нуль-органа 19 изменение производительности первого дозировочного агрегата прекращаетс . Во всех остальмых кана.лах управлени  в реверсивном счетчике 22 (к-ущестнл етс  непрерывный процесс ()п)е;илсни  разницы между ИЗДО первого канала, приведенного к соответствующему каналу управлени , и ИЗ/Ю соответст5 вую1цего канала управлени . Образующа с  разность между приведенными ИЗД( первого и соответствующего каналов управлени  непрерывно сравимнаетс  с заданной дл  i-ro канала зоно) рр;)кции, определ емой допустимой динамической ошибкой нарушени  по0 дачи i-ro компонента .

Превыша  эту зону реакции, в логическом блоке 18 формируетс  сигнал управлени . Формирование этого сигнала прои.чводитс  следующим образом,

S,,

Младшие разр ды реверсивного счетчика 22 подключены к преобразователю 29, В зависимости от знака разности в счетчике 22 на его выходах 50 образуетс  либо пр мой. либо обратный код. Сигналом знака кода по

выходу 48 управл етс  преобразователь 29 кода. Если код числа пр мой, то он передаетс  на выход преобразовател  29 кода без изменени . Если же код обратный, то он преобразуетс  в пр мой. Следовательно, на выходе преобразовател  29 кода всегда находитс  пр мой код числа в реверсивном счетчике 22. К выходам преобразовател  29 кода пoJ,ключeн дешифратор 30.

По достижении кодом разности заданиых величин, устанавливаемых переключател ми 31, 32, на их выходах по вл ютс  сигналы, поступающие на входы логического блока 18. С помощью переключател  31 устанавливаетс  значение заданной зоны нечувствительности по ИЗДО, а с помощью

S переключател  32 - значение зоны реакции. При превыщении числом разности в реверсивном счетчике 22 заданной дл  i-ro канала зоны реакции на выходе переключател  32 образуетс  сигнал, по которому в логическом блоке 18 формируетс  сигнал управлени , измен ющий с максимально воз,можной скоростью производительность i-ro дозировочного агрегата 6 в сторону компенсации этой разности. Вначале производительность i-ro дозировочного агрегата 6 меньше

5 приведенной производительности первого агрегата 5, а ИЗДО 1-го канала больше приведенного ИЗДО первого канала управлени , так как изменение производительности i-ro агрегата начинаетс  с запаздыванием относительно первого агрегата, определ емым заданной зоной реакции, но затем из-за разности скоростей изменени  производительностей (в первом канале она наименьша ) они сначала уравниваютс  по величине, а з тем (троизводительность i-ro агрегата станет боль5 liie приведенной производительности первого агрегата. Соответственно ИЗДО i-ro канала начинает приближат 1сн по BCMHMHIU к приведенному ИЗДО первою кан.-i.ia.

В м(5мент компенсации рассогласовпни  между сравниваемыми iipuBtvientibiMH ИЗДО на выходе 46 реверсивного счетчика 22 по вл етс  сигнал, по которому логический блок 18 формирует сигнал управлени , реверсирующий направление изменени  производительности i-ro агрегата, котора  начинает уменьшатьс , достига  сначала значени  при веденной производительности первого агрегата , а затем становитс  меньше ее, при этом ИЗДО i-ro канала сначала уменьшаетс  относительно приведенного ИЗДО первого канала, а затем приближаетс  к нему. В момент компенсацни рассогласовани  по сравниваемым ИЗДО на выходе 46 реверсивного счетчика 22 вновь по вл етс  сигнал , по нему реверсируетс  направление изменени  производительности i-ro агрегата. Аналогично работает устройство и при реверсировании направлсЕьч  изменени  производительности 1-го агрегата в моменты компенсации рассогласований по сравниваемым ИЗДО.

Благодар  такому алгоритму работы устройства ИЗДО 1-го канала в переходном процессе следит за изменением приведенного ИЗДО первого канала, отклон  сь от него на величину, не превышающую зоны реакции . Подобным образом работают и все остальные каналы управлени , кроме первого .

Изменение гфоизводительности всех дозировочных агрегатов прекращаетс  по сигналу компенсации рассогласовани  по производительности первого агрегата, поступающему с выхода 39 цифрового нуль-органа 19 на логические блоки всех каналов управлени . В этот момент в разных каналах управлени  могут остатьс  нескомпе сированными небольщие величины остатков4)ассогласований между сравниваемыми приведенными ИЗДО. Эти остатки образуютс  из-за нелинейностей , люфтов, инерционности, нечувствительности и ошибок в работе блоков устройства . Компенсаци  этих остатков за минимальное врем  осуществл етс  путем изменени  производительности соответствующеТо агрегата с максимально возможной скоростью в сторону компенсации остатка и реверса направлени  изменени  производительности в момент компенсации половины этого остатка.

В i-OM канале управлени  этот алгоритм реализуетс  следующим образом.

Если в момент компенсации рассогласовани  по производительности первого агрегата величина остатка в реверсивном счетчике 22 превыщает зону нечувствительности по ИЗДО, то управл ющим сигналом с выхода логического блока 18 по выходу 52 код остатка переписываетс  из реверсивного счетчика 22 в вычитающий счетчик 24, после чего запускаетс  удвоитель частоты 26, на вход которого с выхода 38 цифрового нульор (;1на 20 постуггасг лбсолюгн   неличина сигнала р;)сс()глас()ваии . С выхода удноител  частоты 26 на счетный вход счегчика 24 начинают поступать импульсы удвоенной-частоты . В зависимости от знака кода с выхола 48 реверсивного счетчика 22 вычитающий счетчик 24 устанавливаетс  в такое положение, что счетные импульсы описывают записанное в счетчик число. Списание из счетчика 24 записанного в него остатка удвоенным рассогласованием равноценно описанию половины остатка. Сигналом списани  числа в счетчике 24, поступающим с его выхода на логический блок 18, осуществл етс  реверс исполнительного механизма 12, мен ющего производительность агрегата в обратную сторону. Далее устройство работает аналогично до тех пор, пока в момент ко.мпенсации рассогласовани  по производительности соответствующего агрегата величина остатка в реверсивном счетчике не станет меньще заданной зоны нечувствительности,

котора  выбираетс  меньще зоны реакции.

Предлагаемое устройство, благодар  введению во все каналы управлени , кроме первого , преобразовател  кода, дещифратора -и дополнительных переключателей, позвол ет существенно уменьщить динамические ощибки нарущени  соотношени  между смешиваемыми компонентами в переходных процессах , благодар  слежению ИЗДО каждого канала за приведенными к этим каналам

0ИЗДО первого канала-управлени , имеющего наименьшую скорость изменени  производительности агрегата. Графоаналитический расчет дл  случа , когда скорость изменени  производительности i-ro- агрегата в щесть раз больше приведенной скорости изменени  производительности первого агрегата, показал , что динамическа  ошибка нарушени  соотнощени  в предлагаемом устройстве не превышает -f , тогда как в прототипе она достигает -f 20% от приведенного ИЗДО первого канала. Кроме того, общее отклонение в подаче i-ro ко.мпонента за врем  переходного процесса в прототипе значительно больще , так как динамическа  ощибка нарушени  ссютнощени  одного знака. В предлагаемом же устройстве отклонение в подаче i-ro

S компонента за врем  переходного процесса близко к нулю, так как динамические ошибки нарущени  соотнощени  в моменты реверсов исполнительных механизмов мен ют знак, и отклонени  взаимио компенсируютс .

- Благодар  этому существенно повыщаетс  динамическа  точность работы устройства, а вместе с ней и качество приготавливаемой смеси.

Claims (2)

1. 55Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  сопр женными по нагрузке дозировочными агрегатами. содержащее цифровой залатчнк скорости, подключенный к входам блока задани  соотношений производительности агре1атов и блока выбора ежима, и блок сопр жени , выходы блока соотношений подключены к первым входам цифровых нуль-органов, первые вйходы каждого из которых через соответствующие удвоители частоты подключены к бычитающим счетчикам, а вторые выходы - к логическим блокам, выходы логических блоков через последовательно соединенные блоки управлени , исполнительные механизмы и регулирующие органы, вторые входы которых соединены с приводами посто нной скорости, соединены с дозировочными агрегатами,датчики скорости дозировочных агрегатов соединены с вторыми входами цифровых нуль-органов, третий выход цифрового нуль-органа дозировочного агрегата с наименьшей скоростью изменени  управл емого параметра соединен с реверсивным счетчиком, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, в него введены переключатели, элементы И-Ш-. и дешифраторы, третьи выходы цифровых нульорганов дозировочных агрегатов, кроме агрегата с наименьшей скоростью изменени  управл емого параметра, соединены через последовательно включенные первые переключатели и элементы И-НЕ с реверсивными счетчиками, выходы которых через последовательно соединенные преобразователи кода , дешифраторы и вторые переключатели соединены с соответствующими логическими блоками, управл ющие входы первых переключателей соединены с выходами блока сопр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР ЛГо 2645СЮ, кл. G 05 F, 27.08.68.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 495647, кл. G 05 D 7/06, G 05 В 11/32, 16.08.73.