SU866418A1 - Цифровое устройство управление весовым дозированием - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области весоизмерительной техники, в частности к весодозирующим устройствам, например дл  дозировани  кокса.

Известно устройство дл  весового дозировани  кокса с коррекцией по влажности, содержащее дозатор с цифровыми приборами, задатчики, элементы сравнени , узел коррекции по влажности , датчик химического состава и блок коррекции производительности 1}

Это устройство обеспечивает корректирование заданного соотношени  рудных и топливных частей шихты и корректирует порции /топливного компонента в функции влажности.

Однако оно не обеспечивает необ ходимую точность коррекции по влажности .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  цифровое устройство управлени  весовым дозированием, содержащее рлагомер , датчик веса, блок задани , блок

управлени  загрузкой, реверсивный счетчик импульсов, сумматор, регистр пам ти и переключатель 2.

Недостатком устройства . вл етс  неудовлетворительна  точность дозировани , обусловленна  тем, что ведичина коррекции по влажности определ етс  по заданной массе кокса, а не по массе фактически засыпанного кокса .

Цель изобретени  - повышение точности дозировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены генератор тактовых импульсов, два счетчика импульсов , два регистра сдвига, дополнительный регистр пам ти, делитель частоты, два узла вычитани , четыре триггера, формирователь импульсов, семь элементов И, два элемента ИЛИ, интегратор, компаратор, группа элементов ИЛИ, причем выходы группы элементов ИЛИ подключены к входам реверсивного счетчика импульсов, пр 3 . мые выходы которого подключены к . входам регистра пам ти, а инверсные выходы - к группе входов дополнительного регистра пам ти, выходы которого подключены к входам группы , элементов ИЛИ и к входам первого счетчика импульсов, выходы которого подключены к первой группе входов . сумматора, втора  группа входов которого подключена к выходам блока задани , а выходы сумматора соединены с входами группы элементов ИЛИ, первый и второй управл кицие входы ко.торых подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу Запись реверсивного счетчика импульсов, вход Реверс которого подключен к первым входам второго, четвертого и п того элемен а И и к первому выходу первого триг гера, второй выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подклю чен к выходу формировател  импульсов к входу Запись первого счетчика импульсов и ко второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго регист ра сдвига, первый выход которого подключен к первому входу первого триггера и ко входу Установка О ре версивного счетчика импульсов,счетны вход которого подключен к выходу вто рого узла вычитани  и к второму вхо ду второго элемента И, третий вход которого подключен к выходу первого триггера, а выход - к счетному входу второго счетчика импульсов, вход За пись которого подключен ко второму входу первого триггера, к выходу шее того элемента И, и к первому входу четвертого триггера, второй вход кот рого подключен к выходу седьмого эле мента И, первый вход которого подклю чен к выходу компаратора, а второй вход - к первому выходу блока управлени  загрузкой и к первому входу переключател , выход которого через. интегратор подключен к входу компаратора , а второй вход переключател  подключен к выходу п того элемента Ник входу блока управлени  загрузкой , второй выход которого подключен К первому входу первого элемента ИЛИ, входу Установка О дополнитель кого регистра пам ти и к первому вхо ду третьего триггера, второй вход ко торогоподключен к входу Запись до 84 полнительного регистра пам ти и к выг ходу первого элемента И, первый вход которого подключен к выходу третьего триггера, а второй вход- к первому выходу первого регистра сдвига и входу Запись регистра пам ти, при этом выход влагомера подключен тс первому входу первого узла вычитани , второй вход которого подключен к выходу де-. лител  частоты, а выход - к первому входу второго узла вычитани , второй вход которого подключен к входу делител  частоты, к первому выходу генератора тактовых импульсов и к счетному входу первого счетчика импульсов , выход которого подключен к входу формировател  импульсов, а его входы соединены с выходами датчика веса, второй выход генератора такто вых импульсов подключен ко вторым входам первого и второго регистров сдвига , второй выход первого из которых подключен ко второму входу группы элементов ИЛИ и второму входу второго элемента ИЖ, а второй выход второго регистра сдвига подключен к первому входу второго элемента ИЖ, а третий выход - ко второму входу второго триггера, первый вход которого св зан с третьим,выходом первого регистра сдвига через второй вход первого элемента ИЛИ, а выход реверсивного счетчика импульсов подключен ко второму входу п того элемеата И. На .чертеже показана структурна  схема устройства. Устройство с.одержит влагомер 1, датчик веса 2, блок задани  3,блок управлени  загрузкой 4, генератор 5 тактовых импульсов, первый и второй счетчики импульсов 6 и 7, ревер-сивный счетчик импульсов 8, сумматор 9, первый и второй регистры сдвига 10 и П, дополнительный регистр пам ти 12, регистр пам ти 13, делитель частоты 14, первый и второй узлы вычитани  15 и 16, триггеры 17, 18 i 19 и 20 с раздельным запу-ском, формирователь импульсов 21, элементы И 22-28, элементы ИЛИ 29 и 30, группу элементов ИЛИ 31, переключатель 32, интегратор 33, компаратор 34. Устройство работает следующим образом . Генератор 5 генерирует импульсы с частотами f и f2,пpичeм выполн етс  условие f . Информаци  о влажности материала в частотной форме f с влагомера I поступает на первый вход узла вычитани  15, на второй вход которого с выхода делител  частоты 14 поступает частота - (п-коэффициент делени ). В узле вьгчитани  15 определ етс  разность между частотами f-yin . Частотный сигнал fn поступает также на первый вход узла вычитани  16, на второй вход которого поступает частотный сигнал, равный ( р ) На выходе узла вычитани  16 получаетс  частотный сигнал 1 определ емый как

-(Ч- 1 Я

бык

Необходимым условием работы вычитани  15 и 16  вл етс 

„

Тактова  частота и коэффициент делени  выбираютс  из отношений

-L

&

п

0,01

где f - эталонна  частота

W - влажность материала. Таким образом, частота на выходе узла вычитани  16 fftbin. будет мен тьс  в зависимости от влажности материала от ,дo fj,npH изменении влажности от w по j; соответствии с выражением

I

1

W Ч- (f п )fi(i-o,oi.w)

в блоке задани  3 устанавливаетс  задание о требуемой массе дозы кокса в коде N- , который поступает в сумматор 9. Информаци  о массе влажного метариала с учетом массы пустог бункера в обратном коде N N,4- датчика веса 2 поступает на группу входов счетчика импульсов 6, на счетный вход которого поступает частотный сигнал f. После заполнени  счетчика импульсов 6 на его -выходе по вл етс  импульс, поступающий через формирователь импульсов 21 на вход Запись счетчика импульсов 6, разреша  запись-в него кода N. Таким образом, в счетчике импульсов 6 посто нно идет преобразование входной информации о массе влажного материала и массы тары во временной интервал , определ емый как

М Кч, + NT

t :Еа € а

TQ

Импульсы переноса с формировател  импульсов 21 поступают также на первые входь элементов И 24 и 25. В зависимости от состо ни  триггера 18 5 имеетс  два режима работы системы: первый - режим определени  массы сухого материала, второй - режим дозировани .

С приходом команды Затвор закрыт 0 из блока управлени  загрузкой 4, сигнализирующей о начале загрузки бункера , начинаетс  первый цикл работы системы. Импульс команды Затвор закрыт поступает на вход Установка О регистра пам ти 12, осуществл   в нем гащение информации, на первый вход триггера 19, и через элемент ИЛИ 29 на первый вход триггера 18, устанавлива  их в единичное состо ние. Единичный потенциал с выхода триггера 19 поступает на вход элемента И 22. Единичный потенциал с первого выхода триггера 18 поступает на вход элемента И 25. С 5 приходом импульса переноса с выхода формировател  импульсов 21 начинаетс  первый режим работы устройства. Импульс переноса через элемент И 25 поступает на первый вход регистра Q сдвига I1 и сдвигаетс  тактовый частотный f. Регистр сдвига 11 последовательно задает команды в первом режиме работы устройства. I

С первого выхода регистра сдвига 5 11 команда поступает на вход Установка О реверсивного счетчика импульсов 8 и вход триггера 17, устанавлива  их в-нулевое состо ние. Со второго выхода регистра сдвига 1I 0 команда поступает на первый управл ют щий вход группы элементов ИЛИ 31, разреша  прохождение кода из регистра пам ти 12 через группу элементов ИЛИ 31. Эта же команда через элемент 5 ИЛИ 30 поступает на вход Запись реверсивного счетчика импульсов 8, разреша  запись в него кода из регистра пам ти- 12. Поскольку в первом такте регистр пам ти 12 обнулен, то 0 реверсивный счетчик импульсов .8 не измен ет своего состо ни , с третьего выхода регистра сдвига 11 команда поступает на второй вход триггера 28, переключает его в нулевое состо J ние. Нулевой потенциал с первого выхода триггера 18 поступает на вход Реверс реверсивного счетчика импульсов 8, устанавлива  его в режим сложени . .Частотные сигналы f.

Claims (2)

1. ВЫ 7 с .выхода узла вычитани  16 поступаю на счетный вход реворсивного счетчи ка импульсов 8. Набор информации в реверсивном счетчике 8 производитс  за врем , определ емое счетчиком импульсов 6. Поскольку весовой бункер еще не заполнен материалом,то временный интервал, задаваемый счетчиком импульсов, пропорционален масс пустого бункера, т.е. tЗа это врем  в реверсивном счетчике импульсов 8 будет набран код, соответствующий массе пустого бункера N - (10,01У)т N с 4-- f ftwn- ebixf так как влажность равна нулю. С приходом очередного импульса п реноса с выхода формировател  импульсов 21 начинаетс  второй режим работы системы. Импульс переноса пос тупает через элемент И 2А на первый вход регистра сдвига 10 и сдвигаетс  тактовый частотный . Регистр сдвига 10 последовательно задает команды во втором режиме работы системы. С первого выхода регистра сдвига 10 команды поступает на вход Завись регистра пам ти 13, разреша запись кода, полученного в реверсивном счетчике импульсов 8 в первом ре жиме. Эта команда поступает также че рез элемент И 22 на вход Запись регистра пам ти 12, осуществл   в не го запись обратного кода, полученного в счетчике 8, и на второй вход триггера 19, устанавлива  его в нуле вое состо ние. Нулевой потенциап с выхода триггера 19 поступает на вход элемента И 22 и запрещает в дальнейщем запись информации в регистр пам ти 12, в котором, таким образом, записана информаци , соответствующа  массе пустого бункера N-J-. Со вто рого выхода регистра сдвига 10 команда поступает на второй управл ющуй вход группы элементов ИЛИ 31, ра реша  прохождение информации о задан ном значении массы дозы кокса N-j из сумматора 9 через группу элементов ИЛИ 31. Одновременно эта команда пос тупает через элемент ИЛИ 30 на вход Запись реверсивного счетчика импульсов 8, разреша  запись в него ко да N-j , соответствующего заданной се, С третьето выхода регистра сдвиг 88 10 К(1м:и1дп поступает через элемент ИЛИ 29 на вход IpHTTepa 18, устананлива  его в единичное состо ние, при этом единичный потенциал с выхода триггера 18 поступает на вход элементов И 23, 25 и 26 и на вход Реверс реверсивного счетчика импульсов 8, устанавлива  его в режим вычитани . В реверсивном счетчике импульсов 8 за врем  t определ етс  разность двух кодов. (), , . где Np- масса сухого материала, т.е. определ етс  разность между задан1а1М значением массы дозы кокса и массой сухого материала, фактически засыпаемого в бункер. Далее работа системы в двух режимах повтор етс  автоматически . По мере загрузки бункера коксом возрастает временной интервал t,пропорциональный массе влажного материала . При этом в первом режиме работы устройства определ етс  масса сухого материала, засыпанного в бункер с учетом массы пустого бункера, так как информаци  о массе пустого бункера , .определ ема  в первом такте, из регистра пам ти 12 каждый раз записываетс  в реверсивном счетчике импульсов 8. Nc t.f9j,,-N N (1-0,0-1 Wj-NTBO втором режиме работы устройства происходит сравнение заданного значени  массы дозы кокса с массой сухого материала, засыпанного в бункер UN Nj- NC При достижении массы сухого материала N заданного значени  N -, во втором режиме работы системы на выходе реверсивного счетчика импульсов 8 по вл етс  импульс переноса, который через схему И 26 поступает в блок управлени  загрузкой 4 дл  отключени  питател  кокса (на чертеже не показан). По окончании загрузки бункера и начале высыпки кокса в скип из блока управле 1и  загрузкой 4 через элемент И 28 поступает команда Затвор открыт, котора  переключает триггер 20 в единичное состо ние. Единичный потенциал с пыхола гера 20 поступает на вход -.элемента И 27, разреша  прохождение одного и пульса переноса с выхода ревер(;ивного счетчика импульсов 8 в очередном втором режиме через элемент И 2 на вход Запись счетчика импульсов 7 и на входы триггеров 17 и 20 iViH их переключени . При этом в сч чике импульсов 7 записываетс  инфор маци  о массе пустого бункера в обратном коде. Нулевой потенциал с выхода триггера 20 поступает на вхо элемента И 27 , запреща  в дальнейшем прохождение импульсов переноса. Единичный потенциал с выхода тригге ра 17 поступает на вход элемента И 23, разреша  прохож,цение частотных сигналов fgjji на счетный вход счетчика импульсов 7. В результате чего, в счетчике импульсов 7 наберетс  информаци  о массе сухого кок са, засыпанного в бункер сверх зада ной дозы, с учетом массы пустого бу кера. Nn(i-ti)f,(l-0,CHw)-NT(N(.-Wjl-Ni где М„- код, соответствующий информации о массе пересыпа кокса сверх дозы; t,- врем  на.бора, пропорциональное массе влажного материала t - врем  набора информации о м се материала до момента дос тижени  заданного значени . Информаци  о массе пересыпа N, из счетчика импульсов 7 поступает на вход сумматора 9, где определ етс  разность между заданным значением дозы и величиной пересыпа. а,г - п т.е. производитс  коррекци  задани  на величину пересыпа в первом цикле дозировани . Скорректированна  величина Мзс.задани  поступает на входы элемента ИЛИ 31. На этом первый цик дозировани  заканчиваетс . Таким образом, в первом цикле дозировани  определена масса пустого бункера и масса сухого материала, фа тически засыпанного в бункер, выдана команда на окончание : агрузки бункера при достижении массы сухого кокса заданного значени , определена масса сухого кокса, засыпанного к бункер сверх заданног-о значени  и проведена корректировка гзаданчого чнлчени  мас сы до-ы кокса 1П no;ii;4H iv шресыпа. 810 В следующем цик.;1е дозировани  вьгполн ютс  аналогичные операции, прн чем команда на отключение питател  кокса выдаетс  при достижении массы сухого кокса заданного значени , скорректированного на величину пересыпа в предыдущем цикле. В том случае, когда по технологии, мен етс  скорость загрузки доменной печи (отключение питател  кокса и открытие затвора бункера происходит одновременно) и датчик веса 2 не регистрирует массу кокса, засыпанного сверх ДОЗЫ, в системе предусмотрена блокировка. При этом импульс переноса на выходе элементаИ 26, сигнализирующий о достижении массы сухого кокса заданного значени , поступает на вход переключател  32, который включает интегратор 33. Напр жение на рыходе интегратора 33 начинает расти и поступает на вход компаратора ЗА. в компараторе 34 устанавливаетс  опорное напр жение, выбранное с учетом скорости загрузки и инерционности грохотов. При достижении напр жени  с интегратора опорного напр жени  компаратор 34 переключаетс  и единичный потенциал с его выхода разрешает прохождение сигнала Затвор открыт через элемент И 28. При этом в счетчике импульсов 7 определ етс  величина пересыпа Nj. В том случае, когда скорость выгрузки увеличиваетс  (Пикова  подача ) сигнал Затвор открыт, приход щий раньше заданного времени, поступает на вход переключател  32 и устанавливает интегратор 33 в исходное состо ние и компаратор 34 не переключаетс . Нулевой сигнал с его выхода запрещает прохождение сигнала Затвор открыт в систему. При этом информаци  о величине пересыпа предыдущего цикла сохран етс  дл  последующего цикла. Это позвол ет дозировать кокс с учетом прогнозируемой величины пересыпа. Таким образом, предлагаемое устойство позвол ет определ ть исинное значение массы сухого кока , загружаемого в доменную печь в аждом цикле дозировани , что, в свою чередь, позвол ет вести точный учет атер11ала и его экономию, а также существл ет дозирование кокса с корекцией по трем переменным, одна из оторых - влажность, друга  - масса ересыпа кокса сверх заданного зиаМ чени  в предыдущем цикле дозирова ни , треть  - масса пустого бункера , котора  измен етс  вследствие налипани  материала. В результате этого, интегральна  ошибка дозировани  будет стремитьс  к нулю. Технико-экономический эффект от и пользовани  изобретени  заключает-, с  в том, что устройство позвол ет снизить расход кокса на тонну выплав л емого чугуна, вести точный учет расхода массы сухого кокса, стабилизировать тепловой режим доменной печи . Формула изобретени  Цифровое устройство управлени  бесовым дозированием, содержащее влагомер, датчик веса, блок задани , блок управлени  загрузкой, реверсивный счетчик импульсов, сумматор, регистр пам ти и переключатель, о т л ч ающе е с  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены генератор тактовых импульсов, два счетчика импульсов ,два регистра сдв га, дополнительный регистр пам ти, делитель частоты, два узла вычитани  четыре триггера, формирователь импульсов , семь элементов И, два элеме та ЛЛИ,.интегратор, компаратор, груп па элементов ИЛИ, причем выходы груп пы элементов ИЛИ подключены к входам реверсивного счетчика импульсов, пр  мые выходы которого подключены к ВХО дам регистра пам ти, а инверсные вых ды - к группе входов дополнительного регистра пам ти, выходы которого под ключены к входам группы элементов ИЛИ и к входам первого счетчика импу льсов, выходы которого подключены к первой группе входов сумматора, втора  группа входов которого подклю чена к выходам блока задани , а выхо ды сумматора соединены с входами группы элементен ИЛИ, первый и второй управл ющие входы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко вхо ду Запись реверсивного счетчика им пульсов, вход Реверс которого подключен к первым входам второго, четвертого и ПЯТО1Ч1 элемента И и к первому выходу первого триггера, второй выход которого подключен к пер 8 .12 вому входу третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу формировател  импульсов,к входу Запись первого счетчика импульсов и ко второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго регистра сдвига, первый выход которого подключен к первому входу первого триггера и ко входу Установка О реверсивного счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу второ.го узла вычитани  и к второму входу второго элемента И, третий, вход которого подключен к выходу первого триггера, а выход - к счетному входу второго счетчика импульсов, i вход Запись которого подключен ко второму входу первого триггера, к выходу шестого элемента И, и к первому входу четвертого триггера,-второй вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, первый вход ко- торого подключен к выходу компаратора , а второй вход - к первому выходу блока управлени  загрузкой и к первому входу переключател , выход кото--- рого через интегратор подключен к входу компаратора, а второй вход переключател  подключен к выходу п того элемента И и к входу блока управлени  загруэкой, второй выход которо- го подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, входу Установка О дополнительного регистра пам ти и к первому входу третьего триггера, второй вход которого подключен к входу Запись дополнительного.регистра пам ти и к выходу первого элемента И, первый вход которого подключен к выходу третьего триггера, а второй вход - к первому выходу первого регистра сдвига и входу Запись регистра пам ти, при этом выход влагомера подключен к первому входу первого узла вычитани , второй вход которого подключен к выходу делител  частоты, а выход - к первому входу второго узла вычитани , второй вход которого подключен к входу делител  частоты, к первому выходу генератора тактовых импульсов и к счетному входу первого счетчика импульсов, выход которого подключен к входу формировател  импульсов, а его входы соединены с выходами датчика веса, второй выход генератора т;1кта зых импульсов подключен ко вторым входам первого и второго регистров сдвига.

   13

   вторйй выход первого из которых подключен ко второму входу группы элементов или, а второй выход второго регистра сдвига подключен к первому вхо; ду второго элемента ИЛИ,а третий выход - ко второму входу второго триггера , первый вход которого св зан с третБим выходом первого регистра сдвига через второй вход первого . элемента ИЛИ, а выход реверсивного

   664181

   Счетчика импульсов подключен ко второму входу п того элемента И.

   Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе с 1. Авторское свидетельство СССР № 520516, кл. G 01 G 19/ЗА, 1975.
2. 2. Механизаци  и автоматизаци  управлени . Научно-производственный ; сборник, 1976, 5, с. 32-34 (протоto тип).