SU1111034A1 - Дозатор сыпучих материалов - Google Patents

Abstract

ДОЗАТОР СЬШУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий установленный на силоизмерительный преобразователь бункер с питателем, привод которого через усилитель подключен к выходу первого сумматора, загрузчик с приводом, ;3адатчик расхода массы, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, а через первый коммутатор - к интегратору, второй и третий входы сумматора подключены соответственно к выходам блока коррекции и фильтра низких частот с долговременной пам тью, входы-которых объединены и подключены к выходу элемента сравнени , один из входов которого через первый коммутатор соединен с выходом задатчика контролируемой максимальной массы материала в бункере дозатора и вторым входом первого блока сравнени ,сигналов , а другой вход элемента сравнени  через первый коммутатор соединен с выходом второго сумматора, один из входов которого соединен с выходом интегратора, первьш управл ющий вход первого коммутатора соединен с выходом первого блока сравнени  сигналов, а второй его управл ющий вход соединен с выходом второго блока сравнени  сигналов, один из входом которого соединен с выходом задатчика контролируемой минимальной массы материала.в бункере дозатора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности процесса непрерывного дозировани  за счет уменьшени  вли ни  ошибок дозировани  в период загрузки бункера материалом, в него введены установленный на до§ полнительный силоизмерительный преобразователь дополнительный бункер с (Л заслонкой с приводом и датчиком положени , второй и третий коммутаторы, задатчик контролируемой минимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, задатчик контролируемой максимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, третий и четвертый блоки сравнени  сигналов и третий сумматор, причем один из входов третьего сумматора подключен к выходу силоизмерительного оо преобразовател , а другой вход через 4 второй коммутатор соединен с выходом дополнительного силоизмерительного преобразовател  и с одним из входов третьего и четвертого блоков сравнени  сигналов, другие входы которых подключены соответственно к выходам задатчиков контролируемой максимальной и минимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, выход третьего сумматора подключен к второму входу второго : сумматора и к одному из входов пер

Description

вого и второго блоков сравнени  сигналов , выход второго блока сравнени  сигналов подключен к управл ющему входу интегратора, к первому управл ющему входу второго коммутатора и к первому входу привода заслонки дополнительного бункера, выход четвертого блока сравнеии  сигналов подключен к второму управл ющему ходу

второго коммутатора, второму входу привода заслонки и входу третьего коммутатора, управл ющий вход которого подключен к вькоду датчика положени , а выход т к одному входу привода загрузчика, другой вход которого соединен с выходом третьего блока сравнени  сигналов.

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике, в частности к устройствам дл  весового непрерьгоного дозировани  сыпучих материалов в химической, пищевой и других отрасл х промьшленности.

Известен -весовой дозатор непрерывного действи , содержащий расходную емкость с распределителем и питателем , установленным на весоизмерители подключенные к вторичному прибору, выход которого через блок дифференцировани  соединен с одним из входов элемента сравнени , другой вход которого соединен с задатчиком производительности , а выход регул тора через усилитель .мощности подключен к приводу питател  Li 3Такое техническое решение не обеспечивает высокой точности дозировани  во врем  загрузки емкости материалом , поскольку злемент пам ти, запоминающий выходной сигнал регул тора до момента загрузки емкости, может запомнить и всплеск выход (ного cигнkлa регул тора при мгновенных изменени х нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  дозатор сыпучих материалов, содержащий установленный на силоизмерительный преобразователь бункер с питатеjieM , привод которого через усилитель подключен к выходу первого сумматора загрузчик с приводом, задатчик расхода массы, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, а через первый коммутатор - к интегратору , второй и третий входы сумматора подключены соответственно к выходам блока коррекции и фильтра низких частот с долговременной пам тью , входы которых объединены и подключены к выходу элемента сравнени , один из входов которого через первый коммутатор соединен с выходом задатчика кoнтpOJJИpyeмoй максимальной массы материалов в бункере дозатора и вторым входом первого блока сравнени  сигналов, а другой вход элемента сравнени  через первый коммутатор соединен с выходом второго сумматора, один из входов которого соединен с выходом интегратора, первый управл ющий вход первого коммутатора соединен с выходом первого блока сравнени  сигналов, а второй его управл ющий вход соединен с выходом второго блока сравнени  сигналов , один из входов которого соедине с выходом задатчика контролируемой минимальной массы материала в бункере дозатора 23.

Недостатком известного дозатора  вл етс  низка  точность процесса непрерывного дозировани  в период загрузки бункера материалом, поскольку в этот игтервал времени дозатор н управл етс .

Цель изобретени  - повышение точности процесса непрерывного дозировани  за счет сокращени  времени Неуправл емой работы дозатора в период загрузки бункера материалом.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в дозатор сьтучих материалов, содержащий установленный на силоизмерительный преобразователь бункер с питателем,привод которого через усилитель подключен к выходу первого сумматора , загрузчик с приводом,задатчик расхода массы,выход которого подключен к первому входу первого сумматора, а через первый коммутатор - к интегратору , второй и третий входы сумматора подключены соответственно к выходам блока коррекции и фильтра низких частот с долговременной пам тью, входь которых объединены и подключе ,ны к выходу элемента сравнени , один из входов которого через первый коммутатор соединен с выходом задатчика контролируемой максимальной массы материала в бункере дозатора и вторым входом первого блока сравнени  сигналов, а другой вход элемента сравнени  через первый коммутатор соединен с выходом втррого сумматора, один из входов которого соединен е выходом интегратора, первый управл ющий вход первого коммутатора соединен с выходом первого блока сравнени  сигналов, а второй его управл ющий вход соединен с выходом второго блока сравнени  сигналов , один из входов которого соединен с выходом задатчика контролируемой минимальной массы материала в бункере дозатора, введены установленный на дополнительный снлоизмерительный преобразователь дополнительный бункер с заслонкой с приводом и датчиком положени , второй и трет1Й коммутаторы , задатчик контролируемой минимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, задатчик контролируемой максимальной массы материала в дополнительном бун- : кере дозaTopia, третий и четвертый блоки сравнени  сигналов и третий сумматор, причем один из входов третьего сумаатора подключен к выходу силоизмерительного преобразовател , а другой вход через второй кокмутатор соединен с выходом дополнительного силоизмерительного преобразовател  и с одним из входов третьего и четвертого блоков сравнени  сигналов, другие входы которых подключены соответственно к выходам задатчиков контролируемой максимальной и минимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, выход третьего сумматора подключен к второму входу второго сумматора и к одному из входов первого и второго блоков сравнени  сигналов, выход второго блока сравнени  сигналов подключен к Управл ющему входу интегратора, к первому управл ющему входу второго коммутатора и к первому входу привода заслонки дополнительного бункера, выход четвертого блока сравнени 

сигналов подключен к второму управл ющему входу второго коммутатора, второму входу привода заслонки и входу третьего коммутатора, управл 5 ющий вход которого подключен к выходу датчика положени , а выход - к одному входу привода загрузчика, другой вход которого соединен с выходом третьего блока сравнени  сигналов.

О На чертеже показана функциональна  схема дозатора сыпучих материало

Дозатор сьшучих материалов имеет бункер 1 с питaтeлe 2, установленный на силоизмерительный преобразо15 ватель 3, выход которого соединен с ОДНШ4 их входов сумматора 4, другой вход которого через коммутатор 5 соединен с выходом;силоизмерительного преобразовател  6, на которьй уста20 новлен дополнительный бункер 7 с приводом 8, и с одним из входов блоков 9 и 10 сравнени  сигналов, другие входы которых соединены соответственно с задатчиками 11, 12

25 контролируемой минимальной и максимальной массы материала в дополнительном бункере 7. Выход задатчикА 13 расхода массы соединен с первым входом сумматора 14 и через комму30 татор 15 - с входом интегратора 16,

. выход которого соединен с одним из входов сумматора 17, другой вход которого соединен с выходом сумматора 4 и с первыми входами блоков 18

3J и 19 сравнени  сигналов, другие вхо ды которых соединены соответственно с вьпсодами задатчиков 20 и 21 контролируемой максимальной и минимальной массы материала в бункере 1 до40 затора. Кроме того, выход задатчика 20 подключен через коммутатор 15 к одному из входов элемента сравнени  22, другой вход которого через коммутатор соединен с-выходом сумматора

45 17. Выход элемента сравнени  22 подключен к входам блока 23 коррекций и фильтра 24 низких частот с долговременной пам тью, выходы которых подкхпочены соответственно к второму

J.JJ и третьему входам сумматора 14, выход которого соединен через усилител 25 с питателем 2. Выход блока 19 сравнени  сигналов соединен с одним из управл ющих входов коммутатора 15

55 другой управл ющий вход которого i объединен с одним из управл ющих входов коммутатора 5, управл юпрш входом интегратора 16 и первым входом привода 8 дополнительного бун$ 1 кера 7 и подключён к выходу блока 1 сравнени  сигналов. Выход блока 9 сравнени  сигналов подключен к второму управл ющему входу коммутатора 5, к второму входу привода 8 дополнительного бункера 7 и через коммутатор 26 - к одному из входов приво да 27 загрузочного устройства 28, другой вход которого соединен с выходом блока 10 сравнени  сигналов. Выход датчика 29 положени  соединен с управл ющим входом коммутатора 26 Привод 8 соединён с заслонкой 30. Дозатор работает следующим образом . Сыпучий материал из бункера 1 по даетс  питателем 2 в технологическу линию производства. Текущее значение массы материала , наход щегос  в бункере 1 и на питателе 2, измер етс  силоизмерительным преобразователем 3, выходной сигнал которого, пропорциональный измеренной массе материала, поступает через сумматор 4 на один из входов сумматора 17 ипервый вход блоков 18 и 19 сравнени  сигналов, на вторые входы которых поступают сигналы с выходов задатчиков 21 и 20 контролируемой массы материала в,бункере 1. На другой вход суммато ра 17 поступает сигнал с выхода интегратора 16, вход которого подключен через коммутатор 15 к выходу за датчика 13 расхода массы. Таким обр зом в сумматоре 17 происходит сложе ние сигналов, пропорциональных соот ветственно количеству материала, ко торое должно было бы находитьс  в бункере 1 и на питателе 2, и количе ству материала, оставшегос  в бункере 1 и на питателе 2. В установившемс  режиме работы дозатора, если заданный расход материала равен текущему значению выходной величины расхода на выходе элемента 22 сравнени  сигналов сумматора 17 и задатчика 20 контролируемой массы материала, сигнал ошибки дозировани  равен нулю. В случае по влени  отклонени  измеренной величины расхода материала от заданной на выходе элемента 22 сравнени  сигналов сумматора 17 и задатчика 20 контролируемой массы вьфабатываетс  сигнал ошибки дозировани , который поступает на входы корректирующего блока 23 и фильтра 24 низких частот с долговременной 6 пам тью. При этом мгновенные отклонени  расхода на выходе питател  2 от заданной величины устран ютс  за счет управл ющего воздействи ,снимаемого с выхода корректирующего блока 23 через сумматор 14 и усилитель 25 мощности на питатель 2. В результате фильтрации текущего значени  ошиб- ки дозировани  фильтром 24 низких частот с долговременной пам тью на его выходе вырабатываетс  величина управл ющего .воздействи , котора  в сумме с величиной сигнала, снимаемого с выхода задатчика 13 расхода массы, подаетс  на вход питател  2 через усилитель мощности 25, что обеспечивает равенство среднего значени  величины расхода на выходе питател  2 заданной величине расхо ца , снимаемой с выхода задатчика 13 расхода массы. В процессе разгрузки бункера 1 при достижении количества материала в нем, равного контролируемой минимальной величине, заданной в блоке 18 сравнени  сигналов задатчиком 21, с его выхода поступает командный сигнал на управл ющий вход коммутатора 15, которьй, срабатыва , разрывает св зи задатчика 13 с интегратором 16, задатчика 20 с элементом сравнени  22 и сумматора 17 с элементом сравнени  22. Сигнал ошибки, снимаемый с выхода элемента сравнени  22, становитс  равным нулю. При этом на выходе корректирующего блока 23 сигнал становитс  равным нулю, а на выходе фильтра 24 низких частот с долговременной пам тью - величине, котора  будучи просуммированной в сумматоре 14с величиной сигнгша, снимаемого с выхода задатчика 13 расхода массы, обеспечивает равенство средней величины расхода на вьтходе питател  2 заданной величине расхода, заданной задатчиком 13 расхода массы. Одновременно командный сигнал с выхода блока 18 сравнени  сигналов поступает на управл ющий вход интегратора 16, обнул   его выходной сигнал, а также на вход привода 8, открывающего заслонку 30 дополнительного бункера 7, и на управл ющий вход коммутатора 5, который, срабатьша , подключает выход силоизмерительного преобразовател  6 к входу сумматора 4. На выходе сумматора 4 вырабатываетс  сигнал, пропорциональньй сум71

ме сигналов силоизмерительных преобразователей 3 и 6, т.е. сигнал, пропорциональный измер емой массе материала в бункере 1, на питателе 2 и дополнительном бункере 7, который поступает на вход блока 19 сравнени  сигналов, и при достижении суммарным сигналом величины, равной контролируемой максимальной величине заданной задатчиком 20, с выхода блока 19 сравнени  сигналов поступает командный сигнал на управл ющий вход коммутатора 15, которьпЧ,, срабатыва , соедин ет выход задатчика 13 расхода массы с входом интегратора 16, выход задатчика 20 контролируемой массы материала с одним из входов элемента сравнени  22 и выход сумматора 17 с другим входом элемента сравнени  22. При этом в сумматоре 17 происходит сложение сигналов , пропорциональных соответственно количеству материала, которое должно было бы находитьс  в бункере 1, на питателе 2 и дополнительном бункере 7, и количеству материала, оставшегос  в бункере 1, на питателе 2 и дополнительном бункере 7,

Далее работа системы управлени  дозатором аналогична ее работе в период разгрузки бункера 1, т.е. при расходе массы на питател  2, равном заданному, сигнал на выходе сумматора 17 равен сигналу на выходе задатчика 20 контролируемс  массы, а сигнал на выходе элемента сравнени  22 равен нулю.

В случае по влени  отклонени  измеренной величины расхода материала от заданной с выхода элемента сравнени  22 поступает сигнал ошибки дозировани  на входы корректирующего блока 23 и фильтра 24 низких частот с долговременной пам тью. При этом мгновенные значени  отклонени  расхода на выходе питател  2 от заданной величины расхода устран ютс  за счет управл ющего воздействи , вырабатываемого блоком 23, коррекции. В результате фильтрации текущего значени  ошибки дозировани  фильтром 24 низких частот с долговременной пам тью на его выходе формируетс  управл ющее воздействие которое в сумме с величиной сигнала снимаемого с выхода задатчика 13 расхода массы, обеспечивает равенство среднего значени  величины рас48

хода на выходе питател  2 заданной величине расхода.

Таким образом, от начала периода загрузки бункера 1 материалом до момента достижени  суммарным сигналом, снимаемым с выхода сумматора 4, пропорциональным измеренной массе материала в бункере 1, на питателе 2 и дополнительном бункере 7, величины,

равной контролируемой максимальной величине, заданной задатчиком 20, дозатор работает от сигналов, определ емых задатчиком 13 расхода массы и фильтра 24 низких частот с долговременной пам тью, т.е. в этот интервал времени дозатор неуправл етс . Врем  неуправл емой работы дозатора в основном определ етс  темпом загрузки и отличием массы порции материала , подготовленной в дополнительном бункере 7, от заданной задатчиком 11 массы порции и в сравнении с длительностью всего периода сагрузки оно незначительно. 0сновное же врем  загрузки бункера 1 материалом дозатор управл етс  от текущего сигнала ошибки дозировани  и сигнала задатчика 13 расхода массы. При опорожнении дополнительного

бункера 7 сигнал, снимаемьм с выхода силоизмерительного преобразовател  6, становитс  равным нулю, т.е. контролируемой минимальной величине , заданной в блоке 9 сравнени 

сигналов задатчиком 12, и с выхода блока 9 сравнени  сигналов поступает командный сигнал на вход привода 8, закрывающего заслонку 30 дополнительного бункера 7, и на выключение

коммутатора 5, при этом разрываетс  св зь между силоизмерительным преобразователем 6 и сумматором 4.

Сигнал, вырабатьгоаемый датчиком положени  при условии закрыти  заслонки дополнительного бункера 7, поступает на управл ющий вход коммутатора 26, который, срабатьша , пропускает командный сигнал блока 9 сравнени  сигналов на включение

привода 27 загруз очного устройства 28.

Процесс загрузки дополнительного бункера 7 прекращаетс  при достижении количества материала в нем, равного контролируемой максимальной ве|личине , заданной в блоке 10 сравнени  сигналов задатчиком 11.

Применение предложенного дозатора сыпучих материалов позвол ет надежно повысить точность процесса непрерывного дозировани  за счет исключени  вли ни  ошибок дозировани  в период загруэки материала в бункер и сиидить погрешность дозировани  до

0,25%, а также позвол ет уменьшить расход дорогосто щих материалов при их дозировании и обеспечить высокое .качество продукта.

Claims (1)

1. ДОЗАТОР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий установленный на силоизмерительный преобразователь бункер с питателем, привод которого через усилитель подключен к выходу первого сумматора, загрузчик с приводом, задатчик расхода массы, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, а через первый коммутатор - к интегратору, второй и третий входы сумматора подключены соответственно к выходам блока коррекции и фильтра низких частот с долговременной памятью, входы·которых объединены и подключены к выходу элемента сравнения, один из входов которого через первый коммутатор соединен с выходом задатчика контролируемой максимальной массы материала в бункере дозатора и вторым входом первого блока сравнения, сигналов, а другой вход элемента сравнения через первый коммутатор соединен с выходом второго сумматора, один из входов которого соединен с выходом интегратора, первый управляющий вход первого коммутатора соединен с выходом первого блока сравнения сигналов, а второй его управляющий вход соединен с выходом второго блока сравнения сигналов, один из входов которого соединен с выходом задатчика контролируемой минимальной массы материала-в бункере дозатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности процесса непрерывного дозирования за счет уменьшения влияния ошибок дозирования в период загрузки бункера материалом, в него введены установленный на до„ ~ о полнительныи силоизмерительныи пре- jg образователь дополнительный бункер с заслонкой с приводом и датчиком положения, второй и третий коммутаторы, задатчик контролируемой минимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, задатчик контролируемой максимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, третий и четвертый блоки сравнения сигналов и третий сумматор, причем один из входов третьего сумматора подключен к выходу силоизмерительного преобразователя, а другой вход через второй коммутатор соединен с выходом дополнительного силоизмерительного преобразователя и с одним из входов третьего и четвертого блоков сравнения сигналов, другие входы которых подключены соответственно к выходам задатчиков контролируемой максимальной и минимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, выход третьего сумматора подключен к второму входу второго: сумматора и к одному из входов перSU. 1111034 t 1111034 вого и второго блоков сравнения сигналов, выход второго блока сравнения сигналов подключен к управляющему входу интегратора, к первому управляющему входу второго коммутатора и к первому входу привода заслонки дополнительного бункера, выход четвертого блока сравнения сигналов подключен к второму управляющему ^ходу второго коммутатора, второму входу привода заслонки и входу третьего коммутатора, управляющий вход которого подключен к выходу датчика положения, а выход - к одному входу привода загрузчика, другой вход которого соединен с выходом третьего блока сравнения сигналов.