Способ автоматического управления укладкой бетонной смеси и сыпучих материалов

Способ автоматического управления укладкой бетонной смеси и сыпучих материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ УКЛАДКОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ И СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий стабилизацию требуемого отношения интенсивности подачи бетонной смеси к скорости движения питателя путем изменения скорости движения питателя, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют фактическую массу бетонной смеси в форме и фактический путь перемещения питателя, изменяют скорость подачи бетонной смеси и корректируют скорость движения питателя, причем изменение скорости подачи бетонной смеси осуществляют по формуле U,(A5)-flVj , а коррекцию скорости движения питателя осуществляют по формуле V Z-

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ссе СВ

119 А

ЗСЮ В 28 В 2100

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬКЫиг ;

0 =К Ч (Ь5)-ЬЧ) Ч = — — 2P — Р

3 к dt (ф pace) где К= g F (s) Ю

F(5)—

Р

Ррасч

Ч(Л5)—

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3494823/29-33 (22) O l 10.82 (46) 07.06.84. Бюл. Р 21 (72) Л. Г. Пилипейко (71) Белорусский научно- исследовательский и проектно-технологический институт организации и управления строительством (53) 693.546 (088.8) (56) 1. Патент Японии N 54 — 5814, кл. В 28 В 3/02, 1954.

2. Заявка Японии N 55-23126, кл. В 28 В 21/00. 1955 (поототип). (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ УКЛАДКОЙ БЕТОННОЙ СМЕ—

СИ И СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий стабилизацию требуемого отношения интенсивности подачи бетонной смеси к скорости движения питателя путем изменения скорости движения питателя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют фактическую массу бетонной смеси в форме и фактический путь перемещения питателя, изменяют скорость подачи бетонной смеси и корректируют скорость движения питателя, причем изменение скорости подачи бетонной смеси осуществляют по формуле а коррекцию скорости движения питателя осуществляют по формуле плотность бетонной смеси; поперечное сечение формы; фактическая масса бетонной смеси в форме; расчетная масса бетонной смеси; задаваемая скорость движения питателя как функция разности между заданным и фактическим путем перемещения питателя Ь5; разность между заданной и фактической скоростями движения пита теля.

109б119

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для автоматического управления устройствами для укладки бетонной смеси, сыпучих материалов и т.п.

Известен способ автоматического управления устройством для укладки бетонной смеси, заключающийся в поддержании требуемого отношения интенсивности подачи бетонной смеси к скорости движения питания регули-: рованием скорости электропривода шнекового питателя с учетом. скорости перемещения тележки с формой, скорости движения ленты горизонтального конвейера, принимающего бетонную смесь от шнекового питателя, а также степени заполнения расходного бункера }1).

Недостаток этого способа заключается в том, что он может быть использован только для устройств формования длинномерных изделий простой конфигурации расположенных на движущейся тележке.

Кроме того, способ характеризуется точностью укладки, так как регулирование производится не по фактическому заполнению формы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ автоматического управления укладкой бетонной смеси и сыпучих материалов, включающий стабилизацию требуемого отношения интенсивности подачи бетонной смеси к скорости движения питателя путем изменения скорости движения питателя (2) .

Недостатки этого способа — невысокие точность и быстродействие регулирования, так как не производится корректировка скорости движения в зависимости от рассогласования по весу бетонной смеси, фактически уложенной в форму, и интенсивности подачи в зависимости от рассогласования по скорости.

Кроме того невозможно уложить бетонную смесь в форму сложной конфигурации или формование многослойных изделий (формы, панели с оконными или дверными проемами и и т.п.), так как для этого необходимо сложное движение питателя относительно формы и регулирование скорости движения питателя в функции рассогласования при одновременном поддержании требуемого отношения интенсивности подачи смеси к скорости движения.

Цель изобретения — повышение точности управления.

Эта цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления укладкой бетонной смеси и сыпучих материалов, включающему стабилизацию требуемого отношения интенсивности подачи бетонной смеси к скорости движения питателя путем изменения скорости движения питателя, измеряют фактическую массу бетонной смеси в форме и факти. ческий путь перемещения питателя, изменяют скорость подачи бетонной смеси и корректируют скорость движения питателя, причем изменение скорости подачи бетонной смеси осуществляют по формуле

0 = К (Ч(д5)-ЬЧ, а коррекцию скорости движения питателя

1О осуществляют по формуле

Ч=—

d э у, т } ф рооч}

15. где "= ((() — плотность бетонной смеси;

F(S } — поперечное сечение формы;

Рф — фактическая масса бетонной смеси в форме;

P « — расчетная масса бетонной смеси;

Ч((15} — задаваемая скорость движения питателя как функция разности между заданным и фактическим путем перемещения питателя ЛS; дЧ вЂ” разность между заданной и фактической скоростями движения питателя.

Способ осуществляется следующим образом.

Масса бетонной смеси, поступившая в форму за время 1 может быть представлена в

ЗО виде Рф = 0с)т., где U — интенсивность подачи бетонной смеси (расход).

Требуемая масса смеси для заполнения формы может быть представлена и виде

П-1

Pðàñö /=() X F(5 )=< F(s)ds

1=1

Условия точности процесса укладки смеси по сечению формы является равенство

40 (d U а (Ррооо} = —,(РФ}, то. Ч =верб(.

Таким образом, задачей управления при

45 заранее заданных траектории перемещения (5 = j (О), иоотиооти (у (и коэффиииеите K= gF(5) является обеспечение равенства при максимальном быстродействии за счет взаимосвязаной работы привода подачи бе5О IQHHGH смеси и приводов перемещения питателя.

Узел подачи бетонной смеси в начале процесса описываетсч запаздывающим звеном (время задержки — случайная величина, зависимая от начального состояния бетоновода и скорости перемещения смеси), могут иметь место также разрывы непрерывности подачи смеси, поэтому в качестве задающего канала следует использовать канал управления прии

1096119 4 водом узла подачи бетонной смеси и формировать управляющее воздействие на при. вод перемещения питателя в функции интенсивности подачи бетонной смеси и коэффициента К в виде 0 -U< ö,/К . Для точного позиционирования питателя относительно формы в режимах разгон, торможение скорость пере. мещения питателя должна изменяться с постоянным ускорением, т.е. Ч= Vо + И

Путь и скорость при f=con i связаны зави- 10 симостью 5 = U /25 откуда &)/5 2Е=K1Я

Привод узла подачи при з — рассогласование по пути; Sp, ST — соответственно путь разгона, торможения) находится в режиме насыщения, т.е. работает с максимальной производительностью. При изменении скачком

Y вследствие механической инерции скорость перемещения питателя скачком измениться не может и по условию оптимальной работы механизма должна изменяться по линейному закону с постоянным ускорением., 5 = Е оп . Ошибка по скорости d Ч=

= U — U (Ч вЂ” скорость обратной свяЭ ос ос зи, измеряемая датчиком скорости) приводит к накоплению рассогласования по весу

4Р= Р,осч -Рф,где Рф — фактическая (измеренная) величина веса бетонной смеси, уложенной в форму. Астатизм системы по отношению к задаваемой величине веса Р д,с„ может быть обеспечен введением коррекции скорости перемещения питателя в функции рассогласования по весу. Легко показать, что

+- (p«„-ра) д оу опчуда дли получения астатизма по весу необходимо скор35 ректировать скорость на величину dV =d/Ì» у{Р д „- Рф / К . Таким образом, управляющее воздействие на привод перемещения питателя

Ч=Ч -ЬЧ = !/К с! (2Р -Р с ч} .

В переходных режимах при изменении Ч скачком корректировка скорости не приведет к соблюдению условия 1у/Ч = что

45 влечет за собой неравномерность укладки смеси по сечению формы. В переходных режимах условие ЩЪ= М можно обеспечить введением обратной связи по рассогласованию

5 Ч в канал управления приводом узла подачи бетонной смеси. Скорость перемеще- 50 ния питателя в режимах разгон, торможение должна иметь вид Ч= Ч/ь5 . Фактическая величина узла подачи смеси является задающей, поэтому на привод подачи смеси следует формировать управляющее воздействие 55

u = f (S) . Учитывая условие U/V = К и

Э вводя обратную связь по скоростной оцтиб ке, получим 03 = к (Ч (ь 5) — д Ч „).

На чертеже изображена структурная схема системы управления бетоноукладчиком, позволяющая реализовать предлагаемыи способ, Система управления содержит сумматор 1, регулятор 2, сумматор 3, умножитель 4, привод 5 узла подачи бетонной смеси, датчик

6 расхода бетонной смеси, весовое усгройство 7, сумматор 8, диффереицирующей элемент 9, сумматор 10, делитель 11, сумматор

12, регулятор 13, привод 14 перемещения питателя, питатель 15, датчик 16 скорости, датчик !7 перемещения. вычислительный блок

18, определяющий требуемую величину массы бетонной смеси в зависимости от поперечного сечения формы или части ее, плотности бетоннои смеси и положения питателя относительп-< но формы,(Р „= +P(Si)

1=0 г и коэффициент К, зависимый от поперечногс, сечения формы и плотности бетонной смеси.

На сумматор 1 задается величина перемсшения питателя 5ч, а на вычислительный блок 18 — величина плотности бетонной смеси г и зависимость поперечного сече. ния F(5i} формы или ее части от пути.

Сумматор 1 производит определение рассогласования D5= I5> S ос 1,rge 5« фактическое положение питателя, определяемое датчиком перемещения 17. Регулятор по. ложения 2 выдает на сумматор 3 сигнал скорости перемещения питателя в функции рассогласования Ч= V (,6 S, который производит операцию V(hS)-йЧ„= Y. Умножитель 4 производит умножение сигнала 0 на коэффициент К, определяемый вычислительным блоком 18. Сигнал с выхода умножителя 4 0 = К (Ч(й5)- ЬЧ„1 подается на привод 5 узла подачи бетонной смеси. Датчик интенсивности (расхода) 6 бетонной смеси выдает сигнал U на сумматор 10. Весовое устройство 7 определяет фактическую массу бетонной смеси Рф в форме, которая сравнивается в сумматоре 8 с расчетной массой, определяемой вычислительным блоком 18.

Сигнал разности ЬР=Р о „- Рф с выхода сумматора 8 дифференцируется элементом 9, т.е. определяется величина hU . Сумматор

10 определяет величину 0= уф — PU, которая умножается на величину 1/К делителем. Сигнал (U4,- d1 U.j ° 1/К на выходе делителя 11 равен требуемой скорости перемещения питателя 15. В сумматоре 12 скорость задания сравнивается с фактической скоростью питателя, выдаваемой датчиком скорости 16, а полученный сигнал рассогласования ЬЧ =

=Чз - V ñ подается на регулятор скорости

13 привода 14 перемещения питателя и на сумматор 3.

10961!9

ВЯЮШИ Заказ 3716/10 Тираж 572

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул.Проектная, Таким образом, система автоматического управления осуществляет точное поддержание отношения О/О= K за счет взаимосвязанного регулирования привода подачи бетонной. смеси и привода 14 перемещения питателя в статических и динамических режимах. При появлении рассогласования по скорости PU система компенсирует нолучейное отклонение пропорциональным воздействием на привод подачи 5 через сумматор

3 и умножитель 4 и на привод перемещения 14. При появлении рассогласования по весу рР автоматически корректируется скорость перемещения питателя. Система является астатической по отношению к весу бетонной смеси, укладываемой в форму, н по отношению к пути перемещения питателя относительно формы.

Внедрение предлагаемого способа позволяет полностью автоматизировать операцию укладки бетонной смеси в форме сложной конфитурации при высокой точности и предельным быстродействием, а также исключить потери бетонной смеси и снизить потери времени на обработку верхней поверхности формуемого изделия.