Система автоматического управления транспортным потоком многокомпонентной смеси в трубопроводной установке

Система автоматического управления транспортным потоком многокомпонентной смеси в трубопроводной установке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) g) 4 В 65 6 53/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиГ 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4113687/29-11 (22) 02.06.86 (46) 15.02.88. Бюл. У 6 (71) Борская специализированная проектно-конструкторская, технологическая организация "Стеклоавтоматика" (72) В.В. Ефременков, Ю.Б. Субботин и А.М. Лаптев (53) 621.867 ° 8(088.8) (Se) Авторское свидетельство СССР

1079568, кл . В 65 G 53/66, 1982. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ ПОТОКОМ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СМЕСИ В TPYSOIIPOBOgHOfl

УСТАНОВКЕ (57) Изобретение относится к области транспортирования различных многокомпонентных смесей в трубопроводных установках. Целью изобретения является повышение надежности. Система содержит в максимальном варианте двенадцать пневмотранспортных потоков

1,,1,I ... 1,, каждый из которых состоит из бункера 2 запаса, камерного насоса 3, пневмопровода 4, бункера-осадителя 5, двенадцать блоков формирования команд 6„, 6,6 ... 6, .управления пневмотранспортными потоками, двенадцать элементов ЗИ 7, 7, 7 ... 7«, двенадцать элементов 2И

8,, 8, 8 ... 8 «, двенадцать блоков 9, 9,„9з ... 9«формирования импульсов, элементы ИЛИ 10 и ll, реверсивный счетчик 12, дешифратор 13, элементы 14, 15 и 16 задержки, рас1373656

«ределитель 17 импульсов, генератор

18 импульсов, датчик 19 давления и пороговые элементы 12 и 21. Асинхронно формирующиеся сигналы "Пуск и

«Стоп« на включение или отключение

ТОГО или инОГО пОтока 1<< 1 lз. ° ° 1, проходят предварительную цифровую обработку в общей схеме управления.

При этом каждому сигналу "Пуск", "Стоп" в зависимости от потока 1<, 1, 1> ... 1< H eI о потребности в сжатом воздухе ставится в соответствие свой условный "удельный вес", определяемый серией из четырех, трех или двух импульсов. Схема производит поочередный опрос блоков 6<, 6, 6,..., 6„ формирования команд управления на наличие импульсов "Пуск" или "Стоп". Опрос осуществляется с помощью распределителя импульсов.

Элементы 7,, 7, 7.„ ..., 7< и 8,, 8, 8,...,8, при наличии разрешаю щих сигналов пропускают сигналы

"Пуск", <Стоп" на соответствующие блоки 9,, 9, 9,...,9< формирова—

Изобретенйе относится к транспортированию различных многокомпонентных смесей в трубопроводных установках.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемой системы управления, на фиг.2— схемы .дешифратора и формирователя импульсов.

Система управления пневмотранспортными потоками компонентов стекольной шихты содержит в максимальном варианте двенадцать пневмотранспортных потоков 1,, 1., 1,...,1,, каждый из которых состоит из бункера 2 запаса, камерного насоса 3, пневмопровода 4, бункера-осадителя 5, двенадцать блоков 6,, 6, 6<,...6, формирования команд управления пневмотранспортными потоками, двенадцать элементов ЗИ

7,, 7, 7э,..., 7, ° ° °, 8 < две ния импульсов, в которых формируются серии импульсов. Серии из четырех, трех или двух импульсов "Пуск" поступают на вход "Сложение" реверсивного счетчика 12. Серии импульсов "Стоп" поступают на вход "Вычитание" счетчика 12. Состояние счетчика 12, характеризующее количество включеннь<х потоков 1,, 1, 1,,...,1<, дешиф15Ируется в дешифраторе 13. Дешифратор

13 формирует либо разрешение, либо запрет в зависимости от состояния счетчика 12 на очередное включение той или иной группы пневмотранспортных потоков 1,, 1, 1,...,1< . В зависимости от общего первоначального давления сжатого воздуха в магистрали дешифратор 12 может работать в двух режимах, определяемых элементами 20 и 21 ° Схема управления следит за допустимым количеством одновременно включенных потоков 1<, 1,1

1, и исключает неправильное случайное включение недопустимого числа камерных насосов. 2 ил. надцать формирователей 9,, 9, 9

9< импульсов, элементы ИЛИ 10 и 11, реверсивный счетчик 12, дешифратор

13, элементы 14, 15 и 16 задержки, распределитель 17 импульсов, генератор 18 импульсов, датчик 19 давления и пороговые элементы 20 и 21.

В качестве блоков 6<, 6 < 6» ..., 6 « формирования команд управления невмотранспортными потоками могут быть использованы серийно изготавливаемые блоки для управления камерными насосами. (Блоки 9,, 9, 9,,..., 9„, предназначены для формирования серий импульсов "Пуск" и "Стоп" с различным условным удельным весом. Каждый блок

9», 9, 9» 9< состоит из триггеров 22 и 23, счетчика 24, формирователей 25 и 26 импульсов иэ перепада напряжения, элементов 2И, 27, 28 и

29, элемента 2ИЛИ 30 и элемента

2И-HE 31.

1373656

Дешифратор 13 предназначен для дешифрирования состояния реверсивного счетчика 12 и формирования разрешения на включение определенной груп5 пы пневмотранспортных потоков. Дешифратор 13 состоит из инвертора 32, элементов 2И-НЕ 33-41, элементов

ЗИ-НЕ 42, 43 и 44, элемента 4И- IE 45, элементов 4ИЛИ-HE 46 и 47, элементов

ЗИЛИ-НЕ 48 и 49, элементов 2ИЛИ-HE 50 и 51, элементов 2ИЛИ 52, 53 и 54.

Предлагаемая система работает следующим образом.

В автоматическом режиме работы в блоках 6,, 6, 6,...,6, формирования команд управления асинхронно вырабатываются пусковые сигналы. Эти сигналы не сразу в блоках 6,, 6, 6,,..., 6„ формируют команды на включение исполнительных механизмов, а предварительно проходят цифровую обработку в схеме управления. Сигналы "Пуск" с блоков 6, 6, 6,...,6, поступают на первые входы элементов 25

ЗИ 7,, 7, 7,..., 7,, на вторые входы которых поступают импульсы с распределителя 17 импульсов, который формирует поочередное разрешение элементам 7,, 7, 7,..., 7, на прохождение пусковых сигналов. Распределение (или поочередный опрос) блоков

7,, 7, 7з,..., 7, необходимо во избежание совпадения во времени одного или нескольких пусковых сигналов.

На третьи входы элементов 7,, 7,, 35

7,...,7, поступает соответственно разрешение с элементов !4-16 задержки. Условное разделение потоков и каналов управления схемы на три предусматривает разделение пневмотранспортных потоков 1,, 1, 1,..., 1, по расходу сжатого воздуха (с большим, средним и относительно малым расходами).

При совпадении трех сигналов на входах элементов 7,, 7, 7» ..., 7Iz на их выходах формируются импульсы, которые поступают соответственно на блоки 9, 9, 9z, 9,, формирователей импульсов. При поступлении на вход формирователя 9 импульсов пускового импульса на его выходе формируется серия импульсов из четырех, трех или двух импульсов. Блоки 91, 1 55

9, 9 и 9, формируют серию из четырех импульсов, 9, 9, 9 и 9!! из трех импульсов, блоки 9» 9,, 9« и 9, — из двух. Тем самым каждому пусковому импульсу в зависимости от потока и его потребности н сжатом воздухе придается свой условный удельный вес". Потоку с большим расходом воздуха (большая длина пневмопровода 4 и больший перепад высот) соответствует серия из четырех импульсов, а с меньшим — из двух.

С выходов блоков 9,, 9, 9

9, серии импульсов поочередно поступают через элемент ИЛИ 10 на вход

"Сложение" реверсивного счетчика 12.

Последовательность импульсов с счетчика 12 преобразуется в параллельный двоичный код, который поступает на дешифратор 13, который в зависимости от набранного кода формирует разрешение на дальнейшее включение той или иной группы пневмотранспортных потоков 1,, 1, 1,,..., 1, . В зависимости от общего первоначального давления сжатого воздуха в общей магистрали дешифратор 13 может работать в двух режимах. Давление сжатого воздуха в магистрали измеряется датчиком 19 давления. Элементы 20 и 21 настраиваются на два порога в зависимости от величины давления. С выходов элементов 20 и 21 в дешифратор 13 поступают сигналы разрешения на включения того или иного режима.

Дешифратор 13 построен так, что при максимальном давлении сжатого воздуха в магистрали (сигналы с компаратора 21) запрет на включение очередного пневмотранспортного потока ! 1з ... 11 формируется при поступлении на вход «Сложение" счетчика 12 пятнадцати импульсов. Это означает, что можно одновременно включить несколько потоков с разным

ll II весом пусковых сигналов. Например, 15 = 4+4+4+3, т.е. включено три камерных насоса 3 с большим расходом воздуха и один со средним, или

l5 = 3+3 +3 + 2+2+2, т.е. включено три камерных насоса 3 со средним и три с малым расходами воздуха (может быть много различных вариантов).

При этом на первом выходе дешифратора 13 формируется запрет, который через элемент 14 задержки поступает на элементы 7,, 7, 7 и 7 при количестве импульсов, сосчитанном счетчиком, начиная с двенадцати. На втором выходе дешифратора формируется запрет, который через элемент 15 за1373656,держки поступает на элементы 7, 7

7 и 7я при количестве импульсов, сосчитанном счетчиком 12,начиная с тринадцати, а на третьем выходе дешифра- 5 тора 13 — начиная с двенадцати. Тем самым-счетчик 12 и дешифратор 13 позволяют учитывать не только количество включений, но и формировать разрешение в каждый последующий мо- 1р мент на включение той или иной группы потоков 1,, 1, 1,, 1, . При этом общий суммарный "вес" пусковых сигналов остается постоянным. Элементы 14, 15 и 16 задержки необходимы15 для более точной работы схемы в переходные моменты работы счетчика 12 и дешифратора 13.

После прохождения пускового импульса на вход каждого из блоков 9 20 в последнем формируется импульс

"Пуск", который возвращается в блок

9 и формирует команду на включение камерного насоса 3. Таким образом пуск индивидуально каждого камерного насоса 3 зависит от количества одновременно работающих потоков и от их потребления сжатого воздуха.

В процессе работы включенные пневмотранспортные потоки 1,, 1, 1

1, могут автоматически или дистанционно отключаться. При этом появляется возможность дополнительного включения других потоков. Например, пусть в блоках 6,, 6, 6 » ..., 6 асинхронно формируются импульсы 1Стоп 1,которые поступают напервые входы элементов 8„

8„ 8„ ... 8 «. На вторые входы элементов 81, 8, 8,..., 8« поступают импульсы с распределителя 17 импуль 40 сов. Происходит поочередной опрос блоков 6,, 6, 6,, 6, на наличие импульсов 1Стоп1 . При совпадении импульса 1 Стоп с импульсом с распределителя 17 импульсов на выходе элементов 8,, 8, 8» ..., 8 1 формирует— ся сигнал, который поступает в блоки

9,, 9, 9,..., 9 z I В блоках 9,, 9

9,..., 9, .аналогично моменту пуска формируются соответственно серии импульсов иэ четырех, трех и двух им50

11 11 пульсов. Эти серии импульсов Стоп через элемент 11 поступают на вход

"Вычитание реверсивного счетчика и уменьшают его состояние. Например, в исходный момент счетчик 12 находил- 55

tI II ся в состоянии пятнадцать, т.е. на выходе дешифратора 13 был запрет на дополнительное включение потоков 1,, Пусть на ВХОД "Вычитание" счетчика 12 пришла серия импульсов из четырех импульсов. Показание счетчика уменьшилось до одиннадцати. Появилась воэможность на включение либо одного потока 1 с "весом" пускового импульса "четыре или

"три", или двух потоков 8 с "весом"

11 11 пусковых импульсов два

Таким образом, пусковые импульсы изменяют состояние счетчика 12 в сторону возрастания двоичного кода, а импульсы "Стоп" — в сторону уменьшения двоичного кода. Схема управления автоматически следит за допустимым количеством включений пневмотранспортныХ пОтОков 11 I lz 1 1э I > 11 И исключает неправильное случайное включение всех потоков вместе.

Блок 9 (любой из блоков 9,, 9, 9,..., 9„ ) формирования импульсов работает следующим образом. При поступлении на первый вход триггера 22 импульса "Пуск" с элемента 7 триггер

22 переключается. С первого выхода триггера 22 перепад напряжения из

"01 в "1" поступает на вход формирователя 25. С выхода формирователя

25 импульс "Пуск" поступает в блок 6 на включение потока 1 и одновременно на первый вход элемента 30. С выхода элемента 30 импульс поступает на первый вход триггера 23, который переключается. На выходе триггера 23 появляется "1", которая поступает на установочный вход счетчика 24, разрешая счетчику 24 осуществлять пересчет частоты с генератора 18. Элемент 31 дешифрирует состояние счетчика 24, соответствующее четырем, трем и двум импульсам. Импульсы с генератора 18 при разрешении с триггера 23 проходят через элемент 29 на вторые входы элементов 27 и 28. На первые входы 27 и 28 поступает либо запрет, либо разрешение с выходов триггера 22. При пуске с первого выхода триггера 22 разрешение поступает на элемент 27. На выходе элемента 27 формируется серия из четырех, трех или двух импульсов 1Пуск11. Серия импульсов формируется следующим образом.

Счетные импульсы одновременно поступают на счетчик 24 и на вход элемента 31. После того, как счетчик 24 сосчитает до четырех, трех или двух, на выходе элемента 31 формируется импульс, который переключает триггер

1373656

23 в исходное состояние. В исходном состоянии счетчик 24 обнуляется, а на входе элемента 23 появляется запрет на прохождение импульсов с гене- 5 ратора 18. Таким образом, через элемент 29 проходит столько импульсов, сколько сосчитает счетчик 24. Элемент 31 выполняет роль дешифратора ,".остояний счетчика 24. Для дешифрации двух импульсов необходимо выход счетчика "Разряд 2" соединить с двумя входами элемента 31. Для дешифрации трех импульсов необходимо разряды

"1" и "2" соединить с входами элемен-!5 та 31. Для дешифрации четырех импульсов разряд "4" соединяется с двумя входами элемента 31.

При поступлении на второй вход триггера 22 импульса "Стоп" с элемен- 20 та 8 триггер 22 переключается в исходное состояние. На втором выходе триггера 22 формируется перепад из

"0" в "1", который поступает на формирователь 26. С выхода формирователя импульс проходит через элемент 30 на вход триггера 23 и переключает его. Далее схема формирования серии импульсов работает аналогично. Серия импульсов "Стоп" формируется на вы- 30 ходе элемента 28.

Дешифратор 13 работает следующим образом. Цифровой код с разрядов "1", "2", "4" и "8" реверсивного счетчика

12 поступает на входы элементов 32, 33, 34, 42, 35, 43, 44 и 45 дешифратора. Инвертор 32 дешифрирует состояние счетчика 12 равное восьми; элемент 33 — состояние равное девяти; элемент 34 — состояние счетчика рав- 4р ное десяти, элемент 42 — состояние равное одиннадцати; элемент 35 состояние равное двенадцати; элемент

43 — состояние равное тринадцати; элемент 44 — состояние равное четыр- 45 надцати; элемент 45 — состояние равное пятнадцати. При этом на выходах этих элементов формируются импульсы, которые поступают на соответствующие входы элементов 46, 48, 50, 47, 49 и 51 например, состояние счетчика, равное девяти, дешифрируется элементом 33. С выхода элемента 33 импульс поступает на входы элементов 46 и 48.

На выходах этих элементов формируются 55 единичные сигналы, которыепоступают на элементы 36 и 37. В случае поступления сигналов с элемента 20 (давление сжатого воздуха в магистрали не равно максимальному), на вторых входах элементов Зб и 37 есть разрешение в виде "1". На выходах элементов 36 и 37 формируются нулевые сигналы, которые через элементы 52 и 53 поступа ют в элементы 7< — 7 и запрещают включение данных групп пневмотранспортных дешифраторов. Аналогично работают и другие каналы дешифратора .

С элемента 21 единичный сигнал поступает при величине давления сжатого воздуха в магистрали около максимальной.

Формула изобретения

Система автоматического управле.ния транспортным потоком многокомпонентной смеси в трубопроводной установке, содержащая блоки формирования . команд управления, датчик давления, связанный с пороговым элементом, схемы ИЛИ, соединенные с выходами первым и вторым входами реверсивного счетчика, выход которого связан с первым входом дешифратора, элементы задержки и генератор импульсов, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена распределителем импульсов, элементами 2И и ЗИ и формирователями импульсов управления, первые и вторые входы которых соединены соответственно с выходами элементов 2И и ЗИ, а третьи подключены к генератору импульсов, связанному с входом распределителя импульсов, выходы которого подключены к первым входам элементов

2И и ЗИ, вторые входы которых соединены соответственно с первыми и вторыми выходами блоков формирования команд управления, входы которых связаны с первыми выходами формирователей импульсов управления, вторые и третьи выходы которых подключены к соответствующим входам схем ИЛИ, третьи входы элементов ЗИ связаны с соответствующими выходами элементов задержки, входы которых связаны с соответствующими выходами дешифратора, второй и третий входы которого подключены к выходам пороговых элементов.

1373656

//ИЯ

Составитель Г. Киселева

Редактор Л. Повхан Техред Л.Олийнык Корректор А. Зимокосов

Заказ 530/17

Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул. Проектная,4