Устройство для весового многокомпонентного дозирования

Устройство для весового многокомпонентного дозирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 5917 16

Г" р

C (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.76 (21)2352313/18-1 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.02.78. Бюллетень №5 (45) Дата опубликования описания, 75 0178

У (51) М. Кл, (01 (19/38

Государственный комнтет

Совета Мнннстроа СССР оо делам нэаоретеннй н открытнй (53) УДК 681.268. .08 (088.8) А. А. Кугушин, Б. И. Ашпин, Ю. Н. Борисов, P. С. Айзатулов, В. И. Соловьев, В. С. Крапнвкнн, В. П. Авдеев, А. Н. Григорьев, Е. A. Дашевский, B. А. Окунь и И. А. Альтман (72) Авторы изобретения

Одесский филиал Киевского проектно-конструкторского бюро автоматизированных систем управления и Западно-Сибирский металлургический завод (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕСОВОГО МНОГОКОМПОНЕНТНОГО

ДОЗИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области вессьизмерительной техники.

Известны устройства для весового многокомпонентного позирования, содержащие дозаторы компонентов смеси и схемы автома тнчесхото управления 111,(21..

Однако известные устройства не обеспечивают заданного химического. состава смеси.

Прототипом изобретения является устройство, содержащее порционные тензометри ческие цифровые доэаторы ведущего и ведсгмых компонентов с задатчиками порций и узлом вычисления избыточного набранного веса порции к весу, установленному на эадатчике, причем делители дозаторов веду.щего и ведомого компонентов связаны межпу собой через схему сравнения 31.

Известные устройства не обеспечивают жданного химического состава смеси с высокой точностью, так как в нем через схему сравнения связаны между собой делите» ли только дозаторов ведущего и ведомого компонентов. и нуль-орган этой схемы соединен:только с блоком управления ведомого компонента и по атой причине корректирует ся лишь доза ведомого компонента на основании ошибки набора ведущего компонента. . Недостаток устройства состоит еще и в

5 том, что в нем нет датчиков, определяющих химический состав и температуру смеси, и узлов оценки изменения этого хиьамческого сосэава вследствие ввода каждого компонента.

1Î Цель изобретения - обеспечить заданный химический состав продукта плавки.

В предлагаемом устройстве поставленная цель достигается тем, что оно снабжено блоком определения задания дозы каждо15 го легирующего компонента, выполненным в виде задатчика содержания легирующего компонента в продукте плавки, датчиков содержания атого компонента и температуры продукта плавки, делители и сумматора, и

20 блоком прогнозирования интегральной характеристики легирующего компонента, выполненным в виде двух. ячеек памяти, двух вычитателей делителя и элемента усредне» ния, причем в блоке определения задания

25 дозы выходы.задатчика и датчика содержа591716

10 ния легирующего компонента через вычитатель соединены с одним из входов дели тели, второй вход которого соединен с выхьдом сумматора,. связанного по входу с выходами цифровых приборов дозаторов всех компонентов, а третий вход делителя соединен с первым выходом элемента усреднения блока прогнозирования интегральной характеристики легируюшего компонента, причем первый вход делителя этого блока связан с выходом цифрового приоора данного компонента, второй вход делителя подключен к выходу вычитателя, один из входов которого соединен с датчиком содержания легирующего компонента, а другой вход связан с этим же датчиком через первую ячейку памяти, третий вход делителя соединен с выходом сумматора, а выход делителя подклкьчен к первым входам вычитателя и элемента усреднения, второй выход которого подключен к входу второй ячейки памяти, своим выходом соединенной со вторым входом вычитателя.

Величина дозы в устройстве определяется по формуле:

p3 -cp ((+ 1} (П (j+ g)

A (i + l)— к(1i ) гпе x. (+ Z) = а X (i) + b X (i) — X (1)) «Ф (i) - Ф (()2c Гт (4) и, хр) = К(()

3десь3исД((н) - заданное и фактическое процентное содержание легирующего компсм

1 нента в.продухте плавки,сРд)исР (()- фактическое содержание легирующего компонента в продукте плавхи соответственно до и после его введения,1((1) и Х(1) — интегральные характеристики легируюшего компонента соответственно фактичесхая и;прогноэируемая,П (() и К(1)- массы соответственнО продукта плавки и легируюшего компонен», та,С1 и b - коэффициенты сглаживания по экспоненциальному закону, с — коэффициент, учитывающий температуру продукта плавки;. индекс (j} соответствует предыдущей плавке), индекс jink) — предстоящей.

На чертеже показана блок-схема yew ройства для дозирования одного легируюшего компонента. Устройство содержит порционные тензометрическне доэаторы А, в которые входят тензопатчики 1. цифровые измерительные приборы 2, схема сравнения 3, корректируемый задатчик 4 и питатель 5, Блок Б определения задания дозы легируюшего компонента содержит задатчик 6 про центного содержания легирующей примеси в продукте плавки, датчик 7 фактического процентного содержания этой примеси и тем4 пературы продукта плавки, вычитатель 8, сумматор 9 массы продукта плавки и делитель 10 необходимого приращения легирукъшей примеси на интегральную характериотику компонента, содержащего эту примесь.

Блок В прогнозирования качества легируюшего компонента содержит ячейку памяти 11, вычитатель 12, делитель 13 изменения содержания легирукяцей примеси на расход компонента, вызвавшего это изменение, ячейку памяти 14 и вычитатель 15, элемент 16 усреднения (сглаживания) про1-., нозируемой интегральной характеристики компонента.

Работает устройство следующим образом.

Процентное содержание легирующих при-: месей в продукте плавки устанавливается . на задатчике 6. По мере набора первых компонентов сигналы соответствующих датчиков

1 измеряются цифровыми приборами 2 и результаты взвешивания передаются в сумматор 9, в котором с помощью эмпиричесхих коэффициентов определяется величина

25 массы продукта плавки, выдаваемая в делитель 10. После этого начинается набор легируюшего компонента по заданию, вычисляемому блоком Б. Вначале информация от датчика 7, определяющего фактическое процентное содержание легируюшей примеси в продукте плавки и температуру этого продукта, поступает в вычитатель 8, который определяет разность между заданным и исходным содержанием легирующей примеси

35 в продукте плавки, необходимое приращение легирующей примеси и вводит ее в делитель 10. В делителе 10 указанная разность умножается на массу продукта плавки и делится на прогнозируемую интегральную характеристику легируюшего компонента, опре40

1у деляемую блоком З .

Блоком 3 вначале вычисляется интеграл1 ная характеристика легируюшего компонента в предыдущей плавке, а затем прогнозируется его интегральная характеристика для текущей плавки. С этой целью вначале от датчика 7 через ячейку памяти 11 на вычитатель 12 подаются данные о фактическом содержании легирующей примеси в продукте плавки до ввода легирующего компонента, а затем, после ввода этого хомпонента, or датчика 7, минуя ячейку памяти, подаются

:данные о новом, изменившемся содержании .примеси и температуре продукта плавхи.

Вычитатель 12 вычисляет и подает в делитель 13 разность содержания примеси до ,и после ввода легирующего компонента, т.е. приращение примеси в результате ввода этого компонента.

В делителе 13, худа подаются также дан.ные о температуре плавки - or датчика 7

591716 и о массе продукта плавки - от сумматора

9, указанное, выше приращение умножается на массу продукта плавки и коэффициент„ учитываюшии его температуру, и делится на полученную от цифрового прибора 2 ве5 личину массы легирующего компонента, вызвавшего это приращение.

Полученное отношение, которое является интегральной характеристИкой компонента, соответствующей предыдущей плавке пода1р ется на первые входы элемента усреднения

16 и вычитателя 15, На второй вход вычитателя 15 поступает хранящаяся в ячейке памяти 14 прогнозировавшаяся для предыдущей плавки интегральная характеристика компонента и вычитается там же из фактической интегральной характеристики для предыдущей плавки. Вычисленная таким образом ошибка предыдущего прогнозирова-. ния также вводится в элемент усреднения

16 и используется для определения методом усреднения (сглаживания) по закону, близкому к экспоненциальному, прогнозируемой интегральной характеристики компонента для текущей плавки. 25

Из элемента 1 6 прогнозируе мая интегральная характеристика компонента вводится в делитель 10, вычисляющий текущее задание дозы компонента, и в ячейку памяL ти 14 для использования при прогнозирова- зр нии для очередной, следующей плавки.

Таким образом, несмотря на возможные случайные возмущения, прогнозируемые интегральные характеристики изменяются от плавки к плавке не скачками, а плавно — по 35 закону, близкому к экспоненциальному.

Из делителя 10 задание подается в коРректируемый задатчик дозы 4, одновременно включается питатель 5 дозатора легирую щего компонента. Сигнал датчика 1, пропор-4р циональный набранной дозатором массе и измерениям цифровым прибором 2, с выхода этого прибора поступает в схему сравнения 3, на второй вход которой от корректируемого задатчика 4 вводится задание 45 на набор. При совпадении значений заданной и фактической масс схема сравнения 3 отключает питатель 5.

Таким образом, для обеспечения заданного химического состава продукта плавки предлагаемое устройство учитывает фактическое содержание легируюшей примеси в ,продукте плавки до загрузки легируюшего компонента, .зависящее от других компс нентов; определяет интегральную характеристику легирующего компонента, зависящую от содержания в нем легирующей примеси и от степени усвоения этого компонента, которая зависит от химического сос,тава и температур продукта плавки; успед-6р няет (сглаживает) прогнозируемые интеграле» ные характеристики во избежание ошибок, вызванных случайными отклонениями.

Устройство может быть использовано и для дозирования нескольких легирующих примесей при добавлении к нему блока решения уравнений с двумя и более неизвестными.

ФоРмула изобретения

Устройство для весового многокомпонент- ного дозирования, например компонентов конвертерной плавки, содержащее дозаторы компонентов с цифровыми приборами, корректируемыми задатчиками и элементами сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения заданного химического состава продукта плавки, оно снабжено блоком определения задания дозы каждого легируюшего компонента, выполненным в виде задатчика содержания легируюшего компо.нента в продукте плавки, датчиков содержания легирующего компонента и температуры продукта плавки, делителя и сумматора, и блоком прогнозирования интегральной характеристики легируюшего компонента, выполненным в виде двух ячеек памяти, двух вычитателей, делителя и элемента усреднения, причем в блоке определения задания дозы выходы задатчика содержания легируюшего— компонента в продукте плавки и датчика содержания легируюшего компонента через вычитатель соединены с одним из входов делителя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, связанного по входу с выходами цифровых приборов дозаторов всех компонентов, а третий вход делителя соединен с первым выходом элемента усреднения блока прогнозирования интегральной характеристики легируюшего компонента, причем первый вход делителя этого блока связан с выходом цифрового прибора данного компонента, второй вход делителя подключен к выходу вычитателя, один из входов которого соединен с датчиком содержания легирую. щего компонента,. а другой вход связан с этим же датчиком через первую ячейку памяти, тре ий вход делителя соединен с выходом сумматора, а выход делителя подключен к первым входам вычитателя и элемента усреднения, второй выход которогс подключен к входу второй ячейки памяти, своим выходом соединенной с вторым входом вы читателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство ¹ 334487, кл. Я,01 Q 13/28, 1970.

2. Патент ClliA ¹ 3254728, кл. 177-15, .

1966.

3. Авторское свидетельство ¹ 365582, кл. С, 01 Ст 13/28, 1970.

591716

Составитель В. Шипшов

Техред О. Андрейко Корректор Л. Небола

Редактор Н. Петрова филиал ППП «Патент«, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 578/34 Тираж 872 . Подписное

UHHHfIH Государственного комитета .Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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