Устройство автоматического контроля и управления приготовлением бетонной смеси

Устройство автоматического контроля и управления приготовлением бетонной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

936980 вует необходимость ожидания получения результатов после окончания первоначального периода затвердения бетонной смеси. Недостатком является также низкая точность управления процессом, s вследствие того, что процесс измерений в устройстве не контролируется, не.различаются измерения, произведенные во всем объеме вещества и в малом объеме (точке). Полученные в 10 еэультате этого ошибки непосредствен о влияют на выработку управляющих оздействий и качество получаемой смеси.

Цель изобретения - повышение точ- 15 ности контроля и управления.

Эта цель достигается тем, что уст" ройство автоматического контроля и управления приготовлением бетонной смеси, содержащее датчики характеристик компонентов, бетонной смеси и бетона, задатчик характеристик компонентов смеси и бетона и измерительный блок, причем датчики характеристик компонентов, бетонной смеси и бетона подключены к первому входу измерительного блока, снабжено блоком расчета характеристик процесса иэмерения, блоком расчета характерис- 30 тик материала и технологического процесса, блоком задания и расчета доз, блоком расчета технологических режимов, блоком управления доэированием, блоком управления перемешиванием и выдачей смеси, блоком управления доставкой смеси, блоком формирования и выдачи информации, временным блоком, блоком задания эталонных характеристик процессов, блоком координа. ции управляющих воздействий,датчиком массы доз, датчиками характеристик процесса истечения компонентов и смеси, датчиком состояния оборудования, задатчиком потребителя,номера состава и объема смеси, датчиком характеристик гидратации цемента,блоком ввода результатов контрольных измерений, и блоком задания состава оборудования и режимов работы, причем датчик характеристик гидратации це50 мента и датчики характеристик процесса истечения компонентов и смеси подключены ко второму входу измерительного блока, задатчик потребителя, номера состава и объема смеси соединен с первыми входами блока задания и расчета доэ, блока координации управляющих воздействий, блоком управления перемешиванием и выдачей смеси, и с первым выходом измерительного блока, датчик состояния оборудования подключен k первому входу. блока управления доэированием, ко второму входу блока управления перемешиванием и выдачей смеси, ко второму входу блока координации управляющих воздействий и к первому входу блока управления доставкой смеси, второй вход которого соединен с первым выходом блока координации управляющих воздействий, второй выход которого соединен с блоком формирования и выдачи информации, третий выход блока координации управляющих воздействий соединен со вторым входом блока управления дозированием, третий вход которого подключен к первому выходу блока зада ия и расчета доэ и ко второму выходу измерительного блока, третий выход которого подключен через блок расчета характеристик процесса измерения к одному из входов блока расчета характеристик материала и технологического процесса, остальные входы которого подключены к блоку ввода результатов контрольных измерений, четвертому выходу блока координации управляющих воздействий, к первому выходу блока задания эталонных характеристик процессов и к четвертому выходу измерительного блока, пятый выход которого соединен со вторым входом блока задания и расчета доз, третий вход которого соединен с первым выходом эадатчика характеристик компонентов смеси и бетона, четвертый вход блока задания и расчета доэ подключен к первому выходу блока расчета технологических режимов, второй выход которого подключен к третьему входу блока координации управляющих воздействий, четвертый вход которого соединен со вторым выходом блока задания и расчета доэ, пятый вход которого подключен к пятому выходу блока координации управляющих воздействий, остальные выходы .которого соединены-с третьим входом блока управления дозированием и с третьим входом измерительного блока, шестой вход блока задания и расчета доз подключен к первому выходу блока расчета характеристик материала и технологического процесса, второй выход которого соединен с одним входом блока расчета технологических режимов, остальные входы которого сое5 9369 динены с соответствующим выходом блока координации управляющих воздействий и со вторыми выходами блока за- дания эталонных характеристик процессов и задатчика характеристик ком- 5

35 понентов смеси и бетона, а временной блок и блок задания состава оборудования и режимов работы подключены к соответствующему входу блока координации управляющих воздействий.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из датчика 1 массы доз, датчика 2 характеристик компонентов, датчика 3 характеристик бетонной смеси, датчика 4 характеристик .бетона, датчика 5 характеристик гидратации цемента, датчика 6 характеристик процесса истечения компонентов, датчика 7 характеристик процес- 20 са истечения смеси, датчика 8 состояния оборудования, измерительного блока 9, блока 10 расчета характеристик процесса измерений, блока 11 ввода результатов контрольных измерений, блока 12 задания эталонных характеристик процессов, блока 13 расчета

) характеристик материала и технологического процесса, блок 14 задания и расчета доз, блока 15 расчета технологических режимов, задатчиков 16 потребителя, номера состава и объема смеси, задатчика 17 характеристик компонентов смеси и бетона, блока 18 координации управляющих воздействий, временного блока 19, блока 20 управления дозированием, блока 21 управпения перемешиванием и выдачей смеси, блока 22 управления доставкой смеси, блока 23 задания состава оборудования 4О и режимов работы, блока 24 формирования и информации.

Устройство работает следующим образом. — 45

По мере появления потребности в. бетонной смеси у .потребителей на выходе задатчиков 16 формируется информация о номере потребителя, номере состава и требуемом объеме смеси, которая передается и запоминается в блоках 2 1 и 18 в порядке очередности поступления и заданного приоритета потребителей. Блок 18 координации опрашивает датчики 8 состояния обору.

55 дования, принимает от них инициативные сигналы и запоминает состояние оборудования, проверяет возможность приготовления смеси для очередного

80 6 потребителя и доставки ее потребителю по работоспособности технологических агрегатов и топологии технологической схемы. При наличии такой возможности блок 18 запускает цикл опроса измерительного блока 9> фиксирующий в памяти результатьг измерений выполняемых датчиками 1-7. При необходимости по команде блока 18 требуемые результаты измерений выдаются из .блока 9 в блок

13 и в блок 10. В блоке 10 по задан" ным зависимостям проводится обработ" ка результатов измерений и рассчитываются временные, частотные и статистические характеристики процесса изме" рений, которые также выдаются в блок 13.

Блок 13 по заданным моделям для данного номера состава и потребителя производит расчет характеристик материалов и технологического процесса (влажность, гранулометрический состав компонентов, плотность, объемная масса, активность вяжущего, подвижность, жесткость, прочность, водопотребность, объемная масса и др.) с учетом резуль-. татов контрольных измерений, выдаваемых из блока 11, заданных эталонных характеристик процессов, выдаваемых из блока 12, характеристик процесса измерения, поступающих из блока 10, формирует уточненные модели расчета ,технологических режимов приготовления смеси и расчета составов смеси,производит расчет составов. По команде блока 18 координации, состав смеси, рассчитанный по модели в блоке 13, выдается в память блока 14 задания и расчета доз.

Блок 14 производит оперативный расчет доз на каждый данный замес по команде блока 18 координации для потребителя, номера состава и объема смеси, заданного задатчиками 16. При этом блок 14 компенсирует возмущение по взаимной засоренности компонентов смеси по результатам измерений, выполняемых блоком 9, выдает задание на дозирование компонентов для данного замеса из требуемых расходных бункеров в блок 20 с учетом заданных блоков 17 характеристик компонентов и сообщает о готовности дозировок блоку

18 координации. Блок 20 производит автоматическое управления дозированием, сравнивая заданные дозы с показаниями датчика 1 массы доз, поступающими в блок 20 из блока 9, и получая информацию о состоянии дозиро93698 формула изобретения

7 вочного оборудования из блока 8, а также. управляющие воздействия от блока 18. После завершения доэирования блок. 21, по команде блока 18, проверяет готовность заданной блоком

18 бетономешалки к загрузке компонентами по сигналам датчиков .8 и информации о состоянии оборудования, хранимой в блоке 18, и выдает команду на загрузку, фиксируя начало переме- 10 шивания. Сигнал окончания перемешивания смеси выдается блоком 18 в блок

21 по заданию, выдаваемому блоком 15.

Блок 15 по команде блока 18 производит расчет и выбор требуемого времени перемешивания данного замеса по зависимостям, выработанным блоком

13 и> учитывая характеристики компонентов бетонной смеси и бетона, выдаваемые соответственно блоками 12 и 17.щ

При перемешивании смеси бетономешалкой процесс контролируется датчиками 3, результаты контроля вводятся в блок

21 через блок 9. По сигналу готовности смеси, вырабатываемому блоком 9, zs . или сигналу временного блока 19,передаваемому через блок 18, блок 2 1 производит проверку возможности выдачи иэ бетономешалки и управляет выдачей смеси, принимая сигналы датчиков 8 состояния оборудования и датчиков 7 характеристик истечения смеси через блок 9 измерений, а блок 18 осуществляет выбор цепочки доставки смеси, основываясь на задании состава оборудования и режимов работы блоком 23 и информации о состоянии оборудования от блока 8, выдает задание на работу выбранной цепочки доставки блоку 22, который проИзводит- выключение в рабо 46 ту соответствующего технологического оборудования.

При этом блок 9 по заданию блока

18 проиэводйт измерение ассы готовой бетонной смеси и ее характеристик с б5 помощью датчиков 3 и датчиков 7 характеристик истечения смеси. Результаты измерений мощности смесителя, характеристик истечения материалов и смеси обрабатываются блоком 13 и выдаются в блок 15, который фиксирует в блоке 18 окончание выдачи текущей. порции смеси, готовность к приготовлению и выдаче следующей порции смеси, а также выдает задание блоку 14 на пересчет доз компонентов в зависимости от совокупности полученных характеристик истечения смеси, изменения мощнорти смесителя. Доставка смеси потО 8 ребителем производится блоком 22 по командам блока 18 и информации о состоянии оборудования выдаваемой датчиками 8, при этом блок 22 выключает цепочку доставки после завершения выдачи смеси с учетом времени, необходимого для окончания доставки смеси транспортными средствами.

Учетная информация о выданной смеси и израсходованных материалах, а также информация о нарушении хода технологическогопроцесса производства смесей, поступающая иэ блоков 18, фиксируется блоком 24 и выдается оператору. Функционирование устройства на всех этапах координируется блоком

18 с учетом текущего времени процесса, задаваемого блоком 19.

Предлагаемое устройство позволит повысить точность контроля приготовления бетонной смеси. Годовой экономический эффект составит 51,7 тыс.руб.

Устройство автоматического контроля и управления приготовлением бетонной смеси, содержащее датчики характеристик компонентов, бетонной смеси и бетона, задатчик характеристик компонентов смеси и бетона и измерительный блок, причем датчики характеристик компонентов, бетонной смеси и бетона подключены к первому входу измерительного блока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и управления, оно снабжено блоком расчета характеристик процесса измерения, блоком расчета характеристик материала и технологического процесса, блоком задания и расчета доз,блоком расчета технологических режимов, блоком уйравления дозированием, блоком управления перемешиванием и выдачей смеси, блоком- управления доставкой смеси, блоком формирования выдачи информации, временным блоком, блоком задания эталонных характеристик процессов, блоком координа; ии управляющих воздействий, датчиком массы доз, датчиками характеристик процесса истечения компонентов и смеси, датчиком состояния оборудования, задатчиком потребителя, номера состава и объема смеси, датчиком характеристик .гидратации цемента, блоком ввода результатов контрольных измерений, и блоком задания состава оборудова93698 ния и режимов работы, причем датчик характеристик гидратации цемента и датчики характеристик процесса истечения компонентов и.смеси подключены ко второму входу измерительного блока, задатчик потребителя, номера состава и объема смеси соединен с первыми входами блока задания и расчета доз, блока координации управляющих воздействий, блоком управления se перемешиванием и выдачей смеси, и с первым выходом измерительного блока, датчик состояния оборудования подключен к первому входу блока управления дозированием, ко второму входу блока управления перемешиванием и выдачей смеси, ко второму входу блока координации управляющих воздействий и к первому входу блока управления доставкой смеси, второй вход которого соединен с первым выходом блока координации управляющих воздействий, второй выход которого соединен с блоком формирования и выдачи информации, третий выход блока координации управляющих воздействий соединен со вторым входом блока управления дазированием, третий вход которого подключен к первому выходу блока задания и расчета доз и ко, вто- з рому выходу измерительного блока,третий выход которого подключен через блок расчета характеристик процесса измерения к одному из входов блока расчета характеристик материала и тех35 нологического процесса, остальные входы которого подключены к блоку ввода результатов контрольных измерений, четвертому выходу блока координации управляющих воздействий, к первому выходу блока задания эталонных характеристик процессов и к четвертому выходу измерительного блока, пятый выход которого соединен со вторым

0 10 входом блока задания и расчета доз, третий вход которого соединен с пер" вым выходом задатчика характеристик компонентов смеси и бетона, четвертый ,вход блока задания и расчета доз подключен к первому выходу блока расчета технологических режимов, второй выход которого подключен к третьему входу блока координации управляющих воздействий, четвертый вход которого соединен со вторым выходом блока задания и расчета доз, пятый вход которого подключен к пятому выходу блока координации управляющих воздействий, остальные выходы которого соединены с третьим входом блока управления доэированием и с третьим входом измерительного блока, шестой вход блока задания и расчета доз подключен к первому выходу блока расчета характеристик материала и технологического процесса, второй выход которого соединен с одним входом блока расчета технологических режимов, остальные входы которого соединены с соответствующим выходом блока координации управляющих воздействий и со вторыми выходами блока задания эталонных характеристик процессов и задатчика характеристик компонентов смеси и бетона, а временной блок и блок задания состава оборудования и режимов работы подключены к соответствующему входу блока координации управляющих воздействий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Десов А.Е. и др. Автоматическое регулирование жесткости и подвижности бетонной смеси. М., Стройиздат, 1969, с. 38-54.

2. Авторское свидетельство СССР

N 329471, кл. G 01 N 33/38, 1970 (прототип).

Составитель Л.Шарова

Редактор Н.Бобкова Техред A. Дм Корректор Ю.Макаренко

Заказ 4307/18 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4