Устройство контроля веса материала в бункерах

Устройство контроля веса материала в бункерах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()972243

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 9.11.80 (21) 3005558/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.Кл.

G 01 G 23/36

В 65 G 65/30

Гееударетвеннмй немнтет

СССР (53) УДК 681.269 (088.8) Опубликовано 07.! 1.82. Бюллетень №41

Дата опубликования описания 17.1!.82 по делам нзебретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

Г. И. Лошкарев, В. А. Супруненко, и Ф.-К. А. Зарудный

"} -" . «М..!3 }д у.

1 .; г.. }1Л, }ч} « i}(!.

Украинский государственный проектный инст}чтут

«Металлургавтоматика» .iQ :.": h Q < (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ВЕСА МАТЕРИАЛА

В БУНКЕРАХ

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройствам для автоматического определения веса материала в технологических бункерах и выдачи сигналов в систему их загрузки.

Известно устройство контроля веса в 5 бункерах, содержащее весоизмерительные датчики на загрузочном и разгрузочных конвейерах, датчик перемещения ленты загрузочного конвейера, датчики перемещения ленты разгрузочных конвейеров, датчики положения сбрасывающей тележки, регистры сдвига, переключающие схемы и ключи (1) .

Известное устройство обеспечивает возможность автоматического управления загрузокой по минимальным запасам в бун- }5 керах, что снижает эффективность его использования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство контроля веса материала в бункерах, содержащее весоизмерительный датчик загрузочного конвейера, соединенный со счетным входом нулевого регистра, выход которого подключен к регистрам бункеров, последовательно соединенным через ключи, управляемые датчиками положения сбрасывающей тележки, датчик перемещения ленты загрузочного конвейера, подключенный к сдвиговым входам регистров бункеров, счетные входы которых соединены с суммирующими входами реверсивных счетчиков, вычитающие входы которых подключены к весоизмерительным датчикам разгрузочных конвейеров, а выходы реверсивных счетчиков подключены к первым входам поразрядных схем сравнения, выходы поразрядных схем сравнения через триггеры подключены к входам элемента ИЛИ -НЕ и к информационным входам блока выбора адреса загрузки, другие информационные входы которого подключены к выходам датчиков положения сбрасывающей тележки выход элементе

ИЛИ-НЕ соединен с первым входом элемента И и управляющим входом блока выбора адреса загрузки, тактовый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, связанному с вторым входом элемента И, третий вход которого связан с узлом управления, а выход подключен к входу двоичного счетчика, вход установки в ноль которого и входы установки в ноль триггеров соединены с выходом элементам задержки (!).

972243

Т = )7+2).+3)-+..и г., 50

l1знестное устройство одновременно с к )нтролем веса чатериала в бункерах позволяет автоматически определять адрес бункера с наиченьшим запасом материала в нем и осуществлять автоматическое управление загрузкой бункеров по наименьшим запасам материалов, причем, в случае одновременного обнаружения нескольких бункеров с одинаково наименьшим запасом материала, осуществляется автоматическая адресация сбрасывающей тележки к ближай)нему из них.

I loHcJ< адреса загрузки осуществляется н блоке выоора адреса загрузки устройства путем последовательного сбегания (начиная с первого) и анализа информационных сигналов о запасах материала в бункерах, причем в первом цикле работы коммутатора сбегания анализируется информационный сигнал о запасах материалав 1-бункере, над которым в данный момент времени находится сбрасывающая тележка. Если в этом бункере наименьший запас материала не обнаружен, т. е. i-я информационная шина не воз буждеиа, коммутатор возвращается в исходное состояние и следующим циклом его работы является последовательный анализ состояния запасов в (I - 1) -м и (!+1) -M бункерах.

Если и в них наименьший запас не обнаружен, то последовательно анализируются состояния запасов в (i -2)-м и (н2)-м бункерах, затем в (i -3)-м и (i+3)-ч и так далее, до тех иор, пока не встретится бункер с наименьшим запасом материала.

В c;Ió÷;)å, если сбрасывающая тележка

fI3xo IHTcs! над первым, а чинимальный запас обнаружен в последнем бункере, то поиск адреса загрузки произойдет за и циклов работы коммутатора сбегания, причем, начиная с одного такта, каждый последующий цикл сбегания будет увеличиваться на один такт и полное время поиска адреса загрузки составит где — длительность одного такта коммутатора сбегания; и - количество контролируемых бункеров.

Кроме того, последующее за выбором адреса загрузки автоматическое перемещение сбрасывающей тележки к выбранному бункеру и остановка тележки над этим бункером в известном устройстве осуществляется схемой, содержащей шифраторы с иарафазным представлением двоичного кода адреса загрузки с текущего адреса местонахождения сбрасывающей тележки, п-входовой элемент ИЛИ и цифровой нуль-орган для поразрядного сравнения двоичных кодов, что усложняет устройство и снижает надежность его работы.

Цель изобретения — сокращение времени поиска адреса загрузки и упрощения устройства.!

О

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены триггеры направления

«Вперед» и «Назад», а блок выбора адреса загрузки выполнен в виде двух регистров сдвига, первый из которых исполнен со сдвигом к старшим, а второй — к младшим их разрядам, групп входных и выходных элементов И и ИЛИ и схемы совпадения, причем одни входы элементов И выходных групп подключены к выходам регистров сдвига, а другие входы попарно объединены и подключены к информационным входам, выходы элементов И одной выходной группы через первый элемент ИЛИ соединены со входом установки в «1» триггера направления

«Вперед», а выходы элементов И другой выходной группы через второй элемент ИЛИ соединены с входом установки в «1» триггера направления «Назад», ири этом выходы первого и второго элементов ИЛИ через схему совпадения соединены с входом элемента задержки и с входами установки в

«О» триггеров направления «Вперед» и «Назад», выходы которых подключены к управляющим входам блока выбора адреса загрузки.

На фиг. представлена структурная схема устройства автоматического контроля веса материала в бункерах; на фиг. 2— функциональная схема блока выбора адреса загрузки.

Устройство автоматического контроля веса материала в бункерах (фиг. ) содержит конвейерные весы 1, датчик 2 перемещения ленты загрузочного конвейера (позиции технологических аппаратов не обозначены), регистры 3, датчики 4 положения сбрасывающей тележки, ключи 5, весоизмерители 6, реверсивные счетчики 7, генератор

8 задающих импульсов, элемент И 9, двоичный счетчик 10, поразрядные схемы 11 сравнения, триггеры 12, число которых соответствует числу контролируемых бункеров, выходные шины 13 сигнализации о минимальном количестве материала, элемент ИЛИ-НЕ 14 с числом входов, равным числу контролируемых бункеров, узел 15 управления, блок 16 выбора адреса загрузки, триггеры направления «Вперед» 17 и «Назад» 18, элемент 19 задержки времени и выходные шины «Вперед» 20 и «Назад» 21.

Блок 16 выбора адреса загрузки (фиг. 2) содержит два регистра 22 и 23 сдвига, число разрядов каждого из которых равно числу бункеров, причем первый регистр выполнен со сдвигом к старшим, а второй — к младшим разрядам. Выходы разрядов регистров сдвига 22 и 23 подключены к первым входам элементов 24 и 25 соответственно, вторые входы которых попарно объединены и подключены к информционному входу блока !6, при этом выходы всех элементов И 24 через элемент ИЛИ 26 соединены с выходной шиной

«Вперед» блока 16 и с первым входом cve972243

55 мы 27 совпадения, а выходы всех элементов

И 25 через второй элемент ИЛИ 28 соединены с выходной шиной «Назад» блока 16 и со вторым входом схемы 27 совпадения, выход которой подключен к выходной шине

«Стоп», блока 16 и соединен с первым входом элемента ИЛИ 29, другие три входа которого соединены соответственно с входами разрешения выбора адреса загрузки Vl u входами разрешения движения к выбранному адресу V2 и V> блока 16.

Выход элемента ИЛИ 29 соединен с инверсным входом элемента И 30, прямой вход которого подключен к тактовому входу С блока 16, а выход соединен с шинами сдвига регистров 22 и 23, причем слвиговый вход регистра 23 выполнен инверсным. Асинхронные входы поразрядной установки в «1» (S-входы) и установки в «О» (R-входы) каждого разряда регистров 22 и 23 сдвига объединены попарно и подключены к выходам элементов И 31 и 32 соответственно, при этом первые входы всех элементов И 31 и

32 объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ 29, а вторые входы каждых элементов И 31 и 32 попарно объединены и подключены к соответствующему и н форм ационному входу блока 16, причем вторые входы всех элементов И 32 выполнены инверсными.

Устройство работает следуюшим образом.

При поступлении материала по загрузочному конвейеру весы 1 вырабатывают импульсы, которые поступают на счетный вход нулевого регистра 3, где запоминаются на время равное периоду импульсов, поступающих на сдвиговые входы регистров 3 с датчика 2. При перемещении ленты конвейера на заданную величину датчик 2 выдает импульс, которым осуществляетсЯ сдвиг весовых импульсов всех регистров 3 на один единичный разрад.

Таким образом, весовые импульсы запоминаются в регистрах 3, причем по мере перемещения материала и сбрасываюшей тележки они либо сдвигаются вдоль регистров 3, либо поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 соответствующего бункера. Переключение регистров 3 происходит при переходе сбрасываюшей тележки с одного бункера к загрузке следующего по направлению движения. На вычитаюшие входы реверсивных счетчиков 7 поступают импульсы с весоизмерителей 6, контролируюших количество выгружаемого из бункера материала. В результате в каждом из реверсивных счетчиков 7 содержится информация о количестве материала, находящегося в каждом из бункеров. При этом в исходном состоянии счетчик 10 и все триггеры 12 находятся в нулевом состоянии, на выходных шинах 13 присутствуют нулевые сигналы, а узел 15 управления выдает нулевой сигнал, запрещающий прохождение импульсов от генератора 8 на вход счетчика 10. Автоматический поиск адреса бункера с наименьшим количеством материала начинается с момента появления единичного сигнала с узла

15 управления. Этим сигналом разрешается прохождение импульсов от генератора 8 через элемент И 9 на счетный вхол счетчика 10 формирования контрольного числа. В счетчике 1О начинает полсчитываться число и при его совпадении с наименьшим из чисел, содержащихся в реверсивных счетчиках 7, на вы, оле 1-й схемы !! поразрядного сравнения появляется нулевой сигнал, которым устанавливается в единичное состояние 1-й триггер

12. Единичный сигнал с выхода I-го триггера 12 поступает на олин из входов элемента ИЛИ -HE !4, формируя íà его выхолс нулевой сигнал, которым запре1цается по третьему входу элем HT1 И 9 прохождение импульсов от генератора 8 на выход счетчика 10. При этом единичный сигнал на выходной шине 13 i-го триггера !2 сигнализирует о минимальном количестве материала в I-м бункере.

Одновременно единичный сигнал с выхода триггера 12 поступает на информационный вход P блока 16, на вход V разрешения выбора адреса которого поступает разрешающий нулевой потенциал с выхода элементаа ИЛ И вЂ” H Е 14.

В случае, если при поиске бункера с наименьшим запасом материала создастся ситуация, при которой одинаково наимсньший запас материала обнаружен одновременно в двух или более бункерах, в блоке 16 осуществляется автоматический выбор из них ближайшего к местонахождению сбрасываю1цей тележки.

Блок 16 выбора адреса загрузки (фиг. 2) работает следующим образом.

В исходном состоянии jо окон1ания автоматического поиска адреса загрузки на входе V, разрешения выбора адреса при— сутствует единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 29 поступает на инверсный вход элемента И 30, запрещая прохождение тактовых импульсов на сдвиговые вхолы регистров 22 и 23. Одновременно этим же сигналом разрешается по первым входам работа всех элементов И 31 и 32.

Состояние регистров 22 и 23 при этом однозначно повторяет состояние датчиков 4 положение сбрасываюшей тележки, что осу1цествляется слелуюшим образом.

При нахождении сбрасываюшей тележки над i-м бункером елиничный сигнал с выхода соответствующего датчика 4 поступает на информационный вход и; блока !6 и через i-й элемент И 31 воздействует на асинхронный S-вход l-х разрядов регистров 22 и

23 сдвига. удерживая их в единичном состоянии. На остальных информационных вхолях и блока 16 присутствуют в это время нулевые сигналы, а так как вторые входы элементов И 32 выполнены инверсными, то на выходах всех элементов И 32, кроме i-го, 972243 формируlotñÿ единичные сигналы, которыми остальные разряды регистров 22 и 23 по асинхронным R-входам удерживаются в нулевом состоянии. Перемещение сбрасываюгцей тележки с t-го бункера на соседний приводит к стиранию «Единицы» в 1-м разряде и записи ее в соответствующем соседнем разрегистров 22 и 23. !

1осле окончания операции поиска бункера с наименьшим запасом материала одновременно с появлением на одном, либо нескольких информационных входах P единич .ых сигналов, сигнализирующих о минимальных запасах материала, на входе V разрешения выбора адреса появляется нулевой разрешающий сигнал, который поступает на вход элемента ИЛИ 29, на остальных входах которого также присутствуют нулевые

i.ãèàлы. Нулевым сигналом с выхода последнего, действующим по инверсному входу элемента И 30, разрешается прохождение тактовых импульсов на сдвиговые входы регистров 22 и 23. Одновременно этим же сигналом закрываются все элементы И 31 и 32, отключая на время поиска адреса загрузки асинхронные установочные входы регистров от датчиков 4 положения. При этом до поступления первого тактового импульса на сдвиговые входы регистров 22 и 23 единичм ыми сигналами с вы одов их 1-х разрядов, поступающими на первые входы i-x элементов И 24 и 25 соответственно, анализируется информационный сигнал Р1 о запасах материала в бункере, над которым в данный момент времени находится сбрасывающая тележка.

Если в данном бункере обнаружен наименьший запас материала, т.е. на информационном входе Р; блока 16 присутствует единичный сигнал, собираются схемы совпадения íà 1-х элементах И 24 и 25 и единичные сигналы с их входов поступают на выходы элементов ИЛИ 26 и 28 соответственно, причем одновременно с появлением единичных сигналов на выходных шинах «Вперед», и «Назад» блока 16 срабатывает схема 27 совпадения и единичный сигнал формируется также на выходной шине «Стоп» блока 16. Кроме того, единичным сигналом с выхода схемы 27 через элемент ИЛИ 29 запрещается прохождение тактовых импульсов на сдвиговые входы регистров.

Единичный сигнал с выходной шины

«Стоп» блока 16 (фиг. 1) воздействует на

R-входы триггеров направления «Вперед» 17 и «Назад» 18, и, несмотря на то, что на их

R-входах также присутствуют единичные сигналы с выходов «Вперед» и «Назад» блока 16, на прямых выходах триггеров 17 и !

8 удерживаются нулевые сигналы и команда на движение сбрасывающей тележки не вырабатывается (в качестве триггеров 17 и

18 направления использованы КЯ-триггеры с прямыми асинхронными входами). Одно5

20 л

З5

55 временно единичным сигналом с выходной шины «Стоп» блока 16 запускается элемент

19 задержки времени, причем временная уставка последнего определяет время загрузки данного бункера.

Если же в i-м бункере наименьший запас материала не обнаружен, т.е. на информационном входе Р; блока 16 присутствует нулевой сигнал, ни одна из схем совпадения на элементах И 25 и 24 не собирается и единичный сигнал на первый вход элемента или 29 не поступает, чем разрешается прохождение тактовых импульсов через элемент И 30 на сдвиговые входы регистров 22 и 23. Одновременно асинхронные установочные входы последних отключаются от датчиков положения сбрасывающей тележки.

Так как регистр 22 выполнен со сдвигом к старшим, а регистр 23 — к младшим разрядам, то первым же импульсом, поступившим на сдвиговые входы регистров, «единица» из их i-x разрядов сдвигается в (1 -1)-й разряд в регистре 22 и в (i - 1)-й разряд в регистре 23.

Этим самым последовательно анализируются информационные сигналы о запасах материала в бункерах (i+1) -м и (i - 1)-м, причем сначала опрашивается бункер со старшим порядковым номером, затем бункер с младшим порядковым номером.

Это исключает формирование ложной команды «Стоп» в случае, если наименьший запас обнаружен одновременно в бункерах равноудаленных от сбрасывающей тележки и обеспечивается тем, что сдвиговый вход регистра 23 выполнен инверсным и момент сдвига в нем смещен относительно регистра

22 паз- периода тактовых импульсов. г

Если в этих бункерах наименьший запас материала также не обнаружен, то при поступлении следующего импульса сдвига будут последовательно анализироваться состояния запасов в (i+2)-м и (i-2)-м бункерах и та к далее, до тех пор, пока не встретится бункер с наименьшим запасом материала.

При этом, если наименьший запас материала обнаружен в старшем из опрашиваемой данным тактом пары бункеров, то собирается схема совпадения на соответствующем элементе И 24 и единичный сигнал формируется на выходной шине -Вперед» блока 16.

Если же наименьший запас материала обнаружен в младшем из опрашиваемой пары бункеров, то собирается схема совпадения на соответствующем элементе И 25 и единичный сигнал формируется на выходной шине «Назад» блока 16.

Дальнейшую работу устройства рассмотрим для случая, когда выбранный под загрузку К-й бункер имеет старший порядковый номер по сравнению с i-м бункером, над которым в момент поиска адреса загрузки находилась сбрасывающая тележка.

Единичный сигнал с выходной шины «Вперед» блока 16 (фиг. 1 и 2) поступает на

972243

Форму ла изобретенп.ч

S-вход триггера направления «Вперед» 17 и устанавливает его в единичное состояние.

При этом единичным сигналом с его прямого выхода, поступаюшим на вход Ч блока

16, запрешается дальнейший сдвиг регистров 22 и 23, а их асинхронные установочные

S u R-входы через элементы и 31 и 32 вновь подключаются к датчикам 4 положения, что приводит к восстановлению «единицы» в

i-x разрядах регистров 22 и 23 соответственно текущему местоположению сбрасываюшей тележки.

Одновременно единичный сигнал с Bbixoда триггера направления «Вперед» 17 поступает на выходную шину «Вперед» 20 устройства и сбрасываюшая тележка перемещается 35 от i-го бункера в указанном направлении.

Последовательному переходу сбрасываюшей тележки от бункера к бункеру соответствует передвижение «Единицы» по регистрам 22 и 23 блока 16 в сторону старших раз20 рядов.

Перемешение сбрасываюшей тележки будет происходить до момента совпадения единичных сигналов с К-х выходов регистров 22 и 23 блока 16 с единичным информационным сигналом Рк, сигнализируюшим о наименьшем запасе материала в К-м бункере. При этом собираются одновременно схемы совпадения на элементах И 24 и 25 и на выходной шине «Стоп» блока 16 формируется единичный сигнал.

Сбрасываюшая тележка останавливается 30 и осушествляет загрузку данного бункера в течение времени, определяемого уставкой элемента 19 задержки времени, после чего двоичный счетчик 10 и триггеры 12 устройства возвращаются в нулевое состояние и процесс поиска бункера с наименьшим запа35 сом материала повторяется.

Аналогично осушествляется и перемешение сбрасываюшей тележки «Назад», в случае, если ближайший бункер с минимальным 40 запасом материала имеет порядковый номер меньший, чем номер бункера, над которым в момент выбора адреса загрузки находится сбрасываюшая тележка.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять автоматическое управление загрузкой бункеров по наименьшим запасам материала, причем время поиска бункера с наименьшим запасом материала сокращается по сравнению с известным устройством и не превышает длительность (п - 1) тактов генератора управляюших импульсов.

Кроме того, в предлагаемом устройстве по сравнению с известным для автоматического адресования и последующего перемешения сбрасываюшей тележки к выбранному бункеру не требуются шифраторы двоичных кодов с парафазными выходами и цифровой нуль-орган, что значительно упрощает и повышает надежность его работы.

Применение предлагаемого устройства, например, в системе автоматизированного управления загрузкой аккумулируюших буHкеров обогатительной фабрики горнообогатительного комбината, позволит повысить производительность секций обогащения по исходному продукту за счет исключения простоев оборудования из-за отсутствия материала.

Устройство контроля веса материала в бункерах, содержашее весоизмерительный датчик загрузочного конвейера. соединенный со счетным входом нулевого регистра, выход которого подключен к регистрам оункеров, последовательно соединенным через ключи, связанные с датчиками положения сбрасываюгцей тележки, датчик перемешения ленты загрузочного конвейера. подключенный к сдвиговым входам регистров бункеров счетные выxo;Ihl которых соединены с суммирующими входами ревсрснвных счетчиков, вычитаюшие входы которых подкл ючены к весоиз мерител ьн ы м датчикам разгрузочных конвейеров, а выходы реверсивных счетчиков подключены к первым входам поразрядных схем сравнения, вторые входы которых соединены с выходом двоичного счетчика, выхо Lbl поразрядных схем сравнения через триггеры подключены к входам элемента ИЛИ-HF и к информационным входам блока выбора адреса загрузки, другие информационные входы которого подключены к выходам датчиков положения сбрасывакчшей тележки, выход элемента ИЛИ -HE соединен с первым входом элемента И и управляющим входом блока выбора адреса загрузки, тактовый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, связанному с вторым Bxo oì элемента

И, третий вход которого связан с узлом управления, а выход подключен к входу двоичного счетчика, вход установки в ноль которого и входы установки в ноль триггеров соединены с выходом элемента задержки, отличающееся тем, что. с целью сокращения времени поиска адреса загрузки и упрошения устройства, в него введены триггеры направления «Вперед» и «Назад», а блок выбора адреса загрузки выполнен в виде двуx регистров сдвига, первый из которых со сдвигом к старшим, а второй — к младшим их разрядам, групп входных и выходных элементов И и ИЛИ и схемы совпадения. причем одни входы элементов И выходных групп подключены к выходам регистров сдвига, а другие входы попарно объединены и подключены к информационным входам, выходы элементов И одной выходной группы через первый элемент ИЛИ соединены с входом установки в «1» триггера направле972243

nr / И ф ния «Вперед», и выходы элементов И другой выходной группы через второй элемент

ИЛИ соединены с входом установки в «1» триггера направления «Назад», при этом выходы первого и второго элементов ИЛИ через схему совпадения соединены с входом элемента задержки и с входами установки в «О» триггеров направления «Вперед» и

«Назад», выходы которых подключены к управляющим входам блока выбора адреса загрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 361554, кл. G 01 G 23/36, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР по заяв ке № 2889523/18-10, кл. G 01 G 23/36, !980 (прототип).

972243

У1

У2

УЗ фцг 2

Составитель В. Ширшов

Редактор А. Ворович Техред И. Верес Корректор Г. Огар

Заказ 7878/27 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4