Функциональная схема автоматического управления дозировочно-смесительной линией

 

Ниже приводится функциональная схема автоматического управления дозировочной линией на базе бесконтактных элементов, устройств АСВТ, связанных между собой унифицированными интерфейсными связями (рис. 3.5).

В качестве датчика массы использован десятиразрядный фотоэлектрический указатель, дистанционно выдающий данные о массе во всем диапазоне шкалы весового дозатора. Особенностью данной системы является возможность обрабатывать любые алгоритмы дозировки и смешивания, поскольку программа работы системы вводится с перфоленты и хранится в запоминающем устройстве. Уменьшение среднеквадратичной погрешности дозирования σ²_доз достигается применением алгоритмических методов повышения точности дозирования и однородности смеси.

Известно, что точность дозирования зависит от производительности питателя и высоты столба падающего материала. Поэтому в рассматриваемой системе принят метод взвешивания с переменной тарой, заключающийся в том, что после навески материала в ковш определяют погрешность взвешивания при разгрузке и в ковше оставляют количество материала, равное ошибке загрузки. При выгрузке материала из ковша высота столба падающего материала равна нулю (поскольку выгрузочный питатель входит в весовую часть дозатора). При таком методе дозирования появляется возможность производить навеску материала только в грубом режиме, что повышает производительность дозатора до 20 — 30 %. Для повышения однородности смеси производительность разгрузочных питателей на всех дозаторах выбирается так, чтобы время выгрузки всех дозаторов было одинаковым. В этом случае на ленте транспортера образуются равномерно распределенные слои материалов (происходит предварительное смешивание).

Принят следующий алгоритм:

1. Если А(i) — С(i) ≥ 0, включается грубый питатель засыпки, где А(i) — заданная масса материала; С(i) — текущее значение массы материала на дозаторе.

2. При равенстве нулю или при получении отрицательного значения выключается питатель грубой подачи и определяется погрешность навески К:

K (i) = A (i) — C (i).

При достижении готовности навески на всех дозаторах начинается выгрузка материала из первого по ходу движения ленты транспортера дозатора. По мере движения ленты включаются последующие дозаторы. Выгрузка производится в режимах грубой и тонкой подачи.

3. Динамическая погрешность данного цикла выгрузки

KD (i) _n = C (i) — K (i) ± KD (i) _{n -1},

где KD (i) _{n -1} — динамическая погрешность предыдущего цикла, взятая с противоположным знаком.

4. Погрешность отвешивания порции материала

K _n (i) = C (i) — K (i).

5. Фактическая масса порции

U_n (i) = A (i) ± K_n (i).

6. В начале каждого цикла взвешивания возможно, введение поправок на рецепт шихты по сигналу от анализатора химического состава:

А(i) = А(i) ± Δ(i),

где Δ(i) — текущая коррекция состава.

Таким образом, в данной системе на каждом из дозаторов необходимо выполнить набор одинаковых арифметических операций, что позволяет вести обработку алгоритма на упрощенном цифровом специализированном устройстве.

Система автоматизированного управления линией приготовления шихты состоит из блоков и устройств АСВТ, связанных между собой унифицированными интерфейсными связями: 1 — управляющей логической машины, включающей устройства управления (УУ), арифметическое устройство (АУ), запоминающее устройство (ЗУ), устройства ввода — вывода (УВВ); 2 — устройства выходных команд; 3 — устройства управления объектами (для каждой линии); 4 — пульта оператора-технолога.

Система работает следующим образом. В начале цикла взвешивания с перфоленты с помощью считывающего устройства в запоминающее устройство вводится программа работ, рецепт шихты. Рецепт включает все необходимые уставки (заданную массу, зону досыпки, динамическую поправку для первого взвешивания), режим работы питателей. Система управления с частотой, обеспечивающей точность индикации массы ±0,05 %, опрашивает датчики веса, т.е. определяет значение разности между заданными и текущими значениями массы материала. Для увеличения производительности линии загрузка производится только при грубом питании. Ошибка взвешивания (разность показаний датчика веса и заданного рецепта) запоминается в устройстве ЗУ. После автоматической проверки всех весовых дозаторов начинается цикл выгрузки. Устройство управления объектами и смешиванием согласует эти операции с движением ленты транспортера. При достижении значения массы на дозаторе, равного сумме зоны досыпки и ошибки загрузки, производительность питателя уменьшается в соотношении 10:1. При достижении показания датчика веса, равного алгоритмической сумме ошибки загрузки и динамической погрешности предыдущего цикла взвешивания, разгрузочный питатель отключается. После полной разгрузки определяется погрешность выданной массы и истинная масса порции, которая промежуточным регистратором арифметического устройства преобразуется в двоичный или десятичный код и запоминается.

Рассмотренная система обладает высокой точностью, надежностью и возможностью оперативно менять рецепт приготовляемой шихты, решает задачи стабилизации параметров шихты и может быть применена в АСУТП на базе УВМ третьего поколения типа М 6000. Подобная система реализована на Лисичанском стекольном заводе.

 

Контрольные вопросы

 

1 Поясните технологическую схему дозировочно-смесительной линии.

2 Для чего предназначена и из чего состоит линия автоматического дозирования?

3 Перечислите недостатки процесса приготовления стекольной шихты.

4 Поясните функциональную схему автоматического управления дозировочно-смесительной линией.

5 Достоинства системы автоматического управления дозировочно-смесительной линией.

 

Литература

 

1 Кочетов В.С. Автоматизация производственных процессов и АСУП промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1981. [стр. 295 - 300]