Пневматическое управляющее устройство

 

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УПРАБЛЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО, например, для управления процессом приготовления питательных сред, содержащее последовательно соединенные блок преобразования аналоговых сигналов в дискретные, входы которого сообщены с датчиками параметров , логический блок управления, блок дистанционного управлений и блок усилителей мощности, выходы которого сообщены с выходными каналами устройства, с блоком отображения технологической ситуации и с блоком пневмоэлектрических преобразователей, другие входы которого соединены с конечными выключателями исполнительных механизмов, а выходы - с каналами сигнализации, входы блока отображения технологической ситуации подключены также к блоку преобразования аналоговых сигналов в дискретные, блок дозирования исходных компонентов и каналы управления регуляторами, отличающее ся тем, что, с целью повышения качества приготовляемых сред, оно снабжено блоком задания временных уставок, содержащим узлы задания по числу дозируемых компонентов, каждый из которых выполнен в виде последовательно включенных сумматора, входы которого соединены с датчиком и задатчиком параметра , и элемента умножения на постоянный коэффициент, а блок дозирования исходных компонентов содержит генератор импульсов, шаговый интегратор, импульсатор, узел задержки, триггер с двумя входами, элементы сравнения задатчики тактов и две группы реле по числу управляемых транспортирующих и дозирующих исполнительных механизмов , причем выходы реле обеих групп подключены к блоку дистанционного управления, выход первого реле первой группы через импульсатор соединен с включающим входом триггера с двумя входами, выход которого со .общен с генератором импульсов, связанным своим выходом с шаговым интегратором , включающий вход первого реле первой группы соединен с соответствукщим выходом логического блока управления , включающие входы остальных реле обеих групп подключены к выхо00 дам элементов сравнения первой груп пы, первые входы которых соединены с задатчиками тактов, выключакхцие входы реле первой группы управления транспортирующими исполнительными механизмами, триггера с двумя входами и соответствующий вход логического блока управления подключены через узел задержки к выходу последне-. го элемента сравнения второй группы, выходы элементов сравнения которой соединены с выключающими входами реле второй группы управления дозирую

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН зЮ С 05 В 19/44

Я /ъ г

jf ,1 1д !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3547497/18-24 (22) 26.01.83 (46) 07.07.84. Бюл. № 25 (72) Н.П.Веклич, В.Г.Трегуб и В.Н.Кушков (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности (53) 621-525(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 287432, кл. G 05 В 11/44, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 529206, кл. G 05 В 11/44, 1974 (прототип). (54)(57) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЯНМЦЕЕ

УСТРОЙСТВО, например, для управления процессом приготовления питательных сред, содержащее последовательно соединенные блок преобразования аналоговых сигналов в дискретные, входы которого сообщены с датчиками параметров, логический блок управления, блок дистанционного управления и блок усилителей мощности, выходы которого сообщены с выходными каналами устройства, с блоком отображения технологической ситуации и с блоком пневмоэлектрических преобразователей, другие входы которого соединены с конечными выключателями исполнительных механизмов, а выходы — с каналами сигнализации, входы блока отображения технологической ситуации подключены также к блоку преобразования аналоговых сигналов в дискретные, блок дозирования исходных компонентов и каналы управления регуляторами, отличающее,ся тем, что, с целью повышения качества приготовляемых сред, оно снабжено блоком.Я0„„1101789 A задания временных уставок, содержащим узлы задания по числу дозируемых компонентов, каждый из которых выполнен в виде последовательно включенных сумматора, входы которого соеди-, нены с датчиком и задатчиком параметра и элемента умножения на постоянУ ный коэффициент, а блок дозирования исходных компонентов содержит генератор импульсов, шаговый интегратор, импульсатор, узел задержки, триггер . с двумя входами, элементы сравнения, задатчики тактов и две группы реле по числу управляемых транспортирующих и дозирующих исполнительных механизмов, причем выходы реле обеих g групп подключены к блоку дистанционного управления, выход первого реле первой группы через импульсатор соединен с включающим входом триггера с двумя входами, выход которого со- 0 .общен с генератором импульсов, связан ным своим выходом с шаговым интегратором, включающий вход первого реле первой группы соединен с соответствующим выходом логического блока управления, включающие входы остальных реле обейх групп подключены к выходам элементов сравнения первой группы, первые входы которых соединены с задатчиками тактов, выключающие входы реле первой группы управления транспортирующими исполнительными механизмами, триггера с двумя входами и соответствующий вход логического блока управления подключены через узел задержки к выходу последнего элемента сравнения второй группы, выходы элементов сравнения которой соединены с выключающими входами реле второй группы управления дозирующими исполнительными механизмами, выход шагового интегратора связан с вторыми входами элементов сравнения обеих групп, а первые входы элемен1101789 тов сравнения второй группы связаны с выходами элементов умножения на постоянный коэффициент блока задания временных уставок.

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления, например, процессом приготовления питательных сред и может быть использовано в микробиологической и пищевой промышленности.

Известно пневматическое управляющее устройство, содержащее блок преобразования аналоговых сигналов в дискретные, связанный с датчиками, 10 блоки управления регуляторами дозирования исходных компонентов, усилителя мощности, коммутирующий блок, блок управления командоаппаратом и блоком обработки информации t 11. 15

Однако это устройство имеет сложную структуру из-за большого числа блоков.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 20 устройство, содержащее последовательно соединенные блок преобразования аналоговых сигналов в дискретные, входы которого сообщены с датчиками параметров, логический блок управле- 25 ния, блок дистанционного управления и блок усилителей мощности, выходы которого сообщены с выходными каналами устройства, с блоком отображения технологической ситуации и с блоком З0 пневмоэлектрических преобразователей, другие входы которого соединены с конечными выключателями исполнительных механизмов, а выходы — с каналами сигнализации, входы блока отобра- жения технологической ситуации подключены также к блоку преобразования аналоговых сигналов в дискретные, блок дозирования исходных компонентов, и каналы управления регулятора- 40 ми 1 23.

Однако известное устройство не обеспечивает корректировку дозирования компонентов в зависимости от концентрации раствора на выходе из аппа.45 рата.

Цель изобретения — повышение качества приготовляемых сред.

Указанная цель достигается тем, что пневматическое управляющее устройство, например, для управления процессом приготовления питательных сред, содержащее последовательно соединенные блок преобразования аналоговых сигналов в дискретные, входы которого сообщены с датчиками параметров, логический блок управления, блок дистанционного управления и блок усилителей мощности, выходы которого сообщены с выходными каналами устройства, с блоком отображения технологической ситуации и с блоком пневмоэлектрических преобразователей, другие входы которого соединены с конечными выключателями исполнительных механизмов, а выходы — с каналами сигнализации, входы блока отображения технологической ситуации подключены также к бчоку преобразования аналоговых сигналов в дисктретные, блок дозирования исходных компонентов и каналы управления регуляторами, снабжено блоком задания временных уставок, содержащим узлы задания по числу дозируемых компонентов, каждый из которых выполнен в виде последовательно включенных сумматора, входы которого .соединены с датчиком и задатчиком параметра, и элемента умножения на постоянный коэффициент, а блок дозирования исходных компонентов содержит генератор импульсов, шаговый интегратор, импульсатор, узел задержки, триггер с двумя входами, элементы сравнения, задатчики тактов и две группы реле по числу управляемых дозирующих и транспортирующих исполнительных механизмов, причем выходы реле обеих групп подключены к блоку дистанционного управления, выход первого реле первой группы через импульсатор соединен с вклю1101 789 4 группы через импульсатор 19 соединен с включающим входом триггера 25 с двумя входами, выход которого соединен с генератором 17 импульсов, связанным своим выходом с шаговым интегратором 18. Включающий вход первого реле 21 первой группы соединен с соот-. ветствующим выходом логического блока 3 управления. Включающие входы остальных реле обеих групп подключены к выходам элементов 26 и 27 сравнения первой группы, первые входы которых соединены с задатчиками 28 и 29 тактов. Выключающие входы реле 23 и

24 второй группы соединены с выходами элементов 30 и 31 сравнения. Выключающие входы реле 2 1 и 22 первой группы управления транспортирунщими исполнительными механизмами, триггера 25 .с двумя входами и соответствующий вход логического блока 3 управления подключены через узел 20 задержки к выходу последнего элемента 31 сравнения второй группы. Выход шагового интегратора 18 связан с вторыми входами элементов сравнения обеих групп, а первые входа. элементов 30 и 31 сравнения связаны с выходами элементов умножения на постоянный чающим входом триггера с двумя входами, выход которого сообщен с генератором импульсов, cïÿçàííûì своим выходом с шаговым интегратором, включающий вход первого реле первой группы соединен с соответствующим выходом логического блока управления, включающие входы остальных реле обеих групп подключены к выходам элементов сравнения первой группы, первые входы ко-1ð торых соединены с задатчиками тактов, выключающие входы реле первой группы управления транспортирующими исполнительными механизмами, триггера с двумя входами и соответствующий вход 15 логического блока управления подключены через узел задержки к выходу последнего элемента сравнения второй группы, выходы элементов сравнения которой соединены с выключающими входами реле второй группы управления дозирующими исполнительными механизмами, выход шагового интегратора связан с вторыми входами элементов сравнения .обеих групп, а первые 2 входы элементов сравнения второй группы связаны с выходами элементов умножения на постоянный коэффциент блока задания временных уставок.

На фиг. 1 изображена блок-схема пневматического управляющего устройства для процессов приготовления питательных сред; на фиг. 2 — принципиальная схема блока дозирования исходных компонентов.

Устройство содержит блок 1 преобразования аналоговых сигналов в дискретные, связанные с датчиками (не показаны), измеряющими качественные показатели управляемого процесса по 40 каналам 2, логический блок 3 управления загрузкой растворителя, перемешиванием раствора, выгрузкой аппарата и при необходимости возврата обратно в аппарат части готового 4 раствора питательной среды. Блок 4 задания временных уставок выполнен в виде параллельно включенных узлов задания по числу дозируемых компонентов, каждый из которых состоит из сумматора 5 и элемента 6 умножения на постоянный коэффициент семь.

К сумматорам 5 подключены каналы 7 от датчиков параметров и каналы 8 — от задатчиков (датчики и за-. 55 датчики не показаны).

Блоки 1 и 4 связаны с логическим блоком 3 управления, подключенного своими выходами через блок 9 дистан- ционного управления и блок 10 усилителей мощности к выходным каналам 11 управления.

Выходы блока 10 соединены также с блоком 12 отображения технологической ситуации и с блоком 13 пневмоэлектропреобразователей. Входы блока 13 также сообщены по каналам 14 с конечными выключателями (не показаны} исполнительных механизмов, а его выхода — с каналами 15 сигнализации, по которым информация передается на мнемосхему. Блок 9 сообщен с каналами 16 управления регуляторами.

Блок 6 дозирования исходных компонентов состоит (фиг. 2) из генератора 17 импульсов, шагового интегратора 18, импульсатора 19, узла 20 задержки. Также в него входят две группы реле, первая из которых содержит реле 21 и 22 по числу управляемых транспортирующих исполнительных механизмов, а вторая группа— реле 23 и 24 по числу дозирующих исполнительных механизмов.

Выходы реле обеих групп подключены к блоку 9 дистанционного управления. Выход первого реле 21 первой

1101789 коэффициент блока задания временных уставок.

Пневматическое управляющее устройство работает следующим образом.

На вход блока 1 преобразования 5 аналоговых сигналов в дискретные поступают аналоговые сигналы от датчиков по каналам 2, измеряющих параметры управляемого процесса.

Блок 1 осуществляет пороговое преоб— разование этих сигналов в двоичнодискретные пневматические сигналы, которые поступают на блок 3. По пусковому сигналу оператора, а также в зависимости от сигналов, определяемых с помощью датчиков и преобразованных блоков 1, блок 3 вырабатывает командные сигналы на управление загрузкой растворителя, двигателем перемешивающего устройства, выгрузкой аппарата, возврата части готового раствора, поступающих на блок 9 дистанционного управления, а также обеспечивается включение в работу блока 6.

Сигналы от датчиков концентраций ком- 5 понентов в растворе на выходе из аппаратов при последовательной их выгрузке передаются по каналам 7 на вход блока 4 . Блок 4 задания временных уставок обрабатывает эти сигналы 30 в соответствии с формулой р.b,<,= ;(Р,.*,— р, ) + О;, где P ; — пневматический сигнал, пропорциональный заданной концентрации соответствующего полезного компонента в растворе питательных солей;

P — сигнал, соответствующий те1 кущей концентрации соответствующего компонента в раство- 40 ре питательных солей;

8 — опорное давление; о ; — коэффициент пропорциональности.

Блок 6 обеспечивает выдержки времени работы дозирующих механизмов, заданные блоком 4, и управление дозирующими и транспортирующими механизмами в определенной последовательности (запуск механизмов дозирующетранспортной системы осуществляется в порядке, обратном их расположению, т.е. последними включаются дозаторы).

Блок 6 работает следующим образом

По сигналу от блока 3 срабатывает реле 21, запуская в работу оконечный 55 транспортирующий механизм, и через импульсатор 19 и триггер 25 осуществляется включение генератора 17 импульсов, .выход которого подключен к шаговому интегратору 18. После каждого импульса выходное давление интегратора 18 увеличивается на выбранную величину шага. Выход интегратора подключен к вторым входам элементов 26, 27, 30 и 31 сравнения. Давления, при которых срабатывают элементы 26 и 27 сравнения, обеспечивающие запуск в работу в определенной последовательности как транспортирующих, так и дозирующих механизмов, выбираются задатчиками 28 и 29, подключенных к первым входам элементов 26 и 27 сравнения, при этом последовательно срабатывают реле 22-24.

Время работы дозирующих механизмов определяется делениями заданий, поступающих от блока 4 в первые входы элементов 30 и 3 1 сравнения. При превышении давления на выходе шагового интегратора заданий, поступающих от блока 4, по сигналам от элементов 30 и 3 1 сравнения производится отключение дозирующих механизмов через выходные реле 23 и 24. Следовательно, чем выше давление задания на отключение дозирующих механизмов, тем больше длительность их работы.

Благодаря узлу 20 производится задержка отключения транспортирующих механизмов на время, необходимое для транспортирования остатка сухих солей в аппарат. После отключения транспортирующих механизмов блок 6 вырабатывает сигнал на блок 3 и возвоащается в исходное состояние.

В автоматическом режиме работы сигналы на выходе блока 9 дистанционного управления повторяют сигналы, поступающие от блоков 3 и 6, а в дистанционном режиме — сигналы от органов дистанционного управления.

Сигналы с выхода блока 9 дистанционного управления поступают через блок 10 усилителей мощности на исполнительные механизмы по каналам 11, а также на входы блока 12 отображения технологической ситуации и блока 13 преобразования пневматических сигналов в электричестве. В зависимости от этих сигналов и сигналов, поступающих с блока 1, блок 12 отображения технологической ситуации формирует символическйе образы технологической ситуации.

Блок 13 преобразования пневматических сигналов в электрические фор7 1101789 8 мирует сигналы, оповещающие на мне- сравнения сигналов от блока 9 дистан мосхеме о неисправностях исполнитель1- ционного управления с сигналами от

1 ных механизмов с указанием места конечных выключателей, установленных неисправности, путем логического на исполнительных механизмах.

71

Фив. 1

Фа инеиосхену

1101789

Составитель Н.Ланки

Техред М, Кузьма Корректор А. Дзятко

Редактор Н. Бобкова

Заказ 4765/31 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4

Ь Ь

< а

1 ьВ

Ьь ь» ;

Ь

Ь

Ь

Ь

И> g Ь