Устройство для управления загрузкой бункеров

 

Использование: в теплоэнергетической, горно-рудной и металлургической отраслях. Сущность: датчики перемещения в устройстве закреплены с наружной стороны бункера . Датчики являются составной частью схемы управления, включающей элемент ЗАПРЕТ, позволяющий на заданный промежуток времени отключать загрузку одного из бункеров от воздействия датчиков других бункеров, а блок задания максимальной загрузки позволяет предотвратить переполнение бункера. 1 ил.

(l9) (31) союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5! )5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4808969/13 (22) 28.02.90 (46) 07.06.92. Бюл, N- 21 (71) Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф.З,Дэержинского (72) А.Н.Комаров, Г,П.Феофилов, Н.E.Måëüченко и С.А.Раевский (53) 664.73,05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 315672, кл, В 65 6 65/30, 1967.

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано с уст(1ойствах автоматической загрузки бункеров и подобных емкостей сыпучим материалом, например углем, Известно устройство для автоматической загрузки бункеров топливом, содержащее датчики, установленные в бункерах и подключенные соответственно к сигнализаторам нижнего уровня, верхнего уровня. и переполнения бункеров сигнальными лампами, логические элементы И, соединенные через элементы ИЛИ с кольцевым коммутатором, выход которого подключен к сумматору и через соответствующие элементы И, ИЛИ, И вЂ” к выходному блоку с сигнальными лампами, управляющему исполнительным механизмом, реле времени, соединенное с генератором тактовых импульсов, с сумматором и через элементы ИЛИ, И с коммутатором, блок сбросного бункера для поочередного опускания плужковых сбрасывателей с последнего по первый бункер (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ БУНКЕРОВ (57) Использование: в теплоэнергетической, горно-рудной и металлургической отраслях.

Сущность: датчики перемещения в устройстве закреплены с наружной стороны бункера. Датчики являются составной частью схемы управления, включающей элемент

ЗАПРЕТ, позволяющий на заданный промежуток времени отключать загрузку одного из бункеров от воздействия датчиков других бункеров, а блок задания максимальной загрузки позволяет и редотвратить переполнение бункера. 1 ил, при переполнении их топливом, логический элемент ИЛИ вЂ” НЕ, блокирующий выходы сигнализаторов верхних уровней для поочередного заполнения аварийных бункеров с нижним уровнем, блок дистанционного управления для изменения технологического процесса со щита управления и блок выбора конечного бункера.

Известно также устройство для управления процессом загрузки расходных емкостей, содержащее датчики верхних уровней материала, подключенные к блоку управления транспортирующими механизмами, который соединен с блоком переключения, блок управления механизмами. загрузки, входы которого подключены к выходам элементов совпадения. программное реле времени, датчики уровня материала. блок опроса, выходы которого подключены к одним из входов элементов совпадения, другие входы которых соединены с выходами датчиков уровня материала, входы которых подключены к выходу программного реле времени, 1738744 соединенного с блоком управления меха- ние. Другим недостатком йзвестного устнизмами загрузки и переключения, выход ройства является отсутствие защиты от пекоторого подключен к входу блока опроса. реполнения бункеров, что приводит к

Недостатками этих устройств являются необходимости останова ленточного конограниченные функциональные возможно- 5 вейера под нагрузкой при переполнении сти, обусловленные использованием датчи- какого-либо бункера, В соответствии с Праков уровня, которые характеризуют только вилами технической эксплуатации электривысоту слоя материала в бункере в опреде- ческих станций и сетей, остановка под ленном его месте, чаще всего над выходным нагрузкой ленточных конвейеров разрешаотверстием. Полученную первичную инфор- 10 ется только в аварийных случаях. Опыт мацию о значении уровня в бункере невоз- показывает, что часто конвейеры не запуможно одновременно использовать в скаются, если они были остановлены под других устройствах и системах регулирова- нагрузкой, Топливоподачи на таких электрония, например в системах учета количества станциях вынуждены работать не на полную материала, хранящегося в бункерах, что 15 (расчетную) производительность, значиприводит к необходимости оснащать бунке- тельно перерасходуя электроэнергию на ра дополнительными датчиками, усложняю- собственные нужды. В случае запуска конщими устройства, и в условиях дефицита вейеров приходится выполнять трудоемкую трудовых ресурсов практически исключает . операцию по их частичной разгрузке вручих постоянную эксплуатацию, 20 ную, Наиболее близким по технической сущ- Целью изобретения является расширености и достигаемому результату является ние функциональных возможностей устройустройство для автоматического заполне- ства. сия бункеров, реализующее способ автома- Поставленная цель достигается тем, что тич"-.,".кого заполнения бункеров сыпучим 25 устройство для управления загрузкой бунматериалом, Устройство содержит уровне- керов, содержащее датчики наличия матемеры (датчики наличия материала), установ- риала, усилители мощности, подключенные ленные на каждом бункере, блок выбора к исполнительным механизмам соответстминимального уровня, блок сравнения, пус- вующих разгрузочных плужков, и блок опрековое устройство. Блок выбора минималь- 30 деления минимального уровня, снабжено ного уровня определяет бункер с самым для каждого бункера соответствующими низким уровнем материала и выдает сигнал элементами ИМПЛИКАЦИЯ, КЛЮЧ, ЗАв пусковое устройство на начало загрузки. ПРЕТ, блоками определения максимальной

Когда бункер заполнится настолько, что загрузки и общими для всех бункеров логиуровень в нем станет на заданную величину 35 ческим элементом ИЛИ и реле времени, свябольше величины уровня в любом другом занного по входу с выходом логического . бункере, имеющем минимальный.уровень, элемента ИЛИ и по выходу с первыми вхото блок сравнения уровней выдает сигнал дами логических элементов ИМПЛИКАЦИЯ, на прекращение загрузки., затем заполняет- . а датчики наличия материала в соответствуся следующий бункер с минимальным уров- 40 ющих бункерах соединены с блоками опренем и т.д., пока не загрузятся все бункера. деления максимальной загрузки и первыми

Недостатками устройства, реализую- входами ключей, к второму входу которых щего способ, являются ограниченные функ- подключены выходы соответствующих элециональные возможности, что обусловлено ментов ИМПЛИКАЦИЯ, причем выход кажиспользованием. датчиков уровней, контро- 45 дога блока определения максимальной лирующих высоту столба материала в бунке- загрузки связан с первым входом cooTBBTGTpе. е. Чувствительные элементы таких вующего логического элемента ЗАПРЕТ, датчиков вводят в бункер, в связи с.чем на второйвходпоследнег подключен квыходу них оказывается непосредственное воздей- блока определения минимального уровня, а ствие со стороны контролируемого сыпуче- 50 выход его одновременно соединен с входаго материала, Это снижает. надежность ми соответствующегологического элемента атчиков и достоверность полученной от ИМПЛИКАЦИЯ,усилителямощностиилогидатчиков и нихинформации. Крометого,ввидусложно- ческого элемента ИЛИ, при этом выходь 1 сти и непредсказуемости формы рельефа элементов КЛЮЧ связаны с соответствуюповерхности сыпучего материала, что не 55 щими входами блока определения минипозволяет создать систему его учета. Это мального уровня. вынуждает оснащать бункера дополни- Предлагаемое устройство по сравнетельными датчиками, что снижает надеж- нию с известным позволяет обеспечить заность устройств и систем, использующих щиту каждого из бункеров от переполнения, эту ин о маци информацию, усложняет регулирова- исключить воздействие сигналов от датчика

1738744 других бункеров в течение заданного промежутка времени, полученную от датчиков информацию о степени заполнения бункеров использовать как для автоматизации управления загрузкой, так и для системы учета количества материала, находящегося в бункерах, исключить износ элементов датчика контролирующими абразивными материалами, получить непрерывную информацию о наличии материала в любом бункере (при включении в цепь датчика дополнительного измерительного прибора) для введения визуального контроля оперативным персоналом за степенью загрузки бункеров, использовать в системе управления загрузкой бункеров аппаратуру с систем регулирования, что упрощает реализацию устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства и технологическая схема заполнения бункеров сыпучим материалом, осуществляемого при олускании на ленту транспортера электрифицированного плужка.

Устройство содержит бункеры 1.1, 1,2„„

1.п, реле 2 времени, блок 3 выделения минимального сигнала,, логический элемент

4, усилитель 5.1, 5,2...„5n мощности, датчики 6,1, 6;2..., 6,nм,атериала в бункерах, ключи 7,1, 7,2,.„7,п логические элементы

ИМПЛИКАЦИЯ 8.1, 8.2,...., 8.п, блоки 9,1

9.2,..., 9.п определения максимальной загрузки, логические элементы ЗАПРЕТ 10,1, 10,2,..., 10.п, .

В качестве датчиков 6.1, 6.2..., 6.п могут

6b!Tb использованы любые преобразователи перемещения, в частности индукционные, которые представляют собой соленоиды с перемещаемым в них ферромагнитным сердечником, Смещение сердечника вызывает разбаланс катушек соленоидов, в результате чего на выходе датчика появляетая сигнал разбаланса, пропорциональный перемещению сердечника, Такие датчики являются штатными в системах автоматического регулирования.

Крепление датчиков на внешних сторонах бункеров осуществляется путем соединения компенсационных элементов в виде стержня, один конец которого прикреплен к общей балке в местах крепления подвески бункера. Измерительная часть датчика жестко закреплена на подвеске бункера. Блоки регулирующей аппаратуры выпускаются с учетом применения таких датчиков. Поэтому блоки содержат источники питания и усилители с преобразователями, выдающие унифицированный сигнал, соответствующий величине перемещения сердечника датчика. Блоки определения максимальной загрузки и выделения минимального сигна10

30

50 ла реализуются на серийной аппаратуре регулирования, например, АКЭСР. В качестве блоков максимальной загрузки при этом используются блоки БСС либо БСà — П, à в качестве блока выделения минимального сигнала — блок БСЛ-04.

С помощью блока 3 выделения минимального сигнала сравниваются текущие значения уровней заполнения бункеров и определяется приоритет их заполнения. В первую очередь загружается наименее заполненный бункер. Загрузка того или иного бункера прекращается при срабатывании соответствующего блока 9 максимальной

5 загрузки, При этом на выходе блока появляется единица, которая закрывает соответствующий элемент 10.

На выходе последнего сигнал становится равен нулю, в результате чего плужок переводится в поднятое положение, и загрузка этого бункера исключается. Элемент

ИЛИ 4 может быть выполнен на выпрямительных диодах. Элементы ЗАПРЕТ реализуются на контактах выходных реле, имеющихся в блоках БСС, БСЛ вЂ” 04, логические элементы ИМПЛИКАЦИЯ 8 реализуются как на контактах реле времени и реле блоков 3 и 9, так и на элементах интегральных микросхем серий 155, 551, 176 и т,п.

Ключи 7 могут быть выполнены в контактном исполнении с использованием контактов элементов 8 и в бесконтактном с применением управляющих токовых ключей на транзисторах. Ключи предназначены для осуществления пропуска или запрета сигналов, подаваемых с датчиков уровней на входы блока 3 выделения минимального сигнала. Ключи также имитируют опустошенное состояние бункера, загружаемого в

0 данный момент времени, что необходимо для исключения частых срабатываний плужков, Пропуск сигналов.с датчиков происходит при открытом состоянии ключей, запрет — при закрытом их состоянии, Запрет означает равенство нулю выходного сигнала с соответствующего ключа. Поэтому запрет используется для имитации опустошенности того или иного бункера. Управление ключами осуществляется элементами

ИМПЛ И КАЦИЯ, В качестве реле времени. могут быть применены счетно-импульсные реле типа

ВЛ-34, ВЛ вЂ” 35, ВЛ-36 либо блок прецизионного интегрирования БПИ вЂ” П аппаратуры

5 АКЭСР.

Усилители 5 мощности в зависимости от мощности. входного сигнала могут содер><ать в себе электронные ус лители с реле на выходе либо тиристорные пускатели типа

ПБР.

1738744

Устройство работает следующим образом.

Допустим, в данный момент времени меньше всех заполнен бункер 1.2, Величина сигнала с его датчика 6.2 меньше сигналов с датчиков других бункеров. Это сигнал (как и or других бункеров) проходит через свой ключ 7.2 на вход блока 3. Последний вырабатывает выходной сигнал только для элемента 10,2, На выходе последнего появляется сигнал, соответствующий логической единице для элементов 8,2 и 4 и являющийся управляющим для усилителя

5.2. Усилитель включает двигатель исполнительного механизма второго-плужка, в результате чего он опускается. Происходит загрузка бункера 1.2, Одновременно с этим на выходе элемента 4 появляется единица, которая запускает реле 2 времени.

По истечении заданного времени на выходе реле времени появляется единица, которая поступает одновременно на один из входов всех элементов ИМПЛИКАЦИЯ, изменяет. выходной сигнал на единицу только у одного из них, а именно 8,2, 3 функции элемента ИМПЛИКАЦИЯ следует Хр Х1 = Y, где Хо — входной сигнал с реле времени; Х1 — входной сигнал с элемента 10, Действительно, в рассматриваемом случае Х = 1 и так как в начальный момент времени Х = О, то на выходе элемента 8,2 нуль, которым закрывает ключ 7.2, на выходе последнего нуль, который имитирует опустошенность бункера 1,2 до момента изменения сигнала с реле времени на единицу. При этом на выходе элемента 8.2 появляется единица, на выходе других аналогичных элементов сохраняется единица, так как все другие сигналы X> = О, и на выходах элементов 8 единица независимо от сигнала с реле времени, Таким образом, элементы 8 исключают частные переходы загрузки от одного бункера к другому благодаря имитации опустошенного состояния бункера, заполняемого в данный момент времени, Снижение частоты переходов загрузки необходимо для обеспечения надежной работы разгружающих механизмов (плужков).

Заканчивается загрузка при появлении на выходе реле времени единицы, При этом сигналы всех датчикЬв подаются на входы блока 3, который вновь определяет наименее заполненный бункер, после чего начинается его загрузка по такому же алгоритму, что рассмотрен выше.

В момент определения наименее заполненного бункера на всех выходах блока 3 нуль, на выходе элемента 4 нуль и реле 2

55 времени при этом сбрасывается в исходное состояние, Если при загрузке данного бункера сработает блок 9, т.е. при полной загрузке бункера, íà его выходе появляется единица, которая закрывает соответствующий элемент 10, íà его выходе сигнал становится равным нулю, плужок над этим бункером поднимаетея, предотвращая его переполнение, Иа все входы блока 3 поступают сигналы с датчиков, и блок определяет наименее опустошенный бункер. Далее алгоритм повторяется.

В начале загрузки, когда все бункеры пусты, программа управления процессом выполняется за счет неточной настройки датчиков и разброса технических характеристик блоков управления, В результате указанные причины неизбежно приводят к различиям входных сигналов блока выделения минимального сигнала и, как следствие, выработке блоком приоритетов загрузки бункеров, Формула изобретения

Устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее датчики наличия материала, усилители мощности, подключенные к исполнительным механизмам соответствующих разгрузочных плужков, и блок определения минимального уровня, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено для каждого бункера соответствующими элементами И М ПЛ И КАЦИЯ, КЛЮЧ, ЗАПРЕТ, блоками определения макслмальной загрузки и общими для всех бункеров логическим элементом ИЛИ и реле времени, связанным по входу с выходом логического элемента ИЛИ и по выходу с первыми входами логических элементов

ИМПЛИКАЦИЯ, а датчикл наличия материала в соответствующих бункерах соединены с блоками определения максимальной загрузки и первыми входами ключей, к второму входу которых подключены выходы соответствующих элементов ИМПЛИКАЦИИ, причем выход каждого блока определения максимальной загрузки связан с первым входом соответствующего логического элемента ЗАПРЕТ, второй вход последнего подключен к выходу блока определения минимального уровня, а выход его одновременно соединен с входами соответствующего логического элемента ИМПЛИКАЦИЯ, усилителя мощности и логического элемента ИЛИ, при этом выходы элементов КЛЮЧ связаны с соответствующими входами блока определения минимального уровня, 1738744

Составитель Г.Феофилов

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор Н.Тупица

Заказ 1972 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101