Устройство для управления загрузкой бункеров

 

Союз Советсиин

Социалистические

Республик

О И АНИЕ < 747795

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

Ф (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заивлеио 07.06,78 (2l ) 2627328/22 11 (5l)М. К>

В 65 (j 65/30 с присоелинеииент заявки Ж—

Государственный номнтет (23) Приоритет до делам нэооретеннй н открытий

Опубликовано 15.07.80 ° Бюллетень Л26

Дата опубликования описания18.07.80 (дЗ) Уду< 62-526 (088.8) Г. П. Феофилов к A. 3. Сметана (72) Авторы изобретения

Уральский филиал Всесоюзного дважды ордена Трудового

Красного Знамени теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф. Э. Дзержинского (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛ УПРАВЛЕНИЯ

ЗАГРУЗКОЙ БУНКЕРОВ

Изобретение относится к устройствам для разгрузки и загрузки бункеров и подобных контейнеров и может найти применение в теплоэнергетике при автоматизации процесса управления загрузкой бункеров сырого угля тепловых электростанций и других отраслях промышленности.

Известно устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее датчики .с и сигнализаторы уровня, блок управле ния ходом технологического процесса, реле времени, ограничивающее загрузку бункеров, коммутатор, участвующий в поиске незагруженных бункеров, блок сбросного бункера, блок приоритета для первоочередного заполнения бункеров с аварийным уровнем, блок конечного бункера и блок дистанционного управления, служащий для изменения технологического процесса fl) .

Недостаток этой системы заключается в неравномерности загрузки бункеров и неполном их заполнении иэ за отсутствия учета транспортного заттаздывания поступления материала к бункерам, а также ввиду отсутствия учета действи9 тельного количества материала, находящегося на ленте транспортера.

Наиболее близким к изобретению по технической сутцности и достигаемому результату является устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее блок датчиков уровня, вход которого соединен с выходом блока команд отключения бункеров, а выход — с одним из входов блока поиска н входом

15 блока приоритета, один нз выходов которого соединен с другим входом ,блока поиска,- выход которого соединен с одним из входов блока управления исполнительными механизмами плужков, другой вход которого соединен с выходом реле задержки подъема плужков, один из входов которого соединен с выходом блока поиска (2) .

747795

Недостатки llBHHoro устройства: отсутствие учета действительного веса материала, поступающего в бункеры; бункер загружается не полностью для создания запаса емкости в нем, заполняемого остатками материала, находящегося на ленте транспортера перед его остановкой.

Эти недостатки известных устройств приводят к неравномерной загрузке бункеров, к неполному использованию их емкости.

Цель изобретения — повышение точности загрузки.

Это достигается тем, что устройство предлагаемой конструкции снабжено блоком транспортного запаздывания, блоком деления и весовым блоком, выход кото- рого соединен с одним из входов блока деления, второй вход которого соединен с выходом блока команд отключения бункеров, третий — с другим выходом блока приоритета, четвертый — с выходом блока транспортного запаздывания, один из входов которого соединен с выходом блока поиска, а другой — с выходом реле задержки подъема плужков, другой вход которого соединен со вторым выходом блока приоритета, причем выход блока деления соединен с третьим входом блока поиска.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства, на фиг. 2 — пример реализации биока транспортного запаздывания и блока деления устройства для трех бункеров.

Устройство для управления загрузкой бункеров по схеме, показанной на фиг. 1, содержит блок датчиков уровня 1, блок поиска 2, блок приоритета 3, блок 4 управления исполнительными механизмами плужков, реле 5 задержки подъема плужков, блок транспортного запаздывания 6, блок деления 7, весовой блок 8 и блок 9 команд отключения бункеров.

4

Блок деления 7 состоит иэ сдвигового регистра, реализующего код

Джонсона. Регистр построен на триггерах 27-29. Элементы И-НЕ 30-31 вторыми входами подключены к блоку 9 команд отключения бункеров. Триггер 32 предназначен для расширения длительности входного импульса, поступающего с,блока транспортного запаздывания 6.

Элемент И HE ЗЗ предназначен для осуществления операции возвращения (сброса) регистра в исходное состояние после завершения загрузки бункера

Элемент И 34 является ключом, пропускающим и запрешаюшим прохождение импульсов с весового блока 8 на сдвиговый регистр. Элемент HE 35 предназначен для пуска и останова раббты блока деления 7.

Устройство по схеме, показанной на фиг. 1, работает следующим образом.

Блок датчиков уровня 1 контролирует уровни материала в бункерах и вырабатывает сигналы подаваемые на блок

В поиска 2 и блок приоритета 3, который определяет очередность загрузки бункеров, последовательность которых задается блоком поиска 2. В момент назначения того или иного бункера к загрузке блок поиска 2 выдает блоку 4 управления исполнительными механизмами плужков команду на опускание плужков, реле 5 задержки подъема плужков- команду для начала отсчета времени и блоку транспортного запаздывания 6— команду для начала определения транспортного запаздывания прихода материала к назначенному к загрузке бункеру а также для вырабатывания команды на опускание плужка над очередным бункером при переходе процесса заполнения от последующего бункера к любому преды дущему.

После определения величины транспортного запаздывания в блок деления 7 начинает поступать информацкя с весового блока 8.

Блок транспортного запаздывания 6 (по схеме на фкг. 2) состоит из интегрирующих времязадерживаюших звеньев, включающих резисторы 10, 1 1, конденсаторы 12, 13 и диоды 14, 15, постоянная времени которых соответствует времени прохождения ленты транспортера между соседними бункерами, логических элементов совпадений И 16-20, элементов отрицания НЕ 21-24, элемента собирания ИЛИ 25 и триггера 26.

Промежуток времени между началом деления и появлением на выходе блока деления 7 импульса зависит от частоты импульсов, поступающих от весового блока 8 и количества находяшихся в работе бункеров.

Блок 9 команд отключения бункеров вырабатывает команду на вывод бункера, предназначенного к опоражниванию, иэ процесса загрузки.

747795

Блок транспортного запаздывания 6 выполняет следующие функции: определяет величину времени транспортного запаздывания перемещения лен-. ты транспортера от загруженного бункера до назначенного к загрузке; вырабатывает команду начала загрузки бункеров; вырабатывает команду на опускание плужка над назначенным к загрузке бункером при начале очередного цикла заполнения, т.е при переходе загрузки от последующего бункера к любому преды« дущему.

Загрузка бункеров 36, 37 и 38 про» изводится по очереди от первого к. последнему, т.е. в направлении хода ленты транспортера.

Допустим, все три бункера 36, 37 и

38 требуют загрузки. При этом на входе элемента НЕ 21 и одном из входов элемента И 39 блока 4 управления исполнительными механизмами плужков— логическая единица, на выходе элемента

НЕ 2 2 — логический ноль. 2$

Следовательно, на выходе элемента

И 16 — ноль и конденсаторы 12, 13 не заряжены, т.е. потенциал на них равен нулю. Одновременно единица присутствует также и на одном из входов элемента

ИПИ 25, поэтому на его выходе единица, на выходе триггера 26 — единица, и элементы И 39, 40 блока 4 управления исполнительными механизмами плужков подготовлены к открытию. И

Поскольку на втором входе элемента °

И 39 также единица, то на его выходеединица, и механизм 41 переводит плужок над бункером 36 в опущенное состояние, бункер 36 загружается. При завершении загрузки бункера 36 на входе элемента НЕ 21 появляется логический ноль, на входе элементов НЕ 22, .

И 42 — единица, и поэтому механизм 43 переводит плужок над бункером 37 в опушенное положение. Однако отсчет времени загрузки бункера 37 не начинается, так как транспортер не прошел путь от бункера 36 до бункера 37. СхематиИ чески эта задержка отсчета решается следующим образом. Несмотря на то, что на одном входе элемента И 18 бункера 37 — единица, на выходе элементаноль так как конденсатор 12 не заряжен. При загрузке бункера 36 открыИ вйется элемент И 16, на его выходе появляется единица, и конденсатор 11 начинает заряжаться через резистор 10, d

Скорость заряда конденсатора 12 соответствует скорости. перемещения ленты транспортера от бункера 36 до бункера 37. При завершении заряда конденсатора 12 на втором входе элемента И 18 появляется единица, на выходе элемента тоже единица, которая проходит через элемент ИЛИ 25 и подтверждает состояние триггера 26

Таким образом, после загрузки бункера 36 плужок над бункером 37 незамедлительно опускается.

Одновременно с подтверждением состояния триггера 26, единица с выхода элемента ИЛИ 25 .запускает блок деления 7, а точнее его триггер 32.

В результате запуска начинается отсчет времени загрузки бункера 37. По истечении времени загрузки бункера 37 осуществляется загрузка бункера 38 через механизм 44.

Покажем работу схемы при переходе загрузки от последующих бункеров к предыдущим, сначала от бункера 38 к бункеру 36 и затем от бункера 38 к бункеру 37. Перед переходом от бункера 38 к бункеру 36 конденсаторы 12, 13 заряжены, однако элемент И 18 закрыт по второму входу. Закрыт также элемент И 20. При завершении загрузки бункера 38 открывается элемент И 20, на его выходе появляется единица, которая перебрасывает триггер 26 в другое (нерабочее) устойчивое состояние, при котором с выхода триггера 26 снимается ноль, закрывающий элементы 39, 40, 42 блока 4 управления исполнительными механизмами плужков.

Поэтому ни один из механизмов 41, 43 и 44 не может перевести соответствующий ему плужок в опушенное состояние. Единица на выходе элемента И 20 преобразуется элементом НЕ 24 в ноль. который закрывает одновременно элементы И 16 и И 17, в результате чего конденсаторы 12, 13 через прямое сопротивление диодов 14, 15 практически мгновенно разряжаются.

Если следующим бункером, назначенным к загрузке после бункера 38, является бункер 36, то на выходе элемента ИЛИ 25 мгновенно появляется единица, триггер 26 возвращается в рабочее состояние, элемент И 39 открывается, механизм 41 переводит плужок над бункером 36 незамедлительно в опушенное состояние, и начинается ранее описан747795 ный цикл загрузки бункеров от бу>п<сра

36 до последнего.

Если же следуюшим после бункера 38 назначен к загрузке бункер 37, т.е. предыдуший, то механизм 43 переводит плужок над ним в опушенное состояние не сразу, а только по истечентпт времени иеремешения ленты транспортера от бункера 36 к бункеру 37. Действительно, при переходе от бункера 38 к бункеру «О

37, что возможно при загруженном состоянии бункера 36, на выходе элемента

НЕ 21 — единица, а элемента НЕ 22— ноль. Поэтому открывается элемент И 16 и остается закрытым элемент И 17, 15

Конденсатор 12 заряжается. Когда конденсатор 12 эарядится, открывается элемент И 18, íà его выходе появляет— ся единица, которая, проходя через элемент WIN 25, переводит триггер 26 20 в рабочее состояние, которым открывается элемент И 42, и поэтому мех.анизм

43 переводит плужок над бункером 37 в опущенное состояние. При переходе загрузки от последующих бункеров к

25 предыдушим имеет место задержка опускания плужков.. Величина этой задержки зависит от того, какой бункер будет загружаться, Если это бункер 36, то задержка равна нулю, если бункер 37, ЗО то задержка равна врем ни перемещения материала от бункера 36 до бу>п<ера 37, и так далее.

Данное устройство позволяет получить действитепьнучо продолжительность за- 35 грузки, одинаковую для всех бункеров, независимо от их места расположения, тогда как известные устройства этого не позволяют.

Допустим, продолжительность загруз- 40 ки выбрана 5 мин, задержка подъема плужков 2 мин. Допустим также, что после загрузки первого бункера назначен к загрузке третий, а время прохождения материала между этими бункерами 20 с.

В известных устройствах отсчет времени загрузки третьего бункера начинается сразу, без задержки после загрузки первого бункера, но только по истечении 2 мин. После этого поднимается плужок над первым бункером и начнется движение материала от первого к третьему бункеру. B результате действи— тельная продолжительность загрузки третьего бункера составит 2 мин 40 с.

Если же после первого бункера должен загружаться пятый, то при равенстве

«« расстояний между соссдша«и бункерами продел»о тсльность загрузки пятого бункера составит 2 к пи 20 с.

В отличие от этого данное устройство позволяет получить од>пiаковую продолжительность загрузки бункеров, Так как B устройстве начало отсчета продолжительности загрузки очередного бункера происходит с учетом транспортного запаздывания, то отсчет времени загрузки третьего бункера начнется по истечении 20 с после завершения загрузки первого бункера. Это равнозначно увеличен по заданного времени загрузки на

20 с, т.е, до 5 мин 20 с. После истечения задержки времени на подъем ( плужков «, 2 мин) на шется перемещение материала между первым и третьим бункерами. Поэтому только через 20 с, после подъема плужков над первым бункером HQп<ется действительная загрузка третьего бункера. В результате чистое время загрузки oòo; о буч кера составит

3 мин.

Если >ке очередным I<зспе первого ока>кется пятый, то за счет введения времени транспортного запаздывания заданное время загрузки увеличится на

40 с и составит 5 мин 40 с. Поэтому действительная продолжительность загрузки пятого бункера будет, как и третьего, также 3 мин.

Изменение продолжительности задержки опускания плужков при переходах загрузки от последуюших бункеров к предыдушим позволяет при действии задержки подъема плужков перегрузку бу>п<еров сделать равной нулю, независимо от порядка их загрузки, что позволяет более полно использовать объемы бункеров.

Блок депечия 7 работает спедуюшим образом ° ,,опустт«м,. все бункеры участву>ст в

p<«áo <<... ToI да >I«o, ходы элементoB И-НЕ

30, 31 из блока 6 подается единица.

Поэтому элементы подготовлены к работе и ждут сигналов = триггеров 27, 28.

В >.о:".ле-«ггрихсда -ь пульсв из блока 6

«тт.-.. от дередне.= <>роцта и:,<пульса) триггер 32 перебрась«веется в другое устой— чивое состояние и открывает элемент И 34.

На вход регистра поступает импульс, идуший из блока 8, Триггер 27 перебрасывается, срабатывает элемент

И-НЕ 30, перебрасывается триггер 28, срабатывает элемент И-HI: 31 и перебрасывается триггер,29.

747795

До

30

В результате от первого же импульса на выходе элемента И-HE 33 появляется импульс, который прекращает загрузку данного бункера. Если же из работы выведен любой бункер, то на вход элементов И-HE 30 или 31 из блока 9 подается ноль. Поэтому для получения на выходе элемента И-HE 33 импульса необходимо, чтобы на вход регистра поступило два, импульса, и т.д.

Таким образом, регистр с элементами И-HE 30, 31 позволяет уменьшить входную частоту импульсов, поступающих с блока 8, в определенное количество раз в зависимости от числа работающих бункеров.

Устройство позволяет примерно на

7-8;о увеличить используемый объем бункеров.

Формула изобретения

Устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее блок датчиков уровня, вход которого соединен с выходом блока команд отключения бункеров, а.выход — с одним из входов блока поиска и входом блока приоритета, один иэ выходов которого соединен с другим входом блока поиска, выход которого соединен с одним иэ входов блока управления исполнительными механизмами плужков, другой вход которого соединен с выходом реле задержки подъема плужков, один из входов которого соединен с выходом блока поиска, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения точности загрузки, оно снабжено блоком транспортного запаздывания, блоком деления и весовым блоком, выход котороi0 го соединен с одним иэ входов блока, деления, второй вход которого соединен с выходом блока команд отключения бункеров, третий — с. другим выходом блока приоритета, четвертый — с выходом

$5 блока транспортного запаздывания, один из входов которого соединен с выходом блока поиска, а другой — с выходом реле задержки подъема плужков, другой вход которого соединен со вторым выходом

20 блока приоритета, причем выход блока деления соединен с третьим входом блока поиска.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 487825, кл. В 65 6 65/30, 29.05.72.

2. Рейзик, В. Л., Шишкин В. Ф. и др.

Устройство автоматики загрузки бункеров сырого угля. Ж. "Электрические станции", N 1, 1975, с. 19-21 (прототип) .