Изобретение относится к стеклова ' рению а именно к системам автоматического регулирования уровня стекломассы, например, при производстве медицинского стекла
 Скачать 33.31 Kb.
|
|
Изобретение относится к стеклова- ' рению,.а именно к системам автоматического регулирования уровня стекломассы, например, при производстве медицинского стекла. Известна система автоматического регулирования уровня стекломассы, содержащая дискретный электрокон- тактный датчик уровня стекломассы, электронный блок для управления работой исполнительного механизма качания штанги датчика уровня стекломассы, выполненный на бесконтактных .логических элементах, вторичный показывающий регистрирующий прибор, пропорциональный регулятор производительности механизма загрузчика шихты с элементом сравнения, задатчик уровня стекломассы, тиристорные преобразователи, датчики производительности механизмов загрузчиков шихты в виде тахогенераторов, загрузчики шихты с исполнительными двигателями постоянного тока и объект регулирования - стекловаренную печь [1]. Недостатком известной системы является наличие установившейся ошибки регулирования и как следст- ' вие - невысокая точность- регулиро- Нанболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система регулирования уровня стекломассы, содержащая датчик и задатчик уровня,, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход второго элемента сравнения через последовательно соединенные регулятор и блок управления подключен к входу силового блока, двигатель постоянного тока, который кинематически связан с исполнительным механизмом загрузчика сырьевых компонентов и с входом датчика производительности загрузчика, и электрически подключен к одному из входов силового блока непосредственно и через датчик нагрузки к другому входу силового блока, выход датчика, производительности загрузчика соединен с одним входом второго элемента сравнения, другой вход которого через блок обратной связи, соединен с датчиком загрузчика [2]. Недостатками известной системы являются низкое качество процесса регулирования, невысокая точност) регулирования уровня стекломассы из-за наличия ошибок регулирования по скорости и по ускорению, снижение запаса устойчивости системы при изменении параметров объекта регулирования , что приближает систему к колебательной границе устойчи- Целью изобретения является повышение точности регулирования. Поставленная цель достигается тем, что система регулирования уровня стекломассы, содержащая датчик и задатчик уровня, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход второго элемента сравнения через последовательно соединенные регулятор и блок управления подключен к входу силового блока, двигатель постоянного тока, который кинематически связан с исполнительным механизмом загрузчика сырьевых компонентов и с входом датчика производительности загрузчика, и электрически подключен к одному из выходов силового блока непосредственно и через датчик нагрузки к другому.выходу силового блока, выход датчика производительности загрузчика соединен с одним входом второго элемента срав- • нения, другой вход которого через блок обратной связи соединен с датчиком ‘нагрузки, снабжена дифференцирующим элементом и сумматором, причем выход первого элемента сравнения подключен к одному из входов • сумматора и к входу дифференцирующего элемента, выходы которых соединены с другими входами сумматора, выход которого подключен к соответствующему входу второго элемента срав- На чертеже представлена предлагаемая система регулирования уровня .стекломассы. Система содержит датчик 1 уровня стекломассы с аналоговым выходным сигналом, элементы 2 и 3 сравнения, задатчик 4 уровня стекломассы, дифференцирующий элемент 5, сумматор б, пропорционально-интегральный регулятор 7 производительности механизма загрузчика сырьевых компонентов, систему 8 импульсно-фазового управления, силовой тиристорный блок 9, исполнительный двигатель 10 постоянного тока механизма загрузчика сырьевых компонентов, механизм 11 загрузчика сырьевых компонентов, датчик 12 нагрузки исполнительного двигателя, блок 13 обратной связи по нагрузке исполнительного двигателя, датчик 14 производительности загрузчика сырьевых компонентов, например, тахогенератор, расходный бункер 15 сырья, объект регулирования - стекловаренную печь 16, тиристорный преобразователь 17. Система работает следующим сбра- Сигнал, пропорциональный уровню стекломассы, измеренный датчиком 1 уровня стекломассы, поступает на Сюда же поступает'сигнал с задатчика 4 уровня стекломассы, соответствующей требуемой величине уровня стекломассы. С выхода элемента 2 сравнения сигнал ошибки, равный разности сигналов с датчика уровня 1 и задатчика 4 уровня, поступает на вход дифференцирующего элемента 5, первый выход которого подключен к второму входу сумматора 6, а второй выход - к третьему входу сумматора. к первому входу сумматора 6 подключен выход первого элемента 2 сравнения. С выхода сумматора 6 сйгчал, равный сумме ошибки, первой и второй производной от ошибки, пост/пает на вход второго элемента 3 срав че- ния, с выхода которого сигнал поступает на вход пропорционально-чн- тегрального регулятора 7 произв бдительности механизма загрузчика Пырьевых компонентов. С выхода регулятора 7 сигнал поступает в систему 8 импульсно-фазового управления, представляющую из себя преобразэ- ватель аналогового сигнала в сип- тему управляющих импульсов соот зетст- вующей фазы. Последние подаются на управляющие электроды тиристоров силового блока 9. В зависимости от фазы управляющих импульсов, величина напряжения на выходе силового блока 9 изменяется в пределах от нуля до номинального. К выходу зи- лового блока 9 подключен исполн л- тельный двигатель 10 постоянного тока механизма 11 загрузчика сырьэ- вых компонентов. Обороты вала дзи- гателя 10, а следовательно и производительность механизма 11 загрузчика сырьевых компонентов, пропорциональна напряжению на выходе типового блока 9. В схеме предусмотрен датчик 12 нагрузки исполнитзль- ного двигателя 10 и устройство 13 гибкой обратной связи по нагрузке исполнительного двигателя механизма загрузчика сырьевых компонентов, выход которой подключен к второму входу второго элемента 3 сравнения и служит для стабилизации работл исполнительного двигателя механяз- ма загрузчика в переходных режимах, связанных с изменением грануломэт- рического состава сырьевых компонентов. К третьему входу второго эпе- мента 3 сравнения подключен выход датчика 14 производительности механизма загрузчика сырьевых компонентов. Сырьевые компоненты из расходного бункера стекловаренной печи 15 загрузчиком подаются в варочную часть стекловаренной печи 16, компенсируя съем готовой стекломассы, идущей на формование, поддерживая уровень стекломассы постоянным и равным заданному значению. При снижении уровня стекломассы на выходе элемента 2 сравнения и на входе дифференцирующего элемента 5 появляется сигнал ошибки, который суммируется на сумматоре 6 с сигналом первой и второй производной от ошибки и подается на первый вход второго элемента сравнения 3, с выхода которого - на вход пропорционального интегрального регулятора 7 производительности механизма, загрузчика сырьевых компонентов, что приводит к изменению фазы управляю-• ишх импульсов на выходе системы 8 импульсно-фазового управления и соответственно изменению напряжения на выходе силового блока 9, а следовательно и производительности ме- ■ ханизма 11 загрузчика сырьевых компонентов, в результате чего уровень стекломассы повышается, достигая заданного значения. Предлагаемая система автоматического регулирования уровня стекломассы позволяет стабилизировать технологический и теплотехнический режим варки стекла, что на З-б мес удлиняет срок службы огнеупорной кладки бассейна стекловаренной печи, подверженной наиболее сильному разъеданию огнеупора на границе раздела "стекломасса-гаэовое пространство”, на 5-10* снизить тепловые затраты, идущие на расплав сырьевых компонентов и не менее, чем в 1,5 раза увеличить точность регулирования уровня стекломассы и соответственно уменьшить брак готовой продукции, связанной с формовкой изделий из стекломассы. Формула изобретения Система регулирования уровня стекломассы, содержащая датчик и задатчик уровня, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход второго элемента сравнения через последовательно соединенные регулятор и блок управления подключен к входу силового блока, двигатель постоянного тока, который кинематически связан с исполнительным механизмом загрузчика сырьевых компонентов и с входом датчика производительности загрузчика, и электрически подключен к одному из выходов силового блока непосредственно и через датчик нагрузки к другому выходу силового блока,- выход датчика производительности загрузчика соединен с одним входом второго элемента срав- ■ нения, другой вход которого через блок обратной связи соединен с датчиком нагрузки, отличающая- ; с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, она снабжена дифференцирующим элементом и сумматором, причем выход первого элемента сравнения подключен к одному из I входов сумматора и к входу дифференцирующего элемента, выходы которых соединены с другими входами сумматора, выход которого подключен к соответствующему входу второго элемента , сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Обухов В.М. Автоматическое * управление процессом производства стекла.—"Стекло и керамика", В 11, 1976, с. 13. 2. Зезин М.А. Автоматическое управление процессом производства > стекла. - "Стекло и керамика", В 6, ' 1976, с. 14-16 (прототип).  |