Автоматическая система дозирования и смешивания сыпучих материалов
Полезная модель относится к электротехническим комплексам и системам, а именно к автоматическим системам дозирования и смешивания и может быть использована для дозирования и смешивания компонентов кормов для животных. Задачей полезной модели является дозирование компонентов корма для животных и получение готовой кормовой смеси с помощью смешивания. Указанный технический результат достигается тем, что расходные бункеры через N шнековых питателей, где N - число компонентов смеси, связаны с бункером дозатора, установленным на трех датчиках веса, а его задвижка на дне связана с червячным механизмом, который соединён с асинхронным двигателем, который связан с блоком силовой коммутации. Задвижка на дне бункера смесителя связана со своим червячным механизмом, соединённым со своим асинхронным двигателем, который связан с блоком силовой коммутации. N шнековых питателей связаны со своими N асинхронными двигателями, которые подключены к блоку силовой коммутации и преобразователю частоты. Три датчика веса связаны с нормирующим усилителем, который соединен с микроконтроллером, к которому подключен персональный компьютер, преобразователь частоты и блок силовой коммутации.
Полезная модель относится к электротехническим комплексам и системам, а именно к автоматическим системам дозирования и смешивания и может быть использована для дозирования и смешивания компонентов кормов для животных.
Известна автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) линии производства комбикормов Волховского комбикормового завода [http://insat.ru/projects/kbk_zavod/asutp_comb], выбранная в качестве прототипа, содержащая 10 весовых ленточных дозаторов непрерывного действия, бункерные весы, расположенные на четырех тензо-датчиках, смеситель, расположенный под бункерными весами, дозатор для ввода масла непосредственно в смеситель, приемный бункер под смесителем, силосы для складирования готовой продукции, маршруты для транспортировки продукта.
Перемещение исходного материала из расходных бункеров в бункер дозатора осуществляется при помощи ленточного конвейера, подача материала из расходных бункеров управляется задвижками, взвешивание компонентов смеси ведется с помощью десяти ленточных дозаторов и одними бункерными весами.
Задачей полезной модели является дозирование компонентов корма для животных и получение готовой кормовой смеси с помощью смешивания.
Поставленная задача решена за счет того, что автоматическая система дозирования и смешивания сыпучих материалов, также как в прототипе, содержит N - расходных бункеров компонентов смеси, где N - число компонентов смеси, бункер дозатора, установленный на датчиках веса и имеющий задвижку на дне для перемещения смеси в бункер смесителя, который снабжен своей задвижкой для перемещения готовой смеси в бункер готовой продукции, двигатели для перемещения компонентов смеси по маршруту от расходных
бункеров до бункера дозатора, микроконтроллер, персональный компьютер.
В отличие от прототипа, расходные бункеры через N шнековых питателей связаны с бункером дозатора, установленным на трех датчиках веса, а его задвижка на дне связана с червячным механизмом, который соединён с асинхронным двигателем, который связан с блоком силовой коммутации. Задвижка на дне бункера смесителя связана со своим червячным механизмом, соединённым со своим асинхронным двигателем, который связан с блоком силовой коммутации. N шнековых питателей связаны со своими N асинхронными двигателями, которые подключены к блоку силовой коммутации и преобразователю частоты. Три датчика веса связаны с нормирующим усилителем, который соединен с микроконтроллером, к которому подключен персональный компьютер, преобразователь частоты и блок силовой коммутации.
За счет использования для транспортировки исходного материала из расходного бункера в бункер дозатора шнековых питателей, появилась возможность получить равно-порционное перемещение компонента смеси. Транспортное запаздывание проявляется только на маршруте шнековый питатель - бункер дозатора, а из расходного бункера материал поступает без транспортной задержки. Кроме того, в прототипе, время закрытия задвижки расходного бункера зависит от линейной скорости перемещения винта запорного устройства задвижки, а дозирование в предлагаемой системе осуществляется с помощью только остановки асинхронных двигателей шнековых питателей, что повышает точность дозирования. Взвешивание компонентов смеси производится раздельно в общем бункере дозатора. Это приводит к сокращению расходов на измерительные устройства. При этом погрешность измерения смеси не складывается из погрешностей каналов дозирования, а определяется погрешностью одного канала. Применение трех датчиков веса дозируемого материала достаточно для охвата взвешиваемой поверхности бункера дозатора.
На Фиг.1 приведена функциональная схема автоматической системы дозирования и смешивания сыпучих материалов.
Полезная модель состоит из N шнековых питателей 1, для подачи расходного материала из N расходных бункеров компонентов смеси (не показаны на фиг.1) в бункер дозатора 2 (БД), который расположен на трех датчиках веса 3, которые связаны с нормирующим усилителем 4 (НУ). На дне бункера дозатора (БД) 2 расположена задвижка 5 для перемещения материала в бункер смесителя 6 (БС). Бункер смесителя 6 (БС) снабжен, расположенной на его дне задвижкой 7, для перемещения исходного материала в бункер готовой продукции 8 (БГП). Все шнековые питатели 1 связаны, соответственно, со своими асинхронными двигателями 9, 10, ..., 11, а червячный механизм 12 перемещения задвижки 5 связан с асинхронным двигателем 13. Червячный механизм 14 перемещения задвижки 7 связан с асинхронным двигателем 15. Асинхронные двигатели 9, 10, ..., 11, 13, 15 подключены к блоку силовой коммутации 16 (БСК). Кроме того, асинхронные двигатели 9, 10, ..., 11 связаны с преобразователем частоты 17 (ПЧ). Микроконтроллер 18 (МК) соединен с преобразователем частоты 17 (ПЧ), блоком силовой коммутации 16 (БСК), нормирующим усилителем 4 (НУ) и с персональным компьютером 19 (ПК).
В качестве датчиков веса 3 могут быть использованы тензо-датчики. Использованы асинхронные двигатели 9, 10, ..., 11, 13, 15 с короткозамкнутым ротором общепромышленного назначения. Преобразователь частоты 17 (ПЧ) построен по принципу автономного инвертора напряжения, например, фирмы «Веспер», микроконтроллер 18 (МК) и блок силовой коммутации 16 фирмы Fastvel. В качестве нормирующего усилителя 4 (НУ) может быть использован аналоговый усилитель HY-420DC.
Автоматическая система дозирования и смешивания сыпучих материалов обеспечивает дозирование по N компонентам смеси в общем бункере дозатора 2 (БД). Каждый компонент кормовой смеси перемещается из своего
расходного бункера в бункер дозатора 2 (БД) при помощи своего шнекового питателя 1.
Процесс дозирования ведется раздельно по каждому каналу. Переключение каналов управления шнековыми питателями 1 обеспечивает блок силовой коммутации 16 (БСК) по сигналу с микроконтроллера 18 (МК).
Управление асинхронными двигателями 9, 10, ..., 11 шнековых питателей 1 ведется от одного преобразователя частоты 17 (ПЧ). Сигнал пропорциональный весу компонента смеси снимается с трех датчиков веса 3, на которых расположен бункер дозатора 2 (БД) и поступает на нормирующий усилитель 4 (НУ).
На входе микроконтроллера 18 (МК) суммируются сигнал задания с персонального компьютера 19 (ПК) на частоту одного из асинхронных двигателей 9, 10, ..., 11 для каждого шнекового питателя 1, который пропорционален желаемому весу компонента смеси, а также сигнал с нормирующего усилителя 4 (НУ).
Процесс дозирования можно разделить на два участка: работа с максимальной производительностью и участок точного дозирования. На первом участке микроконтроллер 18 (МК), выдает максимальное задание на скорость одного из асинхронных двигателей 9, 10, ..., 11 и шнековый питатель 1 работает с максимальной производительностью. На втором участке при приближении текущего веса к заданному значению, задание на частоту одного из асинхронных двигателей 9, 10, ..., 11 уменьшается, что приводит к точному останову одного из асинхронных двигателей 9, 10, ..., 11 на пониженной скорости.
При перемещении в бункер дозатора 2 (БД) всех компонентов смеси, открывается задвижка бункера дозатора 5, и смесь ссыпается в бункер смеситель 6 (БС), где перемешивается технологически обусловленное время, затем открывается задвижка бункера смесителя 7 и смесь ссыпается в бункер готовой продукции 8 (БГП).
Автоматическая система дозирования и смешивания сыпучих материалов, содержащая N-расходных бункеров компонентов смеси, где N - число компонентов смеси, бункер дозатора, установленный на датчиках веса и имеющий задвижку на дне для перемещения смеси в бункер смесителя, который снабжен своей задвижкой для перемещения готовой смеси в бункер готовой продукции, двигатели для перемещения компонентов смеси по маршруту от расходных бункеров до бункера дозатора, микроконтроллер, персональный компьютер, отличающаяся тем, что расходные бункеры через N шнековых питателей связаны с бункером дозатора, установленным на трех датчиках веса, а его задвижка на дне связана с червячным механизмом, который соединен с асинхронным двигателем, который связан с блоком силовой коммутации, задвижка на дне бункера смесителя связана со своим червячным механизмом, соединенным со своим асинхронным двигателем, который связан с блоком силовой коммутации, при этом N шнековых питателей связаны со своими N асинхронными двигателями, которые подключены к блоку силовой коммутации и преобразователю частоты, кроме того, три датчика веса связаны с нормирующим усилителем, который соединен с микроконтроллером, к которому подключен персональный компьютер, преобразователь частоты и блок силовой коммутации.
