DD233057A3 - Anordnung zur sollwertvorgabe fuer eine mengenproportionale dosiereinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Sollwertvorgabe fuer eine mengenproportionale Dosiereinrichtung und ermoeglicht die exakte Zugabe eines Dosiermittels im vorwaehlbaren Mengenverhaeltnis zu einer unabhaengigen Komponente. Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer einfachen, aufwandsarmen Anordnung zur automatischen Sollwertvorgabe fuer eine diskontinuierlich arbeitende, genaue Dosiereinrichtung unter Einbeziehung einer manuellen Einstellmoeglichkeit fuer verschiedene Mengenrelationen zwischen Dosiermittel und unabhaengiger Komponente. Der als Voreinstellwert fuer den Rueckwaertszaehler einer Soll-Ist-Wert-Steuerung dienende Sollwert wird vor dem Dosiervorgang mit Hilfe eines digitalen Multiplizierers durch Produktbildung aus dem Mengenwert der unabhaengigen Komponente und einem multiplex ausgewaehlten Dosierungsfaktor erzeugt. Fig. 1

Description

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Die Berechnung des dualen Sollwertes i_K2 übernimmt ein digitaler Multiplizierer, der eingangsseitig den digitalen Mengenwert m_Ki der unabhängigen Komponente sowie den durch einen Multiplexer ausgewählten Dosierungsfaktor C verarbeitet. Die Einschlatzeit des konstant fördernden Dosierorgans ergibt sich damit aus dem Quotienten des berechneten Sollwertesund der Frequenz der Meßwertimpulse gemäß Beziehung (2):

t . = ^XK2 ,_o, em rs— (2)

K2 ΐ ·„ - Einschaltzeit des Dosierorgans

S X Ii

fg2 - Frequenz der Meßwertimpulse des Dosierini tte Is

Ausführungsbeispiel

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 — Blockdarstellung der Dosieranordnung für eine Flüssigkeit

Die Elemente 1 bis 7 stellen die Stell- und Antriebsebene der Dosierstrecke dar, bestehend aus der Rohrleitung 1 für die Dosierflüssigkeit, der Dosierpumpe 2 mit elektromotorischem Antrieb 3, einem über Magnetantrieb 5 bestätigten Absperrventil 4 zur Vermeidung von unkontrollierten Ausläufen und einem Impulsgeber für die Istwerterfassung, der in Form eines Durchflußmessers O₁ oder rotatorischen Gebers 62 am Pumpenantrieb installiert ist. Der leistungsmäßigen Umsetzung des .

EIN/AUS-Befehls für die Antriebe 3,5 dient der Pegelwandler 7.

Vordem eigentlichen Dosierprozeß bewirkt ein Übernahmesignal 19 aus der Anlagensteuerung die Abspeicherung des digitalen Mengenwertes 18 der unabhängigen Komponente (mKi) in einem digitalen Auffangregister 9. Der Mengenwert 18 wird nachfolgend von einem Decoder 11 in die erforderliche duale Verschlüsselung gebracht und an den Eingang eines digitalen Multiplizierers 12 geführt. Der zweite Multiplikationsfaktor (C) steht in dualer Verschlüsselung am Ausgang eines digitalen Multiplexers 10, der in Abhängigkeit von der an einem Vorwahldrehschalter 8 eingestellten Adresse einen von η Dosierungsfaktoren (C) 17 auswählt und durchschaltet. Der Multiplizierer 12 bildet das Produkt gemäß Beziehung (1) und speist damit die Voreinstelleingänge des nachfolgenden dualen Rückwärtszählers 14.

Dieser übernimmt das Rechenergebnis, nachdem das um die Dauer der Rechenzeit durch ein digitales Verzögerungsglied 13 verzögerte Übernahmesignal 19 den Setzeingang des Zählers 14 erregt. Der Dosiervorgang wird durch Eintreffen eines Startsignals 20 aus der Anlagensteuerung initiiert, indem dieses Signal das Setzen eines RS-Flip-Flops 15 bewirkt, dessen Ausgang mit dem Pegelwandler 7 verschaltet ist. Das Strömen der Dosierflüssigkeit verursacht eine Impulsfolge am Istwertgeber 61 oder 62. Diese gelangt über ein UND-Glied 16, welches durch die Verschaltung seines zweiten Eingangs mit dem Ausgang des RS-Flip-Flop 15 als Torschaltung wirkt, an den Zähleingang des Rückwärtszählers 14.

Der Zählvorgang wird mit dem Auftreten des Übertragsimpulses abgebrochen, da der Zählerausgang mit dem Rücksetzeingang des RS-Flip-Flops 15 verschaltet ist und dieses in seine Ausgangslage kippt.

Damit wird der Stellbefehl für die Antriebe 3,5 Null und der Dosiervorgang ist beendet.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Anordnung zur Sollwertvorgabe für eine mengenproportionale Dosiereinrichtung, welche unter Verwendung digitaler elektronischer Bauelemente bei stufenweiser Einstellbarkeit eines Mengenverhältnisses zwischen Dosiermittel und einer unabhängigen Komponente automatisch eine diskontinuierliche Voreinstellung eines in einer Soll-Istwert-Steuerung enthaltenen Rückwärtszählers realisiert, gekennzeichnet dadurch, daß ein Übernahmesignal (19) auf die Eingänge eines digitalen Verzögerungsgliedes (13) und eines digitalen Auffangregisters (9) geführt wird und die Übernahme des am Dateneingang des digitalen Auffangregisters (9) anliegenden digitalen Mengenwertes einer unabhängigen Komponente (18) bewirkt, wobei der Mengenwert (18) durch die Vorschaltung des Ausgangs des digitalen Auffangregisters (9) mit dem Eingang eines Decoders (11) im letzteren dual verschlüsselt wird und nachfolgend an den Eingang eines digitalen Multiplizierers (12) gelangt, welcher durch Produktbildung mit dem am zweiten Eingang anliegenden Ausgangswert eines digitalen 1 aus η — Multiplexers (10), der durch Verschaltung seiner Adreßeingänge mit den Ausgängen eines Vorwahldrehschalters (8) einen der an seine Dateneingänge geführten, dual codierten Dosierungsfaktoren (17i bis 17_n) auswählt, den Voreinstellwert für einen nachfolgenden Rückwärtszähler (14), dessen Setzeingang mit dem Ausgang des digitalen Verzögerungsgliedes (13) verbunden ist, erzeugt.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Sollwertvorgabe für eine mengenproportionale Dosiereinrichtung, wleche die dosierte Zugabe einer Komponente im vorgegebenen einstellbaren Mengenverhältnis zu einer unabhängigen Komponente ermöglicht. Derartige Dosierungsprozesse treten vorwiegend in verfahrenstechnischen Anlagen der Bau-, chemischen und Lebensmittelindustrie, aber auch in anderen Industriezweigen auf. Einen typischen Einsatzfall stellt die Zusatzmitteldosierung in Betonaufbereitungsanlagen dar, wo eine exakte Zugabe von Betonverflüssigern in Abhängigkeit von der in der Betonrezeptur eingesetzten Zementmenge erwünscht ist.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Zur Dosierung emer Flüssigkeitskomponente sind Verfahren bekannt, die im allgmeeinen eine Sollwertvorgabe durch den Bedienenden erfordern. Sie basieren entweder auf dem Prinzip der zeitabhängigen Mengensteuerung (z. B. DE-OS 2353220) oder bedingen ein digitales System zur Verarbeitung impulsförmiger Istwertsignale mit Hilfe von Zählstufen (z. B. DD-WP 95118). In dem DD-WP 123843 wird eine Lösung zur pneumatischen Steuerung eines vorgegebenen Durchfluß- oder Volumenverhältnisses für eine unabhängige und mehrere abhängige Komponenten dargestellt. Dabei werden in einer bestimmten Zeiteinheit Impulsfolgen der Meßwerte gezählt und durch Differenzbildung verglichen, so daß im Ergebnis dieser Operation ein D/A-Wandler den Stellbefehl für das Stellglied der abhängigen Komponente erzeugt. Diese Anordnung ist für die Regulierung eines kontinuierlichen Mengenstromes geeignet, kann aber a,uf einen einfachen diskontinuierlichen Dosierprozeß für eine Komponente nicht unmittelbar übertragen werden. Der Anwendungsbereich dieser Lösung wird darüber hinaus durch die Verwendung pneumatischer Schaltelemente und dem daraus resultierenden hohen Aufwand eingeschränkt. Des weiteren sind Anordnungen zur Sollwertvorgabe bekannt, die zur Einstellung von Referenzdaten in digitalen Systemen eine Wandlung in analoge Größen vornehmen und den Vergleich dieser Größen unter Verwendung von Komparatoren durchführen (z.B. DE-PS 3136581 A1). Wesentliche Nachteile sind jedoch die beschränkte Genauigkeit der analogen Meßwertverarbeitung, die schlechte Reproduzierbarkeit der Meßwerteinstellung über Spannungsteiler sowie der hohe Aufwand für die A/D-Meßwertwandlung. Im DD-WP 139982 wird ein digitales Sollwertgebersystem beschrieben, das die gleichzeitige Zuordnung mehrerer Sollwerte zu einem digitalen mehrstelligen Meßwert gestattet.

   Die Erfindung offenbart jedoch Nachteile hinsichtlich der manuellen Einstellung der Sollwerte mittels Schalter und bzgl. der notwendigen Meßwertaufbereitung des Istwerts zu einem mehrstelligen Digitalwert.

   Ziel der Erfindung

   Das Ziel der Erfindung besteht in der Realisierung einer einfachen, aufwandsarmen Anordnung zur automatischen Sollwertvorgabe für eine diskontinuierlich arbeitende, mengenproportionale Dosiereinrichtung unter Einbeziehung einer manuellen Einstellmöglichkeit für verschiedene Mengenrelationen zwischen einer abhängigen und einer unabhängigen •Komponente. Die Schaltungsanordnung soll unter Verwendung digitaler elektronischer Bauelemente die Voraussetzung für eine hohe Genauigkeit der Dosiereinrichtung schaffen.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Sollwertvorgabe einer diskontinuierlichen Dosiereinrichtung für eine abhängige Komponente, deren Dosiermenge automatisch durch das Volumen einer zweiten unabhängigen Komponente bestimmt wird, zu schaffen, wobei das Mengenverhältnis zwecks Einsatz unterschiedlicher Dosiermittel manuell einstellbar ist.

   Der zu bildende Sollwert wird dabei vorzugsweise im Dualcode verschlüsselt, so daß er als Voreinstellwert für einen innerhalb einer Soll-Istwert-Steuerung integrierten Rückwärtszähler dient, welcher durch das impulsförmige Istwertsignal getaktet wird und dessen Übertragssignal die Abschaltung des Dosierorgans bewirkt.

   Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der vor dem Dosiervorgang zu ermittelnde Sollwert gemäß Beziehung

   (1) aus der Menge der unabhängigen Komponente und einem Faktor, der die anteilige Abhängigkeit des Dosiermittels und eine anlagenspezifische Konstante des Meßwertgebers berücksichtigt, berechnet wird:

   i_K2 = C-m_Ki(1)

   Es bedeuten:

   i_K2 —Anzahl der Impulse des Mengenmeßwertes des Dosiermittels

   m_Ki —Masse der unabhängigen Komponente

   C —Zusammengefaßter Dosierungsfaktor