SU1137452A1 - Устройство дл управлени режимом нагрева многозонной печи - Google Patents

Abstract

t, УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ НАГРЕВА МНОГОЗОННОЙ ПЕЧИ, содержащее привод передвижени  заготовки в печи, датчики прохождени  заготовок, установленные в конт;рольныхсечени х технологической линии прокатки и подключенные к входу формировател  импульсов, соединенного выходом с входом измерител  средней частоты импульсов, последовательно соединенные регул тор и исполнительный орган управлени  режимом горени  в печи, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  точности устройства в паузах работы прокатного стана, оно содержит пороговый элемент с триггерным выходом, последовательно соединенные интегратор и функциональный преобразователь, а также сумматор и реле времени, причем вход порогового элемента соединен с выходом измерител  средней частоты импульсов и суммирующим входом сумматора к вычитающему входу которого подключен выход функционального преобразовател , первый вывод триггерного выхода порогового элемента соединен с установочным входом интегратора, второй вывод - с накапливающим входом интегратора и через реле времени и непосредственно - с входом привода передвижени  заготовок в печи, (Л 2. Устройство по п. I, о т л ичающеес  тем, что, с целью обеспечени  в хзможности ручного пуска устройства, оно содержит последовательно соединенные источник сигнала, соответствующего доверительному интервалу частоты импульсов со измерител  средней частоты импульсов, и ключ, выходом св занный со входаi4 СЛ tC ми порогового элемента с триггерным выходом и суммирующим входом сумматора .

Description

Изобретение относитс  к автомати ческому управлению технологическими процессами и может быть использован в металлургических производствах дл  управлени  нагревом металла в многозонных методических печах. Известна система дл  регулировани  теплового режима многозоннык методических почей С3« Недостатком этой системы  вл етс  ее значительна  сложность из-за наличи  формирователей импульсов дл  каждого датчика прохождени  заготовки по линии прокатки, а также то, что система не обеспечивает прекращение вьщачи заготовок из печ и снижение температуры в печи при паузах в прокатке на стане. Эти функции возложены на оператора печи При длительных паузах в прокатке и, особенно при прокатке мелких партий стали, когда паузы учащаютс , нарушаетс  синхронность работы печи и стана, происходит пережог металла печь не готова к вьщаче заготовок, в конце паузы, в результате нарушаетс  ритмичность работы стана. Известны способы управлени  тепловым , режимом многозонной печи, направленные на обеспечение синхрон ной работы стана и печи в паузах работы стана, описанные в технологи ческих инструкци х дл  оператора печи, согласно которым измен ют температуру в зонах печи при измене нии темпа прокатки, останавливают выдачу заготовок из печи при паузах в прокатке, снижают температуру в зонах печи через установленное врем на установленную величину ступенчато . Эти операции выполн ютс  оператором печи вручную, что уменьшает точность управлени  тепловым режимом печи. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  уст ройство дл  регулировани  теплового режима многозонных печей, содержащее датчики прохождени  заготовок, установленные в контрольных сечени х технологической линии прокатки и подключенные к входу формировател  импульсов, выход которого подключен к входу измерител  средней частоты импульсов, последовательно подключенные к выходу измерител  средней частоты импульсов корректирук дий блок и исполнительный орган управлени  режимом горени  в печи 2l, Это устройство значительн проще описанного, однако отсутствие возможности останова выдачи заготовок из печи, азтоматическогО снижени  температуры в зонах печи в зависимости от продолжительности паузы ведет к повышению угар металла, к нарушению ритмичности выполнени  заказов, особенно малых партий металла в заказе, к нарушению синхронности работы прокатного стана и печи. Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства в паузах работы прокатного стана(в паузах выдачи заготовок из печной обеспечение возможности ручного пуска устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее привод передвижени  заготовки в печи, датчики прохождени  заготовок, установленные в контрольных сечени х технологической линии прокатки и подключенные к входу формировател  импульсов, соединенного выходом с входом измерител  средней частоты импульсов, последовательнй соединенные регул тор и исполнительный орган управлени  режимом горени  в печи, дополнительно введены пороговый элемент с триггерным выходом, последовательно соединенные интегратор н функциональньш преобразователь а также сумматор и реле времени, причем вход порогового элемента соединен с выходом измерител  средней частоты импульсов и суммирующим входом сумматора, к вычитающему входу которого подключен выход функционального преобразовател , первый вывод триггерного выхода порогового элемента ссадине: с установочным входом интегратора, второй вывод - с накапливающим входом интегратора и через реле времени и непосредственно - с входом привода передвижени  заготовок в печи. Кроме того, содержит последовательно соединенные источник сигнала, со ответе ТВ ующй г о доверите л ьн{)му интервалу частоты и пyльcoп измерител  средней частоты импульсов, и ключ, выхэдом св занный с входами rtoporoBoro элемента с трнггерным выходом и суммирующим вхо;д(1м сумматора . .3 Устройство дл  управлени  режимо нагрева многозонной печи при паузе в прокатке на стане прекращает вьща чу заготовок из печи, производит автоматическую корректировку теплового режима печи в зависимости от дли1;ельности паузы, формирует сигна дл  привода передвижени  заготовок в печи на передвижени  заготовок в. печи назад ка установленную величин На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройс ва. Устройство дл  управлени  режимо нагрева многозонной печи содержит датчики 1 прохождени  заготовок 2, установленные в контрольных сечени  технологической линии прокатки и подключенные к входу формировател  3 .импульсов,соединенного выходом с входом измерител  4 среднейчастоты импул сов, сумматор 5, суммирующий вход которого подключен к выходу измерител  4 средней частоты импульсов, а выход к входу регул тора 6, выход которого подключен к входу исполни тельного органа 7 управлени  режимо горени  в печи 8, последовательно соединенные источник 9 сигнала и ключ 10, выходом св занный с входам порогового элемента 11 с триггерным выходом и суммирующим входом сумматора 5, последовательно соединенные интегратор 12 и функциональный преобразователь 13, выход которого подключен к вычитаницему входу сумматора , первый вывод 14 триггерного выхода порогового злемента 11 соеди нен с -установочным входом интеграто ра 12, второй вывод - с накапливающим входом интегратора 12,и через реле времени 15 и непосредственно с входом привода 16 передвижени  за готовок в печи 8. Устройство дл  регулировани  теплового режима многозонной печи работает следующим образом. . При прокатке на стане сигналы, поступающие от всех датчиков 1 прохождени  заготовок 2 по технологической линии прокатки поступают на формирователь 3 импульсов. С выхода формировател  3 импульсы поступают на вход измерител  4 средней частот импульсов, на выходе которого получают величину, пропорциональную среднестатической частоте входных импульсов. Этот выходной сигнал через суьгматор 5 поступает на вход 24 регул тора 6. Исполнительный орган 7по сигналам рассогласовани (задани  )температуры в соответствующей зоне печи 8 и с выхода регул тора 6формирует управл ющий сигнал дл  регул торов подачи газа в печь 8. Выходной сигнал с измерител  4 средней частоты импульсов поступает на вход порогового элемента 11 с триггерным выходом, который дл  входного сигнала, соответствующего доверительному интервалу частоты импульсов (более 0,2-0,5 расчетного значени ) фррмирует на первом выводе сигнал, равный I, а на втором выводе -; сигнал,равный О. Сигнал, равный 1, устанавливает в нуль интегратор 12. При паузе в прокатке, когда сигнал с измерител  4 средней частоты импульсов соответствует частоте импульсов ниже доверительного интер- . вала(меньше О,2гО,5 расчетного значени ) с первого вывода порогового элемента 1 1 сигнал равен О, со второго 1. По сигналу с второго вьгеода порогового злемента 1I привод 16 передвижением заготовок 2 в печи 8останавливает их продвижение и вьщачу из печи, включаетс  интегратор 12 - сигнал на еговыходе увеличиваетс  во времени. Функциональный преобразователь 13, на вход которого поступает увеличивающийс  в течение паузы сигнал с интегратора 12, формирует корректирующий сигнал. Этот сигнал через сумматор 5 поступает-на вход регул тора 6 и уменьшает его выходной сигнал. Исполнительный орган 7в соответствии с этим уменьшает подачу -газа в горелки печи 8, температура в печи снижаетс , заготовки 2 предохран ютс  от перегрева и .усиленного угара металла. Через интер- цал времени и реле 15 времени, на вход которого поступает выходной сигнал,равный 1, с. порогового элемента 11 с триггерным .выходом, формирует сигнал во второй вход 17 привода передвижени  заготовок 2 в печи 8, по которому п эивод 16 обеспечива--. ет отшагивание заготовок 2 в печи 8 на установленное рассто ние (дл  печей с шагающими балками). За определенное врем  до конца паузы, достаточное дл  подготовки печи к выдаче заготовок к началу работы стана,оператор с помощью ключа 10 от источника 9 сигналов подает на входы пороговогоэлемента И и

сумматора 5 сигнал, соответствующий доверительному интервалу частоты импульсов измерител  Л средней частоты импульсов, тем самым имитируетс  работа стана в конце паузы. Устройст во дл  управлени , режимом нагрева многозонной печи возобновл ет работу , как и при .прокатке без пауз устанавливаетс  прежнее задание температуры в зонах печи, привод перемещает заготовки к вьщаче из печи(вперед}.

Таким образом, предназначенное устройство дл  управлени  теплового режима многозонной печи повышает точ ность управлени  тепловым режимом печи в паузах работы прокатного стана.

Предполагаемый экономический эффект составл ет 125 204 тыс.руб.

В опытном устройстве дл  управлени  режимом нагрева многозонной печи мелкосортного стана 250 реализаци  предлагаемого устройства выполнена на блоках системы АКЭСР (агрегатный комплекс электрических средств регулировани .

Функциональный преобразователь li представлен блоком типа БНПСблок нелинейных преобразований)и предназначен дл  формировани  нелинейной зависимости выходного сигнала от измер емого параметра(входного сигнала когда необходима переменна  крутизна характеристики изменени  парамет- ра в.диапазоне регулировани . Требу-i ема  нелинейна  функци  формируетс  алгебраическим суммированием частных функций ограничени  на шести участка кусочно-линейной аппроксимации и состоит из шести последовательно подключенных нелинейных элементов, на вход каждого из которых подаетс  масштабируемое опорное напр жение и сигнал с выхода предыдущего нелинейного элемента. В результате создаетс  определенна  величина напр жени , запирающа  выход с нелинейного элемента. При возрастании входного сигнала до значени ,компенсирующего запорное напр жение, происходит nepe ключение работы нелинейных элементов Каждый нелинейный элемент имеет свою крутизну характеристики выходного сигнала.

Интегратор 12 представлен блоком БДП(блок динамических преобразований Он состоит из следующих функциональных узлов: интегратора, сумматора, устройств кондуктивного разделени  и сигнализации. Основным узлом  вл етс  интегратор аналогового или модулированного; импульсного сигнала со схемой логического управлени . Интегратор выполнен на основе преобразовател  напр жени - в частоту, делител  частоты, реверсивного двоичного счетчика и цифроаналогового преобразовател .

Пороговый элемент 11 с триггерным выходом представлен блоком типа ВВС (блок суммировани  и сигнализации и предназначен дл  суммировани  до 3-х сигналов посто нного тока с масштабированием двух сигналов и демпфировани  суммы с последующим преобразованием суммьг в дискретный сигнал. В предлагаемом устройстве он используетс  по следующей схеме: сигнал от внутреннего источника . подаетс  на один из входов блока. Его величина(масштабируема }определ ет- порог срабатывани . На другой вход подаетс  входной(рабочий)сигнал противоположной пол рности. В зависимости от значени  пол рности суммы сигналов - на выходе блока имеетс  дискретный сигнал разной пол рности.

Реле 15 времени дреДставлено блоком БПИ(блок прецезионного интегрировани  j, выполн ющего функцию

1

Xdt

При заданных значени х - величина срабатывани  релейного элемента блока ; величина входного сигнала; Т - посто нна  времени блока.

Указанна  функци  блока выражаетс 

X.

-.

const I

где t - желаемое врем  срабатывани 

реле 4 времени. Источник 9 сигналов и ключ 10

совместно представлены блоком РЗД-К(ручной задатчик с встроенным переключателем).

15

16

LT

Ч

u-

13

12

г

f-V тг. II II III

г

©

Claims (2)

1. I. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ НАГРЕВА МНОГОЗОННОЙ ПЕЧИ, содержащее привод передвижения заготовки в печи, датчики прохождения заготовок, установленные в контрольных 'сечениях технологической линии прокатки и подключенные к входу формирователя импульсов, соединенного выходом с входом измерителя средней частоты импульсов, последовательно соединенные регулятор и исполнительный орган управления режимом горения в печи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства в паузах работы прокатного стана, оно содержит пороговый элемент с триггерным выходом, последовательно соединенные интегратор и функциональный преобразователь, а также сумматор и реле времени, причем вход порогового элемента соединен с выходом измерителя средней частоты импульсов и суммирующим входом сумматора, к вычитающему входу которого подключен выход функционального преобразователя, первый вывод триггерного выхода порогового элемента соединен с установочным входом интегратора, второй вывод - с накапливающим входом интегратора и через реле времени и непосредственно - с входом привода передвижения заготовок в печи.
2. 2. Устройство по п. ^отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности ручного пуска устройства, оно содержит последовательно соединенные источник сигнала, соответствующего доверительному интервалу частоты импульсов измерителя средней частоты импульсов, и ключ, выходом связанный со входами порогового элемента с триггерным выходом и суммирующим входом сумматора.

   SU ...,1137452 >

   1 . 1137452. 2