SU1431079A1 - Устройство дл регулировани электрического режима рудно-термической печи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Целью изобретени   вл етс  повьшенйе производительности печи путем поддержани  рационального режима при работе с ограничени ми мощности . В устройство введен блок управлени  при ограничени х 16, корректирующий уставки мощности и тока в соот- вествующих блоках сравнени  3 и 13 и контролирующий работу блока управлени  перемещением электродов 6. Работа устройства основана на сов- местном взаимодействии электронных устройств блока 16 в соответствии с временной диаграммой, что обе.спечива- ет работу печи в рациональных режимах и автоматизацию регулировани  этих режимов при ограничени х электрической нагрузки. 1 з.п. ф., 3 ил. S (Л

Description

4

СО

QD

Изобретение относитс  к электротехнике , конкретно к устройствам автоматизироваиноГо регулировани  рудно-термическими печами,.например ферросплавнь1ми.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности печи путем использовани  рационального режима при работе с ограничени ми мощности.

Иа фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства дл  регулировани  электрического режима рудно-тер- мйческой печи (на одну фазу); на фиг, 2 - схема блока управлени  при ограничении; на фиг. .3 - временна  диаграмма его работы.

, Устройство через блок 1 ввода, включающий в, себ  согласующие трансформаторы тока и напр жени  и потен- гщометрическую схему, подключено к печи. Устройство регулировани  содержит блок 2 датчиков- тока, который служит дл  согласовани , выпр млени  и сглаживани  сигнала, пропорциональноге току в электроде, блок 3 сравнени  измеренного (истинного) значени  тока в электроде Ig с заданным значением I-3afi5 первый блок 4 пороговых элементов, предназначенный дл  вы влени  рассогласовани  и определени  его знака и настроенный на различные зоны нечувствительности, релейный блок 5 выдающий команды на блок 6 управлени  перемещением электродов включающий в работу гидроприводы дл  перемещени  электродов с рабочей или маршевой скоростью, датчик 7 ограничительных технологических параметров: блок 8 вьщержки времени, блок 9 шифра торов, содержащий датчик заданного и истинного положени  переключателей ступеней напр жени  печного трансформатора , релейный .блок 10, выдающий команды на переключение переключателю 11. Кроме того, устройство содержит блок 12 датчика мощности в виде множительного устройства, выполн ющего функцию измерительного преобразо-вател  активной мощности, блок 13 сравнени  измеренного (истинного) значени  мощности печи с заданным значением Pjo блок 14 пороговых элементов с минимальной и средней зонами нечувствительности, воздействующий с помощью блока 15 на релейньш блок 5 привода перемещени  электродов , или на релейный блок 10 переключател  11, а также блок 16 управле

Q

5

о 5 0 5

0

5

0

5

ни  при ограничени х (БУО), корректирующий уставки мощности и тока в соответствующих блоках сравнени  и контролирующий работу блока управлени  перемещением электродов.

Устройство работает следующим образом.

Команда на работу печи с ограничением мощности .в виде напр жени  РОГ может быть введена оператором либо получена от автоматического устройства централизованного распределени  мощности ограничени  завода. При поступлении напр жени  Рогр блок 16 вырабатывает сигнал Запрет перемещени  электродов, который подаетс  в блок 6 и отрабатываетс  остановкой перемещени  электродов, одновременно происходит переключение выхода блока 14 с блока 5 на вход блока 10. Одновременно напр жение через блок 16 подаетс  в блок 13 сравнени  с напр жением от датчиков мощностей печи (пофазно), при этом блокируетс  установка первоначально заданного значени  мощности РЗДА. Напр жение рас- согласовани  ЛР поступает на вход блока 14, отрабатываетс  передачей сигнала в релейный блок 10, который вьщает команду дл  переключени  ступеней напр жени  в нужном направлении на более высокую ступень .

Снижаетс  мощность печи за счет уменьшени  вторичного напр жени  печного трансформатора и соответственно уменьшаетс  ток. Положение электродов в ванне не мен етс , так как в процессе снижени  мощности печи остановлено их перемещение.

При равенстве напр жени  рассогласовани  йР нулю или смене его знака блок 16 вырабатывает сигнал на изменение уставки нового значени  рабочего тока I огр , равного установившемус  значению I, после выполнени  перечисленных операций, одновременно блокиру  .первоначально установленное значение заданного тока I зад

После коррекции уставки тока I „гр блок 16 снимает команду Запрет перемещени  электродов с блока 6, а сигнал с блока 14 переключает на вход блока 5 и регул тор электрического режима автоматически поддерживает заданный режим работы печи со сниженной мощностью. Этот рациональный режим работы в течение всего периода ограничени  поддерживаетс  автомати3143

ческим регул тором за счет незначительных перемещений электродов в ванне печи, но среднее положение их в ванне остаетс  неизменным,

В момент окончани  периода ограничени  при получении соответствующей команды блок 16 производит снова корректировку режима работы печи в той же последовательности в сторону увеличени  ее мощности до первоначального значени  посредством увеличени  вторичного напр жени  печного трансформатора и соответственно увеличени  тока в электродах. Положение электродов в ванне не мен етс , так как при увеличении мощности печи электроды остановлены. По окончании корректировки режима печь снова работает в нормальном режиме эксплуатации .

Далее печь работает в-установив- шемс  режиме, при котором напр жение печного трансформатора не мен етс , а ток регулируетс  посредством не- значительньк перемещений электродов в ванне печи.

Продолжительность процессов снижени  МОЩНОСТИ печи в момент начала ограничени  и ее увеличени  в момент окончани .ограничени  сравнительно невелика и составл ет менее 1% от продолжительности работы печи в период ограничени  (врем  снижени  и увеличени  мощности печи до заданных значений не превышает 30с, а врем  работы печи с ограниченной мощностью обычно составл ет более 1 ч), поэтому продолжительности срабатывани  устройства разработанного блока 16, приведенных на временной диаграмме , показаны условно.

Блок 16 содержит узел 17 выделени  модул  сигнала 4 Р дискриминатор 18, Первый формирователь 19, срабатывающий при скачкообразном цо влении входного сигнала, второй формирователь 20, работающий по заднему фронту входного импульсного сигнала, третий формирователь 21, срабатывающий при скачкообразных изменени х входного сигнала, первый элемент И 22, триггер 23, стабилизированньш источник 24 питани , первый ключ 25 со схемой управлени , инвертор 26, второй элемент И 27, второй ключ 28 со схемой управлени .

Сигнал РОГО пропорциональный заданному на период ограничени  зна079

чению мощности печи, поступающий на вход блока 16 и на вход формировател  21, который включаетс  в работу, и его выходной сигнал поступают на первый вход элемента И 22.

Одновременно сигнал поступает с выхода блока 16 на вход блока 13, блокирует заданное первоначально

Q значение мощности РЗОД. которое сравниваетс  с фактическим (ист,инным) з тачением мощности. Напр жение рассогласовани  л подаетс  в блок 16 На вход узла вьщелени  модул  сигна5 ла, затем на дискриминатор 18, на- строенмьй на минимальную зону нечувствительности , котора  регулируетс  в пределах 2-6% максимального значени  сигнала Р. С выхода ди- .

Q скриминатора 18 сигнал поступает на формирователь 19, срабатывающий при скачкообразном по влении на входе сигнала Р, причем Ugt,iv О при U,, О, а Ugtix при и 70, сформиро25 ваиньш импульсный сигнал поступает на второй вход элемента И 22. При наличии сигналов на обоих входах элемента И.22 триггер 23 устанавливаетс  в единичное состо ние и его

-,, выходной сигнал поступает на вход

схемь. управлени  ключа, котора  вклю-. чает ключ 25, напр жение от стабилизированного источника 24 питани  подаетс  с выхода блока 16 как сигнал Запрет перемещени  электродов. Вы- ход. триггера 23 через инвертор 26 подключен к первому входу элемента И 27. На второй вход элемента И 27 подан сигнал , однако отсутствие сигнала на первом входе не

вол ет включитьс  в работу элементу И 27.

-Устройство регулировани  электрического режима рудно-термической печи производит снижение мощности

печи-до значени  РОГР . в соответствии с приведенным ранее алгоритмом, при этом происходит снижение напр жени  рассогласовани  /ЗР.

При равенстве напр жени  рассог50 ласовани  йР значению уставки дискриминатора 18 на его выходе имеем Uj, О, по этому сигналу формирователь 19 закрываетс  и формирует, задний фронт выходного импульсного

55 сигнала. По наличию заднего фронта этого сигнала формирователь 20 включаетс  и своим выходным сигналом переводит триггер 23 в нулевое со514

сто ние. В результате выключаетс  ключ 25 и прекращаетс  сигнал Запре перемещени  электродов блоком БУО,

Одновременно нулевое значение напр жени  на выходе триггера 23 инвертируетс  в инверторе 26. Его выходной сигнал поступает на первый вход элемента И 27. Наличие на втором его входе напр жени  приводит к срабатыванию этого элемента. Его выходное напр жение включает ключ 28. В результате напр жение, пропорциональное фактическому значе - нию тока в электроде I, проходит через ключ 28, как новое значение

уставки тока I

огр

дл  устройства

регулировани  электрического резкима рудно-термической печи на период работы с ограничением мощности.

В момент окончани  периода работы печи с ограниченной мощностью отключаетс  сигнал РОРР .

При отключении сигнала о скачкообразное снижение поступает на первый вход элмента И 22. Одновременно снимаетс  блокировка первоначально заданного значени  мощности (д . Фактическое значение мощности .сравниваетс  с первоначально задан- ным значением напр жение рассогласовани  А Р поступает в блок 16 на узел 17 выделени  модул  сигнала, на дискриминатор 18, затем на формирователь 19. С выхода формировател  19 сигнал i; поступает на второй вход элемента И 22, который переводит триггер 23 в единичной состо ние. Выходной сигнал триггера 23 включает ключ 25.и, таким образом, напр жение G вновь выдаетс  с блока БУО 16 как сигнал Запрет перемещени  электро- дов..

В случае, если на втором входе элемента И 27 сигнал отсутствует , на первом входе также отсутствует сигнал с инвертора 26, ключ 28 закрываетс  и прекращаетс  подача напр жени ,, пропорционального значению .установки тока I огр в блок 3 устройства регулировани  электрического режима печи.

Устройство регулировани  электрического режима печи производит увели чейие мощности печи переключением ступеней напр жени  печного трансформатора до первоначального значени , предшествовавшего периоду рабо- ты печи с ограниченной мощностью.

0

0

25

При этом происходит снижение напр жени  рассогласовани  ЛР при равенстве его значению уставки дискриминатора 18 на выходе последнего бызг О формирователь 19 закрываетс  и формирует задний фронт выходного импульсного сигнала. Формирователь 20 включаетс  и своим выходным сигналом переводит триггер 23 в нулевое состо ние . Отсутствие напр жени  на выходе триггера 23 выключает ключ 25 и тем самым прекращает выработку сигнала Запрет перемещени  электродов

5 блоком БУО 16. Одновременно выходной сигнал с инвертора 26 поступает на первый вход элемента И 27. Однако отсутствие на втором входе этого элемента сигнала Рогр . не включает его в работу и КЛЮЧ 28 не открываетс . Блок .16 закончил свою работу и подготовлен к следующему включению в работу при по влении сигнала Рцгр . Внедрение устройства позвол ет сократить врем  работы печи в нерациональных режимах в периоды начала и окончани  ограничений, автоматизировать перевод печи и поддерживать оптимальными на период ограничений

2Q режимы ее работы.

Claims (1)

1. Устройство дл  регулировани  электрического режима рудно-терми35 ческой печи, содержащее в каждой фазе печи датчик мощности, выход . которого соединен с первым входом первого блока сравнени , датчик тока, выход которого соединен с первым

входом второго блока сравнени , второй вход которого соединен с первым: выходом первого релейного блока, а выход - с входом первого блока пороговых элементов, первый выход перво45 го блока пороговых элементов соединен с первым входом блока вьщержки времени, а второй выход - с первым входом второго релейного блока, выход которого соединен с входом бло0 ка управлени  перемещени  электродов, выход первого блока сравнени  через второй блок пороговых элементов соединен с входом блока запрета, первый выход которого соединен с первым вхо55 дом первого релейного блока, второй вход которого соединен с выходом блока выдержки времени, третий вход- с выходом блока шифраторов, а второй выход - с входом переключател  ступеней напр жени , второй выход блока запрета соединен с вторым входом второго релейного блока, а второй вход блока вьщержки времени - с выходом датчика технологических параметров , отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности печи путем поддержани  рационального режима при работе с ограничени ми мощности, оно дополнительно снабжено блоком управлени  при ограничени х , а первый и второй блоки сравнени , блок запрета и блок управлени  перемещением электродов - дополнительными входами, причем первый вход блока управлени  при ограничени х соединен с выходом первого блока сравнени , второй вход - с выходом датчика тока, первый выход с вторым входом первого блока сравнени , второй выход - с третьим входом второго блока сравнени , а третий выход - с вторыми входами блока запрета и входом блока управлени  перемещением электродов.

2, Устройство по п. 1,отличающеес  тем, что блок уп

равлани  при ограничени х содержит. узел вьщелени  модул  сигнала, вход которого  вл етс  первым входом блока , а его выход через дискриминатор соединен с входом первого формировател , выход которого соединен с входом второго формировател  и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего формировател , а выход- с S-входом RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом второго формировател , а выход - с управл ющим входом первого ключа и входом инвер - тора, выход которого соедйИен с первым входом второго элемента И, второй вход второго элемента И,  вл ющийс  первым выходом блока, соединен с входом третьего формировател , выход второго элемента И соединен с управл ющим входом второго ключа, вход которого  вл етс  вторым входом блока, а выход - вторым выходом бло- ка, выход источника питани  соединей с входом первого ключа, выход которого  вл етс  третьим выходом блока.

J(5

S&/Jf 3

вх. г

.2 .лсг.Л

фиг. 2

фие.Ъ