SU364387A1 - Устройство автоматического регулирования скорости разливки стали - Google Patents

Description

1

Известны устройства автоматического регулировани  скорости разливки стали, включающие узел определени  скорости разливки, соединенный с регул тором перемещени  стопора .

Однако такие устройства не примен ютс  при разливке стали, так как не могут быть прин ты те допущени , которые в них используют . Например, при сифонной разливке не может быть прин то условие малости порции отливаемого металла по сравнению с весом ковща, так как вес порции может достигать четверти, и даже половины веса ковша. Вследствие изменени  уровн  металла в ковше, а также изменени  диаметра разливочного стакана в процессе разливки расход металла из ковша при неизменном положении стопора измен етс  более, чем в два раза, и зависимость между расходом металла из ковша, весом металла в ковше и перемещением стопора имеет сложный нелинейный характер.

Предлагаемое устройство отличаетс  от известных тем, что с целью повышени  точности регулировани  в него дополнительно введены цифровой датчик положени  стопора, ключи, реверсивные счетчики, цифровой делитель нанр жени , компенсационный узел в виде электромеханической след щей системы с импульсным преобразователем, причем выход цифрового датчика через реверсивный счетчик и ключ подключен к цифровому делителю напр жени , к другому входу которого также через ключ подключен узел определени  скорости разливки, а выход через электромеханическую след щую систему, реверсивный счетчик, ключ и другой реверсивный счетчик - к регул тору перемещени  стопора.

На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из следующих блоков: блока 1 задани  начального перемещени  стопора, электронного ключа 2, пусковой кнопки 3, цифро-аналогового преобразовател  4,  вл ющегос  регул тором положени  стопора, реверсивного

счетчика 5, электронного ключа 6, реверсивного счетчика 7, реле времени 8, электромагнитного реле 9, исполнительного механизма 10 привода стопора, логической схемы 11 определени  направлени  вращени , диска 12 с

прорез ми, стопора 13, цифрового датчика 14 положени  стопора, реверсивного счетчика 15, электронного ключа 16, электромеханической след щей системы 17, разливочного ковша 18, цифрового унравл емого сопротивлени  19

(делител  напр жени ), датчика веса 20,цифрового след щего компенсатора 21, цифрового дифференцирующего блока 22, электронного ключа 23, источника 24 управл емого напр жени , устройства сравнени  25, блока 26 заДани  программы.

Блок / задани  начального перемещени  стопора представл ет собой группу галетпых переключателей на дес ть положений с шифратором дес тичного кода в двоичный. Через электронный ключ 2 он соединен с реверсивным счетчиком 5, с которым через аналогичный электронный ключ 6 соединен реверсивный счетчик 7. Ключ 2 управл ет пусковой кнопкой 3, а ключ 6 - реле времени 8. Счетчик 5 управл ет цифро-аналоговым преобразователем 4, сигнал с выхода которого подаетс  на исполнительный механизм 10 привода стопора . При наличии сигнала на выходе преобразовател  4 имеетс  напр жение питани  также на обмотке электромагнитного реле 9. Через контакты этого реле подаетс  питание на реле времени 8. Положение стопора 13 контролируетс  цифровым датчиком 14. Выход его соединен со входами реверсивных счетчиков 5 и 15. Счетчик 15 через электронный ключ 16 управл ет цифровым сопротивлением 19, которое питаетс  от источника 24 управл емого напр жени . Выходной сигнал с сопротивлени  19 питает электромеханическую след щую систему 17. Входным сигналом этой системы  вл етс  сигнал ощибки между действительным и заданным значением скорости разливки, поступающей от устройства сравнени  25. На выходном валу системы 17, выполненной по типовой схеме, установлен кодовый диск 12 с прорез ми. Импульсы от этого диска через логическую схему 7/ определени  направлени  вращени  поступают на реверсивный счетчик 7. Скорость разливки из ковща измер етс  узлом, состо щим из датчика веса 20, цифрового след щего компенсатора 21, цифрового дифференцирующего блока 22, выход которого через ключ 23 управл ет величиной выходного напр жени  источника 24.

Дл  измерени  веса металла в ковще служат электромеханические весы, состо щие из датчика веса 20, установленного на разливочном кране, и цифрового след щего компенсатора 21. В состав устройства входит также блок 26 задани  программы скорости разливки стали.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии на пусковую кнопку 3 подаетс  сигнал на шипы сброса всех счетчиков, за исключением счетчика 5, и на ключ 2. Ключ открываетс , и в счетчик 5 записываетс  требуема  величина начального перемещени  стопора. Цифровой код счетчика 5 преобразуетс  в величину управл ющего сигнала с помощью цифро-аналогового преобразовател  4, подаваемого на исполнительный механизм 10 привода стопора. При наличии сигнала на выходе блока 4 одновременно подаетс  напр жение питани  на обмотку возбуждени  реле 9. Механизм 10 перемещает стопор /5. При этом по цепи обратной св зи от датчика 14 положени  стопора в счетчик 5 подаютс  импульсы обратной св зи. При перемещении стопора на требуемую величину запись в

счетчике 5 уменьшаетс  до нул , и стопор останавливаетс . Во врем  перемещени  стопора контакты реле 9 разомкнуты и реле времени 8 обесточено. После остановки стопора обесточиваетс  реле 9, и через его нормально замкнутые контакты подаетс  питание на реле времени. Реле времени 8 включаетс  в работу.

В св зи с тем, что в результате выбега исполнительного механизма 10 стопор может переместитьс  на величину, не соответствующую заданию, то во избежание возникновени  в системе периодических колебаний, счетчик 5 выполн етс  таким образом, что ири нулевой

записи его входы запираютс , и импульсы, соответствующие ощибке перемещени  стопора , в счетчик не проход т. Они учитываютс  в счетчике 15, запись в котором соответствует действительному перемещению стопора.

По истечении времени, определ емого инерционностью цифрового дифференцирующего блока 22, на его выходе устанавливаютс  показани  измеренного значени  скорости разливки . Эти показани  преобразуютс  в величину напр жени  источника 24. Если действительное значение скорости отличаетс  от требуемого по программе, то на выходе устройства сравнени  25 имеетс  сигнал, который поступает на вход след щей системы 17.

Напр жение источника 24 питает цифровое сопротивление 19, величина которого пропорциональна перемещению стопора 13. Поэтому на выходе сопротивлени  19 имеетс  сигнал, пропорциональный отношению

f(-f(h,Q).

где Vскорость разливки стали;

разл. hci перемещение стопора;

l(h,Q) текущее значение расходного коэффициента стопорной пары; /С - коэффициент пропорциональности;

(/24 - напр жение на выходе источника 24;

Rig - сопротивление цифрового управл емого сопротивлени  19. Этим сигналом запитываетс  компенсирующий элемент электромеханической след щей системы 17. Дл  состо ни  компенсации справедливо:

aATi 3.

где а - угол поворота исполнительной оси след щей системы;

Ki - коэффициент пропорциональности

(масштаб времени);

б - сигнал рассогласовани  между действительным и заданным значением скорости разливки.

«15Так как К f (h, Q), то а - -- ,

Л1 /(Л,У)

Т. е. угол поворота оси след щей системы будет пропорционален требуемому значению перемещени  стопора. Таким образом, осуществл етс  скольз ща  линеаризаци  нелинейной характеристики стопорной пары. Угол поворота выходной оси след щей системы преобразуетс  в количество импульсов с помощью диска 12 с прорез ми и логической схемы // определени  направлени  вращени . Эти импульсы поступают на вход счетчика 7, где накапливаетс  новое задание дл  перемещени  стопора. По окончании выдержки времени реле 8 выдает импульс на ключ 6, и запись счетчика 7 переписываетс  в счетчик 5, после чего выдаетс  второй импульс в счетчик 7 дл  стирани  записи. Происходит цикл перемещени  стопора. Длительность импульса выдержки времени реле 8 выбираетс  несколько больщей инерционности дифференцирующего блока 22 с тем, чтобы исключить вли ние динамической погрещности измерени  на точность регулировани .

Предмет изобретени 

Устройство автоматического регулировани  скорости разливки стали, включающее узел определени  скорости разливки, соединенный с регул тором перемещени  стопора, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности регулировани , в него дополнительно введены цифровой датчик положени  стопора,

ключи, реверсивные счетчики, цифровой делитель напр жени , компенсационный узел в виде электромеханической след щей системы с импульсным преобразователем, причем выход цифрового датчика через реверсивный

счетчик и ключ подключен к цифровому делителю напр жени , к другому входу которого также через ключ подключен узел определени  скорости разливки, а выход через электромеханическую след щую систему, реверсивный счетчик, ключ и другой реверсивный счетчик - к регул тору перемещени  стопора.