SU651865A1 - Устройство дл регулировани ритма выдачи заготовок из печей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматизированным локальным системам управлени  технологическими процессами; оно может быть применено дл  регулировани  ритма подачи заготовок на рабочую линию стана гор чей прокатки. Известно устройство 1 дл  автоматической выдачи заготовок из нагревательных печей непрерывного стана. Оно содержит труппу датчиков наличи  металла (по одному дл  каждой печи) и задатчик ритма , подключенные к релейной схеме формировани  управл ющих сигналов. Отсчет временных интервалов осуществл етс  с помощью реле времени с регулируемым и посто нным заданием. Управл ющие сигналы поступают в систему управлени  механизмами выгрузки.. . Устройство работоспособно дл  участка с четырьм  нагревательными печами и произвольным пор дком выдачи заготовок из них, если выполн етс  условие: + ta, где tp - ритм подачи заготовок на линию стана; tn - врем  транспортировани  заготовки между двум  смежными печами; te - врем  выгрузки заготовки из печи . . Указанное обсто тельство ограничивает область применени  устройства, а наличие группы датчиков и релейной схемы обусловливает его недостаточную надежность и точность. Известны способ 2 регулировани  скорости выдачи заготовок из печей и устройство дл  его реализации, содержащее два датчика наличи  металла и задатчик ритма, подключенные к схеме формировани  управл ющи ,х сигналов, выходы которой св заны.со световыми табло. .Дополнительно к схеме подключены датчики и сполнени  команд, установленные на механизмах выдачи. По указанному способу сигнал на выдачу очередной за ;отовки из наиболее удаленной от стана печи формируют с выдержкой времени, равной разности между нормативным и минимальным временем обработки , а сигнал на В1 1дачу из последующих печей формируют с дополнительной выдержкой времени, равной времени транспортировани  от дальней печи к ближней.

Нормативным временем обработки  вл етс  величина tp, а минимальным временем обработки - сумма времени выгрузки te и времени транспортировани  от наиболее удаленной от стана печи до первого датчика наличи  металла, установленного между первой клетью стана и ближайшей к ней

, ,-:) - --Л

печью.

Известные способ и устройство применимы , если выполн етс  условие:

tp tnCn-1) + tie + te/

где n - число нагревательных печей;

tifl--врем  транспортировани  заготовки от оси ближней к стану печи до датчика наличи  металла.

Таким образом, если врем  обработки, определ емое производительностью стана, меньше величины, указанной в правой части неравенства, регулирование ритма по этому способу оказываетс  невозможным.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической суш.ности и достигаемому результату  вл етс  устройство 3, которое практически не имеет ограничений по величине tp. В его состав вход т генератор секундных импульсов и задатчик ритма,

подключенный к входам вь1читаюш,его счетчика . Задатчик пор дка подачи заготовок в клеть подключен к входам задатчика ритма

и схемы формировани  управл ющих сигналов . Вычислительное устройство св зано двусторонними св з ми с обоими задатчиками и счетчиком, а также подключено своими входами к датчику наличи  металла и выходами - к схеме формировани  управл ющих сигналов. Последн   обеспечивает их выдачу дл  индикации и управлени  процессом .

Недостатки известного устройства - его сложность и значительные аппаратурные

затраты. Принципиально оно представл ет собой микропроцессор с посто нными и оперативными запоминающими блоками, сумматорами , кольцевыми регистрами, схемами сравнени , коммутаторами.

Общим недостатком всех известных устройств  вл етс  невысока  точность, так как не учитываетс  положение переднего торца

заготовки при ее выдаче на рольганг. Дл  существующего оборудовани  погрешность времени поступлени  заготовки в клеть при этом составл ет несколько секунд. В результате увеличиваютс  простой основного оборудовани  стана или потери тепла заготовками . Последнее приводит к нарущению требуемых режи.мов прокатки и, в конечном итоге, снижает производительность стана и

качество его продукции.

Цель изобретени  - минимизаци  тепловых потерь заготовками и увеличение производительности стана путем повыщени  надежности и точности регулировани  ритма выдачи заготовок из печей.

Цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее вычитаюп ий счетчик, подключенный к задатчику ритма и генератору импульсов , а также схемы формировани  управл ющих сигналов, подключенные к задатчику пор дка подачи заготовок в прокат и системе управлени  механизмами выдачи, дополнительно введен р д последовательно подключенных счетных  чеек, соединенных с генератором импульсов, причем управл ющий вход первой из них св зан с выходом вычитающего счетчика, а информационные выходы  чеек соединены со схемами формировани  управл ющих сигналов.

Счетные  чейки образуют цифровую модель процесса движени  заготовок во времени , не только замен ющую сложное вычислительное устройство, но и обладающую качественно новыми возможност ми слежени 

за процессом движени  переднего торца каждой заготовки во времени с требуемой точностью. Простота аппаратурной реализации обусловливает повьтщение надежности устройства, а следовательно сокращение

5 потерь производительности стана при его отказах. Подключение информационных выходов  чеек к схемам формировани  управл ющих сигналов позвол ет наиболее простым образом учесть положение заготовки относительно оси печи. При соответствующем выборе параметров устройства это обеспечивает повыщение точности подачи заготовок на стан. Как следствие, сокращаютс  простои стана по причинам задержки в подаче заготовок или уменьшаютс  потери

5 тепла, св занные с их более ранней подачей и пролеживанием перед станом.

Задатчик пор дка подачи заготовок в прокат содержит р д последовательно подключенных регистров, управл ющий вход каждого из которых соединен с управл ющим входом одной из  чеек, причем входы первого регистра подключены к блоку задани , а информационные выходы регистров - к схемам формировани  управл ющих сигналов .

Указанна  структура задатчика обеспечивает возможность программного набора пор дка подачи заготовок в прокат, что особенно существенно дл  высокопроизводительных станов, когда очередность выдачи и прокатки заготовок не совпадают. По

0 набору регистров синхронно с передачей сигнала по  чейкам передаетс  код номера печи или р да выдачи, разрещающий воздействие сигналов  чеек на механизмы соответствующих печей. При программном задании пор дка прокатки така  передача отметки цели необходима, так как цифрова  модель  вл етс  общей дл  любого числа печей. В противном случае потребовалось бы иметь

по одному р ду  чеек дл  каждой печи. Свойства модели при этом используютс  наиболее полно, сложна  задача передачи практически любой информации, характеризующей данную заготовку, решаетс  простым набором регистров, подключенным к  чейкам .

В устройство введен также измеритель рассогласовани , подключенньш к выходу последней  чейки, датчику наличи  металла и генератору импульсов.

С выхода последней  чейки поступает сигнал в расчетное врем  поступлени  каждой заготовки в зону действи  датчика, вырабатываюш ,его сигнал фактического наличи  заготовки. Измеритель рассогласовани  определ ет знак и величину ошибки, что необходимо дл  настройки устройства на объекте и контрол  за точностью его работы в процессе эксплуатации.

На фиг. 1 представлена схема расположени  оборудовани  участка нагревательных печей стана гор чей прокатки и временна  диаграмма выдачи сигналов; на фиг. 2 - структурна  схема устройства.

Прокатный стан обычно оснащаетс  несколькими нагревательными печами 1-:3 и рольгангом 4, выполн ющим подачу за,готовок в первую клеть 5. Между клетью 5 и первой печью 1 (нумераци  печей прин та, счита  от клети стана) устанавливаетс  датчик 6 наличи  металла.

Предлагаемое устройство содержит задатчик 7 ритма, предназначенный дл  ручного или автоматического ввода кода заданного ритма в вычитающий счетчик 8 и его установки в нулевое состо ние при пуске устройства; генератор 9 импульсов стабильной частоты, котора  выбираетс  в зависимости от требуемой точности выдачи сигналов, причем дл  больщинства известных объектов частота 1,0 Гц  вл етс  достаточной .

Вычитающий счетчик 8, подключенный к задатчику 7 и генератору 9, выполн ет отсчет заданного ритма. При достижении счетчиком нулевого состо ни  вырабатываетс  выходной сигнал, а затем в него вводитс  код из задатчика 7. Счетные  чейки 10- 15 последовательно соединены друг с другом и подключены к,генератору 9. Управл ющий вход  чейки 10 подключен к счетчику 8. Ячейки предназначены дл  отсчета фиксированного числа импульсов т. Начало отсчета определ етс  временем поступлени  сигнала на их управл ющий вход. По окончании отсчета кажда   чейка вырабатывает выходной сигнал и устанавливаетс  в нулевое состо ние. Число m выбираетс  из услови :

J min (tpT.t),

где tpr - миним,ально возможный ритм (врем  прокатки);

f - частота генератора 9.

651865

На информационных выходах  чеек 10- 15 представл етс  код фактически отсчитанного числа импульсов на текущий момент времени. Общее количество  чеек N, необходимых , дл  регулировани  ритма и контрол  его (Исполнени , определ етс  соотношением:

-1) +t,fll

j, ntB + tt,(n

ffl

где ts- врем  необходимое дл  выдачи заготовки из печи на рольг;анг 4 (прин то посто нным и равным дл  всех печей).

Задатчик 16 пор дка подачи заготовок в прокат, предназначенный дл  передачи кода номера печи или р да выдачи (при двухр дной загрузке печей заготовками) в схемы 17, 18 и 19 формировани  управл ющих сигналов - это одна схема дл  каждой печи. Если программное задание пор дка подачи заготовок в прокат на конкретном объекте не требуетс , задатчик 16 содержит блок 20 ввода, подключенный к схемам 17-19. В ином случае задатчик 16 содержит регистры 21-25, последовательно подключенные друг к другу своими информационными входами. Блок 20 соединен с выходами первого регистра 21, а следовательно и с выходом счетчика 8, по переднему фронту выходного сигнала которого производитс  подключение к выходам блока 20 кода следующего .задани . Управл ющие входы регистров 21-25, сигнал на которых разрещает запись из одного регистра в другой, объединены суправл ющими входами соответствующих  чеек.

Схемы 17-19 .формировани  управл ющих сигналов подключены к информационным выходам  чеек 10, 12 и 14 регистров 21, 23 и 25 и к системе 26 управлени  механизмами выдачи. К ее входам подсоединены выходы схем 17-19. Последние выполнены в виде логических схем, реализующих следующее соотнощение:

ii Af/ZHIvM2 ZiAiv...M;,

где ti - сигнал пуска механизмов выдачи дл  печи с номером;

I - код номера печи или р да выдачи , поступающий из регистра;

Z:, 7.2...ZK - код одной из К зон по щирине печи, в которой располагаетс  передний торец выгружаемой заготовки, поступающий из системы 26;

Mi, Мг.-.Му - код  чейки, соответствующий расчетному времени выдачи заготовки из зон 1, 2...К.

Дл  большинства объектов необходима  точность обеспечиваетс  при К 4.

Измеритель 27 рассогласовани  предназначен дл  определени  знака и величины ошибки между расчетным и фактическим временем поступлени  заготовки к датчику 6. Входы измерител  подключены к генератору 9,  чейке 15 и датчику 6. Устройство работает следующим образом. При подаче сигнала «Пуск всё составные части устройства, содержащие элементы пам ти; устанавливаютс  в исходное (нулевое) положение. При этом на вход  чейки 10 поступает управл ющий сигнал, в регистр 21 из блока 20 вводитс  первое задание, в счетчик 8 вводитс  величина tpj (ритм дл  второй заготовки) и начинаетс  одновременный отсчет импульсов генератора 9 счетчиком 8 и  чейкой 10. В дальнейшем происходит последовательное включение  чеек И -15 и синхронна  перезапись заданного номера печи в регистры 21-25. В заВИсймости от этого выдача сигналов Г1ус;ка механизма выдачи ti(,2 или 3) происходит в моменты времени, отмеченные на оси I (см. фиг. 1). Указаннйге сигналы вырабатываютс  схемами 17-19. Выработка сигналов ti выполн етс  с точностью, определ емой дискретностью отсчета - периоДом следовани  импульсов генератора 9, причем учитываетс  положение переднего торца выдаваемой из печи заготовки. Соответствующ (а  информаци  поступает из системы 26, где она может формироватьс  авто .мэтически или вводитьс вручную. . После окончани  отсчета tp снова про ,исходит запуск  чейки 10 и запись следующего задани  в регистр 21. Врем  выдачи соответствующих сигналов дл  его исполнени  отмечено на оси II. Одновременно с запуском  чейки 10 начинаетс  отсчет величины ритма tpa и т: д. Из диаграммы следует, что моменты времени поступлени  заготовок к датчику наличи  металла отсто т друг от друга на величины tpj и tpg, а так как врем  транспортировани  от датчика 6 до клети 5 1дк посто нно, моменты времени поступлени  заготовок в клеть t будут отличатьс  на такие же величиньь Ячейка 15 настроена на выработку управл ющего сигнала в момент времени tfl. Измеритель 27 определ ет величину и знак рассогласовани  во времени сигналов  чейки15 и датчика 6. Его выходной сигнал представл етс  в цифровой форме и в виде импульса , длительность которого равна времени рассогласовани . Сигнал используетс  дл  индикации величины ощибки и может быть применен дл  коррекции времени выдачи управл ющих сигналов. Устройство может быть реализовано на двух уровн х с различной степенью; интеграции функций. Если из-за особенностей объекта программноё задание пор дка подачи заготовок на линию прокатки не требуетс , из состапа устройства исключаютс 

Claims (3)

1. 8 регистрь . Выходной сигнал схемами 17-19 в этом случае будет вырабатыватьс  при наличии дл  каждой из них заданий ZiAl или только I. Эти задани  могут непосредственно вводитьс  операторами постов выгрузки в систему 26. Така  структура характеризует устройство второго функционального уровн . Поскольку оптимизаци  ритма прокатки требует учета многих параметров процесса, что может быть выполнено только с применением вычислительной мащины, в описываемом устройстве предусматриваетс  возможность оперативного автоматического ввода величины tp в задатчик 7 дл  каждой последующей заготовки и соответствующего кода в задатчик 16. Формула изобретени  . Устройство дл  регулировани  ритма выдачи заготовок из печей, содержащее вычитающий счетчик, задатчик ритма, генератор импульсов, схемы формировани  управл ющих сигналов, задатчик пор дка подачи заготовок в прокат и систему управлени  механизмами выдачи, отличающеес  тем, что, с целью минимизации тепловых потерь заготовками и увеличени  производительности стана, оно дополнительно содержит последовательно подключенные счетные  чейки , соединенные с генератором импульсов, причем управл ющий вход первой из них соединен с выходом вычитающего счетчика, а информационные выходы  чеек соединены со схемами формировани  сигналов. 2.Устройство по п. I, отличающеес  тем, что задатчик пор дка подачи заготовок в прокат содержит р д последовательно подсоединенных регистров, управл ющий вход каждого из которых соединен с управл ющим входом одной из  чеек, причем входы первого регистра подсоединены к блоку задани , а информационные выходу регистров - к схемам формировани  управл ющих сигналов. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  автоматического контрол  точности его работы, оно дополнительно содержит измеритель рассогласовани , подсоединенный к датчику наличи  металла, выходу последней  чейки и генератору импульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство № 419274, кл. В 21 В 39/34, 04.03.67, 1974.
2. 2.Авторское свидетельство № 346356, кл. С 21 D 9/Ор, 23.04.70, 1972.
3. 3.Цифровой регул тор тепла прокатки. Ирковский Иржи. «Scoda rwu, 1973, № 3, с. 25-32.