Устройство для управления процессом дозирования жидких металлов

ВО,4026955 СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 5 Н В 39 00 ТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИИ ГОСУД АРСПО ДЕЛ ЕНИЯ. .,( НИЕ ИЗОБРЕ ИС СВИДЕТЕЛЬСТВ ч а ю ш е .е с я тем, что, с цельюповышения надежности и безопасностиработы магнитодинамического дозаторпри литье переменных доз, устройствдополнительно содержит задатчик нижнего уровня металла, блок сравнениявторой ключ и счетчик импульсов,вход которого через второй ключсоединен с выходом преобразователянапряжения в частоту, а выход подсоединен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединес задатчиком минимального уровняметалла, а выход подсоединен к блокуправления. Цин, Ю.Н.Войитья АН Укра(61) 793719(71) Институт проблем линской ССР(53) 621.746.022.72(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 793719, В 22 Э 39/00, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ по авт. св. Р 793719, о т л иИзобретение относится к автоматизации литейных процессов, а именно к управлению дозированием жидких металлов электромагнитными насосами переменного тока, например, в машину литья под давлением. 5По основному авт,св. Р 793719 известно устройство для управления процессом дозирования жидких металлов, состоящее из блока измерения силы, действующей на металл, выпол ненного с помощью двух измерительных обмоток, перемножающего устройства и преобразователя напряжения в частоту, и блока управления дозированием, состоящего из схемы управ линия, реверсивного счетчика импульсов, задатчика дозы, ключа, датчика появления металла на выходе из ме.-. таллотракта, датчика наличия металла в металлотракте 1) .20Недостатком устройства является возможность продолжения процесса дозирования после снижения уровня металла в тигле до минимально допустимого, что может привести к разрыву жидкометаллического витка и выбросу металла из тигля.Цель изобретения - повышение надежности и безопасности работы магниТодинамического дозатора при литье переменных доз.Укаэанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит задатчик нижнего уровня металла,блок сравнения, второй ключ и счетчик импульсов, вход которого через второй ключ соединен с выходом преобразователя напряжения в частоту,. а выход подсоединен к первому входу блока сравнения, второй вход которогс соединен с задатчиком минимального 40 уровня металла, а выход подсоединен к блоку управления.На фиг.1 представлена блок-схема ;устройства; на фиг.2 - размещение измерительных обмоток и датчиков на личия металла на насосе дозатора на Фиг.З - электрическая структурная схема блока управления.Устройство состоит из блока 1 из-. Мерения силы, действующей на металл, и блока 2 управления процессом дозирования, отключающего питание трансформатора 3, Блок 1 измерения силы включает в себя токовую обмотку 4, размещенную на металлотракте ане активной зоны, измерительную обмотку 5, блок 6 умножения, преобразователь 7 напряжения в частоту (ПНЧ) .Блок 2 управления процессом дозирования состоит из блока 8 управления, реверсивного счетчика 9 импульсов, задатчика дозы 10, ключа 11, датчика 12 появления металла на выходе из металлотракта, датчика 13 наличия металла в металлопроводе, 65 второго ключа 14, счетчика импуль- сов 15, блока сравнения 16, задатчика минимального уровня металла 17.Устройство работает следующим образом.Когда магнитодинамический насос заполнен металлом и включен в режим хранения, в обмотке 4, являющейся вторичной обмоткой трансформатора тока (первичная - жидкий металл), наводится ЭДС И, пропорциональная току, иидуцированному в жидком металле индукторами. При включении трансформатора 3 (режим заливки) создается магнитное поле, взаимодействующее с индуцированным в жидком металле током и обуславливающее появ. ление электромагнитной силы, под действием которой жидкий металл поступает в металлоприемник. При этом в обмотках 5 наводится ЭДС М, пропорциональная величине магнитного ноля. Напряжения И и И 2 подаются на выходы перемножающего устройства 6, на выходе которого появляется сигнал пропорциональный электромагнитной силе, действующей на металл в активной зоне насоса. Этот сигнал подается на вход преобразователя 7 напряжения в частоту, на выходе которого получают импульсы, следующие с частотой пропорциональной электромагнитной силе, действующей на металл. При включении электромагнитного насоса в режим заливок металл поднимается по металлотракту под действием электромагнитной силы, При достижении передним Фронтом струи металла зоны контроля датчика 13 (момент времени) в блок 8 управ;ления подается сигнал (например, в форме импульса). Блок 8 управления открывает ключ 11, и на счетный вход реверсивного счетчика импульсов (РСЧ) 9 поступают импульсы с выхода ПНЧ 7.При достижении передним Фронтом струи металла зоны контроля датчика 12 (момент времени (,) блок 8 управления подает сигнал на управляющий вход счетчика 9 и на задатчик дозы 10 (расстояние между датчиками 12 и 13 постоянно) . При этом задатчик дозы 10 изменяет коэффициент преобразования ПНЧ 7 в зависимости от желаемой цозы, устанавливаемой ойератором. Поскольку в течение времени Ь 1-.1-1 на управляющем входе счетчика 9 сигнала нет, счетчик 9 работает в режиме записи импульсов.При поступлении сигнала на управляющий вход РСЧ 9 ( с ) счетчик переключается с режима записи в режим списывания (вычитания) импуль сов, Когда счетчик 9 принимает нулевое состояние (все импульсы списаны), подаетсясигнал в блок 8 управления, который отключаеттрансформаторЗ и таким образом прекращает заливку (момент времени 1 ).В момент времени(, каждого циклазаливки (момент начала слива дозы)блок управления 8 открывает ключ 14и импульсы ПНЧ 7 поступают на счетный вход счетчика 15, а в моментывремени (3 (конец слива дозы) ключ14 закрывается. Счетчик 15 записывает число импульсов Й пропорциональное выданной дозе. При повторении цикла выдачи дозы счетчик 15записывает сумму М + Й+)Э+. .+ 1 к .Таким образом, в каждйй момент времени в счетчике записано число импульсов пропорциональное суммарной.дозе металла, выданного дозатором.Число импульсов, записанное всчетчике 15, поступает (напримерв виде кода) на первый вход блокасравнения 16, где сравнивается счислом, соответствующим минимальному уровню металла в тигле, которое подается на второй вход блокасравнения 16 с задатчика минимального уровня металла 17, При достижении равенства двух величин, поступающих на входы блока сравнения 16,последний вырабатывает сигнал запрета заливки, поступающий на блок8 управления.Блок управления 8 содержит триггеры 18, 19 и 20, схемы И-НЕ 21 и 22,транзисторный ключ 23 и реле 24.Триггеры и схемы И-НЕ представляютсобой логические интегральныемикросхемы, например, 1.55 серии,состоянии. Транзисторный ключ 23закрыт низким потенциалом логического нуля, снимаемым с выходатриггера 18. Реле 24 обесточено, аего контакты 25 разомкнуты (призамыкании контактов 25 реле 24 про-.исходит включение трансформатора 3).При включении режима заливки(момент времени 1 ) на первый входсхемы И-НЕ 21 блока 8 подается короткий импульс запуска Ц). Импульс запуска снимается, например, с пультадистанционного управления дозатором.Если с выхода блока сравнения 16 на:второй вход схемы И-НЕ 21 подаетсясигнал разрешения заливки Ц, например, в виде логической единицы, тоимпульс запуска Ц через схемы И-НЕ21 и 22 проходит на вход установкитриггера 18 в состояние 1. При этомтриггер 18 переключается и высоким)потенциалом логической единицы,снимаемым с его выхода, открываеттранэисторяый ключ 23. Реле 24 срабатывает, его контакты 25 замыкаются, и в результате включается трансформатор 3, осуществляющий подъемметалла по металлотракту.55 60 65 В момент времени, когда счетчик 9 принимает нулевое состояние, на его выходе формируется импульс О 8 который поступает на входы установки в ф 0 триггеров 18, 19 и 20. Триггеры 18, 19 и 20 переключаются в исходное нулевое состояние. При этом транзисторный ключ 23 закрывается, реле 24 обесточивается, а его контакты 25 размыкаются. Трансформатор 3 выключается. Ключи 11 и 14 закрываются, счетчик 9 переключается в исход При срабатывании датчика 13 формируется импульс , который поступает на вход установки триггера 19в состоянии 1. Триггер 19 переключаетея. На его выходе формирует 5 ся сигнал 0 логической единицы,поступающий на управляющий вход ключа 11. Ключ 11 открывается, и насчетный вход реверсивного счетчикаимпульсов 9 поступают импульсы К,10 с выхода преобразователя 7 напряжения в частоту. Счетчик 9 работаетв режиме суммирования (записи) импульсов, С приходом каждого импульса0 число импульсов М, записанное всчетчике 9, увеличивается на единицуПри срабатывании датчика 12 формируется импульс Оь, поступающийна вход установки триггера 20 в состояние 1. Триггер 20 переключается, на его выходе формируется сигнал0, поступающий на управляющие входысчетчика 9, задатчика дозы 10 и ключа14. При этом счетчик 9 переключается5 из режима суммирования в режим вычитания (списывания) импульсов О,поступающих на его счетный вход. Сприходом каждого импульса 0 числоимпульсов й, записанное в счетчике 9,уменьшается на единицу,Задатчик дозы 10 изменяет коэффициент преобразования преобразователя7. При этом изменяется во столькоже раз частота импульсов 0)Ключ 14 открывается, и на счетный35 вход счетчика 15 поступают импульсы0 О с выхода преобразователя 7. Приэтом в счетчике 15 записывается (число импульсов Я;, пропорциональноевыданной-й дозе. После И заливок40 в счетчике 15 записывается число .)=М;, пропорциональное суммарной.дозе металла, выданного дозатором.В блоке 16 происходит сравнение вели 45 чины И , поступающей со счетчика 15,.с числом М, подаваемым задатчивохком 17. Число )( пропорциональномаксимальной суммарной дозе, котораяможет быть выдана доэатором, зависит50 от емкости тигля, величины дозы,технологии хранения металла в дозаторе и т.д. и определяется при тарировке доэатора.102 б 955 ный режим суммирования импульсов,а задатчик дозы 10 отключается,Схема управления 8 находится висходном состоянии. Устройство готовок работе.Если с выхода блока сравнения 1 б 5на второй вход схемы И-НЕ 21 подаетсясигнал запрета заливки (логическийнуль), то импульс запуска О не проходит через.,схему И-НЕ 21 на вход триггера 18 и включение трансФорматора 3 10не происходит,г УжгородулПроектн После заполнении тигля доэатора металлом оператором осуществляется сброс (обнуление) счетчика, Устройство готово к дальнейшей , работе. Ожидаемый экономический эффект в сравнении с базовым объектом составляет 1-1,5 тыс.руб. в год эа счет увеличения выхода годного в 1,2-1,3 раза и улучшения качества металла в 2 раза.