Система автоматического управления температурой расплава металла

, 9 еайЖ,авй ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 7928/22-0206.8412.85. Бюл. Р 45 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) Д.В.Карпенко, Б,В.Петелин, Л.В,Петелина и В.Б.Яковлев (53) 65.01156:621365.2 (088.8) (56) Исследования по созданию перспективной номенклатуры средств и структур типовых АСУ. ТП литейного и термического производства. Отчет по теме 11-81/308/ У 81090935, ВНИИНаучприбор, ЛНПО "Буревестник", Л.: 1981, с. 131.. (54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОЙ РАСПЛАВА МЕТАЛЛА в раздаточной печи, содержащая раздаточную печь с установленными в ней датчиком температуры инагревательным устройством и блокуправления, состоящий из вычислительно-управляющего устройства, первого сумматора и усилительногоустройства, причем выход датчикатемпературы соединен с первым входомпервого сумматора, второй вход которого - задающий вход системы потемпературе, а выход первого сумматора соединен с первым входомвычислительно-управляющего устройства, выход которого соединен с входом усилительного устррйства, выходкоторого соединен с входом нагревательного устройства, о т л .и ч а ющ а я с я тем, что, с целью компенсации возможных выбросов температуры расплава металла за пределырабочей зоны температур, в нее введены второй сумматор и датчик объемарасплава металла в раздаточной печипричем выход датчика объема распла-.ва соединен с первым входом второгосумматора, второй вход которого -задающий вход системы по объемурасплава металла, а выход соединенс вторым входом вычислительно-управ-ляющего устройства,11196Изобретение относится к металлургическому производству, преимущественно к литью в металлические формы.Цель изобретения - компенсация возможных выбросов температуры расплава металла в раздаточной печи за пределы рабочей эоны температур.На фиг. 1 представлена структурная схема системы автоматического управления температурой расплава 1 О металла в раздаточной печи; на фиг. 2 - графики изменения температурного режима в раздаточной печи, .характеризующие работу, известной и предлагаемой систем 1 на фиг. 3 - блок-схема вычислительно-управляющего устройства.Система автоматического управления температурой расплава металла в раздаточной печи состоит из разда р точной печи 1 с установленными в ней датчиком 2 температуры и датчиком 3 объема расплава и нагревательного устройства 4 и блока 5 управления температурой в раздаточной печи, 25 состоящего из первого сумматора 6, второго сумматора 7, усилительного устройства 8 и вычислительно-управляющего устройства 9, причем выход датчика 2 температуры соединен с первым входом первого сумматора 6, второй, вход которого - задающий вход системы по температуре, а выход соединен с первым входом вычислитель-. но-управляющего устройства 9, выход35 которого соединен с входом нагревательного устройства 4. Кроме того, выход датчика 3 объема расплава. металла соединен с первым входом второго сумматора 7, второй вход которого - задающий вход системы по объему, а выход соединен с вторым входом вычислительно-управляющего устройства 9 (фиг. 1).В процессе производства отливок 45 машиной литья под давлением расходуется расплав металла, подаваемый из раздаточной печи 1, конструктивно выполненной как. единое целое с машиной литья под давлением, что приво;., 50. дит к необходимости периодически доливать расплав металла в раздаточную печь 1. В периоды между доливками управлейие. температурным режимом в раздаточной печи ведется по 55 стандартному температурному каналу, который содержит датчик 2 температуры расплава, первый сумматор 6,661 2 усилительное устройство 8, нагревател:.ное устройство 4 и вычислитель-но-управляющее устройство 9 в качестве регулятора.Сигнал рассогласования, образую - щий на сумматоре 6 при суммировании уставки и сигнала с датчика 2, соответствующего текущей температуре в раздаточной печи 1, поступает на вычислительно-управляюшее устройство 9, реализующее требуемый закон управления температурой посредством усилительного устройства 8 и нагревательного устройства 4.Непосредственно перед заливкой, новой порции металла в раздаточную печь с опережением на период, необходимый для выведения температуры расплава металла в раздаточной печи на нижний уровень допустимого интервала температур, (фиг.2), с датчика 3 объема на второй вход вычислительно-управляющего устройства9 подается сигнал на отключениесистемы стабилизации температурырасплава. Команда на отключение отрабатывается вычислительно-управляющим устройством У и к .моментузаливки температура расплава металлав раздаточной печи находится на нижнем пределе допустимой зоны, чтопозволяет компенсировать скачки температуры с амплитудой, равной ширине допустимой зоны температур(фиг.2). Ллгоритм функционирования устройства 9 имеет следующий вид.При уровне расплава металла выше расчетного значения, определяемого сигналом на задающем входе системы по объему расплава, и при значениях температуры расплава в рабочем интервале температур управление температурой ведется по замкнутому контуру, содержащему датчик 2 температуры расплава, сумматор 6,. усилительное устройство 8,. нагревательное устройство 4 и вычислительноуправляющее устройство 9 в качестве адаптивного регулятора с П-,ПИ-, ПИД-законом регулирования ис коррекцией параметров настройкипо. сигналу датчика 3 объема расплава.При уровне расплава металла ниже расчетного значения и при значениях температуры расплава в рабочем интервале температур устройство 9по сигналу датчика 3 объема распла1196ва размыкает канал регулирования температуры, отключая нагревательное устройство 4 от источников питания.При уровне расплава металла ниже расчетного значения и при температуре расплава ниже значений нижней границы рабочего интервала (что возможно при,запаздывании с заливкой металла в раздаточную печь) по 1 О сигнапу датчика температуры расплава включается канал рвгулирова.ния температуры с коррекцией по температуре расплава задающего воздей- . ствия, определяющего рабочую точку .на уровне значения нижней границы допустимого интервала температур.Устройство 9, реализуницее данный алгоритм, содержит адаптивный регулятор 10, коммутаторы 11 и 12 и сумматоры 13 и 14, Первый вход устройства 9 по температуре является первым входом сумматоров 13 и 14, при этом второй вход сумматора 13 связан с задайием значения нижней границы допустимого интервала температур, а его выход - вход коммутатора 11, выход которого является выходом устройства 9, первый вход - выходом регулятора 10, третий вход -30 сигналом на отключение нагревательного устройства, а второй вход - вторым входом устройства 9, вторые входы регулятора 10 и коммутатора12 являются вторым входом устройст. ва 9 по объему расплава, первый вход З 5 регулятора 10 - выход сумматора 14, вход которого - выход коммутатора . 12, при этом первый вход коммутатора 12 - сигнал коррекции задающего воздействия по температуре расплава, поступакиций на второй вход суммао-. ра 14 при уровне сигнала на втором входе коммутатора 12, соответствую 661ем снижению объема расплава металла ниже расчетного значения, соответствующего сигналу на втором входе сумматора 7 системы.Таким образом, при уровне расплава металла ниже расчетного значения по сигналу с датчика 3 объема расплава, поступающему на вторые входы коммутаторов 11 и 12, третий вход коммутатора 11 подключается к выходу устройства 9 и ведет к.отключению нагревательного устройства 4 системы, а первый вход коммутатора 12 подключается к второму входу сумматора 14, осуществляя коррекцию задающего воздействия по температуре расплава металла. При снижении температуры расплава ниже. заданной гра ницы на первом входе сумматора 13 коммутатор 11 по сигналу на четвертом входе замыкает контур управления температурой расплава с значением уставки по температуре,.соответствующим нижней границе рабочего интервала температур, если уровень расплава ниже расчетного значения, и равный значению сигнапа на втором входе . сумматора 6 системы в противном случае. Если уровень расплава вьппе расчетного значения, то независимо от колебаний температуры расплава. система управления температурой исполь зует стандартный контур регулирования температуры," датчик 3 температуры расплава, сумматор 6, регулятор 10 вычислительно-управляющего устройства 9, усилительное устройство 8 и нагревательное устройство 4.В качестве вычислительно-управляющего устройства 9 может быть использована микро-ЭВМ "Электроника"., "Электроника-НЦТ", устройства А 318-02 комплекса технических средств АСКРсное 3 ктная Тираж 569 ИИПИ Государственного коми о делам изобретений и отк осква, Ж, Раушская наб Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул Подта СССРтий