Устройство для управления процессом графитации

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова СоветскихСоциалистическихРеспублик и 981928,6 (088,8) Опубликовано 15 12 82 Бюллетень46Дата опубликования описания 15,12,82 оо делам изебретеиий и открытийЮ, Я. Коробицын, Я. В, Метелица, В. Н. Неи Н, И. Чичулин 72) Авторы изобретения Государственный научно - исследовательский и пРоектно-,;, конструкторский институт электродной промышленноащ(71) Заявитель СТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССО ГРАФИТАЦИИ 2 го параметра, причем датчик регулируемого параметра выполнен в виде датчика температуры, содержащее, кроме того, третий элемент Запрет, задатчик конечной температуры и четвертый датчик рассогласования, ко входам корого подключены датчик температуры и задатк конечной температуры, а датчик контролиемого параметра подключен ко входу тре.его датчика рассогласования через третийемент Запрет, управляющий вход которогоединен с выходом четвертого датчика расгласования 11.Недостатком дао низкая надежнос и техя дно По основному авт. св. У 634078 известно 5 устройство для управления процессом графитации, содержащее последовательно соединенные датчик Регулируемого параметра, первый датчик рассогласования, переключатель, регулятор и испол- л нительный блок, задатчик РегУлиРУемого паРамет- О со ра, подключенный ко второму входу первого датчика рассогласования, датчик и задатчик лимити рующего параметра, подключенные ко входам второго датчика рассогласования, выход которого соединен со вторым входом переключателя, два элемента Запрет, третий датчик рассогласо- Ус вания, датчик и задатчик контролируемого параметра, связанные со входами третьего датчика У рассогласования, подключенного через первый тго элемент Запрет к управляющему входу исполнительного блока, второй датчик рассогласования подключен через второй элемент Запрет к управляющему входу задатчика регулируемонного устройства является ть ель изобретенийства. овышение надежност ый, кото рассо элемвхо Изобретение относится к автомати нологических процессов, предназначено управления печами графитации в элек производстве,Поставленная цель достигается тем, что войстве дополнительно установлены четверэлемент Запрет и дифференциатор, входрого соединен с выходом первого датчикагласования, а выход через четвертыйент Запрет подключен к управляющемуу регулятора.3 981928На фиг, 1 и 2 представлены принципиальныесхемы устройства,Схема содержит печь 1 сопротивленияпрямого нагрева, датчик регулируемогопараметра 2, датчик лимитируемого параметра 3, датчик контролируемого параметра 4,первый датчик рассогласования 5, задатчикрегулируемого параметра 6, переключатель 7,регулятор 8, исполнительный блок 9, второйОдатчик рассогласования 10, задатчик лимитируемого параметра 11, второй элемент Запрет 12,третий датчик рассогласования 13, задатчикконтролируемого параметра 14, первый элементЗапрет 15, задатчик конечной температуры 16, 5четвертый датчик рассогласования 17, третий. и четвертый элементы Запрет 18 и 19, дифференциатор 20,Устройство (фиг. 1) работает следующим 20ббразом,После загрузки печи 1 обожженными электродами программным устройством 6 задаетсяграфик скорости подъема мощности для термической обработки изделия. Задатчнком контролируемого параметра 14 задается общий расходэлектроэнергии на весь процесс термическойобработки изделия, Задатчиком лимитируемогопараметра 1 1 задается номинальный ток, накоторый рассчитан печной трансформатор,После этого печь включается в работу.В начале выходной сигнал датчика лимити.рующего параметра существенно отличается отзаданного значения лимитирующего параметра,величина которого задается задатчиком 11, ивыходной сигнал второго датчика рассогласования 10 устанавливает переключатель 7 вположение 1, при котором выход первого датчика рассогласования 5 подключен ко входурегулятора 8, а выход второго датчика рассогласования 10 отключен.Выходной сигнал датчика контролируемогопараметра 4, который контролирует расход электроэнергии печи 1, также существенно отличается от заданной величины, которая задаетсязадатчиком контролируемого параметра 14,тогда выходной сигнал третьего датчика рассогласования 13 устанавливает первый элементЗапрет 15 внерабочее состояние и с исполнительного блока 9 снимает запрет, 1Сигнал от датчика 2 поступает на первыйдатчик рассогласования 5 и при отклонениидействительной мощности от заданной программным устройством 6 на выходе первого датчикарассогласования 5 появляется сигнал, которыйпоступает на вход регулятора 855Регулятор 8 стремится компенсировать поступающий на его вход сигнал управления, в ре-.зультате чего изменяется его выходной сигнал,4поступающий на вход исполнительного блока 9, осуществляющего переключение печного трансформатора для изменения мощности в печи.Таким образом, управление режимом печи 1 осуществляется по заданной программе по цепи: датчик 2 - первый датчик рассогласования 5 - переключатель 7 - регулятор 8 - исполнительный блок 9.В момент времени, когда разность текущего и заданного значений лимитирующего параметра на выходе второго датчика рассогласования 10 станет равной нулю, происходит переключение переключателя 7 в положение 11 для осуществления стабилизации тока по величине, равной предельно допустимому значению номинального тока печного трансформатора. Сигнал от второго датчика рассогласования 10. поступает также на второй элемент Запрет 12, который отключает программное устройство б. Дальнейший процесс термической обработки изделия ведетсяпо расходу электроэнергии со стабилизацией тока В момент времени, когда суммарное значение контролируемого параметра (расход электроэнергии) будет равно заданному расходу электроэнергии, на выходе третьего датчика рассогласования 13 сигнал равен нулю и первый элемент Запрет 15 вьщает команду на отключение исполнительного блока 9, Процесс термической обработки заканчивается.Принцип работы устройства согласно фиг. 2 следующий.После загрузки печи 1 обожженными элект. родами программным устройством 6 задается график скорости подъема температуры для термической обработки изделия.Задатчиком контролируемого параметра 14 задается та количество электроэнергии, которое необходимо для выдержки температуры после достижения ее,максимального значения. Зацатчиком конечной температуры 16 задается макси. мальная температура, при которой достигается полная графитация изделия, Задатчиком лимитирующего параметра 11 задается номинальный ток, на который рассчитан печной трансформатор. После того включается печь.В начале выходной сигнал датчика лимитирующего параметра 3 существенно отличается от заданного значения лимитирующего параметра, величина которого задается задатчиком 11, и выходной сигнал второго датчика рассогласо. вания 10 устанавливает переключатель 7 в положение 1, при котором выход первого датчика рассогласования 5 подключен ко входу регулятора 8, а выход второго датчика рассогласования 10,отключен.Выходной сигнал датчика регулируемого параметра 2 отличается от заданного значения конечной температуры, величина которой задается задатчиком 16, и выходной сигнал четвер.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Р 634078кл. 6 05 В 11/01, 1976 (прототип). 5981928 того датчика рассогласования 1 устанавливает третий элемент Запрет 18 в отключенное положение. Датчик контролируемого параметра 4,: который контролирует расход электроэнергии печи 1 отключен. Сигнал с третьего датчика: з. рассогласования 13 не равен нулю, следовательно, первый элемент Запрет 15 находится в нерабочем состоянии и с исполнительного блока 9 запрет снят.Сигнал от датчика 2 поступает на, первый 10 датчик рассогласования 5, и нри отклонении действительной температуры от заданной программным устройством б на выходе первого датчика рассогласования 5 появляется сигнал, который поступает на вход регулятора 8 и 5 вход днфференциатора 20. Дифференциатор 20 оценивает скорость изменения сигнала рассогласования на выходе датчика 5, При сигнале рассогласования, стремящемся к нулю, элемент Запрет 19 отключает регулятор 8 и он не.воз действует на исполнительный блок 9, При сигнале рассогласования, стремящемся к увеличению больше некоторой заданной велищшы, элемент Запрет 19 устайавливается в нерабочее состояние.Регулятор 8 стремится компенсировать посту 25 лающий на его вход сигнал управления, в результате чего изменяется его выходной сигнал, поступающий на вход исполнительного блока 9, осуществляющего переключение печного трансформатора. Таким образом, управление режимом,зо печи 1 осуществляется по заданной программе по цепи: датчик 2 - первый датчик рассогласования 5- переключатель 7, регулятор 8 - исполнительный блок 9.В момент времени, когда разность текущегоз 5 и заданного значения лимитирующего параметра на выходе второго датчика рассогласования 10 станет равной нулю, происходит переключение переключателя 7 в положение 11 для осуществления стабилизации тока по величине, равной 4 О предельно допустимому значению номинального тока печного трансформатора. Сигнал от второго датчика рассогласования 10 поступает также 6на второй элемент Запрет 12, который отклю. чает программное устройство 6. Дальнейшее управление осуществляется по номинальному току.В момент времени, когда температура печи . сравняется с температурой, заданной задатчиком конечной температуры 16, на выходе четвертого датчика рассогласования 17 появляется нулевой сигнал, который устанавливает третий элемент Запрет 18 в нерабочее состояние и таким об разом снимет запрет с датчика контролируемо. го параметра 4. Сигнал от датчика 4 поступает на третий датчик рассогласования 13. В;мо. мент времени, когда суммарное значение конт. ролируемого параметра оказывается равным заданному расходу электроэнергии, на выходе третьего датчика рассогласования 13 также появляется. нулевой сигнал и первый элемент Запрет 15 выдает команду на отключеш 1 е исполнительного блока 9. Процесс термической обработки заканчивается.Указанные особенности позволяют сократить число переключений регулятора 8 под нагрузкой и за счет этого повысить надежность устройства примерно на 50%. Формула изобретения Устройство для управления процессой гра-. фитации по авт. св. Нф 634078, о т л и ч а ю . щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в нем дополнительно установлены четвертый элемент Запрет и дифференциатор, вход которого соединен с выходом первого датчика рассогласования, а выход че- " рез четвертый элемент Запрет подключен к управляющему входу регулятора,981928 Составитель Г, Нефедовехред А.Бабинец Корректор Н. Корол Редакт олинич Заказ 9708/6 однисное нал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектн Тираж 914 НИИПИ Государственного ком по делам изобретений и откр 035, Москва, Ж, Раушская тета СССРпийнаб., д, 4/5