Устройство для управления режимом нагрева многозонной печи

) е свидетельство СС05 0 23/19, 1976.свидетельство СССР05 0 23/19, 1978. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ АВТОРСКОМУ СВ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИИОМ НАГРЕВА ИНОГОЗОННОЙПЕЧИ, содержащее привод передвижениязаготовки в печи, датчики прохожде"ния заготовок, установленные в контрольных сечениях технологическойлинии прокатки и подключенные к входу формирователя импульсов, соединенного выходом с входом измерителясредней частоты импульсов, последовательно соединенные регулятор и исполнительный орган управления режимом горения в печи, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности устройства в паузахработы прокатного стана, оно содержит пороговый элемент с триггерным,8011 745 выходом, последовательно соединенные интегратор и функциональный преобразователь,.а также сумматор и реле времени, причем вход порогового элемента соединен с выходом измерителя средней частоты импульсов и суммирующим входом сумматора, к вычитающему входу которого подключен выход функционального преобразователя, первый вывод триггерного выхода порогового элемента соединен с установочным входом интегратора, второй вывод - с накапливающим входом интегратора и через реле времени и непосредственно - с входом привода передвижения заготовок в печи.2. Устройство по п. 1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности ручного пуска устройства, оно содержит последовательно соединенные источник сигнала, соответствующего доверительному интервалу частоты импульсов измерителя средней частоты импульсов и ключ, выходом связанный со входами порогового элемента с триггерным выходом и суммирующим входом сумматора.37452,1 11Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами и может быть использовано в металлургических производствах. для управления нагревом металла в многозонных методических печах. Известна система для регулирования теплового режима многозонныхметодических п чей 1 .Недостатком этой системы является ее значительная сложность из-заналичия формирователей импульсовдля каждого датчика прохождения заготовки по линии прокатки, а такжето, что система не обеспечиваетпрекращение выдачи заготовок из печии снижение температуры в печи припаузах в прокатке на стане, Этифункции возложены на оператора печи,При длительных паузах в прокаткеи, особенно при прокатке мелкихпартий стали, когда паузы учащаются, нарушается синхронность работыпечи и стана, происходит пережогметалла, печь не готова к выдачезаготовок в конце паузы, в результате нарушается ритмичность работыстана.Известны способы управления тепловым. режимом многозонной печи,направленные на обеспечение синхрон-.ной работы стана и печи в паузахработы стана, описанные в технологических инструкциях для операторапечи, согласно которым изменяюттемпературу в зонах печи при изменении темпа прокатки, останавливают .выдачу заготовок иэ печи при паузахв прокатке, снижают температуру взонах печи через установленное времяна установленную величину ступенчато. Эти операции выполняются оператором печи вручную, что уменьшаетточность управления тепловым режимом печи,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для регулирования тепловогорежима многоэонных печей, содержащее датчики прохождения заготовок,установленные в контрольных сечениях,техноЛогической линии прокаткии подключенные к входу формирователя импульсов, выход которого подключен к входу измерителя среднейчастоты импульсов, последовательноподключенные к выходу измерителясредней частоты импульсов корректирующий блок и исполнительный орган 0 5 20 25 30 35 40 45 50 55 управления режимом горения в печи 21.Это устройство значительно проще описанного, однако отсутствие возможности останова выдачи заготовок иэ печи, автоматического снижения температуры в зонах печи в зависимости от продолжительности паузы ведет к повышению угара металла, к нарушению ритмичности выполнения заказов, особенно малых партий металла в заказе, к нарушению синхронности работы прокатного стана и печи.Целью изобретения является повышение точности устройства в паузах работы прокатного стана(в паузах выдачи заготовок иэ печи)и обеспечение возможности ручного пуска устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее привод передвижения заготовки в печи, датчики прохождения заготовок, установленные в контрольных сечениях технологической линии прокатки и подключенные к входу формирователя импульсов, соединенного выходом с входом измерителя средней частоты импульсов, последовательнО соединенные регулятор и исполнительный орган управления режимом горения в печи, дополнительно введены пороговый элемент с триггерным выходом, последовательно соединенные интегратор н функциональный преобразователь, а также сумматор и реле времени, причем вход порогового элемента соединен с выходом измерителя средней частоты импульсов и суммирующим входом сумматора, к вычитающему входу которого подключен выход функционального преобразова еля, первый вывод триггерного выхода порогового элемента соединен с установочным входом интегратора, второй вывод - с накапливающим входом интегратора и через реле времени и непосредственно - с входом привода передвижения заготовок в печи.Кроме того, содержит последовательно соединенные источник сигнала, соответствующего доверительному интервалу частоты импульсов измерителя средней частоть 1 импульсов, и ключ, выходом связанный с входами Порогового элемента с тригерным выходом и суммирующим входом с уммятора.регулятора 6. Исполнительный орган7 по сигналам рассогласования(задания )температуры в соответствующейзоне печи 8 и с выхода регулятора6 формирует управляющий сигнал длярегуляторов подачи газа в печь 8.Выходной сигнал с измерителя 4 средней частоты импульсов поступает навход порогового элемента 11 с триггерным выходом, который для входногосигнала, соответствующего доверительному интервалу частоты импульсов(более 0,2-0,5 расчетного значения )фррмирует на первом выводе сигнал,м 1 иравныи 1 , а на втором выводесигнал, равный "0". Сигнал, равныйи и1 , устанавливает в нуль интегратор12. При паузе в прокатке, когдасигнал с измерителя 4 средней частоты импульсов соотве гствует частотеимпульсов ниже доверительного интер- .вала(меньше 0,2-. 0,5 .расчетного значения)с первого вывода пороговогоэлемента 11 сигнал равен "0", со 25второго "1". По сигналу с второговывода порогового элемента 11 привод16 передвижением заготовок 2 в печи8 останавливает их продвижение н 3 1137Устройство для управления режимом нагрева многоэонной печи при паузе в прокатке на стане прекращает вьдачу заготовок из печи, производит автоматическую корректировку теплового режима печи в зависимости от длительности паузы, формирует сигнал для привода передвижения заготовок в печи на передвижения заготовок в. печи назад на установленную величину.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство для управления режимом нагрева многоэонной печи содержит датчики 1 прохождения заготовок 2, установленные в контрольных сечениях технологической линии прокатки и подключенные к входу формирователя 3 .импульсов,соединенного выходом с входом измерителя 4 средней частоты импульсов, сумматор 5, суммирующий вход которого подключен к выходу измерителя 4 средней частоты импульсов, а выход к входу регулятора 6, выход которого подключен к входу исполнительного органа 7 управления режимом горения в печи 8, последовательно соединенные источник 9 сигнала и ключ 10, выходом связанный с входами порогового элемента 11 с триггерным 30 выходом и суммирующим входом сумматора 5, последовательно соединенные интегратор 12 и функциональный преобразователь 13, выход которого подключен к вычитающему входу сум- з 5 матора, первый вывод 14 триггерного выхода порогового элемента 11 соединен с установочным входом интегратора 12, второй вывод - с накапливающим входом интегратора 12 и через 40 реле времени 15 и непосредственно - с входом привода 16 передвижения заготовок в печи 8. 452 4 вьдачу из печи, включается интегратор 12 - сигнал на его выходе увеличивается во времени. Функциональныйпреобразователь 13, на вход которогопоступает увеличивающийся в течение паузы сигнал с интегратора 12, формирует корректирующий сигнал. Этотсигнал через сумматор 5 поступает навход регулятора 6 и уменьшает еговыходной сигнал. Исполнительный орган7 в соответствии с этим уменьшаетподачу газа в горелки печи 8, температура в печи снижается, заготовки2 предохраняются от перегрева и усиленного угара металла. Через интер вал времени ь реле 15 времени, наУстройство для регулированиятеплового режима многозонной печи 45работает следующим образом,При прокатке на стане сигналы,поступающие от всех датчиков 1. прохождения заготовок 2 по технологической линии прокатки поступают наформирователь 3 импульсов. С выходаформирователя 3 импульсы поступаютна вход измерителя 4 средней частотыимпульсов, на выходе которого полу;чают величину, пропорциональную 55среднестатической частоте входныхимпульсов. Этот выходной сигналчерез сумматор 5 поступает на вход вход которого поступает выходнойсигнал, равный "1", с порогового элемента 11 с триггерным,выходом, формирует сигнал во второй вход 17 привода передвижения заготовок 2 в печи 8, по которому привод 16 обеспечивает отшагивание заготовок 2 в печи 8на установленное расстояние(дляпечей с шагающими балками ).За определенное время до концапаузы, достаточное для подготовкипечи к вьдаче заготовок к началуработы стана, оператор с помощью ключа10 от источника 9 сигналов подаетна входы порогового элемента 1 иПри заданных значениях У=У - веО . личина срабатывания релейного элемента блокаХ=Х - величина вход 1 сббз 1ного сигнала; Т - постоянная времени блока,Указанная функция блока выражает- ся Т сооМ где" желаемое время срабатыванияреле 14 времени,Источник 9 сигналов и ключ 10совместно представлены блокомРЗД-К(ручной задатчик с встроеннымпереключателем ). 3 113745сумматора 5 сигнал, соответствующийдоверительному интервалу частоты импульсов измерителя 4 средней частотыимпульсов, тем самым имитируетсяработа стана в конце паузы. Устройство для управления режимом нагревамногозонной печи возобновляет работу, как и при,прокатке без пауз -устанавливается прежнее заданиетемпературы в зонах печи, привод 10перемещает заготовки к выдаче изпечи(вперед).Таким образом, предназначенноеустройство для управления тепловогорежима многозонной печи повышает точ-, 1ность управления тепловым режимомпечи в паузах работы прокатногостана,Предполагаемый зкономическийэффект составляет 125 204 тыс.руб.В опытном устройстве для управления режимом нагрева многозоннойпечи мелкосортного стана "250"реализация предлагаемого устройствавыполнена на блоках системы АКЭСР(агрегатный комплекс электрическихсредств регулирования ).Функциональный преобразователь13 представлен блоком типа БНП(блокнелинейных преобразований)и предназначен для формирования нелинейнойзависимости выходного сигнала от измеряемого параметра(входного сигнала),когда необходима переменная крутизна характеристики изменения параметра в.диапазоне регулирования. Требу-, 5емая нелинейная функция формируетсяалгебраическим суммированием частных,функций ограничения на шести участкахкусочно-линейной аппроксимации исостоит из шести последовательноподключенных нелинейных элементов,на вход каждого из которых подаетсямасштабируемое опорное напряжениеи сигнал с выхода предыдущего нелинейного элемента. В результате создается определенная величина напряжения, запирающая выход с нелинейногоэлемента. При возрастании входногосигнала до значениякомпенсирующегозапорное напряжение, происходит пере ключение работы нелинейных элементов.Каждый нелинейный элемент имеетсвою крутизну характеристики выходного сигнала,Интегратор 12 представлен блоком БДП(блок динамических преобразований) Он состоит из следующих функциональных узлов: интегратора, сумматора, устройств кондуктивного разделения и сигнализации, Основным узлом является интегратор аналогового или модулированного импульсного сигнала со схемой логического управления, Интегратор выполнен на основе преоб,разователя напряжения в частоту, делителя частоты, реверсивного двоичного счетчика и цифроаналогового преобразователя.Пороговый элемент 11 с триггерным выходом представлен блоком типа ББС ( блок суммирования и сигнализации)и предназначен для суммирования до 3-х сигналов постоянного тока с масштабированием двух сигналов и демпфирования суммы с последующим преобразованием суммы в дискретный сигнал. В предлагаемом устройстве он используется по следующей схеме: сигнал от внутреннего источника . подается иа один из входов блока. Его величииа(масштабируемая)определяет порог срабатывания, На другой вход подается входной(рабочий)сигнал противоположной полярности. В зависимости от значения полярности суммы сигналов - на выходе блока имеется дискретный сигнал разной полярности.Реле 15 времени, преДставлено блоком БПИ(блок прецезионного интегрирования ), выполняющего функцию1137452 Составитель Н.Г Техред Т.Дубинча ректор О,Лугов Филиал 11 ПП "Патент", г, Ужгород ктная, 4 Редактор М,Недолуже з 10524/36 Тир ВНИИПИ Государств но делам изобр 113035, Москва, Ж863 Подписноного комитета СССРений и открытий5, Раушская наб., д. 4