Система автоматического управления подогревом движущихся труб

СОЮЗ. СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 152 О 119 4 С 21 В 11/ пчТ ,ц ,. С, Е.ЕНИ олученнь Изоб анах агрем, а затем гии, в бопрок ли меняетсвысокочдукцион ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕ А ВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(71) Свердловское отделение Всесоюзг ного научно-исследовательского проектного института "Тяжпромэлектропроект" (72) В,П. Маэунин,. Ю.А; Михайлов, Г.И. Бушланов и Т.С. Филиппова (53) 621.365.52(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР У 1046306, кл. С 21 0 11/00, 1982.Авторское свидетельство СССР В 1109452, кл. С 21 П 11/00, 1985. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОДОГРЕВОМ ДВИЖУЩИХСЯ ТРУБ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к автоматизации трубопрокатного производства, при котором в линии трубопрокатного агрегата применяется индукционная многозвенная высокочастотная установка перед редукционным стаканом.с целью подогрева движущихся черновых труб, полученных на предьдущих прокатных станах агрегата, например на прошивном, а затем непрерывном станах. Цель изобретения - повышение точности нагрева труб, качества прокатки металла, сок- ращение расхода металла и энергии на етение относится к металлурастности к автоматизации труного производства, при кстором трубопрокатного агрегата прииндукционная многоэвенная стотная установка перед реым станом с целью подогрева нагрев. Повышение точности нагрева придвижении труб с переменной температурой по длине и от трубы к трубе достигается тем, что система оборудованапамятью входной температуры, счетчиками времени, интервалов времени,участков труб, распределителями заданий мощности, указателем дефицитаэнергии и др ., с помощью которых припеременной скорости труб выполняетсяпосекционное управление индукционнойустановкой путем выдачи заданий мощности, рассчитанных на позиции измерения температуры после первой секциии распределенных по последующим секциям с запоминанием, а выдача зада- ений выполняется каждый раз после отсчета интервалов времени, вычисленныхпо движению границы перепада температуры или конца трубы между двумядатчиками температуры. При распределении заданий контролируется достаточность мощности с выцачей на указатель при дефиците энергии, причем вы- рчисление мощности выполняется по изме- црению степени нагрева в первой секции, ,после она корректируется в функциисредней температуры на выходе индукаеВционной установки, 1 ил. движущихся черновых труб,на предыдущих прокатных сгата, например, на прошивнонепрерывном станах. Целью изобретения является повыение точности нагрева труб, качестна проката, сокращение расхода металла и энергии на нагрев,На чертеже приведена блок-схемасистемы автоматического управленияподогревом движущихся труб,5Система содержит нысоконастотныегенераторы 1 (по количеству секцийшесть комплектов генераторов), усилители 2 с возбудителями генераторови с задатчиками мощности Х, датчик3 перепадов температуры, импульсныйформирователь 4, счетчик 5 времени,блок 6 памяти .с элементами 7 и 8, образующими логическую память, датчики9 и 10 температуры до и после первогоиндуктора, задатчик 11 температуры,блоки, 12 и 13 сравнения, устройство14 памяти входной температуры, блок15 деления, блок 16 электронных ключей, датчик 17 средней температурына выходе индукционной установки,блок 18 усреднения, блок 19 сравнения на выходе установки, блок 20 коррекции, блок 21 нагрева предыдущейчасти печи (первой секции), блоки 22нагрева последующей части печи (пятьсекций), через которые проходит труба 23,счетчик 24 интервалов времени,двухвходовый клюн 25, счетчик 26 индукторов, счетчик 27 участков труб,указатель 28 дефицита энергии, распределитель 29 устанок мощности иблок 30 памяти уставок задания мощности по инцукторам.Датчик 9 температуры соединен синформационным входом блока 14 памяти и первым входом датчика 3 перепада температуры, второй вход которогосоединен с датчиком 10 температуры и 40первыми входами блоков 12 и 13 сравнения, Второй вход блока 13 сравнения соединен с выходом блока 14 памяти., вход записи которого соединен сс первым выходом импульсного формирователя 4, а вход считывания блока14 соединен с вторым выходом формирователя 4, Второй вход блока 12сравнения соединен с выходом задатчика 11 и с первым входом блока 1950. сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 18 усреднения,вход которого соединен с выходом датчика 17 средней температуры. Выходыблоков сравнения 12 и 13 и задатчи 55ка мощности первой секции 21 соеди -нены соответственно с первым, вторыми третьим входами блока 15 деления,выход которого соединен с первым входом блока 20 коррекции, второй вход которого соединен с выходом бпока 19 сравнения. Выход блока 20 коррекции соединен с первым входом распределителя 29 устанок мощности, второй вход которого соедине с выходамизадатчиков И мощности по количестРву секций. Первый выход распределителя 29 соединен с входом указателя28 дефицита энергии, Второй выходблока 29 соединен с информационнымвходом блока 30 памяти уставок задания, содержащей в объеме каждого.расчета пять ячеек для уставок пятисекций, и столько групп ячеек, сколько участков нагрева труб можетбыть в пределах длины индукционнойуставки (показана только одна группа),причем вход для переключения групп на выходе блока 30 памяти соединен с выходом счетчика 27 участков труб и с первым входом блока 6 памяти, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя 4 и с первым входом счетчика 5 времени.Вход счетчика 2 участков труб соединен с вторым выходом импульсногоформирователя 4 и с первым входомсчетчика 24 интервалов времени, второй вход которого соединен с выходомсчетчика 5 времени, а выход - с первым входом .ключа 25, второй вход которого соединен с выходом блока 6 памяти, а выход ключа 25 соединен свходом счетчика 26 индукторов, выходкоторого соединен с входом управпЕния блока 16 электронных ключей. Информационные входы блока 16 соединены с соответствующими выходами блока30 памяти уставок, а выходы - с входами усилителей 2 каждой секции. Первый и второй выходы датчика 3 перепадов температуры соединены с соот-ветствующими входами импульсного формирователя 4.Система работает следующим образом,В исходном состоянии, пока неттруб, устройство памяти содержит нулевую информациию ,и )", счетчики 5,24,27 и 26 - в исходном нулевом состоянии, распределитель 29также в нулевом состоянии, в блоке 30памяти записаны нули, память 6 такжеустановлена в состоянии, когда наего выходе нуль,В момент появления трубы 23 в поле зрения измерителя 9 сигнал на еговыходе возрастает, в датчике 3 вырабатывается выходной импульс, который преобразуется в формирователе 4 в короткий логический импульс на его вы 5 ходе, запускающий счетчик 5 и одновременно поступающий в устройство 14 памяти, Таким образом в ячейку записывается значение температуры от измерителя 9. При дальнейшем движении 10 трубы 23 до датчика 10 происходит ее подогрев с установленной мощностью в секции 21. Сигнал от датчика 10 формирует импульс на вторых выходах блоков 3 и 4, что приводит к останов ке счета в счетчике 5 и к записи кода от этого счетчика в счетчик 24 интервалов времени. Одновременно один импульс записывается в счетчик 27 участков и к переносу значения темпе ратуры в устройстве 14 памяти из ячейки у в ячейку Н , что приводит к появлению исходной информации на входах блока 15 деления для вычисления задания общей мощности на его выходе, 25 и к появлению этого значения на выходе блока 20 коррекции, так как значение средней температуры отсутствует (присутствует только задание температуры от задатчика 11 через блок 19 30 сравнения), В блоке 29 это значение задания мощности распределяется по секциям по принципу задания каждой секции задания (не более М ).Сравнивается общее задание с М, первой секции 22. Если разность больше нуля, то первой секции 22 оставляют задание Н р, а к сравнению привлекают сумму первой и второй секций 22, если и теперь разность больше ну ля, то для второй секции 22 тоже оставляют Ьр и так далее, пока на очередном этапе . разность не переходит через нуль, например в этапе сравнения для третьей секции 22. При этом для третьей секции 22 устанавливается.задание, равное остатку И р от сравнения с суммой Х р первой и второй секции 22. Если доходят до пятой секции 22 и по - прежнему остаток боль ше нуля, возникает сигнал на входе указателя 28 дефицита энергии, сигнализирующего о недостатке (дефиците) мощности установки, а всемсекциям рассчитывают уставки 11 р. Таким образом, в первом случае после быстрого расчета записаны в память 30 по ячейкам 00 БрИ Х р, а во втором случае- Храбр МрИрМ р (подтверждение Мр записывается при этом логической единицей,например ОМ 11) . По сигналу от счет -чика 27 выдается команда для участка (информации) о( , которая выставляет на выходе памяти 30 значения рассчитанных уставок мощности для этогоучастка, Расчет и переключения заканчиваются на промежутке времени, значительно меньшем времени движенияконца трубы от секции 21 до секции22 а, Счетчик 24 интервалов времени покоманде с выхода формирователя 4 записывает код от счетчика 5 и автоматически импульсами стабилизированнойчастоты начинает отсчет этого кодадо нуля,В момент обнуления счетчика 24 наего выход выдается логический сигнал,который через ключ 25 переключаетсчетчик 26 в следующее состояние, прикотором включается с помощью электронных ключей 16 канал задания мощности на секцию 22 б второй части установки. Это означает, что нагреваемая часть трубы подошла к очереднойсекции, на вход которой подается рассчитанное значение мощности. В счетчик 24 после обнуления автоматическиснова записывается число от счетчика5 времени и снова происходит счет дообнуления, Таким образом, для рассмат-риваемого участка трубы происходит поочередная выдача уставок задания мощности по мере продвижения его в секциях индукционной установки.На позиции у измерителя 9 возникает перепад температуры (подошла средняя часть трубы), по которому с помощью формирователей 3 и 4 формируются импульсы для записи новой информации.в память 14, (в освободившуюсяячейку). При подходе этого участкак выходу секции 21 возникает перепадтемпературы уже на подогретой трубе,преобразуемый с помощью формирователей 3 и 4 в импульсь 1 на их вторых выходах, обеспечивающие новый расчетзадания мощности и его распределениепо секциям с помощью распределителя29 и запоминания в новой группе ячеек памяти 30, Счетчик 27 участковсдвигается на единицу и приводит кзапуску памяти 6, открывающей очередной ключ 25 и запускающей очереднойсчев.чик 26 индукторов, управляющийпереключением электронных ключей 16,причем работают очередные счетчик 5времени и счетчик 24 интервалов вре 1520119мени. Повторяемость счетчиков 5, 24и 27, ключей 25 и блока б памяти эдессеприменена для каждого участка трубы,подогреваемого в установке, так каквыдача уставок происходит несинхрон -5но, по мере появления каждого участка трубы на входе и по причине того,что в установке подогреваются сразунесколько участков,ОДпя индукционной установки изменение состояния подогрева происходитна тех секциях, для которых рассчитаны неполные уставки мощности, и зтопроисходит в темпе движения трубы.При появлении подогретой трубы на выходе индукционной установки датчик 17совместно с блоком 18 усреднения выдают сигнал среднего значения температуры в блок 20 коррекции, в котором 20определяется поправка расчетной мощности, для стабилизации температурытруб. Контроль температуры с помощьюдатчиков 9 и 10 на каждом участкетрубы с раздельными расчетом, распределением и выдачей заданий мощностиприводят к выравниванию температурыпо длине трубы. При этом уровень нагрева трубы на выходе индукционной установки стабилизируется, что способ- З 0ствует стабилизации процесса прокатки,Система обеспечивает автоматическое поочередное управление секциямииндукционной установки и регулирование температуры на каждом участкекаждой трубы при наличии возмущенийкак по трубам, так и со стороны тех,нологического оборудования (по скорости, по интервалам задержки и т,п,),Применение предлагаемой системы 40посекционного управления исключаетнеравномерность нагрева и позволяетподдерживать уровень температуры навыходе индукционной установки в пределах 50 С, а также при колебаниискорости трубы и при минимальной дискретности управления посекционно.формула изобретения Система автоматического управления подогревом движущихся труб, содержащая высокочастотные генераторы,усилители, задатчики мощности по числу секций в многозвенной проходнойиндукционной установке, два датчикатемпературы до и после первой секции,датчик средней температуры на выходеустановки, датчик перепадов температуры, импульсный формирователь, задатчик температуры, три блока сравнения, блок деления, блок коррекции,блок памяти, блок электронных ключей,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения точности нагрева труб,качества прокатки металла, сокращения расхода металла и энергии на нагрев, она снабжена устройством памятивходной температуры, счетчиками времени, интервалов времени, участков,распределителем уставок мощности,указателем дефицита энергии, блокомпамяти уставок задания мощности,информационные входы которого соединеныс вторым выходом распределителя уставок мощности, первый выход которогосоединен с входом указателя дефицитаэнергии, причем второй вход распределителя уставок мощности соединен сзадатчиками мощности секций, а первый вход - с выходом блока коррекции,выход памяти уставок задания мощности соединен с информационными входами блока электронных ключей, управляющие входы которого соединены с выходом счетчика индукторов, причем егосчетный вход соединен с выходом ключа, первый вход которого соединен с,выходом счетчика интервалов времени,а второй - с выходом блока памяти,первый вход счетчика интервалов времени соединен с вторым входом счетчика времени, с входом счетчика участков, с входом считывания блока памятивходной температуры, вход записи которого соединен с первым входом счетчика времени и первым выходом формирователя импульсов, а выход счетчикаучастков соединен с первым входомблока памяти и с входом переключениягрупп на выход памяти уставок задания мощности152011.) Составитель Г, ТкаченкоРедактор И, Дербак Техред М.Ходанич Корректор Й. Кравцов ираж 530 сно КНТ СССР о ткрытиям п тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 оизводственн Заказ 6725/30 ВНИИПИ Государственн 1130омитета по изобМосква, Ж, Ра По тениям и ская наб