Система автоматического управления нагревом металла

СОЮЗ СОВЕТСЯИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 7 П 19/00 БРЕ ЛАСТУ ий СССР133.УПРАВЛЕиста ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПЛАНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) СИСТ 1 УА АВТОИАТИЧРСКОГОНИЯ НАГРЕВОИ КЕТАЛЛА(57) Изобретение относится кмам упранления нагревом метал Изобретение относится к системамуправления нагревом металла н нагревательных печах, преимущественно н нагревательных колодцах,Цель изобретения - улучшение качества нагрева металла.На огиг, 1 приведена блок-схема системы автоматического упоанления нагревом металла; на Фиг. 2 - блок-схема идентиФикатора, на Фиг. 3 - блоксхема задатчика начального распределения температур.На схеме (Фиг. 1) системы автоматического управления нагревом металла обозначены регулятор 1 расходатоплива, исполнительный механизм 2,регулирующий орган 3, датчик 4 расхода топлива, печное пространство 5нагревательной печи, кладку б, металл 7, ограничители 8 и 9 максимального и минимального уровней выходногосигнала регулятора расхода топлива,регулятор 10 температуры кладки (печЯО 162275 цагренательць х печах, преимущественно в нагревательных колодцах. 1 ельюизобретения является улучшение качества нагрева металла. Она достигаетсяза счет применения регуляторов температуры кладки печи, температуры поверхности металла, температурногоперепада с соответствующим ограничением вьгходцых сигггалов и связей между используемыми приборами. Системаобеспечивает цагрен металла при заданных значениях температуры его поверхности и перепада температур по сечению металла, 3 ггл,ного прпстрннстнн регулятор 11 тем- мер пературы поверхности металла, регу- ( лятор 12 величины температурного переугада, задатчик 13 температуры по- Д нерхцости металла, задатчик 14 величины температурного перепада, задатчик 15 начального распределения тем- фдад ператур, идентиФикатор 16, ограничи- Ю тель 17 максимального уровня выходного сигнала регулятора 12, ограничитель 18 максимального уровня выходного сигнала регулятора 11, блок 1 В ,управления, переключатель 20, датчики температуры соответственно поверхности металл 1 и кладки 22 (печного пространства), причем выход регулятора 1 расхода топлива соединен с ,ВЬ нходом исполнительного механизма 2, выход которого соединен с входом регулирующего органа 3, выход датчика 4 расхода топлива соединен с первым входом регулятора 1 расхода топлива, Выход датчика 21 соединен с первымвходом регулятора 11 и с первым входом идентификатора 16, выход которого подключен к первому входу блока19 управления выход которого соедиВ5нен с управляющим входом переключателя 20, первый вход регулятора 12соединен с выходом идентификатора 16,выход задатчика 15 соединен с вторымвходом идентификатора 16, выход. задатчика 14 - с вторым входом блока 19 управления и с вторым входом регулятора 12, выход задатчика 13 - с первымвходом переключателя 20, второйвход которого соединен с выходом регулятора 12, а выход - с вторым входои регулятора 11, выход которого соединен с вторым входом регулятора 10, выход датчика 22 соединен с первым входом регулятора 10, выход которого соединен с вторым входом ре" гулятора 1.При работе системы автоматического управления нагревом металла 7 в нагревательной печи значение темпера туры поверхности металла от датчика 21 поступает на вход идентификатора 16, который производит оценку распределения температур в слитке и величины температурного перепада на данный момент времени с учетом начального распределения температур в слитке, поступающим от задатчика 15. Оцененное идентификатором 16 значение величины температурного перепада подается в блок 19 управления одновременно с заданным эйачением допустимой величины температурного перепада, поступающим от задатчика 14. В блоке 19 управления эти значения анализируются, и выбирается контур регулирования. В зависимости от выбранного контура регулирования блок 19 управления замыкает переключатель 20 либо по первому входу, либо по второму. В первом случае сигнал задания на температуру поверхности металла регулятору 11 поступает от задатчиков 13 (т.е. регулируется тем/ пература поверхности металла), во втором - от регулятора 12 (т.е. регулируется величина температурного перепада).При регулировании температуры поверхности металла на входе регулятора 11 выходной сигнал задатчика 13 55 сравнивается с выходным сигналомдатчика 21, и по результатам этогосравнения регулятор 11 вырабатывает выходной сигнал т , являющийся задаклфнием на температуру кладки (печногопространства), При регулированиивеличины температурного перепада навходе регулятора 11 сравниваютсявыходной сигнал регулятора 12 и выходной сигнал от датчика 21, Такимобразом,при регулировании величинытемпературного перепада желаемаятемпература поверхности металла задается выходным сигналом регулятора12, Поскольку регулятор 12 имеетограничитель 17 максимального уровня выходного сигнала, на вход регулятора 11 поступает сигнал, не превышающий наперед заданного значениямаксимально допустимой температурыповерхности металла. Регулятору 10от регулятора 11 поступает сигналзадания на температуру кладки (печного пространства), который сравнивается с выходным сигналом датчика22. Поскольку регулятор 11 имеетограничитель 18 максимального уровня выходного сигнала, то на входФрегулятора 10 поступает сигнал Тк 4 фне превышающий наперед эаданногозначения максимально допустимойтемпературы кладки (печного пространства). Выходной сигнал регулятора 10, поступающий на вход регулятора 1, задает расход топлива, этотсигнал сравнивается с выходным сигналом датчика 4. По результатам этого сравнения регулятор 1 формируетвыходной управляющий сигнал исполнительному механизму 2 с регулирующиморганом 3, который изменяет подачутоплива в печь, в результате чегоизменяется температура нагреваемогометалла 7 и кладки 6,Идентификатор 16 (фиг. 2) содержит сумматоры-усилители 23,интеграторы 24, инверторы 25 знака сигналаи релейный переключатель 26. Идентификатор имеет и каналов по количеству и условно выделенных слоев теласлитков, В каждом канале определяется температура соответствующего слоятела слитка в соответствии с уравнениемЭс Эс- а - й 1,( +- 2 С ) (1) аС ах - -, , к где с - температура;- время; К - номер слоя. Переключатель 20 обеспечивает ввод начальных условий от эадатчи5 16 кя 15 (дтг, 1) в-лючецием релейного ПЕрЕКЛЮЧятЕЛя 2 П. ПОСЛЕдтГЮтЕЕ ОтКЛЮ- чение реле переводит идентиФикатор в режим работы по сигналу ьре снимаемсесу с вьгходл датчика 21 (Фц)-.1), С УЧЕТОМ ВВЕДЕННЬГХ НаЧЛЛЬЧЫХ )СЛОВ)йт. При этом сумматоры 23 сумГ)руют сигналы по выраженц. (1), ц сумма ц)тегрируется интегратором 2 т) с учегом начяльньх условии. таким образо 1, на выходе интеграторов 24 1 орм)руют- СЯ СИГНаЛЫ, ПРОПОРОтЛЛ)т),то СООтГЕтству)т)ге) оценке темп рлт)р), В слс с-.ЗядяттИК 15 цаЧ )ЛЬНС.ГО раГПрЕЛЕЛЕ- ния температур (сц1) реалиловац На ОПЕРЛ)ПОННтлк УСИИТЕЛЛХ, КаК ЦО- кляано на с)1 г, и тлкже ис. т КаиаЛОВ, ОбЕСПЕЧИВЛЛ ЭРтл)Е Нд ЛЛЬНИХ уСЛГВИ)1 ИдвцтцКЛТОу1) )т), 1) ПРИ, НЛПРЦМЕР, ПЛРЛГ ) )1, СКС)М НЛ 1 Л;ЬНОМ РаСПРЕДЕЛС) ЦИ тЕМПЕРЛТ) Р В ТЕЛЕ СЛИтКа В СООтвстС ВИЦ С ),ттплССт 1 М(2) 1 (1 +,1 Л),К О ЭСтИС)1 т. )1 Тт. Т Л и т П1; В;Е М ьис О О тсГе ни с м с О и т) т т) е 1 с 111с брлтчой свл ц; 1 Вьо;)т ОИЕПИСТОро) Су Итт"Ч)ЛНЛЧЛ)ЬНЛЛ т Гт)ЕРЛТСГ)Л ПОВСРХНОС "И ЬС Тлтсг),1,ВРЛИ тНЛ т ЯЛП 1 ГР 1 Я С)В)Егде л МЕНИ О) Т )Я ГгцТКЛ Сумматоры ". ц тситт 1 Тслт, 28, соЕДИНЕЦЦЫЕ ГО С.ХГИл 1 Г, ."), РСЯЛП Уст ВыражЕНИ . Г"1 . :ЧЕТЛ аттЛЛЬНОй тЕМПЕРатУРЫ 1:,жЛОГ Е-Г )тл и КЛ Л.ОЦ,ТЕХНИКС)-Л) ОНОЫИЧЕС):ЛН Эт 1 Ехтт -ность илобт)е: тил с Остстит В тоьт, чтоны температурно-о пертеллгтл ца уровне допустимых велччиц, что обеспе тиллет бОЛ Е КЛЧЕСТВСНГ)Ы)т НЛГрЕВ )стд)тЛа вод прокатку, боль)тгу)т) дол. Олет)ность работы кладки пс-ти,с о р м у л а 11 э О ) р =. т е ц и л Система лвтомлти )еского упрдвлеНИЯ НаГРЕВОМ МЕтаЛЛа, СОДЕРСДт;ЛЛ ПОСИСтЕМЛ автОМЛТ) ЧСГКОГ С УПРт ВЛ т)Ц 1На Гр.Вфм МСТЛ 1 Л 1 ООС .ГЕтВЛЕТ ГтотЕЕравномерный прогр е) сл" тка с с" рл )иЧЕНИЕМ МаКС: тЬЦОй ТСЬПЕРСТттРЫ КЛЛДки, максимл.т) 1 ) теГпср т)р повсрхности метяс)л и млксцмлльцой Велич)122/5)2СГС )О)дтвЬНО,СОЕдИНЕ)НЫЕ рЕГуця-т Орряс кодл тс)плива, исполнител) цьФ ма- хани "м, регулрую)и)1 орган, датчикря; Хада ТОГ)ИИВЛ, Г)ЫХОд КОтОрОГО СОЕд- цтч с первым входом регулятора рассола топлива, сг Лничители максимального и .ттт Маг)того уровней сигналарасхода т )1111 ьлО т л и ч л ю 1 а 10Я С Л ТЕМЧт С С 1 ЕЛ)тт УЛУ)ППЕНИЯКЛЧЕС-Гтя ЦЛ Р;Ва МЕтяЛЛЛ В ПЕЧИ, Онасцлбже;)с .г.т)ятсг;м температуры клад 1, Ри с рдтт п. т поверхнос ти металли ВЕт 1 Пт Н) . ЛЕРЛтУРНОГО Г)ЕРЕПаДа,элдл" .:и .:Гц т.мп, рлтуры поверхности1 сметалла, н .Нчицы температурного пеРЕПЛДт) 1 П: .Ь"ОГО РЛСПРЕДЕЛЕНИЯтемп ря ур, .; )ентцсЬсятором, ограниЧ)ттЕППМП МЛКСЦМЛЛЬНОГО УРОВЦЯ ВЫХСД 20 нь х ГГ 1,.1 1 рс гу:)ятора величины тем- ФГСРЛ;1)ЦСо ИЕР ГЛДа И РЕГУЛЯтОРат ьт"терлтур) цогерхности металла, бло)Ьт УПП, В" д 11 Л т ЦЕРЕКЛЮЧЯтЕЛЕМ, ДатЧИ)сами темпе)лтуры поверхности металлаи тмперятуры к)лд)с), причем Выход ГЛТПИКЛ тЕМПЕРЛ ГУРЫ ПОВЕРХНОСтц МЕХ; )ЛЛ СОЕГЦ)Ст. ПЕРВЬ)М ВХОДОМ РЕГУЛЛТОР,) ТСЬПСРЛТ")Ь ЦО)тоРХЦОГтц МЕТЛЛГ. Перги1,",с,доы цдецтцт 1)цкаторяГскт )СС)ТОР О С С 1)ЦЦЕН Г ПЕРВ)тС 1ВХО; т; бт)ОКЛ уцрл)ЛЕНИВ, ВЬГХОд КОТОРГС .11 ВОН С т)РЛ)т)1 Л)Ст)ИМ ВХОД 01 тПГ 1)ГКЛпт пт"1Пт РВЫЙ ВХОД РЕГ)тЛЯТОрл Вс пц;1)итст пс рлтурцого перепадяГ ) ГЦЦ.",: С ИГХСГИ)М ДСЦт)СЦКЛТОРЛ,т)1 Г Отт )ЛЧЛ ЧтЛ Лт)Л)1)тНО 1 О ЛСПРЕДЕОццл тс мп ритур соединен с Вторым РХТНОМ Цтт ЦТПл,ья ГОРЛ, ГИГ) ОД ЗЛДатчцкл Вс. 1..:ис рлтурного перес лдл Госг)1 сГ л. Ор):м Входом блокач)лпУ тРЛВИС)И)Л Ц и )Т.)РЬ)Ы ВХОДОМ РЕГУЛЯ, Оттл ВГи т 1)т Т.МПЕРЛТУРНОГО ПЕРЕПаДЛ ": Г С)Л :т;Л Т 1:Л ТЕМ СРЛТУРЫ ПОВЕРХЦО т), ГТЛЛ Л СОЕДИЦСЦ С ПЕРВЫМ45В, т)о 1 Г)ЕРП . т 1 ЛТЕЛЛ у ВТОРО)т ВХОДК, ТОРОГО ОС ЦНЕЦ С. Ь)ХОЛОМ РЕГУЛЯт )Р" Вт .Ц 1 тттЬ; т СМПС РЛТУРЦОГО ПЕРЕПЛ -дя, ; Г 1:. ):" - )тгорЬ)Ы Г)ХОдОМ рЕГуЛЛт;ртс ", ,р) поверхности металлаГ,); тт)СПОГГ .Осдицец С ВтОрЫМ50ттл с дс,.л, " т, Г);л темпсРЯтУР), клаДки,ГгРС";т;Т 1,СМ;)ЕРЛТУРЫ КЛаДКИ СОелццсн пер);" )ходом регулятора1622757Составитель А. Сергеев Редактор О, Ррковецкая Техред М.Дидык Корректор Л. Бескид Заказ 106 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент , г.ужгород Ул. Гагарина,1на 101