Система слежения за параметрами заготовок, нагреваемых в методической печи

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 962854 61)Дополнительное к авт. саид-ву(23) ПриоритетОпубликовано 3009.82, Бюллетень Мо 36 Р 1 М К з С 05 В 17/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53 УДК 681. 333. 001 57 (088 8 ) Дата опубликование описания 30,09.82(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский инсти автоматизации черной металлургии"(54 ) СИСТЕМА СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПАРАМЕТРАМИ ЗАГОТОВОК, НАГРЕВАЕМЫХ В МЕТОДИЧЕСКОЙ ПЕЧИ трубка с носителем информации, рас- положенная вдоль изображения контуровметодической печи, Внутри трубкинаходится вода и воздушные пузыриВода подается в трубку шланговымнасосом, ротор которого приводи 1 сяво вращение приводом, состоящим издвигателя, редуктора и электромагнита сцепления. Воздух для формирова ния пузырей подается от источникасжатого воздуха через электропневматический клапан.Каждая нагреваемая в печи заготовка отображается на мнемосхеме пузырем и прилегающим к нему участкомводы, Пузыри нормального размерасоответствуют заготовкам с одинаковымя параметрами, а пуэйри увеличенные в . первым заготовкам,. у которыххотя бы один параметр отличается отпараметров предЫцущих заготовок. Расстояние между соседними пузырямисоответствует ширине заготовки.С помощью ручных задатчиков, выполненных в виде переключателей иустановленных на пульте, операторвводит в следящее устройство исходную информацию о параметрах подавае-.мых в печь заготовок. При выдаче 30 .и печи очередной заготовки, вода с Изобретение относится к черной металлургии, в частности к контролю и управлению нагревом металла в методической печи.Известна система визуального наб", людения за технологическим процессом (например, за прохождением металла через методическую печь, содержащая стеклянную трубку, в которую с помощью насоса засасывается жидкость, служащая носителем информации, электропневматический клапан для ввода воздушных меток, датчик фиксации воздушных пузырей и изображение продольного разреза печи 1 ).Наиболее близкой по техничеСкой сущности и достигаемому результату к предлагаемой является система слежения за параметрами заготовок, содержащая пульт с ручными эадатчиками исходной информации о параметрах заготовок, подаваемых в печь, и следящее устройство с иэображением продольного разреза печи, вырабатывающее визуально считываемую инфор:мацию о распределении этих параметров по длине печи.Следящее устройство. представляет собой мнемосхему, основным узлом ко,торой является прозрачная капиллярная и А.Д. Бенский-"а"П ..;,",.,Цпузырями перемещается вдоль трубки нарасстояние, соответствующее ширинеэтой заготовки, а в начало трубкивводится пузырь, отображающий посаженную в печь новую заготовку 2 3.Недостатком известной системы 5является то, что по мнемосхеме оператор может визуально наблюдать толькоза расположением границ садок (партий заготовок с одинаковыми параметрами) в печи и лишь ориентировочно . 10определять ширину заготовок на различных участках печи, т.е, мнемосхемане дает количественной информациио других параметрах заготовок (толщине, марке стали и др,). Кроме того, 5после нагрева заготовок информацияоб их параметрах пропадает, что затрудняет последующую проверку соответствия температурного режима параметрам заготовок. Также надо отметитьи то,.что система сложна в изготовлении, наладке, эксплуатации, так каксодержит значительное число специальных (нетиповых) и разнородных элементов: гидравлических, пневматических, электрических, электромеханичес-,ких и др.Цель изобретения - получение количественной информации о всех интересующих параметрах заготовок, сохранение этой информации после выдачиметалла из печи и повышение надежности работы системы слежения.Указанная цель достигается,тем,что в системе, содержащей пульт сручными эадатчиками информации о параметрах заготовок, подаваемых впечь, и следящее устройство с иэображением продольного разреза печи,вырабатывающее визуально считываемуюинформацию о распределении этих параметров по длине печи, следящееустройство выполнено в виде регистраторов с диаграммной. лентой, датчика перемещения металла в печи и устройства согласования перемещения ,45диаграммных лент регистраторов сперемещением металла, причем у каждого регистратора вход подключен квыходу ручного задатчика и иэображение продольного разреза печи помеще-.но перед диаграммной лентой, а приЮвод диаграммной ленты подключен кдатчику перемещения металла черезустройство согласования,Устройство согласования выполнено в виде реле временивход которого соединен с датчиком перемещенияметалла в печи, а выход - с приводом диаграммной ленты каждого регистратора.Система слежения предназначена 60для получения визуально воспринимаемой информации о параметрах заготовок (их толщине, ширине, марки стали и др.), расположенных в различных участках методической печи. Эта 65 информация используется операторомдля управления температурным режимом в отдельных зонах печи.На фнг. 1 приведена структурнаясхема системы слежения; на фиг. 2изображена лицевая сторона регистратора с нанесенными на диаграммнуюленту данными о толщине заготовок,проходящих через различные эоны печи.Система слежения состоит из пульса 1 с ручными задатчиками 2 исходной информации и следящего устройства 3, включающего в себя регистраторы 4 с диаграммной лентой, устройство 5 согласования и датчик бперемещения металла в печи, причемвыходы ручных эадатчиков 2 подключены к входам регистраторов 4, приводыдиаграммных лент регистраторов 4соединены с устройством 5 согласования, на вход которого подключендатчик б перемещения металла впечи (фиг. 1).Число регистраторов 4 равно числуручных эадатчиков 2 и соответственно числу контролируемых параметровзаготовок, Шкала каждого регистратора 4 проградуирована в единицахсоответствующего контролируемогопараметра. Регистратор имеет диаграммную ленту 7 (фиг, 2). Перед диаграммной лентой 7 каждого регистратора 4 помещается выполненное в масштабе упрощенное изображение 8 продольного разреза методической печи,на котором показаны ее основные элементы: внешние контуры, томильнаяэона 9, вторая сварочная зона 10,первая сварочная эойа 11, методическая зона 12, окна 13.Изобрежение 8 может быть нанесенона фотопленку (фотопластинку), устанавливаемую под лицевое стеклорегистратора 4. В результате запись14 на движущейся диаграммной ленте 7видна на фоне неподвижного изображения печи. Начало иэображения установлено против точки, в которой перо 15с указывающей стрелкой 16 касаетсядиаграммной ленты 7,Для удобства считывания информации значения определяемых параметровмогут быть нанесены на шкале 17 ре-.гистратора 4 реперными точками 18(фиг. 2). В качестве регистраторовс диаграммной лентой могут+бытьиспользованы самопишущие электронныепотенциометры, мосты, милливольтметры, вторичные приборы и пр.На методических печах с шагающимибалками или с шагающим подом, в которых металл в печи перемещаетсяшагами (циклами), в качестве датчика 6 перемещения металла можно использовать командоаппарат горизонтального или вертикального хода металла,либо любое реле, срабатывающее одинПреимуществапредлагаемой системы состоят в том, что во-первых, она позволяет аналогично осуществлять слежение ра другими параметрами заготовок (шириной, маркой стали, требуемой температурой на выходе иэ печи и т.п. ), т.е. число контролируеьыс параметров может быть любым, благодаря описанному выше построению следящей системы. Во-вторых, система обеспечивает сохранение информации о параметрах заготовок в виде записи на диаграммах и мосле выдачи заготовок из печи, что особенно важно.при выявлении причин брака в нагреве металла. В-третьих, конструктивное выполнение системы упроцено, так как она реализуется на широко распространенных на методических печах устройствах. Единственным нетиповымэлементом системы является изображение печи, которое может быть выполнено фотохимическим способом. В-четвертых, система проста в наладке: вся наладка сводится к подбору времени С. Эксплуатационные и надежностные характеристики системы практически такие же, как и у набора обыкновенных регистраторов с диаграммной лентой. В-пятых, система дает возможность своевременно изменять температурный режим в зонах методической печи в соответствии с изменением параметров.нагреваемых заготовок, исключить перегрев и оплавление заготовок, сократить расход топлива на 1,5-3,0, повысить производительность комплекса раз при каждом шаге балок пода), На толкательных методических печах в качестве датчика б перемещения металла целесообразно испольэовать датчик рабочего хода штанги толкателя, выходной контакт которого 5 замыкается каждый раз при перемещении металла в печи на фиксированное расстояние.Система слежения работает следуюцим образом. 10При изменении какого-либо параметра заготовок, подаваемых в печь, оператор с помощью одного из ручных задатчиков 2 пульта 1 воздействует на соответствующий регистратор 4 15 следящего устройства 3. Перо 15 и указывающая стрелка 16 этого регистратора устанавливается в положение, соответствующее новому значению параметра. 20Каждый раэ, когда металл в мето-. дической печи перемещается на определенное расстояние Н, от датчика б перемещения металла на вход устройства согласования 5 поступает сигнал. 25По этому сигналу устройство согласования 5 включает на заранее выбранное время ф привод диаграммной ленты 7 каждого регистратора 4 и она перемещается на расстояние Ь, После этого привод отключается, диаграммная лента 7 останавливается и остается неподвижной до тех пор, пока сно-. ва не поступит сигнал о перемещении металла. Таким образом, благодаря действию устройства 5 согласования, З 5 величина перемещения диаграьееной ленты 7 пропорциональна величине перемещения металла в печи. Величину Ь можно варьировать, изменяя .время.Время: подобрано так, что при пе ремещении металла от входа в методическую печь до выхода иэ нее запись на диаграммной ленте перемецается от начала изображения печи до его конца. Это обуславливает полное соответст вие между перемещением записи 14 относительно изображения 8 печи и перемецением металла в самой печи и позволяет по этой записи однозначно определять значения параметров заготовок на любом участке печи, так как местоположение записи по оси ординат определяет величину параметра заготовок, а на оси абсцисс - расположение заготовок по длине печи.Так, например, запись, приведенная на фиг. 2, показывает, что вся томильная зона 9 печк и часть второй сварочной зоны 10 (до первого окна .13) заполнены заготовкаьш толщиной 200 юе. В остальной части зоны 1060 и в зоне 11 находятся заготовки толщиной 220 вев, а в методической зоне 12 - заготовки толциной 250 яа. Получая эту информацию, оператор увеличивает температуру в эбне 10 в 6 э соответствии с постепенной заменойв ней толщины заготовок с 200 мм на220 мм. Кроме того, оператор заблаговременно предупреждается о предстоящей замене в зоне .11 толщинызаготовок с 220 юю на 250 мм.Если число дискретных значенийпараметров заготовок невелико (например, толщина заготовок может принимать только четыре значения: 200,220, 240, 250 мм ), то для удобстваработы оператора ручные задатчики 2исходной информации можно выполнять на базе переключателей, числоположений которых равно числу дискретных значений соответствующих параметров. Для удобства считыванияэти значения могут быть помеченына шкале 17 регистратора 4 реперными точками 18, поэтому оператор ихсчитывает по записи без погрешности.Точность слежения эа местонахождением границ заготовок в печи зависит от точности настройки устройства5 согласования и может быть доведена до +1 от длины печи.Такая точность слежения являетсяболее, чем достаточной, 962854"Методические печи - прокатный стайна 1-2.Формула изобретения1. Система слежения за параметрами заготовок, нагреваемых в методической печи, содержащая пульт с ручными задатчиками информации о па раметрах заготовок,.подаваемых в печь, и следящее устройство с изображением продольного разреза печи, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью получения количественной информации о параметрах заготовок, сохранения этой информации после выдачи металла из печи и повьпаения надежности работы системы, следящее устройство выполнено в виде регистра- торов с диаграммной лентой, датчи ка перемещения металла в печи и устройства согласования перемещения диаграммных лент регистраторов с перемещением металла, причем у каждогорегистратора вход подключен к выходуручного задатчика и изображениепродольного разреза печи помещено,перед диаграммной лентой, а приводдиаграммной ленты подключен к датчику перемещения металла через устройство согласования.1 п 2Система о п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство согласования выполнено в виде реле времени, вход которого соединен с датчиком перемещения металла в печи, а15 выход - с приводом диаграммной лентыкаждого регистра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 20263, кл, 05 9 17/00, 1969.2, Круащвилй Э.Е,. Автоматизированный нагрев стали. М "Металлургияф,1973, с 189-191.962854 авитель Ю. Рыбьевед Е.Харитончик Корре С. Шек р В, Пилипенко Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 7509/65 Тираж 914 Подпис ВНИИПИ ГОсударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5