Система программного управления процессом порционной вакуумной обработки стали

Номер патента: 1684347

Автор: Дубовец

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 21 С 7/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН МУ СВИД ВТО обретение от е стали и и ного упра нной вакуу ся дополни М 1488317, ль изобретен работы, точн ирение фун непечной обено для пропроцессами отки стали и к основному носится к в редназнач влениямной обраб тельным грамм порцио являет авт.св,ия - повышение надежсти позиционирования циональных возможноности и рас стей,Недставлена блок-схема ертеже п системы.Блок-схема содвсасывающим патрный ковш 3 с метастоящий из коромьнем вакуум-кэмеродуктор 6 кинематич ержит вакуум камеру 1 с убком 2, сталвразливочллом, гидропривод 4, сосла 5 с укрепленной на й, ось которого через реески связана с датчиком ОСУДАР СТ В Е ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Волгоградское объединение Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института по комплекснойэлектрификации промышленных объектов(53) 669.054.2-282(088.8)56) Авторское свидетельство СССРВ 1488317, кл. С 21 С 7/10, 1987,.Ю 1684347 А 2(54) СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОРЦИОННОЙ ВАКУУМНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ(57) Изобретение относится к автоматизации процесса порционной вакуумной обработки стали, Цель - повышение точности позиционирования, надежности работы и эффективности процесса вакуумной обработки стали, Для этого применено цифровое программирование движения с автоматически вычисляемой программой без предварительного набора программы с формированием командных сигналов: разгон, замедления, дотяжка. Это упрощает систему, повышает точность позиционирования в заданных положениях и надежность работы. 1 ил,7 импульсов и гидравлически связанных между собой гидроцилиндра 8, электрогидравлического золотника 9 с первым и вторым электромагнитом 10, 11, аккумулятора 12, распределителя 13, первого фильтра 14 гидромотора 15, теплообменника 16, насоса 17, второго фильтра 18, электродвигатель 19 с 5 локом 20 управления, включающий преобразователь 21, контур 22 регулирования тока, контур 23 регулирования скорости, задатчик 24 интенсивности, шину 25 пуска,Первый, второй и третий выходы датчика 7 импульсов соединены соответственно с входами сложения, вычитания и В-входомсчетчика 26 перемещения, разрядные выходы которого соединены с первыми разрядными входами сумматора 27, Разрядные выходы последнего через О-вход регистра28 соеДИнег)ь с п 8 рвым информэциОнньч ОДО (регулятора 29 положения, состоььщего из ьплфрового дискриминатора 30, первого и второго элементов И 31 и 32 конечных выключателе 4 33 и 34 (райьИх положений, первого и второго злеьентов НЕ 35 и 36, первого и второго элементов ИЛИ 37 и 38 первого и второго ус:игктеля 39 и 40,ПереыЙ ЯнформаЦьЭннеЙ вхОД регул 5)- торэ 29 положенля соединен с п(;рвыми раз- РЯДН ЫМИ ВХОДЭМИ ЦифООВОГО дискриминатора ЗО, Выходы "Менььце" и "Больше" последнегэ соединены соответственно с первыми входами первого и втооого элементов И 31 и 32, Вторые входы их соответственно соединень с выключателем 33 КРайНЕГО НИЖНЕГО ГЮЛО:КЕНИЯ И С ВЫКЛ;Очателем 34 крайнего )ео) него погОкения, а Въьходы - сООтветстВЭл-: э с В(одами первого и второгоо элементов Н Е 35, 36 и с первыми входами первого и Второго злемеьггов ИЛИ 37 и 38, Выходы которых соединены соответственно с входами первого и второо усилителей 39 и 40, выходь которых соединень с первыми и вторььми ехсдами гидроприеода 4 и с Входамьь первого и Вторг) о злектром;ьг - нитов 10 и 11 злектгОглдрлического золотника 9. Выходы первого и второго элементов НЕ 35 и 36 являОтся третьим и четвертым Выходэмк регуйятс)ра 29 полох(ения и Входэчи Второго и первого элем 8 нтов И 31 и 32.ВыхОд измерителяуровня металла В кОВше соедин 8 Н с Вгоцми разряднымл ехОДэми сумматора 2/, угрэ:)ля.Оний В;ж% которого соединен с К-лховс 54 рггистоэ 23 и с шиной 42 записи,/правляьоьцьлй Вцхоц бл,1(э 43 зэлаьь Гя программ соединен упоэвльюсцьн Входоь коммутэто)эа 44, Переыи, В)орой, третьлЙ и четвертыЙ лнформацлонье входы послед- НЕГО СО 8 ДИНЕНЫ СООТЭЕ СВЕННО С ПЕРВЫМ, вторым, третьим и четее,эт,м вььхода.,и блока 43 задания прОГрэмм,Информационная шина -,5 от АСУ ТП соедин 8 на с пятым иььорьлэцис)н:-ыь 4 вхоДом коммутэто)э 44, 8,: ) ь.ьйл инфоьлэцьлонный выход которогс соэдьлььен с вторыми разрядными входами циф)оэого дискриминатора 30, выход "Равь о" которого соединен с пеовым эходоь регулято)а 46 времени пауз и с первыми Входами его первого и Второго элементов И 47 и 48 В горь 8 Входы их Объединены и соединень" с ВыхОДом Генера"ьорэ 49 ььклпульь)ое ареьи В)ьодц соединен ы СОО 1 ветсгве и но с и рям ы м ьл инверсным выходами т)(ггерэ 50, Я- и (- ВХОДЫ КОТОРОГО ЯВЛЯ От( Я,.тцМ ЬтрЕТЬЬЛю входами регулятора 46 Времени пауз и;ое 10 15 20 25 30 40 45 50 динены соответственно с третьим и четвертым входами регулятора 29 г;оложенияВторой и третий информационные Выходы коммутатора 44 соединены соответственно с первыми разрядными входами первого и второго компараторов 51 и 52 регулятора 46 временных пауз, вторые разрядные входы которых соединены соответственно с выходами первоо, Второго счетчиков 53 и 54, счетные входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго элеменгов И 47 и 48, Выход первого компаратора 51 соединен с вторым управляющим Входом коммутатора 44 с ь(- входом первого счетчика 53 и с втооым входом второго элемента ИЛИ 38 регулятора 29 положения,Выход второго ком(аратора 52 обьединен с й-входом второго счетчика 54 и с вторым входом первого элемента ИЛИ 37 регулятора 29 положения и соединен с третьим упраегЯьощим входом (оммутатора 44 с счетньм входом счетчика 55 циклов качаний, выход котороо соединен с первыми разрядными входами блока 56 сравнения, вторые разрядные входы которого соединены с четвертььм информационным выходом коммутатора 44, а вьход - с четВертым входом пересго и второго элементов И 31 и 32 регулятора 29 положения, Дополнительно введен формирователь 57 команд движения вакуумкамеры, содержащий цифроаналоговый поеобразоеатель,ЦАП) 58, выход Второго соедьлнен с входом блока 20 управления через зэдагчик 24 иь-Тенсивности, а вход - с выходом реверсивного счетчика 59 выходы которого поразрядно обьединены с первыми входами схемь 60 сравнения и входами дешифратора 61 кодов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И,г И-Н Е 62, второй вход которого соединен с выходом "Равно" цлфрового дискриминатора 30, а выход - с Я-входом й-(ктриггерэ 63, Прямой выход триг,"ера 63 соединен с управляющим входом схемы 64 совпадения, вход которой соединен с выходом первого разряда счетчика 26 перемещения, Выход схемы 64 совпадения соединен с счетным входом суммирующего счетчика 65, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения 60, вььход схемы сравнения 60 соединен с входом "Сброс "суммирующего с ьетчлка 65 и с счетным входом реверсивного счетчика 59,Суммирую,ций ь+) вход реверсивного счетч;лка 59 соединен с первььм входом второго элемента ИЛИ-НЕ 66 и с Выходом третьего элемента К 67, первььй вход которо о соединен через третиЙ элемент ь-ьЕ 68 с Выходом третьего компэратора 69 и с первым входом третьего элемента ИЛИ 70, Выход этого элемента соединен с вычитающим -) входом реверсивного счетчика 59 и с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ 66, выход которого соединен с Я-входом РЯ- триггера 63.Второй вход третьего элемента И 67 соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ 71, первый вход которого соединен с шиной "Пуск", а второй и третий входы соединены соответственно с суммирующим (+) и вычитающим (-) входами первого и второго сумматора-вычитателя 72 и 73 и соединены с выходами первого и второго элементов ИЛИ 37, 38 регулятора 29 положения, выход четвертого элемента НЕ 74 соединен с третьим входом третьего элемента И 67, вход четвертого элемента НЕ 74 соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ 70 и с выходом четвертого компаратора 75, первый вход которого и первый вход третьего компаратора 69 соединены с выходом регистра 28. Вторые входы третьего и четвертого компараторов 69 и 75 соединены соответственно с выходом первого и втрого сумматоров - вычитателей 72 и 73, первые входы которых соединены соответственно с выходами эадатчика 76 параметра инерционности и задатчика 77 величины выбега,Все блоки и узлы системы могут быть реализованы как аппаратным, так и программным путем на базе микропроцессорной техники,В качестве измерителя 41 уровня металла в ковше 3 может быть использовано любое устройство измерения уровня, выполненное с возможностью хранения информации между замерами,Блок 43 задания программ представляет собой четыре группы по два переключателя, каждый на десять позиций в двоичнодесятичном коде. Первая группа переключателей коммутирует по первому информационному выходу задание нижнего положения патрубка в ковше с металлом, вторая по второму информационному выходу - задание верхнего положения, третья по. третьему информационному выходу - задания времени пауз при нижнем положении патрубка в ковше с металлом, а четвертая группа переключателей коммутирует по чет-. вертому информационному выходу задание времени паузы при верхнем положении патрубка в ковше с металлом.Блок 43 задания программ может быть реализован также с помощью набора клавиатуры с применением электронного номера набирателя на микросхеме К 145 ИК 8 П,Клавиатура может быть с аппаратным и программным фомированием выходного ко да. Клавиа 1 ура первого типа представляет собой функционально законченный автономный блок, на выходах которого формируется стандартный код. Тип клавиши (механическая или сенсорная) не влияет на структуру блока 43 задания программ.Коммутатор 44 может быть реализован на базе микросхем многорежимного буферного регистра типа К 589 ИР 12 или на специализированном интерфейсе типа К 580 ИК 55 с параллельным вводом-выводом информации, ЦАП 58 может быть выполнен на микросхемах К 572 ПА 18.Остальные узлы могут быть выполнены с помощью цифровых микросхем.Система программного управления процессом порционной вакуумной обработки стали работает следующим образом,Перед началом вакуумирования вакуум- камера 1 с всасывающим патрубком 2 поднимается в верхнее исходное положение, под нее подается сталеразливочный ковш 3 с металлом, производятся технологические измерения. Перемещение вакуум-камеры 1 обеспечивается гидроприводом 4 путем поворота коромысла 5 вокруг оси. Угол поворота коромысла 5 через редуктор 76 отсчитывается датчиком 7 импульсов.Одно плечо коромысла 5 кинематически связано со штоком гидроцилиндра 8.Команда на опускание вакуум-камеры 1 с всасывающим патрубком 2 формируется электрогидравлическим золотником 9 включением первого его электромагнита 10 при обесточенном втором электромагните 11. При этом рабочая жидкость из аккумулятора 12 через распределитель 13, первый фильтр 14, гидромотор 15, теплообменники 16, на 10 15 20 25 30 35 4045 5055 сос 17, второй фильтр 18 поступает в бесштоковую полость гидроцилиндра 8, выдвигается и происходит опускание вакуум-камеры 1. Гидромотор 15 создает на валу насоса 17 основную часть крутящего момента, остальную часть момента создает электродвигатель 19, частота вращения ротора которого определяет скорость опускания вакуум-камеры 1,Электродвигатель 19 управляется блока.и 20 управления, структурная схема которого собрана по извесгнсй схеме подчиненного регулирования и последовательной коррекции, Электродвигатель 19 управляется через преобразователь 21. Вблоке 20 управления используется внешний контур отрицательной обратной связи поскорости электродвигателя 19 и внутренний контур отрицательной обратной связи потоку электродвигателя через датчик тока.Контур регулятора 22 тока является подчиненным, На выходе его формируется сигнал, который подается на преобразователь21, Регулятор тока 22 запускается сигналомс выхода регулятора 23 скорости, на входкоторого поступает сигнал с выхода задатчика 24 интенсивности, который запускается сигналом по шине 25 "Пуск".Команда на подъем вакуум-камеры 1формируется электрогидравлическим золотником 9 при обесточенном первом егоэлектромагните 10 и включением второгоего электромагнита 11, Вакуум-камера 1поднимается под действием противовеса,установленного на Одном из плеч коромысла 5, При этом рабочая жидкость из бесштоковой полости гидроцилиндра 8вытесняется в аккумулятор 12 через распре.делитель 13, первый фильтр 14, гидромотор15, теплообменник 16, насос 17, второйфильтр 18,При подъеме вакуум-камеры 1 гидромотор 15 притормаживается электродвигателем 19, частота вращения ротора которогоопределяет скорость подъема вакуум-камеры 1,Теплообменники 16 предназначены дляохлаждения рабочей жидкости, выходягдейиз гидромотора 15 д подаваемой на вход 17насоса,Количество одновременно работа.ощихтеплообменников 16 зависит от напряженности режима работы гидропривода 4 и температуры окружающей среды, Каждыйтеплообменник 16 вкг очается автоматически по сигналам от своего тврмосигнализатора. Чем выше температура подаваемогона вход насоса рабочей жидкости, тем бсльше теплообменников участвует в работе,При подъеме вакуум-камеры 1 датчик 7импульсов выдает сигналы с первого выходана суммирующий вход счетчика 26 перемещения, а при опускании вакуум-камеры 1 -сигналы с второгоо выюда на вычитающийвход счетчика 26 перемещения, 8 исходномположении с третьего выхода датчик 7 импульсов выдает сигнал, сбрасывающий внуль счетчик 26 перемещения, исключая приэтом Возмакнасть наполнения Ошибок зтслучайных помех.С разрядных выходов счетчика 26 перемещения сигналы поступают на первые разрядные входы в сумматоре 27, с разрядныхвыходов которого сигналы через 0-вход регистра посупают нз первый информационный вход регулятора 29 положения и напервые разрядные входы цифрового дискриминатора 30, На одном из выходов "Меньше или Больше последнегО формируетсякоманда "Спуск" или "Подъем", которая по5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 ступает соответственно на первые входы первого или второго элементов И 31, 32, Ход вакуум-камеры 1 в нижнем положении ограничивается выключателем 33 крайнего нижнего положения, и в верхнем положении - выключателем 34 крайнего верхнего положения, При этом на вторые входы первого и второго элемента И 31, 32 поступают сигнал лог, "0", который накладывает запрет на перемещение вакуум-камеры ниже или выше крайних положений. Первый и второй элементь 1 И 31, 32 имеют взаимные блокировки соответственно через первый или второй элементы НЕ 35, 36,Поэтому на выходе только одного из элементов И 31, 32 может появиться сигнал лог. "1".На выходе первого элемента И 31 есть сигнал лог,1 в том случае, если вакуум-камера движется вниз и она не находится в конечном нижнем положении и нет команды на подъем вакуум-камеры. На выходе второго элемента И 32 сигнал лог. "1" в том, случае, если вакуум-камера движется вверх и она не находится в конечном верхнем положении и нет команды на опускание вакуум- камеры.Сигнал с выхода первого элемента И 31 поступает на первый вход первого элемента ИЛИ 37, а с выхода второго элемента И 32 - на первый вход втрого элемента ИЛИ 38, Сигнал с выхода первого элемента ИЛИ 37 через первый усилитель 39 переключает электргидравлический золотник 9 на опускание вакуум-камеры путем включения первого электромагнита 10, а сигнал с выхода второго элемента ИЛИ 38 через второй усилитель 40 - на подъем вакуум-камеры включением второго электромагнита 11 и обеспечиванием первого электромагнита 10.Каждый раз перед началом процесса вакуумирования измерителем 41 уровня металла в ковше производят замер уровня и металла относительно борта ковша, Эта величина и поступает на вторые разрядные входы сумматора 27. По сигналу с шины 42 записи в сумматоре 27 эта величина и суммируется с величиной Н, поступившей из счетчика 26 перемещения, и переэзписывается в регистр 28,Система имеет два режима работы: "Автомат" и "Совет мастеру",В режиме "Автомат" на управляющем выходе блока 43 задания программ формируется сигнал лог, "1", который поступает на управляющий вход коммутатора 44. По этому сигналу на пятый информационный вход коммутатора 44 по шине 45 от АСУ ТП вводится задание нижнего и верхнего уровней20 25 30 35 40 50 55 погружений патрубка в металл, а также время выдержек патрубка нэ этих уровнях,В режиме "Совет мастеру" на управляющем выходе блока 43 задания программ присутствует сигнал логического "О", Предварительно в блоке 43 задания программ согласно расчетных данных от АСУ ТП устанавливается программа задания нижнего и верхнего уровней погружения патрубкэ в металл, а также время выдержек патрубкэ на этих уровнях, Эта программа задания с первого, второго, третьего, четвертого выходов блока 43 задания программы поступает на соответствующие входы коммутатора 44,с первого информационного выхода которого на вторые разрядные входы цифрового дискриминатора 30 поступает задание нижнего уровня погружения патрубка в металл. Так как эта величина много меньше текущего положения торца патрубка 2, поступившего на первый информационный вход цифрового дискриминатора 30, то на его выходе "Меньше" сигнал лог. "1". По этому сигналу в регуляторе 29 положения первым элементом И 31 формируется команда на опускание вакуум-камеры 1 с всасывающим патрубком 2 в сталеразливочный ковш 3 с металлом, этой же командой через первый элемент НЕ 35 накладывается запрет на работу в регуляторе 29 положения второго элемента И 32. Сигнал лог. "1" с выхода первого элемента И 31 через первый элемент ИЛИ 37 и первый усилитель 39 держит первый электромагнит 10 во включенном состоянии, Патрубок 2 погружается в ковш 3 с металлом, и в вакуум-камеру 1 засасывается порция металла, При достижении заданного нижнего уровня торцом патрубкэ 2 на выходах "Меньше", "Больше" цифрового дискриминаторэ 30 появится сигнал лог, "О". При этом электромагниты 10, 11 обесточиваются, электрогидравлический золотник 9 устанавливается в нейтральное положение, и рабочая жидкость из аккумулятора 12 через распределитель 13 не поступает в бесштоковую полость гидроцилиндра 8, Вакуум." камера 1 с всасывающим патрубком 2 в ковше металлом останавливается в этом положении.В результате сравнения на выходе "Равно" цифрового дискриминатора 30 появляется сигнал, который включает регулятор 36 времени пауз, Этот сигнал заведен на первые входы его первого и второго элементов И 47, 38, нэ вторые входы которых поступают тактовая частота от генератора 49 импульсов, Триггер 50 находится в состоянии "1", в которое он установлен сигналом логического "О" с выхода первого элемента НЕ 35 регулятора 29 положения. Поэтому первый элемент И 47 срабатывает и на его выход поступают сигналы тактовой частоты от4генератора 49 импульсов. Второй элемент И 48 в это время закрыт.С второго и третьего информационных выходов коммутатора 44 поступают задания времени выдержек патрубка для каждого заданного уровня погружения его соответственно на первые разрядные входы первого и второго компараторов 51, 52 регулятора 46 пауз.Первый счетчик 53 через первый элемент И 47 запускается сигналами тактовой частоты от генератора 49 импульсов, На выходе первого счетчика 53 отсчитывается время нахождения патрубка 2 на заданном уровне погружения по формуле т = Т, М., где Т - период следования сигналов, М. число импульсов, отсчитанное счетчиком.Отсчитанное время первым счетчиком 53 поступает на вторые разрядные входы первого компараторэ 51 регулятора 46 пауз,При равенстве отсчитанного времени счетчиком 53 по данному времени выдержки, на выходе первого компаратора 51 появляется единичный сигнал, который на первый информационный выход коммутатора 44 подключает задание верхнего уровня погружения и через второй вход второго элемента ИЛИ 38 и второй усилитель 40 включает второй электромагнит 11, а первый счетчик 53 регулятора 46 пауз сбрасывает.Под действием противовеса рабочая жидкость из бесштоковой полости гидроцилиндра 2 вытесняется в аккумулятор 12 через распределитель 13, и вакуум-камера 1 с всасывающим патрубком 2 поднимается, При подьеме вакуум-камеры захваченная ее порция металла сливается обратно в ковш и смешивается с остатком стали в нем.Когда торец патрубка 2 достигнет заданного верхнего уровня погружения, то на выходе "Больше" цифрового дискриминатора 30 сигнал лог."1" исчезает. При этом электромагниты 10 и 11 находятся в обесточенном состоянии, а электрогидравлический золотник устанавливаешься в нейтральное положение, циркуляция рабочей ж:дкости в гидроприводе 4 прекращается и вакуум-камера 1 с всасывающим патрубком 2 в ковше 3 с металлом останавливается в заданном положении. В результате сравнения на выходе "Равно" цифрового дискриминатора 30 появляется сигнал лог. "1", По этому сигналу откры вается второй элемент И 48 регулятора 46 пауз и запускается второй счетчик 54, который отсчитывает время выдержки патрубка в верхнем уровне. Отсчитанное это время с выхода в 1 оргно -.нет.чика 54 поступает на втсрые разрядные входы второго компарагора 52, Когда время, отсчитан гое вторь м счетчиком 54 регулятора 46 пауз, равно заданному времени выдержек, то на выходе В орого компаратора 52 появляется сигна 1 х 1 сги 1 еской "1", который на первый информационный выход коммутатора 44 подключает задание нижнего уровня погружения, сбрасывает в "0" второй счетчик 54 регулятора 46 пауз и через второй вход первого элемента ИЛИ 37 и в первый усилитель 39 ре-упятора 29 положения Вкп,очает первый эпе:громагнит 10, Эр 1 ектроглдравлл 1 еслй золотник 9 гидро 1 ривода 4 формируе 1 команду на Опускание вакуум-каморы, и цикл Вакуумирования продолжается, Одновременно сигналом логической "1" с Выхода второго компаратора 54 регулятора 46 пауз загпрскается счетчик 55 циклов качаний,Цикл качания состоит из двух периодов. движение Вакуум-камеры Вниз, оссианов. Выдержка паузы в нижнем уровне погружения патрубка: движение Вакуум-камерь вверх, останов, Выдержка паузы В верхнем уровне погружения патрубка, Сче 1 В 1 к 55 циклов качаний производит Отсче Г этих циклов и псдает на первые разгяд 1 ы Входы блока 56 сравнения,Когда чсло ци 1 пое сгсчитанное счетллом 55 цлкпОВ ка 1 аний, сравняется с за данным ч исрп ом цикл с з, пос 1 упивш им "етвертого информационноо выгода кор.- мутатора 44 на вторые разряднье входы бло(а 56 сравнения, 1 с 1 на Выходе его появляется сигнар 1 лог, О" Поэтому сигналу первый и Второй элементы .1 31, 32 регур 1 я,.Ора 29 попохения закрываются. формирование команд "Опускание ипи "Подьем" прерывается электромагни 1 ы 10, 11 гидрспривода 4 обесточиваго;ся. Электрсгидравлический золотник 9 устанавливается В нейтоальное положение,Перемещение вакуум-камеры в заданное положение производится пои наличии соотВетству,ощеи г о манды ("Подъем" и условий,:1 аэрецающих это перемещение.Для обеспечения за цанной точчости псициояирОВания торца патрбка Вакуум-камеры относительно заданных положений Вакуум-камера должна пзремеща гься В тррах последовательно сменяющихся рвклмах; на первом производится "Разгон" и перемесцание на ма;симальной скорости, на Втооом - "Замедление , на третьем 110 тяхо(а, Останов и стаоилизация послед его,идр;1 при вод 4 и эре;,ещения вакуум-кэмеоы имеет постояннус интенсивность ра" 10 15 40 гона и торможения, Поэтому для форглирования управляющих сигналов может быть применено цифровое программирование движения с автоматически Вычисляемойпрограммой без предварительного набора программы, Это осуществляет дополнительно введенный формирователь 57 команд движения вакуум-камеры, который работаетследующим образом, Сигнал с выхода ЦАП 58 поступает через вход блока 20 управления на задатчик 24 интенсивности. На вход ЦАП 58 поступает код с выхода реверсивного счетчика 59, Этот код также поступает на первый вход схемы сравнения 60 и на вход дешифратора 61 кодов, Сигнал с выхода дешлфратора 61 кодов поступает на первый вход первого элемента ИЛИ-НЕ 62, на второй вход которого поступает сигнал с выхода "Равно" цифрового дискриминатора 30,гБ-триггер 63 устанавливается в "О" логическим путем на выходе первого элементаИЛИ-НЕ 62. Схема совпадения 64 открывается, когда В-триггер 63 находится в состо.янии "1". В этот момент через схему 64 совпадения на счетный вход суммирующего счетчика 65 поступают импульсы с выходапервого разряда счетчика 26 перемещения,Суммирующий счетчик 65 и реверсивный счетчик 59 выполнен одинаковой емкости, Перед пуском счетчики 59 и 65устанавливаются в нулевое состояние,Через элемент ИЛИ-НЕ 66, третий элемент И 67, третий элемент НЕ 68 и при наличи, на выходе третьего компаратора 69 сигнала "О" третий элемент ИЛИ 70 блокируется и сигнал "Разгон" поступает через четвертый элемент ИЛИ 71 на суммирующий г+) вход реверсивного счетчика 59. При этом ВЯ-триггер 63 устанавливается в "1", Схема 60 сравнения и цепь сброса суммирующего счетчика 65 образуют обратную связь, устанавливающую счетчик 65 в нулеВое состояние, когда код В 1 суммирующего счетчика достигает кода М. 2, находящегося 45 в этот момент времени в реверсивном счетчике 59. Схема сравнения работает по логике "больше-меньше", Появление сигнала на выходе схемы сравнения 60 происходит при М 1 и М 2, что вызывает сброс в нуль сум мирующего счетчика 65 и увеличение кодаМ 2 на единицу при команде "Разгон", При команде "Замедление" происходит уменьшение кода Ф 2 на единицу,Команда "Замедление" формируется 55 наличием сигнала "1" на выходе третьегокомпаратора 69, который поступает чеоезтретий элемент ИЛИ 70 на вычитающий (-)вход реверсивного счетчика 59, Присутствует сигнал "1" на выходе третьего компаратоаа 69, когда код на выходе первогосумматора-вычитателя 72 отличается от кода текущего положения на выходе регистра28. С приходом команды "Замедление" снимается команда "Разгон" сигналом "0" навыходе третьего элемента НЕ 68.Команда "Разгон" формируется наличием сигналов на шине "Пуск", "Движениевниз" или "Движение вверх" на выходахпервого элемента ИЛИ 37 или второго элемента ИЛИ 38 регулятора 29 положения.При наличии команды "Разгон" другие команды снимаются сигналом "4" на выходечетвертого элемента ИЛИ 71Для организации точного позиционирования вводится команда "Дотяжка", при которой гидропривод 4 отрабатываетконечный участок пути на скорость дотяжки,величина которой выбирается таким образом, чтобы исключить "Выбег при останове".Команда "Дотяжкэ" формируется вторым сумматором-вычитателем 73.С приходом команды "Дотяжка" накладывается запрет сигналом "О" нэ выходечетвертого элемента НЕ 74 и команда "Разгон" снимается сигналом "0" на выходетретьего элемента И 67.Появление на выходе четвертого компаратора 75 сигнала "1" является началомформирования команды "Дотяжка", котораячерез третий элемент ИЛИ 70 поступает навычитающий (-) вход реверсивного счетчика59, При этом сигналом "0" на выходе четвертого элемента НЕ 74 по третьему входутретьего элемента И 67 блокируется команда "Разгон",Процесс "Замедления" гидропривода 4начнется при подходе к участку, равномупараметру инерционности до останова. Спомощью задэтчика 76 этот параметр устанавливается. При движении вакуум-камерывниз первый сумматор-вычитатель 72 от заданной величины на первом выходе коммутатора 44 отнимается параметринерционности, а при движении вверх кэтой величине прибавляет параметр инерционности.В этот момент сигнал "1" с выходатретьего компаратора 69 через третий элемент ИЛИ 70 поступает на вычитающий (-)вход реверсивного счетчика 59.В этом случае сигналы со схемы сравнения 60 вызывают уменьшение кода М 2.При отработке конечного участка путипротекает процесс "Дотяжки". С помощьюзадатчика 77 устанавливается величина выбега,При движении вакуум-камеры вниз второй сумматор-вычитатель 73 вычитает от заданного положения величину выбега, а при20 25 30 ное положение, всасывающий патрубок 2 50 5 10 35 40 движении вверх к заданному положению прибавляет величину выбега. В этой зоне участка срабатывает четвертый компаратор 75 и сигналом "1" через четвертый элемент НЕ 74 закрывает третий элемент И 67, При этом команда "Разгон" снимается, а через третий элемент сигнал "1" поступает на вычитающий (-) вход реверсивного счетчика 59, и сигналы со схемы сравнения 60 вызывают уменьшение кода М 2, Гидропривод 4 начинает работать на скорости "Дотяжки". По отработке рассогласования с выхода "Равно" цифрового дискриминатора 30 на второй вход первого элемента ИЛИ-НЕ 62 выдается команда "Останов" и система возвращается в исходное положение,Код реверсивного счетчика 59 является цифровым выражением управляющего сигнала на выходе ЦАП 58.Интенсивность разгона можно задавать масштабным коэффициентом ЦАП 58,После выполнения программы вэкуумирования вакуум-камера 1 с всасывающим патрубком 2 останавливается в верхнем уровне погружения патрубка. С этого момента процесс вакуумирования прекращается, Оператор вручную выполняет технологические операции, После этого вакуум камеру 1 поднимают в верхнее исходвыводится из ковша 3 с металлом.Применение изобретения позволяет повысить точность позиционирования, исключаются рывки, улучшается качество управления процессом вакуумирования, расширяются функциональные возможности, увеличивается надежность системы,Зкономическая эффективность системы связана с повышением качества вакуумной обработки и возрастает при автомэтическом управлении,Формула изобретения Система программного управления процессом порционной вакуумной обработки стали по авт.св. М 1488317, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы, точности позиционирования и расширения функциональных возможностей, в нее дополнительно введен ф рмирователь команд движениявакуумкамеры, содержащий цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с входом блока управления через зэдатчик интенсивности, а вход - с выходом реверсивного счетчика, выходы которого поразрядно объединены с первыми входами схемы сравнения и входами дешифрэторэ кодов, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом "Равно"цифрового дискримина-ора, а выход - с Я- входом ВЗ-триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом схемы совпадения, вход которой соединен с выходом первого разряда счетчика перемещения, выход схемы совпадения соединен со счетным входом суммирующего счетчика, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом "Сброс" суммирующего счетчика и со счетным входом реверсивного счетчика, суммирующий (+) вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ и с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен через третий элемент НЕ с выходом третьего компаратора и с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вычитающим ") входом реверсивного счетчика и с втооым входом второго элемента ИЛИ-НЕ. выход которого соединен с Я-входом КЯ-триггера, а второй вход третьео элемента И соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной "Пуск", а второй и третий входы соединены соответственно с суммирующим (+) и вычитающим Б (-) входами первого и второго сумматороввычитателей и соединены с выходами первого и второго элементов ИЛИ регулятора положения. выход четвертого элемента НЕ соединен с третьим входом третьего эле мента И, вход четвертого элемента НЕ соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и с выходом четвертого компаратора, первый вход которого и первый вход третьего компаратора соединены с выхо дом регистра, причем вторые входытретьего и четвертого компараторов соединены соответственно с выходом первого и второго сумматоров-вычитателей, первые входы которых соединены соот ветственно с выходами задатчика параметра инерционности и задатчика величины выбега.

Смотреть

Заявка

4766452, 09.10.1989

ВОЛГОГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ВСЕСОЮЗНОГО НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО И ПРОЕКТНОГО ИНСТИТУТА ПО КОМПЛЕКСНОЙ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ "ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ" ИМ. Ф. Б. ЯКУБОВСКОГО

ДУБОВЕЦ АНАТОЛИЙ МАРКОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C21C 7/10

Метки: вакуумной, порционной, программного, процессом, стали

Опубликовано: 15.10.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/8-1684347-sistema-programmnogo-upravleniya-processom-porcionnojj-vakuumnojj-obrabotki-stali.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система программного управления процессом порционной вакуумной обработки стали</a>

Похожие патенты