Устройство контроля за выгрузкой материалов из бункеров и транспортировкой их в доменную печь

(59 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ АНИ ЭОБРЕТЕНТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследова-. тельский и проектный институт систем автоматизации и управления (72) Ю.П. Калинов, Л.А. Сульман, З.Ф. Мельникова, Ю.М. Хомченко, Ю.Г. Ахметшин, С.С. Балык, К.И. Диденко, Е.Я. Клоцман и В.А. Улахович (53) 669.162.266.2(088,8) (56) Патент США У 3477529, кл. 177-50 969.Авторское свидетельство СССР В 679628, кл. С 21 В 7/20, 1979. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗА ВЫГРУЗКОЙ МАТЕРИАЛОВ ИЗ БУНКЕРОВ И ТРАНСПОРТИРОВКОЙ ИХ В ДОМЕННУЮ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к устройствам контроля за выгрузкой материалов из бункеров и транспортирования их в доменную печь, Цель изобретения- повышение точности контроля, Сущностьр щ упрек.фвамн Ячирд- Амиг изобретени по команде ои печи в грузки материалов из бунк сборный конвейер 5, Инфор включении механизмов 3, им вор с датчиками 4 положен ет в блок 12 контроля, на вход которого поступает и с датчика 2 веса материал ре 1. Блок 12 следит за и веса материала в бункере. панин определенного матер а ров 1 нация оеющих зат- я, поступадругойформация в бункеменением При высыала из ока 12 но-логиродвижения лок 9 слесчет свя- вижения бункера сигнал с выхода бл поступает на вход программ ческого блока 9. По мере п материала по конвейеру 5 б дит за его продвижением за зи с датчиком 8 скорости д транспортера. Информация о технологических ситуациях стве отражается на индикат и 11. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. различныхв устройорах 10 К АВТОРСНОМУ Сви аключается в том, ч з системы загрузки доменючаются механизмы 3 вы45 50 55 1 130Изобретение относится к металлургии, в частности, к устройствам ав,томатического контроля и управления,и может быть использовано при учетеперемещаемого конвейерными линиямиматериала раздельно по каждому виду,Цель изобретения - повышение точности контроля,На фиг,1 представлена блок-схемапредложенного устройства; на фиг,2внутренняя структура блока контроляза выгрузкой материала из бункера;на фиг.3 - внутренняя структура программно-логического блока контроляскорости транспортеров.Устройство содержит бункеры (воронковесы) 1 с шихтовыми материалами (коксом или рудосодержащими) срасположенными под ними датчиками 2веса материала и механизмами 3 выгрузки, имеющими затворы с датчиками4 положения - контакторами, Под механизмами 3 выгрузки установлен сборный транспортер 5 подачи материалав загрузочную воронку 6, расположенную в конце транспортера 5, под которой расположенфнаклонный транспортер7 загрузки материала в доменную печь(не показана). Транспортер 5, загрузочная воронка 6 и наклонный транспортер 7 образуют систему подачи материала из бункеров в доменную печь,На транспортерах 5 и 7 подачи материала установлены датчики 8 скоростиперемещения транспортеров-рабочихорганов. В качестве датчиков 8 применены сельсин-датчики.Устройство содержит также программно-логический блок 9, служащий дляконтроля скорости лент рабочих органов - транспортеров 5 и 7, первый 10и второй 11 индикаторы транспортеровподачи материала соответственно в загрузочную воронку 6 и доменную печь,а также для каждого бункера 1 - блоки12 контроля за выгрузкой материалов,Первый и второй входы каждого блока12 контроля за выгрузкой материаласоединены соответственно с выходомдатчика 2 веса материала в бункере идатчиком 4 положения затвора.Первый и второй входы программнологического блока 9 соединены с выходами датчиков 8 скорости перемещения рабочих органов - соответственнотранспортеров 5 и 7, Первые выходыкаждого блока 12 контроля за выгрузкой материала из бункера соединены 8629 2соответственно с третьим и всеми последующими входами программно-логического блока 9. Второй выход блока 12 контроля за выгрузкой материала из бункера является первым выходом устройства и соединен с блоком управления каналом дозирования (не показан). Первый выход программно-логического блока 9 является вторым выхо дом устройства и соединен с блокомуправления загрузочным устройством (не показан), а все последующие выходы программно-логического блока 9 соединены с соответствующими первыми 15 и вторыми входами первого 10 и второго 11 индикаторов.Блок 12 контроля за выгруз ой материала для каждого бункера содержит элемент 13 дифференцирования, нуль орган 14, первый элемент НЕ 15, со-ответственно видам выгружаемого иэ бункера материала первые элементы И 16, а также задатчик 17 видов мате. риала и второй элемент И 18, причем вход элемента 13 дифференцирования является первым входом данного блока 12. Выход элемента 13 дифференцирования соединен через нуль-орган 14 с входом первого элемента НЕ 15, выход которого соединен с первыми входами первых элементов И 16. Второй вход первого элемента И 16, соответствующего данному виду выгружаемого из бункера материала, соединен с со 35 ответствующим выходом задатчика 17 видов материала, а третии вход каждого из первых элементов И 16, также как и первый вход второго элемента И. 18, является вторым входом блока 40 12 и соединены с выходом датчика 4положения затвора. Второй вход второго элемента И 18 соединен с выходомнуль-органа 14,Выходы первых элементов И 16 являются первыми выходами блока 12./ Выход второго элемента И 18 является вторым выходом блока 12 контроля и первым выхоцом устройства.Программно-логической блок 9 содержит для каждого бункера соответственно видам выгружаемого из него на транспортер 5 материала первый датчик 19 импупьсов, вторые элементы НЕ 20, регистры 21 сдвига на включение ламп первого индикатора 10 рабочих органов, регистры 22 сдвига на выключение .памп первого индикатора 10, первый 23 и второй 24 элементы3 13086 задержки, соответственно выходам регистра 21 сдвига на включение ламп первого индикатора 10 третьи элементы И 25 и третьи элементы НЕ 26, соответственно выходам регистра 22 сдвига на выключение ламп первого индикатора 10 четвертые элементы И 27, а также содержит второй датчик 28 импульсов, реверсивный счетчик 29, соответственно видам выгружаемых из 10 каждого бункера материалов первые блоки 30 памяти, регистры 31 сдвига на включение ламп второго индикатора 11, вторые блоки 32 памяти, регистры 33 сдвига на выключение ламп второго 15 индикатора 11, соответственно выходам регистра 31 сдвига на включение ламп второго индикатора 11 пятые элементы И 34 соответственно выходам регистра 33 сдвига на выключение 20 ламп второго индикатора 11 шестые элементы И 35, причем вход первого 19 и вход второго 28 датчиков импульсов являются соответственно первым и вторым входами блока 9. Для каждого 25 вида материала, выгружаемого из бункера, первый вход регистра 21 сдвига на включение ламп первого индикатора 10 и вход второго элемента НЕ 20 являются соответственно третьим и всеми 30 последующими входами программно-логического блока 9, выход второго элемента НЕ 20 соединен с первым входом регистра 22 сдвига на выключение ламп первого индикатора 10, второй и третий входы регистра 21 сдвига на включение ламп первого индикатора 10 соединены соответственно с выходом первого датчика 19 импульсов и выходом первого элемента 23 задержки, Второй щ и третий входы регистра 22 сдвига на выключение ламп первого индикатора 10 соединены соответственно с выходом первого датчика 19 импульсов и выходом второго элемента 24 задержки. Для 45 каждого вида материала выходы регистра 21 сдвига на включение ламп первого индикатора 10 соединены с первыми входами третьих элементов И 25, выходы регистра 22 сдвига (для каждого 50 вида выгружаемого материала) на выключение ламп первого индикатора 10 соединены с первыми входами четвертых элементов И 27, а вторые входы четвертых элементов И 27, как и входы 55 третьих элементов НЕ 26 соединены с выходом второго элемента НЕ 20. Выходы третьих элементов НЕ 26 соедине 29 4ны с вторыми входами третьих элементов И 25, выход каждого последнего третьего 25 и четвертого 27 элементов И для каждого вида выгружаемого материала соединен с входом соответственно первого 23 и второго 24 элементов задержки и с первыми входами соответственно первого 30 и второго 32 блоков памяти, первый выход второго датчика 28 импульсов соединен соответственно с входом реверсивного счетчика 29.Для каждого вида выгружаемого иэ бункера материала выход каждого первого блока 30 памяти соединен с первым входом регистра 31 сдвига навключение ламп второго индикатора 11 и первыми входами пятых элементов И 34, выход каждого второго блока 32 памяти соединен с первым входом регистра 33 сдвига на выключение ламп второго индикатора 11 и первыми входами шестых элементов И 35, второй и третий входы каждого регистра 31 с сдвига на включение ламп второго индикатора 1 соединены соответственно с вторым выходом второго датчика 28 импульсов и выходом последнего пятого элемента И 34, выход которого соединен также с вторым входом первого блока 31 памяти, второй и третий входы каждого регистра 3 сдвига на выключение ламп второго индикатора 11 соединены соответственно с вторым выходом второго датчика 28 импульсови выходом последнего шестого элемента И 35, выход которого соединен также с вторым входом второго блока 32памяти. Выход реверсивного счетчика 29 является первым выходом программно-логического блока 9 и вторым выходом устройства и .соединен с блоком управления загрузочным устройством (не показан),. Всеми последующимивыходами программно-логического блока 9 являются выходы третьих 25, четвертых27, пятых 34 и шестых 35 элементов, и причем для каждого вида выгружаемого из бункера материала выходы третьих 25 и четвертых 27 элементов И соединены соответственно с первыми и вторыми входами первого индикатора 10, а выходы пятых 34 и шестых 35 элементов И соединены соответственно с первыми и вторыми входами второго индикатора 11.5 130862В программно-логическом блоке 9 часть элементов предназначена для слежения за движением материала по транспортеру 5 к загрузочной воронке б, другая часть элементов - для слежения за движением материала к доменной печи (не показана) по наклонному транспортеру 7. Внутренняя струкура программно-логического блока 9 представлена для одного бункера 1, но 10 для нескольких выгружаемых из него возможных видов материала.Устройство работает следующим образом. 15По команде иэ системы загрузки доменной печи (не показана) включают механизмы 3 выгрузки шихтовых материалов из бункеров (весовых воронок) 1 на сборный конвейер 5. Информация о включении механизмов 3 выгрузки, и имеющих затвор с контактами (датчиками 4 положения), при их замыкании поступает в блок 12 контроля за выгрузкой материала из бункера на второй его вход (это информация о положении затвора). На первый вход блока 12 контроля за выгрузкой поступает1 информация о весе материала в бункере 1 с выхода датчика 2 веса материала. Наличие этих двух сигналов на входах блока 12 - об изменении веса материала в бункере и об открытии затвора (замыкание его контактов), свидетельствует о начале выгрузки. Блок 12 на 35 чинает следить за изменением веса в бункере. Для этого элементом 13 дифференцирования производится измерение скорости его выгрузки, которая сравнивается с нулевым значением н 40 нуль-органе 14, При нормальном ходе выгрузки материала из бункера (нет зависания, кострения) на выходе нуль- органа 14 будет нулевой сигнал, который преобразуется элементом НЕ 15 в сигнал логической "1", поступающий йа первые входы первых элементов И 16. На втором входе элемента И 16 при нысыпании из данного бункера 1 материала определенного нида присутствует сигнал с выхода задатчика 17 видов материала, Тогда на выходе элемента И 16 при наличии логической "1" на его третьем входе от замыкания контактов затвора (открытое его положение), появляется сигнал, свидетельствующий о высыпании из бункера 1 материала соответствующего вида. Этот сигнал (один из первых выходов блока 9 612) поступает на третий вход программно-логического блока 9, т.е. на первый вход регистра 21 сдвига, По мере продвижения материала по конвейеру 5 блок 9 начинает следить за движением материала, Для этого поступивший на первый вход (первую ячейку) регистра 21 сдвига сигнал каждым импульсом первого датчика 19 импульсон, связанного с датчиком 8 скорости движения транспортера 5 (сельсин-датчиком), сдвигается на одну ячейку.Последовательное срабатывание третьих элементов И 25 на выходах регистра 20 сдвига приводит к последовательному включению по первым входам первого индикатора 10 ламп в их ряду, соответствующем выгружаемому из бункера 1 материалу, Вторые входы третьих элементов И 25 (положение открытого затвора и нормального хода выгрузки материала соответствующего вида из бункера) находятся под единичным потенциалом с выходов третьих элементов НЕ 26, на входы которых в данном режиме приходит нулевой сигнал с выхода второго элемента НЕ 20,Если от задатчика 17 вида материа" ла блока 12 поступает сигнал о выгружении из бункера 1 материала другого вида, то указанная последовательность действий повторяется для всех элементов, соответствующих этому виду, что позволит зажечь последовательно лампы другого ряда индикатора 11.Выхоцной сигнал последнего из третьих элементов И 25 (порция материала проходит конвейер 5) задерживается первым элементом 23 задержки на время , немного превышающее вре. мя поступления данного сигнала также на первый вхоц первого блока 30 памяти, После окончания т, регистр 21 сбрасывается. Сигнал, поступивший на первый вход первого блока 30 памяти из той совокупности блоков, которая соответствует выгрузке материала данного вида, хранится в нем до окончания движения материала по наклонному транспортеру 7 к доменной печи (не показана). При нарушении хода выгрузки материала из бункера 1 (кострение, зажигание материала) при открытом затворе происходит прекращение изменения скорости выгрузки материала, что приводит к появлению на выходе нуль-органа 14 сигнала логической "1", а на7 130862 выходе элемента НЕ 15 - нулевого сигнала. Аналогичное срабатывание элементов происходит и при завершении выгрузки материала из бункера 1, но при сигнале о размыкании контактов 4 закрытого затвора. Однако при нарушении хода выгрузки материала из бункера 1 единичный сигнал с выхода нуль нуль-органа 14 поступает также на первый вход второго элемента И 18,. 1 О на втором входе которого присутствует сигнал от замыкания контактов 4 открытого затвора, Тогда на выходе второго элемента И 18 появляется сигнал логической "1", поступающий с второго 15 выхода блока 12 к блоку управления дозирования (не показан) для воздействия на ход выгрузки материала для ликвидации его нарушения (кострения, зависания). 20 Процесс завершения выгрузки материала из бункера сопровождается появлением нулевого сигнала (затвор закрыт) на третьем входе элемента И 16,25 а следовательно, и нулевого сигнала на его выходе, Тогда на выходе второго элемента НЕ 20 появляется единичный сигнал, что приводит к появлению нулевого сигнала на вторых входах 30 .третьих элементов НЕ 26, а следовательно, и на вторых входах третьих элементов И 25, приводя к появлению нулевых сигналов и на выходах последних, Выходной единичный сигнал второ го элемента НЕ 20 поступает на первый ,вход эегистоа 22 сдвига на выключение ламп индикатора 10 по вторым его входам в ряду ламп, соответствующем выгрузке из бункера 1 материала данно- щ го вида. Каждым импульсом первого датчика 19 импульсов входной сигнал регистра 2 сдвигается на одну ячейку, приводя к последовательному появлению сигналов на первых входах четвер- д 5 тых элементов И 27 регистра 22, а следовательно, и на их выходах, так как в этот период (затвор закрыт, выгрузка закончена) на вторых входах элементов И 27 находятся также еди ничные потенциалы с выхода второго элемента НЕ 20. Последовательное появление сигналов на выходах четвертых элементов И 27 приводит к последовательному выключению по вторым 55 входам индикатора 10 ламп в их ряду, соответствующем выгружаемому из бункера 1 материалу. Выходной сигнал последнего четвертого элемента И 27 за 9 8держивается вторым элементом 24 .задержки на время Г, немного превышающее время поступления данного сигналатакже на первый вход второго блока 32памяти. После окончания 7 регистр 22сбрасывается,Сигнал, поступивший на первый входвторого блока 32 памяти из той совокупности блоков, которая соответствует выгрузке материала данного вида,хранится в нем до окончания движенияматериала по наклонному транспортеру7 к доменной печи (не показана).Таким образом, при подходе материала определенного вида к концу транспортера 5, о чем свидетельствует появление сигнала на выходе последнегоэлемента И 25 регистра 21 сдвига,этот сигнал через первый блок 30 па"мяти поступает на первый вход регистра 31 сдвига, на второй вход которого поступает сигнал с второго выходавторого датчика 28 импульсов, связанного с датчиком 8 скорости наклонного транспортера 7. Так начинаетсяпроцесс слежения блоком 9 за движением материала по наклонному транспортеру 7. Для этого входнойсигнал регистра 31 сдвига каждым импульсомвторого датчика 28 сдвигается последовательно на одну ячейку, приводя кпоследовательному появлению сигналовна первых входах пятых элементов И 34(на вторых их входах присутствуютсигналы с выхода блока 30 памяти).Последовательное появление сигналовна выходах пятых элементов И 34 приводит к последовательному включениюпо первым входам индикатора 11 лампв их ряду, соответствующем выгружаемому из бункера материалу. Выходнойсигнал последнего пятого элементаИ 34 (материал прошел конвейер 7)поступает на третий вход регистра 31и второй вход блока 30 памяти, сбрасывая находящуюся в них информацию. Гашение ламп индикатора 11 по мере удаления конца порции по наклонному транспортеру 7 происходит аналогично указанному процессу при наличии сигнала второго блока 32 памяти от срабатывания последиего четвертого элемента И 27 регистра 22, сдвигаемого каждым импульсом второго датчика 28 импульсов на одну ячейку в регистре 33 сдвига, что приводит к последовательному появлению сигналов шестых элементов И 35 (на вторых их29 9 . 13086 входах присутствует сигнал с выхода блока 32 памяти), Последовательное появление сигналов на выходах шестых элементов И 35 приводит к последовательному выключению ламп индикатора 11 в их ряду, соответствующем данному виду выгружаемого из бункера материала. Выходной сигнал последнего элемента И 35 сбрасывает информацию регистра 33 и блока 32 памяти. ЮКроме этого, в блоке 9 вырабатываются реверсивным счетчиком 29 сигналы блоку управления загрузочным устройством (не показан) для подготовки приемных бункеров загрузочного 15 устройства по мере прохождения материалом контрольных точек. Для этого реверсивный счетчик 29 подсчитывает импульсы датчика 28 импульсов и при совпадении их заданному числу для 20 каждой контрольной точки вырабатывает сигналы блоку управления загрузочным устройством.Выходы элементов И 25,27, 34 и 35 и выход реверсивного счетчика 29 являются выходами программно-логического блока 9.Таким образом, на индикаторах транспортеров, выполненных в масштабе с его длиной, представлена информацияЗО как о длине порции материала, так и о ее перемещении и виде материала.1 Таким образом, алгоритм работы устустройства и его реализация всей совокупностью блоков и связей между ни 35 ми позволяют повысить точность выгрузки материала из бункеров и надежность загрузки, упростив обслуживание устройства. Формула изобретения 1. Устройство контроля за выгрузкой материалов из бункеров и транс портировкой их в доменную печь преимущественно для транспортных систем шихтоподачи с бункерами, снабженными механизмами выгрузки с затворами, содержащее датчики положения затворов, датчики скорости перемещения .транспортеров, программно-логический блок, первый и второй индикаторы, причем первый и второй входы программно-логического блока соединены с выходами датчиков скорости перемещения транспортеров, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено для каждого бункера датчиком веса материала и блоком контроля за выгрузкой материала из бункера, причем первый и второй входы каждого блока контроля за выгрузкой материала из бункера соединены соответственно с выходом датчика веса материала в бункере. и датчиком положения затвора, выходы каждого блока контроля за выгрузкой материала из бункера соединены соответственно с третьими входами программно-логического блока, выходы программно-логического блока соединены с соответствующими первыми и вторыми входами первого и второго индикаторов2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок контроля за выгрузкой материала из каждого бункера содержит элемент дифференцирования, нуль-орган, первый элемент НЕ, а также соответственно видам вы-. гружаемого из бункера материала первые элементы И, а также содержит задатчик .видов материала и второй элемент И, причем вход элемента дифференцирования является первым входом данного блока, выход. элемента дифференцирования соединен через нуль-орган с входом первого элемента НЕ, выход первого элемента НЕ соединен с первыми входами первых элементов И, второй вход первого элемента И, соответствующего данному виду выгружаемого из бункера материала, соединен с соответствующим выходом задатчика видов материала, а третий вход каждо. - го из первых элементов И, также как и первый вход второго элемента И является вторым входом данного блока контроля, второй вход второго элемента И соединен с выходом нуль-органа, а выходы первых элементов И являются выходами данного блока. 3. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что программно- логический блок содержит для каждого бункера соответственно видам выгружаемого из него материала первый датчик импульсов, вторые элементы НЕ, регистры сдвига на включение ламп первого индикатора рабочих органов, регистры сдвига на выключение ламп первого индикатора, первый и второй элементы задержки, соответственно выходам регистра сдвига на включение ламп первого индикатора, третьи элементы И и третьи элементы НЕ, соответственно выходам регистра сдвигана включение ламп первого индикатора четвертые элементы И, а также содержит второй датчик импульсов, реверсивный счетчик, соответственно видам выгружаемого из каждого бунке ра материала первые блоки памяти, регистры сдвига на включение ламп второго индикатора, вторые блоки памяти, регистры сдвига на выключение ламп второго индикатора, соответст венно выходам регистра сдвига на включение ламп второго индикатора пятые элементы И, соответственно выходам регистра сдвига на выключение ламп второго индикатора шестые эле менты И, причем вход первого и вход второго датчиков импульсов являются соответственно первым и вторым входами программно-логического блока, для каждого вида выгружаемого из бункера 20 материала первый вход регистра сдвига на включение ламп первого индикатора и вход второго элемента НЕ являются соответственно третьими входами программно-логического блока, вы ход второго элемента НЕ соединен с первым входом регистра сдвига на выключение ламп первого индикатора, второй и третий входы регистра сдвига на включение ламп первого индика- З 0 тора соединены соответственно с выходом первого датчика импульсов и выходом первого элемента задержки, второй и третий входы регистра сдвига на выключение ламп первого индика тора соединены соответственно с выходом первого датчика импульсов и выходом второго элемента задержки, для каждого вида материала выходы регистра сдвига на включение ламп первого 40 индикатора соединены с первыми входами третьих элементов И, выходы ре-. гистра сдвига на выключение ламп первого индикатора соединены с первыми входами четвертых элементов И для 45 каждого вида материала, выгружаемого из бункера, вторые входы четвертых элементов И как и входы третьих эле 9 ментов НЕ соединены с выходом второгоэлемента НЕ, выходы третьих элементов НЕ соединены с вторыми входамитретьих элементов И, выход каждогопоследнего третьего и четвертого элементов И для каждого вида материаласоединен с входом соответственно первого и второго элементов задержки,и с первыми входами соответственнопервого и второго блоков памяти, первый выход второго датчика импульсовсоединен соответственно с входом реверсивного счетчика, для каждого вида выгружаемого из бункера материалавыход каждого первого блока памятисоединен с первым входом регистрасдвига на включение ламп второго индикатора и первыми входами пятых элементов И, выход каждого второго блокапамяти соединен с первым входом регистра сдвига на выключение ламп второго индикатора и первыми входамишестых элементов И, второй и третийвходы каждого регистра сдвига навключение ламп второго индикаторасоединены соответственно с вторымвыходом второго датчика импульсови выходом последнего пятого элемента И, выход которого соединен такжес вторым входом первого блока памяти,второй и третий входы каждого регистра сдвига на выключение ламп второгоиндикатора соединены соответственнос вторым выходом второго датчика импульсов и выходом последнего шестогоэлемента И, выход которого соединентакже с вторым входом второго блокапамяти, выходами программно-логического блока являются выходы третьих,четвертых, пятых и шестых элементовИ, причем для каждого вида выгружаемого из бункера материала выходы третьих и четвертых элементов И соединены соответственно с первыми и вторымивходами первого индикатора, а выходыпятых и шестых элементов И соединенысоответственно с первыми и вторымивходами второго индикатора.1308629 ставитель А. Абросимовхред Л.Сердюкова Корректор С. Че Редак Козориз каз 1773/21 Тир ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж"35, Р