Устройство управления загрузкой печи для нагрева заготовок

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ ПЕЧИ ДЛЯ НАГРЕВА ЗАГОТОЮК, содержащее приводы толкателя и шагающих балок, блок управления приводом толкателя, первый выход которого соединен с приводом толкателя, задатчик интервала между заготовками , задатчик ширины заготовки, соединенный с первым входом блока управления приводом толкателя, первый и второй датчики наличия заготовок, датчик перемещения толкателя, соединрнный с третьим входом блока управления приводом толкателя, датчик окончания полного шага балок, датчик перемещения механизма выдачи заготовок , датчик перемещения шагающих балок, блок передачи ийфомации о шаге раскладки заготовок, блок управления приводом шагающих балок, блок сравнения, блок определения координаты механизма выдали заготовок, первый , второй входы которого соединены с третьим выходом блока управления приводом шагающих балок и выходом дтатчика перемещения механизма выдачи заготовок соответственно, а выход соединен с третьим входом блока упра1вления приводом шагакяцих балок, первый и второй входы которого соединены с датчиком перемещения шагающих балок и с выходом блока передачи информации о шаге раскладки заготовок соответственно, а первый выход соединен с вторым входом блока сравнения, первый и третий входы которого соединены с датчиком окончания полного шага балок и первым входом блока управления приводом толкателя , а выход соединен с приводом шагающих балок, датчик перемещения шагающихся балок, соединенный с четвертым входом блока управления приводом толкателя, отличающееся тем, что, с целью улучшения обслуживания, повышения точности и достоверности функционирования устройства, а него дополнитель но введены коммутатор, эадатчик кон- § трольного интервала между заготовО ) ками, соединенный с вторым входом коммутатора, первый вход которого соединен с задатчиком интервгша между заготовками, а выход соединен с вторым входом блока управления при-в водом толкателя, измеритель шага рас-, клс1дки заготовки, первый, второй и :третий входы которого соединены с датчиком перемещения шагающих балок, с вторым и третьим выходами блока управления приводом толкателя соответственно , а первый и второй выходы соединены с первым и вторым входами блока передачи информации о 1 шаге раскладки заготовок, и блок eaie-f 00 жения за контрольной зг1готовкой, первый, второй и третий входы торого соединены с датчиком перемещения шагающих балок, четвертым и пятым выходами блока управления приводом толкателя соответственно, а первый выход соединен с третьим входом коммутатора и четвертым входом блока передачи информации о шаге рас кладки заготовок, третий вход которого соединен с вторым выходом Спока управления приводом шагающих балок , четвертый вход которого соединен с вторым выходо1«| блока слеже

COIO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(511 Р 27 В 9 40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3510135/22-02 (22) 03. 11. 82 (46) 23.12.83. Бюл. В 47 (72) Л.A. Любовский и E.È. Мейбаум (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (53) 6693621.783.22(088.8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 836476, кл. F 27 В 9/40, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3337185/22-02, кл. F 27 В 9/40, 1981..

3. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3372519/22-02, кл. F 27 В 9/40, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ ПЕЧИ ДЛЯ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК содержащее приводы толкателя и шагающих балок, блок управления приводом толкателя, первый выход которого соединен с приводом толкателя, задатчик интервала между заготовками, задатчик ширины заготовки, соединенный с первым входом блока управления приводом толкателя, первый и второй датчики наличия заготовок, датчик перемещения толкателя, соединенный с третьим входом блока управления приводом толкателя, датчик окончания полного шага балок, датчик перемещения механизма выдачи заго. товок, датчик перемещения. шагающих балок, блок передачи инфомации о шаге раскладки заготовок, блок управ.ления приводом шагающих балок, блок сравнения, блок определения координаты механизма выдачи заготовок, первый, второй входы которого соединены с третьим выходом блока управления приводом шагающих балок и выходом датчика перемещения механизма выдачи заготовок соответственно, а выход соединен с третьим входом блока управления приводом шагающих балок, первый и второй входы которого соединены с датчиком перемещения шагающих балок и с выходом блока переда..SUÄÄ 1 248, А чи информации о шаге раскладки заготовок соответственно, а первый выход соединен с вторым входом блока сравнения, первый и третий входы которого соединены с датчиком окончания полного шага балок и первым входом блока управления приводом толкателя, а выход соединен с приводом шагающих балок, датчик перемещения шагающихся балок, соединенный с четвертым входом блока управления приводом толкателя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения обслуживания, повышения точности и достоверности функциониро" вания устройства, а него дополнитель но введены коммутатор, эадатчик кон- I трольного интервала между заготовками, соединенный с вторым входом коммутатора, первый вход которого соединен с задатчиком интервала между заготовками, а выход соединен с вторым входом блока управления при-Я водом толкателя, измеритель шага раскладки заготовки, первый, второй и .:третий входы которого соединены с датчиком перемещения шагающих балок, с вторым и третьим выходами блока управления приводом толкателя соответственно, а первый и второй выходы соединены с первым и вторым входами блока передачи информации о шаге раскладки заготовок, и блок слежения эа контрольной заготовкой, первый, второй и третий входы которого соединены с датчиком перемещения шагающих балок, четвертым и пятым выходами блока управления приводом толкателя соответственно, а первый выход соединен с третьим входом коммутатора и четвертым входом блока передачи информации о шаге рас

/ кладки заготовок, третий вход которого соединен с вторым выходом блока УПравления приводом шагающих балок, четвертый вход которого соединен с вторыми выходом блока слеже1062487 ния эа контрольной заготовкой, третий и четвертый входы блока определения координаты механизма выдачи заготовок соединены с первым и вто1

Изобретение относится к автомати > эации технологических процессов в черной металлургии и может быть прчменено для управления печами с шагающим подом при одностороннем нагреве металла на станках горячей прокатки.

Известно устройство управления загрузкой печи для нагрева заготовок, которое содержит приводы толкателя и шагающих балок, блок управления приводом толкателя, задатчики ширины заготовки и интервала между заготовками, датчик наличия заготовок, установленных в зоне выгрузки печи, датчик перемещения толка" теля, счетчик числа шагов балок, датчик окончания полного шага балок, блок сравнения, причем датчик наличия заготовок установлен в зоне выгрузки печи $1 (. 20

Недостатками известного устройства я вляют ся ни з кая точность определения координаты положения заднего торца заготовок, установленной в зоне выгрузки, из-эа случайных 25 сдвигов относительно пода печи отдельных заготовок или групп заготовок при транспортировании садки печи, так как эти сдвиги могут привести к стыковке заготовок, иден- gp тификацию которых с помощью известного устройства выполнить нельзя, низкая надежность в случае отказа датчика наличия заготовок, так как исключается возможность определения координаты положения заднего торца заготовки, подлежащей выдаче из печи.

Известно также устройство управ- ления загрузкой печи для нагрева заготовок, которое содержит приво- 40 ды толкателя и шагающих балок, эадатчики ширины и интервала между заготовками, датчик перемещения толкателя, блок управления приводом толкателя, датчики окончания пол- 45 ного шага балок, наличия заготовок и перемещения шагающих балок, блок сравнения, блок передачи информации о ширине заготовки н блок отсчета координаты заготовок в зоне выда- 50 чи,, причем датчик наличия заготовок установлен в зоне выгрузки печи,f2 ), Недостатком известного устройства является низкая надежность в слурым датчиками наличия заготовок соответственно, установленными в зоне приемного рольганга расположенного на стороне выгрузки печи.

2 чае отказа датчика наличия заготовок, так как исключается возможность определения координаты положения заднего торца заготовки, подлежащей выдаче из печи.

Наиболее близким к изобретению является устройство управления загрузкой печи для нагрева заготовок, содержащее приводы толкателя и шагаю= щих балок, блок управления приводом толкателя, выход которого соединен с приводом толкателя, задатчикн ширины заготовки и интервала между заготовками, соединенныын с первым и вторым входами блока управления приводом толкателя соответственно, первый и второй датчики наличия заготовок, установленные в зоне выгрузки печи, датчик перемещения толкателя, соединенный с третьим входом блока управления приводом толкателя, датчик окончания полного шага балок,. блок сравнения, первый вход которого соединен с датчиком окончания полного шага балок, датчик перемещения шагающих балок, блок передачи информации о ширине заготовок, блок определения координаты механизма выдачи заготовок, датчик перемещения механизма выдачи заготовок, блок управления приводом шагающих балок, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены с первым и вторым датчиками наличия заготовок, выходом блока определения координаты механизма выдачи заготовок, выходом блока передачи информации о ширине заготовок, датчиком перемещения шагающих балок и датчиком полного шага балок соответственно, а первый и второй выходы соединены с вторым входом блока сравнения и с первым входом блока определения координаты механизма выдачи заготовок, датчик перемещения которого соединен с вторым его входом, а третий вход которого соединен с датчиком перемещения шагающих балок, третий вход блока сравнения соединен с выходом блока. управления приводом толкателя, чет" вертый вход которого соединен с датчиком перемещения шагающих балок, причем датчики наличия заготовок смещены от передней границы зоны выгрузки на расстояние не более величины

1062487 полного шага балок в сторону от пе-

ЧИ е

Загрузка печи включает две операции: подача толкателем сляба на заданную позицию в зоне загрузки печи (с заданным интервалом относительно позиции предыдущего сляба ); транспортирование шагающими балками (или шагающим. подом ) последовательно ряда слябов в печи с целью подачи сляба, подлежащего выдаче из печи, на заданную позицию в зоне выгрузки печи.

Известное устройство работает следующим образом.

Блок управления приводом толкателя обеспечивает расчет требуемой величины хода Х> по соотношению

Х =шд+Лшд-Х-5Н, !

О!

5 где и и аш — ширина и интервал 20 для загружаемой заготовки, информация о которых поступает от соответствующих эадат- 25 чиков;

Х вЂ” координата посада предыдущей заготовки, измеряемая по сигналам датчика gp перемещения толкателя;

5 и М вЂ” величина полного шага балок и число шагов, выполненных после посада предыдущей заготовки произведение 5N измеряется с помощью датчика перемещения шагающих балок.

После загрузки очередной заготов- 40 ки ее ширина запоминается в блоке передачи информации до момента поступления этой заготовки в зону выдачи печи. Два датчика наличия заготовки, установленные вблизи этой 45 эоны, внутри печи, фиксируют ее передний торец. По этим сигналам считывается ширина этой заготовки и начинается отсчет перемещения балок, обеспечивающий формирование запрета очередного шага балок при попадании заднего торца заготовки в зону выдачи печи. Если обнаруживается несовпадение сигналов двух датчиТо разрешается один дополнитель-55 ный шаг балок, послв выполнения которого обнаруживается отказавший датчик. Укаэанные функции реализуются блоком управления шагающими балками., Положение остановленной заготовки в зоне выдачи во всех случаях измеряется блоком определения координаты механизма выдачи заготовок .$33, Недостатками известного устройства являются трудность обслуживания 65 (в процессе функционирования печи) датчиков наличия заготовок, установленных в зоне выгрузки печи, в качестве которых обычно применяются сравнительно высокой стоимости радиоиэотопные датчики со специфи" ческими требованиями к конструкции привязки их к оборудованию печи, не всегда выполненимыми (или затрудняющими профилактику и замену отка" эавшего датчика на исправный) на действующих станах горячей прокатки; низкая точность определения координаты положения задней кромки заготовки в зоне выгрузки печи из-эа возможного по случайным причинам несоответствия между вводимой инфор" мацией о ширине заготовки, загружаемой в печь, и фактическим значением ее ширины; низкая достоверность иден» тификации заготовок в зоне выгрузки печи из-эа возможного вмешательства оператора с неконтролируемыми пос" ледствиями в управление механизмами загрузки и выгрузки печи.

В результате проявления указанных недостатков удорожается и затрудняется в особенности на тех действующих станах, на которых не предусмотрены специальные конструкции привязки радиоизотопных датчиков к оборудованию ) эксплуатация устройства и может возникнуть аварийная ситуация, которая приводит к разрушению заслонки на стороне выгрузки печи или к нарушению порядка расположения заготовок садки, что в последующем создает аварийную ситуацию в клетях прокатного стана.

Целью изобретения является улучшение обслуживания устройства, повышение точности и достоверности функционирования устройства..

Указанная цель достигается тем, что в устройство управления загрузкой печи для нагрева заготовок, содержащее приводы толкателя и шагающих балок, блок управления приводом толкателя, первый выход которого соединен с приводом толкателя, задатчик интервала между заготовками, задатчик ширины заготовки, соединенный с первым входом блока управления приводом толкателя, первый и второй датчики наличия заготовок, датчик перемещения толкателя, соединенный с третьим входом блока управления приводом толкателя, датчик окончания полного шага балок, датчик перемещения механизма выдачи заготовок, датчик перемещения шагающих балок, блок передачи информации о шаге раскладки заготовок, блок управления приводом шагающих балок, блок срав" нения, блок определения координаты механизма выдачи заготовок, первый и второй входы которого соединены с третьим выходом блока управления

1062487 приводом шагающих балок и выходом датчика перемещения механизма выдачи заготовок соответственно, а выход сОединен с третьим входом блока управления приводом шагающих балок, первый и нторой входы которого соеди- 5 нены с датчиком перемещения шагающих балок и с выходом блока передачи информации о шаге раскладки заготовок соответственно, а первый выход соединен с вторым входом блока сравнения 10 первый и третий входы которого соединены с датчиком окончания полного шага балок и перным входом блока управления приводом толкателя, а выход соединен с приводом шагающих балок, дат ик перемещения шагающих балок соединен с четвертым входом блока управления приводом толкателя, дополнительно введены коммутатор, задатчик контрольного интервала между заготовками, соединенный с вторым входом коммутатора, первый вход которо"

ro соединен с эадатчиком интервала между заготовками, а выход соединен с вторым входом блока управления приводом толкателя, измеритель шага рас- 5 кладки заготовок, первый, второй и третий входы которого соединены с датчиком перемещения шагающих балок, с вторым и третьим выходами блока управления приводом толкателя соот- 30 нетственно, а первый и второй выходы соединены с первым и вторым входами блока передачи информации о шаге рас« кладки заготовок v блок слежения за контрольной заготовкой, первый, второй и третий входы которого соединены с датчиком перемещения шагающих балок, четвертым и пятым выходами блока управления приводом толкателя соответственно, а первый выход сое- 40 динен с третьим входом коммутатора и .четвертым входом блока передачи информации о шаге раскладки заготовок, третий вход которого соединен с вторым выходом блока управления приводом шагающих балок, четвертый вход кото- 45 рого соединен с вторым выходом блока слежения за контрольной заготовкой, третий и четвертый входы блока определения координаты механизма выдачи заготовок соединены с пер- 50 вым и вторым датчиками наличия заготовок соответственно, которые устанавливают в зоне приемного рольганга, расположенного на стороне выгрузки печи. 55

Установка датчиков наличия заготовок, соединенных с блоком определения координаты механизма выдачи заготовок, вне пределов печи, а именно в зоне приемного рольганга, 60 расположенного на стороне выгрузки печи, является необходимой предпосылкой улучшения обслуживания предлагаемого устройства, в том числе за-, мены отказавшего датчика на испранный 65 так как более благоприятными являются физико-климатические условия работы и обслуживания датчиков, упрощается их привязка к оборудованию и представляется возможным применение в качестве датчиков наличия заготовок фотореле серийного производства, например типа ФРС.

Введение измерителя шага раскладки заготонок, первый, второй и третий нходы которого соединены с датчиком перемещения шагающих балок, с вторым и третьим входами блока управления приводом толкателя соответственно, . первый и второй выходы соединены с первым и вторым входами блока передачи информации о шаге раскладки эаготонок, позволяет измерить фактическое значение шага раскладки заготовок, загружаемых в печь, исключая тем самым возможность случайного несоответствия вводимой информации о суммарном значении ширины заготовки и интервала между соответствующими заготовками и фактическим значением шага раскладки заготовок.

Введение задатчика кситрольного интервала между заготовками и коммутатора, первый и второй входы которого соединены с эадатчиком интервала между заготовками и задатчиком контрольного интервала между заготовками соответственно, а выход соединен с вторым входом блока управления приводом толкателя, позволяет перед включением предлагаемого устройства в режим автоматического управления загрузкой печи переключить в нужный момент времени блок управления приводом толкателя на прием информации о величине контрольного интервала между заготовками. В результате приводом толкателя отрабатывается задание на формирование контрольного интервала между контрольной и очередной заготовками, при этом величина этого интервала (зазора )dы„ должна удовлетворять следующему неравенству аИ/к Pi 5+С, (11 где 5 — величина шага балок;

С вЂ” величина накопленной ошибки в определении координаты положения заднего торца контрольной заготовки в процессе транспортирования последней из зоны загрузки в зону выгрузки печи посредством шагающих балок.

Численное значение контрольного интернала а9/ находится после подстановки в неравенство (1) численного значения шага 5 и вычисления погрешности по формуле

С= 2еЦГЗп

1062487 где 2d — максимальная погрешность измерения (равная двум дискретам ) каждого перемещения балок на один шаг, число измерения шагов балок, необходимых для по- 5 дачи заготовки на позицию выдачи.

Так, например, при 5 = 480 мм, d = 5 мм, n = 100, искомое значение 0Ф = 480 + 2 5 52 200 = 655 нин. 10

Введение блока слежения за контрольной заготовкой, первый, второй и третий входы которого соеди. нены с датчиком перемещения шагаю: щих балок, четвертым и пятым выходами блока управления приводом толкателя соответственно, а первый выход - с третьим входом коммутатора и четвертым входом блока управления приводом шагающих балок, второй выход которого соединен с третьим входом блока передачи информации о шаге раскладки заготовки, четвертый вход которого соединен с первым выходом блока слежения за контрольной заготовкой, при условии

25 задания интервала между заготовками, определяемого неравенством (1 ), и контроля шага раскладки заготовок позволяет осуществить достоверную идентификацию контрольной заготов- 30 ки в зоне выгрузки печи, благодаря чему передаваемое устройство автоматичесйи подготовлено к переводу в режим управления загрузкой печи, начиная с первой по счету заго- 35 товки после контрольной заготовки, подлежащей выдаче из печи еще при ручном управлении, что в совокупности с остальными новыми блоками и связями улучшает обслуживание, по- 40 вышает точность и достоверность функционирования устройства, позволяя по" строить самонастраивающуюся систему для перехода от ручного управления к автоматическому. Предлагаемое изобретение исключает возмож- 45 ность возникновения аварийной ситуации при загрузке и выгрузке печи.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства управления загрузкой печи для нагрева заготовокр на фиг. 2 — 50 блок-схема блока управления приводом толкателя; на фиг. 3 — блоксхема измерителя шага раскладки> на фиг. 4 - блок-схема блока слежения за контРольной заготовкой, на 55 фиг. 5 - блок-схема блока определения координаты механизма выдачи заготовок; на фиг. 6 - блок-схема блока управления приводом шагающих балок, на фиг. 7 — блок-схема блока сравнения на фиг. 8 — блок-схема передачи информации о шаге раскладки заготовок.

Устройство (фиг. 1) содержит привод 1 толкателя, привод 2 шагающих балок, блок 3 управления приводом толкателя, задатчики 4 и 5 интервала между заготовками и их ширины соответственно, два датчика 6 наличия металла, установленных эа габаритом печи, датчик 7 перемещения толкателя, датчик 8 окончания полного шага балок, блок 9 сравнения, датчик 10 перемещения шагающих балок блок 11 управления приводом шагающих балок 12 передачи информации о шаге раскладки заготовок, блок 13 определения координаты механизма выдачи заготовок, датчик 14 перемещения механизма выдачи заготовок, привод

15 механизма выдачи заготовок, коммутатор 16, эадатчик 17 контрольного интервала между заготовками, измеритель 18 шага раскладки заготовок8 блок 19 слежения за контрольной заготовкой.

Первый, второй, третий и четвертый входы блока 3 соединены соответственно с выходами задатчика 5, коммутатора 16, датчика 7, датчика

10. Информационные входы коммутатора

10 подключены к выходам з датчиков

4 и 17, а управляющий вход — к первому выходу блока 19. Выходи блока

3, с первого по пятый, подключены соответственно к приводу 1 и третьему входу блока 9, к второму входу блока 18, к третьему входу того же блока, к второму входу блока 19, к третьему входу того же блока. Первые входы блоков 11, 18 и 19 подключены к выходу датчика 10. Первый, второй, третий и четвертый входы блока 12 подключены соответственно к первому выходу блока 18, к второму выходу того же блока, к это= рому выходу блока 11, к первому выходу блока 19.

Второй, третий и четвертый входы блока 11 подключены соответственно к первому выходу блока 12, выходу блока 13, второму выходу бло.ка 19.

Второй, третий, четвертый и пятый входы блока 13 подключены соответственно к выходам датчика 14, первого датчика 6, второго датчика

6, привода 15. Первый и второй входы блока 9 соединены с выходом датчика 8 и первым выходом блока 11 соответственно, а выход блока 9 подключен к приводу 2.

Одно из возможных исполнений блока 3 управления приводом толка" теля представлено на фиг. 2. Он содержит сумматор 20, первый и второй входы которого (являются первым и вторым входами блока 3) подключены к выходу задатчика 4 и коммутатора 10 соответственно, реверсивный счетчик 21, установочные вхо ды которого подключены к выходам сумматора 20, элементы 22И и 23И : первые входы которых подключены к выходам один и два датчика 7 соот1062487

10 ветственно (через третий вход. блока 3 ), выходы этих элементов являются третьим и пятым выходами блока 3 соответственно Я триггер 24, прямой выход которого подключен к вторым входам элементов 22 и 23, а 5 двухвходовые элементы И на входах

5 и и триггера 24 первыми входами подключены к выходу 3, а вторыми— к выходам 1 и 2 датчика 7 соответственно (через третий вход блока 3 )< инверсный выход триггера 24 соединен с четвертым выходом блока 3, элемент 25 ИЛИ, первый и второй входы которого подключены к выходу элемента 23 и датчика 10 (через.четвергый вход блока 3) соответственноу триггер 23 с двухвходовыми элементами И на входах, первые входы которых соединены между собой и под ключены к выходу счетчика 21, а вторые — к выходу элемента 25, счетно- 20 му входу "Вычитание" счетчика 21 и к выходу элемента 22, счетному входу "Сложение" счетчика 21, третьему выходу блока 3 соотнетстненно

R триггер 27 и однонибратор 28, 25 вход которого подключен к прямому выходу триггера 27, а выход — к входу разрешения. записи кода н счет= чик 21, причем нходы 5 и R триггера 27 подключены к выходам элемен- 3ц тов 23 и 22 соответственно.

Выходы триггера 26 и одновибратора 28 являются первым и вторым выходом блока 3 соответственно.

Измеритель 18 шага раскладки 35 (фиг. 3) содержит распределитель

29 импульсов, вход которого подклю" чен к второму входу измерителя 18 счетчик 30, установочный вход Р которого подключен к третьему выходу распределителя 29 импульсов, реверсинный счетчик 31, счетный вход которого "Сложение" соединен с первым входом измерителя 18, счетный вход "Вычитание" с счетным входом

"Сложение" счетчика 30 и третьим вхо-45 дом измерителя 18, устаноночные входы соединены с выходами счетчика 30, а вход разрешения записи кода в счетчик подключен к второму выходу распределителя 29. 50

Выход счетчика 31 и первый выход распределителя 29 являются первыми вторым выходами измерителя 18.

Блок 19 слежения за контрольной заготовкой (фиг. 4) содержит пусковой аппарат 31, элемент 32И, первый вход которого является третьим входом,блока 19, Р триггер 33, входы

5 и R которого подключены к выходам элементов 31 и 32 соответственно, R триггер 34 с двухвходовым элементом И на входе 9, первый вход которого соединен с прямым выходом триггера 33, а второй — с вторым входом блока 19, причем прямой выход триггера подключен к второму входу 65 элемента 32 и первому выходу блока

19, элемент 35И, входы которого связаны с инверсным выходом триггера

33 и первым входом блока 19, а выход подключен к входу Р триггера 34, элемент 36 2И-ИЛИ, первые входы элементов И которого подключены к прямому и инверсному выходам триггера

34 соответственно, вторые к третьему и первому входу блока 19, а третьи инверсные перемкнуты между собой, вычитающий счетчик 37, установочные входы которого подключены к прямому выходу триггера 33, а счетный вход "Вычитание" подключен к выходу элемента 36, выход счетчика подключен к инверсным входам элемента 36 и является вторым выходом блока 19.

Блок 13 определения координаты механизма выдачи (фиг. 5) содержит одновибраторы 38 и 39, входы (oTo рых соединены с четвертым и третьим входами блока 13 соответственно, однонибраторы 38 и 39, входы которых соединены с четвертым и третьим входами блока 13 соответственно, элемент 40 ИЛИ, входы которого подключены к выходам одновибраторов 38 и 39, одновибратор 41, вход которого соединен с пятым входом блока

13, элемент 42 И, первый и второй нхо входы которого соединены с пятым и вторым нходами блока 13 соответственно, элемент 43И, прямой вход которого подключен к выходу элемента 42, счетчик 44, установочные входы которого подключены к выходу одновибратора 41, а счетные входы "Сложение" и "Вычитание" — к первому входу блока 13 и выходу элемента 43, причем первый выход счетчика 44 соединен с инверсным нходом элемента 43 и выходом 11 блока 13, элемент 45И первым входом подключенный к первому выходу счетчика 44, вторым — к выходу элемента 42, счетчик 46, счетный вход "Вычитание" которого подключен к выходу элемента 46, установочные входы подключены к второму выходу счетчика 44, а вход разрешения записи кода в счетчик соединен с выходом элемента 40.

Выход элемента 45 является выходом 12 блока 13.

Блок 11 управления приводом шагающих балок (фиг. 6) содержит элемент 47 ИЛИ, входы которого являются входами 1 и 32 блока 13, одновибратор 48 с элементом И на входе, входы которого являются входами 4 и 3.1 блока 13, одновибратор 49, вход которого подключен к четвертому входу блока 13, элемент

50 ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов 48 и 49,: R триггер 51 с двухвходовым элементом И на входе S, входы которого подключены к выходу элемента 48 и

1062487

65 входу элемента 49, причем последний вход перемкнут с инверсным входом R триггера,,вычитающий счетч"к

52, входы которого "Вычитание", "Сброс" и "Разрешение записи кода", подключены к выходам элементов 47, 48, 51 соответственно, а установочные входы являются вторым входом блока 11, элемент 53И, подключенный к выходам счетчика 52, R триггер

54, входы 5 и R которого подключены соответственно к выходам элементов 53 и 50, элемент 55 И, входами подключенный к выходам элемента 47 и триггера 54, а выходом " к третьему выходу блока 11, элемент

56 ИЛИ, прямым входом подключенный к выходу триггера 54, инверсным — к выходу триггера 51, а выходом — к первому выходу блока 11.

Блок 9 сравнения (фиг. 7) содержит элемент 57 ИЛИ-НЕ, входы которого являются вторым и третьим входами блока 9, элемент 58 ИЛИ, входы которого подключены к выходу элемента 57 и первому входу блока 9, а выход является выходом бло-: ка 9.

Блок 12 передачи информации о шаге раскладки заготовок (фиг. 8) содержит элемент 59 оперативной памяти, кодовые входы и выходы которого являются соответственно первым входом и выходом блока 12, счетчик 60 адреса записи, счетный вход которого соединен с входом "Запись" элемента 59, счетчик 61 адреса чтения, счетный вход которого соединен с входом "Чтение" элемента 59, коммутатор 62, информационные входы которого подключены к выходам счетчиков 60 и 61, а управляющие соединены соответственно с входами

"Запись" и "Чтение" элемента 59.

Входы сброса счетчиков 60 и 61 соединены между собой и подключены к четвертому входу блока 12.

Работа устройства рассматривается по следующим основным этапам: подача заготовок в печь с заданным шаром раскладки, ввод контрольного интервала и слежение за контрольной заготовкой, подача заготовок на позицию выдачи.

Подача заготовок в печь с заданным шагом раскладки. При ходе толкателя к печи с заготовкой по сигналам датчика 7 (выходы один, три) . включается триггер 24 (фиг. 2 ) в

; блоке 3. После останова в печи привод 1 реверсируется. В момент реверса через элемент 22 включается триггер 27, так как включен триггер

24 и появляется первый импульс на выходе датчика 7. При этом одновибратор 28 формирует импульс, разрешающий запись суммы ширины следующей заготовки ю и требуемого интервала

D A с выходов задатчиков 4,5 или

17 через сумматор 20 в счетчик 21 °

Код его, таким образом, соответствует величине сод+ аш . При дальнейшем ходе толкателя от печи это значение

5 уменьшается на величину х (расстояние от точки начала отсчета до задней кромки загруженной в печь заго" товки ), поскольку на вычитающий вход счетчика поступают импульсы датчика 7 (выход два, элементы 23 и 25).

В момент прохождения толкателем точки начального отсчета триггер 24 отключается сигналами с выходов три и два датчика 7 (длительность сигнала на выходе три больше периода следования импульсов на выходах один и два), запрещая прохождение импульсов через элементы 22 и 23. Код счет чика 21 в это время соответствует значению ur + и wA õ . Ход толкателя в зоне загрузки, а следовательно, и величина Х не превышает обычно величины полного шага балок g 5, что обеспечивает возможность раскладки заготовок в печи с требуемыми интервалами лю, причем загрузка заготовок может выполняться после одного или нескольких полных циклов перемещения балок. Величина 5 для печей наиболее распространенных широко30 полосных станов горячей прокатки выбирается в 2-4 раза меньшей минимальной ширины заготовок. В соответчтвии с этим полученное значение со +ли -х>0, что означает невозможность загрузки следующей заготовки без выполнения одного или нескольких шагов балок. Во время выполнения шага импульсы датчика 10 поступают на вычитающий вход счетчика 21 °

После. выполнения,М шагов балок код счетчика 21 будет соответствовать ,Р + ю, -х-ЭМ Когда после очередного шага балок счетчик перейдет через ноль, произойдет включение триггера 26, сигнал с прямого выхода котск-"

45 рого разрешает очередной цикл загрузки печи, и поступает в блок срав нения: 9.

После получения разрешающего сигнала привод толкателя 1 совершает очередной цикл загрузки. При прохождении толкателем точки начала отсчета включается триггер 24 (сигналы с выходов один, три датчика 7), разрешая прохождение импульсов с выхода один через элемент 22 на вход

"Сложение" счетчика 21. Первым из этих импульсов отключается триггер

27. Код счетчика 21 на момент начала отсчета соответствовал М -5д, где hh — емкость счетчика, 9 - координата загрузки заготовки. Таким, образом, после отсчета числа импульсов, соответствующего величине 5 счетчик

21 янова перейдет через ноль, при этом триггер 26 по входу R отключит1062487

55

60 а 65 ся и остановит привод толкателя. Далее порядок функционирования блоха

3 управления повторяется.

Ввод контрольного интервала и слежение за контрольной заготовкой.

Пусковой аппарат 31 (фиг. 4) при включении питания или при подаче пускового сигнала формирует импульс, включающий триггер 33, выходной сигнал которого устанавливает и удерживает счетчик 37 в состоянии, соответствующем размеру L,+ С+ S (}„ — расстояние между зонами загруэ ки и выдачи (фиг. 1), а С - максимальная накопленная погрешность рас четного положения контрольной заготовки ). В дальнейшем сигнал с инверсного выхода триггера 24 блока 3 о выходе толкателя иэ печи, поступая на вход 5 триггера 34, разрешает его включение. Его выходной сигнал поступает на управляющий вход коммутатора 16, подключает к выходам последнего выход эадатчика 17 контрольного интервала, значение кото" рого clК должно быть больше погрешности С . B момент реверса толкателя в счетчик 21 будет введено значение uJ<+n} и через элементы 32 и 23 (фиг. 2} отключится триггер ЗЗ, что разрешит прохождение импульсов датчи ка 7 через элементы 23 и 36 в счет" чик 37. При выходе толкателя из печи его состояние будет уменьшено на величину х . Дальнейшее движение шагающих балок печи вызовет сброс триггера 34 через элемент 35, что обеспечит, с этого момента, постоянное подключение счетчика 37 чере элемент 36 к датчику 10..Поступление импульсов от этого датчика на вычи" тающий вход счетчика 37 будет происходить до момента перехода его через "0", когда его выходной сигнал, поступая на инверсные входы элемента 36, запретит счет. В этот момент контрольная заготовка пройдет путь (} > C + 5 ) + С, следовательно, не может находиться в печи (выгружена). Влагодаря увеличенному интервалу вблизи зоны выдачи находится только следующая за ней заготовка.

Измеритель 18 (фиг. 3) выполняет постоянное измерение фактического шага раскладки. При ходе толкателя к печи импульсы датчика 7 проходят через элемент 22 (фиг. 2) на входы сложения счетчика 30 и вычитания счетчика 31. В момент реверса тол" кателя счетчик 30 содержит координату х; загруженной заготовки. Импульс реверса с выхода одновибратора 28 запускает распределитель

29 импульсов, сигналы которого обеспечивают последовательное выполнение следующих операций: передача кода счетчика 31 в блок 12, запись кода счетчика 30 в счетчик 31, сброс счетчика 30. После этого код счетчик

31 соответствует величине > ., а

1 счетчи ка 30 — "0 ". При движении балок импульсы датчика 10 поступают на вход сложения счетчика 31, формируя в нем координату заготовки X 1éÜ.

5 После посада следующей заготовки коды счетчиков 30 и 31 соответствуют значениям x;„и к + NS -х +, т.е. в счетчике 31 формируется значение фактического шага раскладки.

Измеренное значение шага раскладки запоминается в блоке 12 (фиг. 8).

Импульс записи, формируемый на первом выходе распределителя 29 поступает на вход счетчика 60, управляющий вход коммутатора 62 и вход записи элемента 59 оперативной памяти. На период длительности этого импульса код счетчика 60 через коммутатор 62 поступает на адресные шины элемента 59, а так как на вход

20 записи его подан тот же импульс, происходит запись кода счетчика 31 по адресу, заданному счетчиком 60. По заднему фронту входного импульса код его увеличивается на единицу. На25 чальная установка счетчиков 60 и 61 ,выполняется выходным сигналом триггера 34 (блок 19). Емкость счетчиков 60 и 61 выбирается равной числу адресов элементов 59.

З0 . Считывание данных происходит совершенно аналогично записи IIQ сигналу, поступающему на третий вход блока 12.

Формирование его выполняется блоком 11 после фиксации выхода контрольной заготовки из печи.

Подача заготовок на позицию выз дачи. Слежение за задней кромкой контрольной заготовки происходит суммированием величины многократных перемещений шагающих балок. Так как

40 в общем случае начало и конец перемещения балок не синхронизированы с импульсами датчика 10 перемещений, то максимальная погрешность изме° рения одного перемещения составля45 ет + 2d, где d - дискретность отсчета в мм перемещения балок. Поскольку действительная величина погрешности случайно и может принимать любое значение в интервале

50 от- 2d до +2d, то суммарная погрешность может быть определена границами от -23 f3n до + 2ЫЛп, где п †.общее число измерений, т.е. шагов балок.

Принимая d = 5 мм, n = 100, получим значение суммарной погрешности в 175 мм. Таким образом, величину С выбирают иэ условия

С» 2Н%

Отсюда я сно, . что перемещение в печи контрольной заготовки на величину }.+5+ C должно вызывать выход ее задней кромки из зоны выдачи, 16

1О62487

После того, как заготовка, следующая за контрольной, располагаясь на штангах механизма выдачи пройдет зону визирования датчиков б; в блоке 13 формируется сигнал, поступающий на вход 3.1 блока

11. По этому сигналу одновибратор

48 формирует импульс, который производит сброс триггера 54, установку триггера 51, разрешающего автоматического управление приводом шагающих балок и работу счетчика 52, чтение шага раскладки 5 „, занесение его в счетчик 52.

На входе элемента 56 появляется сигнал, разрешающий перемещение шагающих балок. Одновременно на вход

3.2 рассматриваемого блока из блока 13 поступает последовательность импульсов, число которых пропорционально величине Y + С, где Y — координата выгружаемой заготовки, которую она занимала в зоне выдачи печи, отсчитанная от задней границы зоны. Укаэанная последовательность через элемент 47 поступает на вычитающий вход счетчика 52.

После ее приема код счетчика 52 будет соответствовать значению 5„„-У<-С.. При перемещении балок импульсы от датчика 10 через элемент 47 постучению

40 сг+С - ( к

65 т. е. к моменту формирования сигнала на выходе счетчика 37 (блок 19) контрольная заготовка должна быть выгружена.

С другой стороны, не,должна быть выгружена следующая за ней заготовка, что обеспечивает наличием увеличенного контрольного интервала.

В соответствии с этигл блок 11 управления приводом шагающих балок (фиг. б ) решает задачу перехода на режим автоматического управления ав= тономно, без вмешательства оператора. До появления выходного сигнала счетчика 37 {блок 19) триггера 51 отключен, обеспечивая сброс счетчика 52 и наличие единичного сигнала на выходе элемента 56, который запрещает автоматическое перемещение балок. Управление ими на период слежения за контрольной заготовкой выполняют вручную.

При появлении выходного сигнала счетчика 37 на четвертом входе блока 11 разрешается включение триггера 51, одновибратором 49 формируется импульс сброса триггера 54, который одновременно поступает на вход чтения в блок 12. Это необходимо, чтобы исключить запись шага раскладки между контрольной и следующей за ней заготовкой, поскольку контрольная заготовка в этот момент уже выгружена из печи и указанная информация использована быть не может.

35 пают на вычитающий вход счетчика

52. Элемент 53 является дъшифрагором кода, равного E --C, где Š— емкость счетчика. До его срабатывания перемещение балок составит

-Y -С+С =, -у к-г к к-л к г т.е. будет пройдено расстояние, необходимое для попадания задней кромки следующей заготовки в зону выдачи. Выходной сигнал элемента 53 включает триггер 54, запрещакиций через элемент 56 последующий шаг балок, и одновременно разрешает прохождение импульсов элемента 47 через. элемент 55 в блок 13. Число проходящих импульсов пропорционально координате расположения заготовки в зоне выдачи.

Блок 13 определения координаты механизма выдачи заготовок (фиг. 5) начинает работу от момента подъема штанг механизма в печи с заготовкой.

Соответствующий сигнал поступает из блока 15 на пятый вход блока 13.

При этом срабатывает одновибратор

41, выходной импульс которого устанавливает в счетчике 44 код, а также разрешается прохождение импульсов от датчика 14 перемещения механизма выдачи через элементы 42 .и 43 на вычитающий вход счетчика 44. В момент пересечения задней кромкой заготовки плоскости установки датчиков б одновибраторы 38 и 39 по заднему фронту сигналов этих датчиков формируют импульсы, проходящие через элемент 40 и обеспечивающие перезапись кода счетчика 44 в счетчик

46. Код счетчиков соответствует знаПринятая схема регистрации этого значения не чувствительная к внезапным отказам любого вида одного из датчиков б. Сигнал заднего фронта отказавшим датчиком может быть сформирован раньше истинного или вообще не формироваться. В первом случае в счетчик будет занесено истин". ное значение по второму, истинному сигналу на выходе элемента 40, а во втором происходит однократная запись всегда истинного значения (как в схеме с одним датчиком).

Следует отметить, что сигналы на выходе элеглента 40 во времени всегда возникают раньше перехода счетчи= ка 44 через ноль. Это обеспечива„ется занесением в него увеличенного значения (на величину возможной по грешности положения заготовки ).

При появлении нулевого кода в. счетчике 44 прекращается счет импульсов (закрыт элемент 43 )и разрешает- ° ся счет импульсов счетчиком 46 (через элементы 42 и 45, которые

18

1062487

17 одновременно поступают в блок 11.

Это продолжается до достижения счетчиком 46 нулевого кода, при котором элемент 45 запирается. Таким образом число прошедших импульсов соответствует величине с С- („ . Сигнал нулевого кода счетчика 44 также поступает в блок 11, иницируя запись шага раскладки в счетчик 51.

Во время подачи шагающими балками следующей заготовки на позицию выдачи импульсы с выхода элемента 55 (блок 11 ) поступают в счетчик 44 на вход сложения. По окончанию шага балок он содержит код, пропорциональный величине („, который может быть использован для определения хода механизма выдачи заготовок к печи.

Блок 9 сравнения (фиг. 7 ) формирует выходной сигнал управления приводом 2 балок по соотношению где 6 — сигнал разрешения цикла балок, Р, — сигнал запрета цикла балок по условиям загрузки, формируемый блоком 3;

5 P> — то же, по условиям выдачи, формируемый блоком 11;

Р— сигнал полного шага балок (логическая "1" — шаг выполняется, логический

30 "О" — шаг окончен ), формируемый датчиком 8.

Укаэанное соотношение реализуется элементами 57 и 58 блока 9.

Основным технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства управления загрузкой печи для нагрева заготовок является снижение стоимости расходов на привязку датчиков наличия заготовок и эксплуатацию устройства, и исключение возможности возникновения по вине автоматики поломок и простоев оборудования, например разрушения заслонок на стороне выгрузки.

1062487

1062487

1062487

BxoPZ

В @У@

Фиг. b

Составитель В. Этинген

Редактор С. Патрушева Техред И.йетелева Корректор Г. Решетник

Заказ 10198/39 Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4