Система управления режимом порционного вакуумирования стали

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

{19) {И) Р114 С 21 С 7/10

» (/

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1101455 (21) 3818321/22-02 . (22) 30.11.84 (46) 30. 04. 86. Бюл. Ф 16 (71) Научно-производственное объединение "Черметавтоматика" (72) С.М.Розенберг, О.Б.Клешко, М.И.Лебедева, А.Е.Помазкин, Е.В.Соло" вьева, В.Ф.Карпов, А.С»Тартаковский и В.М.Шапиро (53) 669.054-982(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1101455, кл. С 21 С 7/10, 1983. (54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ

ПОРЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ по авт.св. 1{ 1101455, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью сокращения времени вакуумирования и улучшения качества металла, в нее введены датчик температуры металла, аналого-цифровой преобразователь, распределительное устройство, четыре запоминающих регистра, второй, третий, четвертый и пятый алгебраические сумматоры, второе устройство деления, устройство умножения, четвертая схема совпадения, задатчик температуры, причем датчик температуры металла подсоединен на входы аналого-цифрового преобразователя и распределительного устройства, первый выход которого подсоединен на первые входы первого и второго запоминающих регистров и второго апгебраического сумматора, второй выход распределительного устройства подсоединен на первые входы третьего и четвертого запоминающих регистров и третьего и четвертого алгебраических сумматоров, выход аналогоцифрового преобразователя — на вторые входы второго и четвертого запоминающих регистров, вторые входы первого и третьего запоминающих регистров и второго алгебраического сумматора соединены с выходом двоично-десятичного счетчика, выход первого запоминающего регистра соединен с вторым входом третьего алгебраического сумматора, третий вход которого соединен с выходом третьего запоминающего регистра и третьим входом второго алгебраического сумматора,выход второго запоминающего регистра соединен с вторым входом четвертого алгебраического сумматора, третий вход которого соединен с выходом четвертого запоминающего регистра, выход третьего алгебраического сумматора — с первым входом второго устройства деления, второй вход которого соединен с выходом четвертого алгебраического сумматора, а выход — с первым входом устройства умножения, второй вход которого соединен с выходом второго алгебраического сумматора, выход уст ройства умножения соединен с первым входом пятого алгебраического сумматора, второй вход которого соединен с выходом четвертого запоминающего регистра, выход пятого алгебраического сумматора — с первым входом четвертой схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом задатчика температуры металла, а выход четвертой схемы совпадения - с выходом регулятора.

1 12

Изобретение относится к внепечной обработке стали и может быть испольэонано для проведения процесса ковшевого вакуумиронания.

Цель изобретения — сокращение времени вакуумирования и улучшение качества металла.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемой системы.

Система содержит датчик 1 циклов качания ковша, дноично-десятичный счетчик 2, вход которого соединен с выходом датчика 1 циклов качания ковша, а выход — с первым входом первой схемы 3 совпадения, второй вход которой соединен с выходом эадатчика

4 количества циклов, а выход — с входом регулятора 5, исполнительный механизм 6, выход которого соединен с входом привода 7 перемещения ковша, датчик 8 массы стали в ковше, выход которого соединен с первым входом алгебраического сумматора 9, второй вход которого соединен с задатчиком

10 массы стали н ковше, а выход — с первым входом накапливающего сумматора II, датчик 12 хода ковша, дифференциатор 13, вход которого соединен с выходом датчика 12, а выход— с первым входом второй схемы 14 совпадения, второй вход которой соединен с выходом эадатчика 15 хода ковша, а выход — с входом первого сигнализатора 16, выход которого через накапливающий сумматор 11 соединен с первым входом устройства 17 деления, второй вход которого соединен с выходом задатчика 10 массы стали в ковше, а вьпсод — с первым входом третьей схемы 18 совпадения, второй вход которой соединен с задатчиком

19 коэффициента рециркуляцни, а выход — с входом второго сигналиэатора 20, ключ 21, первый вход которого соединен с выходом второго сигналиэа.тора 20, второй вход — с выходом регулятора 5, а выход — с входом исполнительного механизма 6, датчик 22 температуры металла, подключенный на входы аналого-цифрового преобраэова -теля 23 и распределительного устройства 24, первый выход которого подключен на первые входы первого и второго запоминающих регистров 25 и 26 и второго алгебраического сумматора

27, второй же выход распределительного устройства 24 подключен на первые входы третьего и четвертого за27690 2

5

40 поминающих регистрон 28 и 29 и третьего и четвертого алгебраических сумматоров 30 и 31, выход же аналого-цифрового преобразователя 23 подключен на. вторые входы второго и чет вертого запоминающих регистрон 26 и

29, нторые входы перного и третьего запоминающих регистров 25 и 28 и нторого алгебраического сумматора 27 соединены с выходом двоично-десятичного счетчика 2, выход первого запоминающего регистра 25 соединен с вторым входом третьего алгебраического сумматора 30, третий вход которого соединен с выходом третьего запоминающего регистра 28 и с третьим входом второго алгебраического сумматора 27, выход же второго запоминающего регистра 26 соединен с вторым входом четвертого алгебраического сумматора 31, третий вход которого соединен с выходом четвертого запоминающего регистра 29, выход третьего алгебраического сумматора 30 соединен с первым входом второго устройства деления 32, второй вход которого соединен с выходом четвертого алгебраического сумматора 31, а ныхоц — с первым .входом устройства умножения 33, второй вход которого соединен с выходом второго алгебраического сумматора 27, ныхбд же устройства умножения 33 соединен с первым входом пятого алгебраического сумматора 34, второй вход которого соединен с выходом четвертого запоминающего регистра 29, выход пятого алгебраического сумматора 34 соединен с первым входом четвертой схемы совпадения 35, второй вход которой соединен с выходом задатчика температуры металла 36, а выход четвертой схемы совпадения соединен с выходом регулятора 5.

В качестве датчика температуры металла может использоваться термопара ПР-30/6 н комплекте со вторичным прибором КСП4-282, обеспечивающие выдачу токового сигнала, пропорционального температуре стали, и позиционного сигнала в момент окончания измерения температуры.

В качестве алгебраических сумматоров, схем совпадения, устройстн умножения и деления, запоминающих регистров распределительного устройства могут использоваться любые серийно выпускаемые цифровые функ1227 з циональные устройства. Например, в качестве алгебраических сумматоров применяют интегральные микросхемы

К155 HMl, в качестве запоминающих регистров — микросхемы К155 ТМ2, в качестве распределительного устройства можно использовать последовательно соединенный счетчик с дешифратором, выполненные на микросхемах

Kl55 ИЕ5 и К155 ИДЗ. 10

Система работает следующим образом..

В процессе вакуумирования информация с выхода датчика циклов качания ковша поступает на вход двоично-десятичного счетчика 2, на котором формируется величина, равная количеству отработанных циклов качания ковша. Сформированный таким образом сигнал сравнивается на первой схеме

3 совпадения с заданным по технологической инструкции для данной марки стали количеством циклов качания ковша, установленным в эадатчике 4 циклов, Сигнал с выхода схемы 3 сонпа- 25 дения поступает на вход регулятора

5, который упранляет исполнительным механизмом 6 привода 7 перемещения ковша.

При совпадении текущего значения двоично-десятичного счетчика 2 с эа— данным значением количества циклов схема 3 совпадения подает на регулятор 5 командный сигнал на отключение исполнительного механизма.

Кроме того, в процессе вакуумирования сигнал с выхода датчика 8 массы стали в ковше поступает на первый вход алгебраического сумматора 9, на второй вход которого поступает

40 сигнал с выхода задатчика 10, пропорциональный заданной массе стали в ковше, поданном на установку накуумирования. На выходе алгебраического сумматора 9 непрерывно формируется сигнал разности, пропорциональный массе порции стали Ь G, засасываемой н вакуум-камеру из ковша эа каждый цикл вакуумирования: ст50 где». — заданная масса стали в ковше, поданном на установку вакуумирования;

С вЂ” текущее значение массы стали в ковше, измеренное в процессе вакуумиронания.

Сформированный таким образом сиг" нал ьС поступает на первый вход на690 4 капливающего сумматора ll, который суммирует массы порций металла, засасываемых в вакуум-камеру за все ш»клы вакуумирования, причем моменты суммиронания определяются при нахождении ковша со сталью в верхнем рабочем положении, что достигается следующим образом. Сигнал с выхода датчика 12 хода ковша поступает на вход дифференциатора 13, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный производной во времени от величины хода ковша из ниж— него в верхнее рабочее положение.

Этот сигнал поступает на первый вход второй схемы 14 совпадения, При достижении ковшом своего верхнего рабочего положения, т.е.когда производная становится меньше заданной величины У, установленноЛ в задатчике

15 хода ковша, срабатывает первый сигнализатор 16 и подает команду на суммирование в накапливающий сумматор !1. Сигнал с выхода накапливающего сумматора ll поступает на вход устройства 17 деления, на второй вход которого поступает сигнал с задатчика 1О массы стали в ковше. На выходе устройства 17 деления формируется сигнал, равный текущему значению коэффициента рециркуляции К, PaG

К

1 » G ст где Ь G — сигнал с выхода нак апливающего сумматора;

G, — сигнал с выхода эадатчика массы стали в ковше.

В процессе накуумирования вычисленное в устройстве 17 деления текущее значение коэффициента рециркуляции сравнивается на третьей схеме !8 совпадения с его заданным значением, установленным в задатчике 19 коэффициента рециркуляции в соответствии с технологической инструкцией на накуумирование данной марки стали. При достижении коэффициентом рециркуляции своего заданного значения срабатывает второй сигнализатор

20 и ключ 21 отключает исполнительный механизм 6 привода 7 перемещения ковша, тем самым заканчивая процесс вакуумирования металла.

Кроме того, в процессе вакуумирования два раза измеряют температуру металла датчиком 22. Первое измерение производят после усреднитель!

227690 ного перемешивания (5-6 циклов от начала вакуумирования), Второе измерение обычно производят в заключительной стадии вакуумирования.

На выходе датчика 22 температуры металла формируется аналоговый сигнал, пропорциональный измеряемым тем пературам Т,, Т . Этот сигнал через аналого-цифровой преобразователь 23 1и поступает на входы второго и четвертого запоминающих регистров 26 и 29.

На выходе датчика 22 температуры также формируется позиционный !

5 сигнал, фиксирующий момент окончания замера температуры. Этот позиционный сигнал поступает на вход распределительного устройства 24,, имеющего два выхода. Распределительное устройство работает таким образом, что при наличии на его входе позиционного сигнала об окончании первого замера температуры появляется сигнал на его первом выходе, при наличии же на его входе позиционного сигнала об окончании второго замера температуры появляется сигнал на его втором выходе.

Сигнал с первого выхода распреде30 лительного устройства 24 поступает на вход второго запоминающего регистра 26 и разрешает запись в него температуры Т,, сигнал с второго выхода распределительного устройства

24 поступает на вход четвертого запоминающего регистра 29 и разрешает запись в него температуры Т, Таким образом, запоминание температур производится в момент окончания замера.

В момент окончания замеров температуры также фиксируются значения количества циклов качания ковша п, n . Для этого сигнал с двоично-де(ятичного счетчика 2 поступает на вторые входы первого и третьего запоминающих регистров 25 и 28, на первые же входы этих регистров поступают сигналы от первого и второго вы ходов распределительного устройства

24, которые разрешают запись в регистры 25 и 28 значений.

Во втором алгебраическом сумматоре 27 формируется разность между текущим значением циклов качания и и величиной и<, записанной в регистр

28 в момент окончания второго замера температуры. Для этого на второй вход алгебраического сумматора 27 поступает сигнал от двоично-десятичного счетчика 2, а на третий вход— сигнал с выхода третьего запоминающего регистра 28. Алгебраический сумматор 27 является управляемым, т.е. он начинает работу по сигналу окончания второго замера температуры, 1 поступающему от распределительного устройства 24 на первый вход сумматора 27.

В третьем алгебраическом сумматоре 30 формируется разность 4п=п,-пд, а и четвертом алгебраическом сумматоре 3! — разность aT=T -Т,, причем оба сумматора управляются сигналом от распределительного устройства 24 о6 окончании второго замера температуры металла. Обе сформированные разности поступают на входы нторого устройства деления 32, н котором вычисляется падение температуры металла А эа каждый цикл качания:

h.Ò

А= дп

Вычисленная величина поступает на первый вход блока умножения 33, на второй вход которого поступает сформированная в алгебраическом сумматоре 24 разность (n-и ). В блоке умножения 33 определяется дальнейшее падение температуры за время качания ковша после второго замера температуры:

zT„=A(n-и ), Эта разность 4Т< поступает на первый вход пятого алгебраического сумматора 34, на второй вход которого поступает значение температуры

Ти с выхода четнертого запоминающего регистра 29, В пятом алгебраическом сумматоре 34 вычисляется величиI на Т„: !

Т =Т -A(n-п ), прогнозирующая температуру металла в каждом цикле ковша после второго замера температуры.

Величина Т поступает на первый вход четвертой схемы совпадения 35, где сравнивается со значением заданной температуры металла, установленным задатчиком температуры 36, подключенным на второй вход четвертой схемы совпадения, При достижении температурой металла своего заданного значения сиг227690

Составитель Г.Демин

Техред M.Моргентал Корректор Т.Колб

Редактор M.Дылын

Заказ 2266/29

Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 1 нал с выхода четвертой схемы совпадения 35 поступает на вход ключа 21, который отключает исполнительный механизм 6 привода 7 перемещения ковша, тем самым заканчивая вакуумирование металла до отработки заданного количества циклов качания или заданного коэффициента рециркуляции.

По сравнению с прототипом предло" женная система позволит улучшить качество металла и сократить время вакуумирования íà10X,÷òî приведетк сокращению расхода огнеупоровна 10 3.