Устройство для контроля производительности нагревательной печи

 

Изобретение относится к технике регулирования технологических процессов , характеризующихся интенсивностью поступл.ения дискретной информации. Устройство обеспечивает высокую точность определения среднего интервала между выдачами заготовок из нагревательной печи. В состав устройства входят датчик, триггеры, генератор импульсов, счетчики, блок счетчиков , дешифратор, элементы И, ИЛИ, блоки элементов И, ИЛИ, блоки ключей, регистры, блоки задержки, сумматоры, делитель, элемент памяти и индикатор . 1 ил. S сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5в 4 G 07 С 3/10

l г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ., "

H д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

; /

) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3914165/24-24 (22) 19,06.85 (46) 30.12.86. Бюл. У 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизации производственных процессов в промышленности (72) Д.А. Бадалов, А.С. Саркисян, А.Ш. Дадунашвили, А.M. Кюркчян и Д.Г. Табидзе (53) 681.178(088.8) (56) Василевский Г.Н. и др. Устройство для оценки среднего темпа продвижения заготовок в нагревательных печах.

Авторское свидетельство СССР

N - 516073, кл. G 07 С 3/10, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к технике регулирования технологических процессов, характеризующихся интенсивностью поступления дискретной информации.

Устройство обеспечивает высокую точность определения среднего интервала между выдачами заготовок из нагревательной печи. В состав устройства входят датчик, триггеры, генера.тор импульсов, счетчики, блок счетчиков, дешифратор, элементы И, ИЛИ, блоки элементов И, ИЛИ, блоки ключей, регистры, блоки задержки, сумматоры, делитель, элемент памяти и индикатор. 1 ил.

12804

Изобретение относится к регулированию технологических процессов, характеризующихся интенсивностью поступления дискретной информации, и может быть использовано в черной и цветной металлургии в основном в системах автоматического управления тепловым режимом печей для нагрева металлических заготовок, труб, слябов и т.п. изделий. 10

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Работа устройства осуществляется в соответствии с выражением

1-(rn-0

Т;+Т. + I = i-!

Т

1 m где Т; — сигнал, характеризующий среднее время выдачи из Zp печи m заготовок после i-й выдачи;

Т вЂ” сигнал, соответствующий текущему временному интервалу между (i-1)-й и i-й выдача- 25 мию

Т вЂ” сигнал, характеризующий среднее время выдачи из печи (ш+1) заготовок, рассчитанных до простоя; 30

T; — сигналы, характеризующие интервал времени выдачи из печи заготовок от (i-1)-й по t i-(m-1)1 -ю выдачу;

Т. =t; ° Е

О 35 где f — частота временных импульо сов;

= 0,1,2,... — порядковый номер, выдачи;

m = 1,2,3,... — коэффициент ус- 4р реднения, определяется экспериментально.

На чертеже показана блок-схема устройства. 45

Устройство содержит датчик 1, первый триггер 2, генератор 3 импульсов, предназначенный для выдачи секундных импульсов, первый счетчик 4, предназначенный для определения номера заготовки в ряду от единицы до (m+1), дешифратор 5, третий триггер

6, служащий для определения момента выдачи (ш+1) заготовки после очеред- ного простоя (триггер в единичном состоянии после очередного простоя означает, что было выдано (ш+1) за- " готовок, а триггер в нулевом состоянии - (m+1) заготовок не выдано, 16 2 блок 7 элементов И, предназначенный для передачи временных импульсов на соответствующий счетчик интервалов времени, блок 8 счетчиков, предназначенный для отсчета временных интервалов между двумя соседними выдачами соответственно, первый блок 9 ключей, служащий для передачи информации, содержащейся в счетчиках блока счетчиков в сумматор, блок 10 элементов НЕ, предназначенный для запрета передачи информации из счетчика блока счетчиков, в котором производится отсчет временного интервала, в сумматор, элемент 11 памяти, предназначенный для запрета передачи информации из счетчиков блока счетчиков в сумматор при очередном простое, второй элемент ИЛИ 12, первый элемент И 13, второй счетчик 14, предпредназначенный для определения коэффициента усреднения, первый блок 15 задержки, первый элемент ИЛИ 16, второй триггер 17, предназначенный для фиксации начала простоя, второй блок

18 задержки, третий элемент И 19, третий счетчик 20, предназначенный для определения времени простоя, перпервый сумматор 21, предназначенный для суммирования временных интервалов, зафиксированных в счетчиках блока 8 счетчиков, второй блок 22 ключей, третий блок 23 задержки, второй сумматор 24, четвертый блок

25 ключей, второй регистр 26 памяти, второй элемент И 27, третий блок 28 . ключей, делитель 29, первый регистр

30, блок 31 элементов ИЛИ, индикатор 32.

Устройство работает следующим образом.

При запуске устройства все блоки сбрасываются в нулевое состояние. В регистр 26 вводится вручную средний интервал выдачи, соответствующий до

i" запуска устройства (Т; ).

При первом срабатывании датчика

1 сигнал от датчика поступает на вход триггера 2 и на вход. сброса триггера 17. С инверсного выхода триггера 17 единичный сигнал поступает на вход сброса счетчика 20. С выхода триггера 2 поступает сигнал на вход счетчика 4, который производит отсчет номера выданной заготовки (циклично от единицы до ш+1), а с выхода этого счетчика в виде двоичного кода поступает сигнал на вход

1280416 дешифратора 5. С выхода дешифратора поступает разрешающий сигнал на первый вход первого элемента блока 7 элементов И. На вторых входах элементов блока 7 элементов И поступают сигналы от генератора 3.

Если номер выданной заготовки равен "1", то срабатывает первый элемент блока 7 элементов И и с его выхода поступают импульсы (частотой 10 йр) на вход первого счетчика блока

8 счетчиков. Одновременно с выхода дешифратора 5 поступает сигнал на элемент ИЛИ 12 а с выхода этого элемента поступает сигнал на вход элемента И 13. На другой вход элемента И 13 поступает сигнал "Разрешение" от инверсного выхода триггера б (при первоначальном запуске устройства триггер обесточивается и 20 инверснЫй выход устанавливается в состояние "1").

Одновременно с инверсного выхода триггера б поступает сигнал на вход блока 25 ключей. С выхода элемента

И 13 единичный импульс поступает на вход счетчика 14 (в котором формиру-. ется коэффициент усреднения, равный единице, при первом импульсе выдачи, т ° е. ш=1). С выхода счетчика 14 пос- 30 тупает код, соответствующий коэффициенту усреднения на вход делителя 29.

Одновременно с выхода дешифратора

5 поступает сигнал на первый элемент

НЕ блока 10, а с его выхода поступаФ ет (нулевой) сигнал запрета на первый ключ блока 9 ключей. Также поступает сигнал с выхода дешифратора 5 на вход элемента 11 памяти. С выхода 40 элемента памяти поступает разрешаю(щий сигнал на ключи блока 9 ключей.

Одновременно с выхода триггера 2 поступает сигнал на вход блока 15 45 задержки (блок задержки срабатывает после того, как сработают счетчик 4, деплфратор 5, соответствующий элемент НЕ блока 10 и блок 7 элементов И) и через соответствую- 50 щее время с выхода блока 15 задержки поступает разрешающий сигнал на ключи блока 9 ключей. Одновременно с выхода блока 15 задержки поступает сигнал на блок 22 ключей. 55

Посредством блока .9 ключей производится перепись информации из счетчиков блока 8 счетчиков в сумматор

21 (кроме того счетчика, в котором производится отсчет текущего временного интервала).

Одновременно с выхода триггера 2 поступает сигнал на вход блока 18 задержки и элемента И 27. С выхода блока 18 задержки (блок задержки срабатывает на появление сигнала на выходе после того, как сработают блок t5 задержки, блок 9 ключей и сумматор 2 1) поступает сигнал на блок 28 ключей. Одновремено с выхода блока 18 задержки поступает сигнал на вход блока 23 задержки (блок задержки срабатывает мгновенно при поступлении сигнала на вход, сигнал на выходе исчезает с задержкой после исчезновения сигнала на входе), а с выхода поступает сигнал на сброс триггера 2 и на вторые входы блоков 22 и 25 ключей, При этом блок 22 подключает выходы сумматора

21 к входам сумматора 24 (при первом срабатывании датчика 1 выходной код сумматора 2 1 равен нулю).

Аналогично блоком 22 ключей подключается код, соответствующий среднему интервалу выдачи до запуска устройства (Т.) из регистра 26 па1 мяти в сумматор 24 ° В сумматоре 24 суммируются коды с выходов регистра

2б памяти и сумматора 2 1 (при первом срабатывании датчика 1 вычисленная сумма в сумматоре 24 равна Т.). С выхода сумматора 24 поступает код на вход делителя 29. В нем вычисляется средний интервал после первой выдачи, равный

Т,+Т;

Т г 2

С выхода делителя 29 код, соответствующий среднему интервалу между выдачами после первой выдачи поступает на вход регистра 30, а с выхода регистра 30 поступает на входы блока

28 ключей и блока 31 элементов ИЛИ.

С выхода блока 31 элементов ИЛИ код, соответствующий среднему интервалу после первой выдачи, поступает на

1 индикатор 32 и на управление

При втором срабатывании датчика

1 все блоки устройства функционируют аналогично первой выдаче, только разница в том, что содержимое счетчика 4 увеличивается на единицу и равно двум. При этом производится подсчет. импульсов частотой Хр во втором счетчике блока 8 счетчиков.

5 128

В счетчике 14 устанавливается коэф— фициент усреднения, равный m†=. Посредством блока 9 ключей производит-. ся перепись информации из первого счетчика блока 8 счетчиков на вход сумматора 2 1. На выходе сумматора

2 1 получаем код, соответствующий текущему временному интервалу между первой-и второй выдачами.

В сумматоре 24 формируется сигнал, соответствующий величине (T, +

+ Т;), а в делителе 29 вычисляется средний интервал между двумя выдачами, равный

Т, + T;

При выдаче третьей, четвертой и т.д. m îé заготовки все блоки устройства функционируют аналогично первой и второй выдаче и устройством вычисляется (для каждой выдачи) средний интервал между выдачами по формуле (1) .

При выдаче (m+1) заготовки срабатывает второй выход счетчика 4. С выхода счетчика 4 поступает сигнал на вход триггера 6, который устанавливается в единичное состояние (на инверсном выходе триггера усуанавливается "нулевой" сигнал). Инверсным выходом триггера 6 запирается элемент И 13. Одновременно прекращается подача импульсов на счетчик 14, в котором для всех последующих выдач устанавливается коэффициент усреднения, равный m. Одновременно инверсным выходом триггера 6 запирается блок 25 ключей, посредством которого запрещается передача содержимого регистра 26 памяти в сумматор 24.

Одновременно с прямого выхода триггера 6 поступает сигнал на второй вход элемента И 27. Элемент И 27 срабатывает и своим выходом сбрасывает содержимое регистра 26.

Одновременно с прямого выхода триггера 6 поступает сигнал на вход блока 28 ключей. На другой вход блока 28 ключей поступает сигнал с вьцсода блока 18 задержки.

Таким образом, блок 28 ключей срабатывает и информация из регистра

30 переписывается в регистр 26, т.е. при каждой вьдаче изделий в регистре

26 памяти переписывается. новое значе45

Одновременно с выхода триггера

17 сигнал поступает на вход элемента И 19, па другой вход которого поступает сигнал от генератора 3. С выхода элемента И 19 импульсы частотой и поступают на вход счетчика

20, с выхода которого величина, соответствующая времени простоя, через блок 31 элементов ИЛИ поступает на индикатор 32.

При поступлении первого импульса вьдачи от датчика 1 (после простоя) сбрасывается триггер 17 и своим инверсным выходом обнуляет содержимое счетчика 20. В дальнейшем устройство

04 16 ние среднего рассчитанного текущего интервала между выдачами.

При выдаче (m+2) заготовки счетчик 4 начинает счет нового цикла, т.е. начинается счет от единицы до ,(m+1) .

При этом с выхода счетчика 4 в виде двоичного кода поступает сигI нал на вход дешифратора 5, с выхода !

О которого поступает разрешающий сигнал на первый вход первого элемента блока 7 элементов И. Первый элемент блока 7 элементов И срабатывает и с его выхода сигнал с частотой Г поступает на вход первого счетчика блока 8 счетчиков (первым импульсом обнуляется содержимое первого счетчика блока счетчиков) ° Первым счетчиком блока 8 счетчиков отсчитывается ин20 тервал выдачи до прихода сигнала от последующей выдачи. При последующих выдачах срабатывают соответствующие счетчики блока 8 счетчиков. Если величина содержимого какого-либо счет25 чика блока 8 счетчиков больше величины, соответствующей началу простоя, то на втором выходе счетчика блока 8 счетчиков (где фиксируется текущий интервал между выдачами) появляется сигнал, фиксирующий начало простоя, который поступает с выхода счетчика блока 8 счетчиков на вход элемента ИЛИ 16. С выхода элемента ИЛИ 16 сигнал поступает на вход триггера 17, 35 который устанавливается в единичное состояние. Одновременно с выхода элемента ИЛИ 16 сигнал поступает на входы сброса счетчика 14 и элемента 11 памяти.

40 С выхода триггера 17 сигнал поступает на сброс счетчика 4, триггера 6, регистра 30 и всех счетчиков блока 8 счетчиков.

7 1280416 8 начинает функционировать аналогично третьего триггера, первый выход коуказанному. торого соединен с вторыми входами третьего блока ключей и второго элеформула изобретения

Устройство для контроля производительности нагревательной печи, содержащее датчик, генератор импульсов, первый и второй счетчики, делитель и первый элемент И, о т л и ч а ю- !О щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены триггеры, третий счетчик, элементы ИЛИ и И, индикатор, элемент памяти, сумматоры, регистры, блоки 15 задержки, блоки элементов И и ИЛИ, блоки ключей, блок элементов НЕ, блок счетчиков и дешифратор, выход датчика соединен с первьМи входами первого и второго триггеров„ выход 20 первого из которых подключен к первым входам первого счетчика и второго элемента И и к входам первого и второго блоков задержки, выход первого из которых соединен с первы- 25 ми входами первого и второго блоков ключей, выход первого из которых через первый сумматор подключен к второму входу второго блока ключей, выход которого соединен с первым 30 входом второго сумматора, выход которого подключен к.первому входу делителя, выход которого соединен с первым входом первого регистра, выход которого соединен с первыми входами блока элементов ИЛИ и третьего блока ключей, выход которого подключен к первому входу второго регистра, выход которого соединен с первым входом четвертого блока ключей, 4р выход которого подключен к второму входу второго сумматора, первый выход второго триггера соединен с первыми входами блока счетчиков, третьего элемента И, третьего триггера и с вторыми входами первого регистра и первого счетчика, первый выход которого подключен к второму входу ! мента И, выход последнего подключен к второму входу второго регистра, выход второго блока задержки соединен с третьим входом третьего блока ключей и с входом третьего блока задержки, выход которого подключен к третьему входу второго блока ключей и к вторым входам четвертого блока ключей и первого триггера, второй выход третьего триггера соединен с третьим входом четвертого блока ключей и с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго счетчика, выход которого соединен с вторым входом делителя, первый выход блока счетчиков через первый элемент ИЛИ подключен к вторым входам второго счетчика и второго триггера и к первому входу элемента памяти, выход:: которого соединен с вторым входом первого блока ключей, второй выход первого счетчика через дешифратор подключен к входам второго элемента

ИЛИ, блока элементов НЕ, к второму входу элемента памяти и к первому входу блока элементов И, выход которого соединен с вторым входом блока ,счетчиков, второй выход которого подключен к третьему входу первого блока ключей, выход блока элементов

НЕ соединен с четвертым входом первого блока ключей, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу первого элемента И, выход генератора импульсов соединен с вторыми входами блока элементов И и тре-. тьего элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего счетчика, выход которого соединен с вторым входом блока элементов ИЛИ, выход которого подключен к входу индикатора, второй выход второго триггера соединен с вторым входом третьего счетчика.

1280416

Составитель Г. Усачев

Редактор М. Дылын Техред В.Кадар Корректор М. Шароши

Заказ 7054/44 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,