Устройство управления процессом тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий в тепловой установке

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 28 С 7/00, Г 05 В 21/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4174621/29-33 (22) 04.01.87 (46) 23.08.88. Бюл.N- 31 (72) Y..Е.Ершов и А.А.1!. абельский (53) 666.972(088.8) (56) Воронов В.Г. и др. Автоматизация тепловых процессов в производстве строительных материалов. - Киев, Будивельник, 1975, с.42.

Там же, с.105. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ВЕТОНН1К И ЖЕЛЕЗОBET0HHbK ИЗДЕЛИЙ В ТЕПЛОВОЙ УСТАНОВКЕ (57) Изобретение относится к системам управления процессом тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий и конструкций и позволяет повысить точность управления.устройство содержит датчик 1 температуры, задатчик 2 температуры, датчик 3 раз1 фигЛ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

„„SU„, 1418290 А1 ности температур поверхности и центра изделик, блок 4 задатчиков интенсивности нагрева и охлаждения иэделий, регулятор 5 температуры, формирователь 6, импульсный прерыватель 7, регулирующик орган 8 подачи теплоносителя в тепловую установку 9, регулирующий орган 10 системы вентиляции в тепловой установке, ультразвуковок датчик 1), временной блок 12. Кроме того, устройство содержит датчик 13 электрохимического потенциала, вторичнык прибор 14, блок 15 дифференцирования и блок 16 управления, которые составляют контур

17 определения оптимальной длительности предварительного выдерживания

I свежеотформованных изделий при темпе ратуре окружающей среды. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1418290

Изобретение относится к системам управления процессом тепловой обра« ботки бетонных H железобетонных иэ-! делий и конструкций.

Целью изобретения является повышение точности управления, Устройст.во поясняется чертежами.

На фиг.l представлена блок»схема устройства „ на фиг.2 - кривые скорос- lp ти изменения электрохимического потенциала в системе разнородные элементы - твердеющий бетон и прочности бетона, определяющие режим тепловой обработки; на фиг.3 — диаграмма замы- 15 кания контактов реле формирователя второго канала регулирования; на фиг.4 ". то же, первого канала регулирования; на фиг.5 - принципиальная схема блока управления процес- 20 сом нагревания и изотермического прогрева изделий; на фиг.6 — принципиальная схема блока управления процессом охлаждения изделий °

Устройство содержит датчик 1 тем- 25 пературы среды в тепловой установке, задатчик 2 наивысшей принятой температуры, датчик 3 разности температур поверхности и центра изделия, блок 4 задатчиков интенсивности нагрева и 30 охлаждения изделий (блок задатчиков допустимого перепада температур при нагревании и охлаждении изделий), ре. гулятор 5 температуры, формирователь

6, импульсный прерыватель 7 (ступенчатый), регулирующий орган 8 подачи теплоносителя в тепловую установку 9, регулирующии орган 10 системы вентиляции в тепловой установке, упьтразвуковой датчик 11, временной блок 4p

12. Кроме того, устройство содержит датчик 13 электрохимического потенциала, вторичный прибор 14, блок 15 дифференцирования и блок 16 управления, которые составляют контур 17 45 определения оптимальной длительности предварительного выдерживания свежеотформованных изделий при температуре окружающей среды.

Порядок работы приборов в различные ,50 периоды цикла тепловой обработки бетон- ных и железобетонных изделий представлен в таблице .

С учетом требуемой очередности работы приборов управление процессом тепловой обработки осуществляют следующим образом.

Б установку 9 загружают изделия, монтируют и подключают к измерительной сети датчики 1,3,11 и установку

9 закрывают. В регуляторе 5 температуры подвижными контактайи линейных реохордов устанавливают: задание на регулирование наивысшей принятой температуры t значение эадатчика

2 (первый канал регулирования) и задания на регулирование разностей

1 температур в процессе нагревания и ъ Ъ охлаждения изделий Ь с„и Ь t значения блока 4 задания (второй канал регулирования) . Задатчики 2 и 4 в сочетании с общим для всех каналов регулирования реохордом регулирующего устройства образуют мос» ты задачи. Так как переключатели датчиков 1 и 3 мостов задатчиков 2 и 4 первого и второго каналов регулирова ния работают синхронно, то в момент подключения определенного датчика к, измерительной схеме регулятора 5 одновременно подключаются соответствующие мост и канал регулирования. Такое устройство регулятора 5 позволя-, ет исключить дополнительный запуск начала программы нагревания или охлаждения (дй„ или gt ) задатчиз з ка 4.

В зависимости от. величины поступа ющего на вход регулятора 5 сигнала, т,е. в зависимости от того, больше или меньше действительное значение регулируемого параметра по отношению к заданному значению, срабатывает реле "Ниже нормы" или "Выше нормы". и замыкает контакты в системе, непосредственно осуществляющей управление регулирующими органами, т.е. в системе формирователя реле 6 (реле

6-Кl - второй канал регулирования, фиг.3, а реле 6-К2 и 6-КЗ вЂ” первый канал регулирования, фиг.4). Такая конструкция (многоканальных) регулятора требует производить подключение регулирующих органов только через реле и позволяет вводить сигналы на переключение с одного канала регулирования на другой непосредственно в схему управления с промежуточными реле, расположенными в реле формирователя 6

Бо временном блоке 12 выставляют значение времени, соответствующее скорости прохождения ультразвука при заданной прочности бетона R> (фиг.2).

После выполнения указанных действий устройство готово к работе, 1418290

Автоматическим выключателем (не показан) подключают к сети переменного тока 220В 50 Гц все приборы устрокства причем регулятор 5 подклюУ .5 чается непосредственно после автоматического выключателя и работает весь . цикл тепловой обработки.

В период предварительного выдерживания иэделий работают приборы 5, 14, 15 и 16. Исполнительный механизм регулирующего органа 8 подачи теплоносителя обесточен (контакт блока 16 разомкнут (фиг.5), привод системы вентиляции не работает (контакт 6-Кб/ 15

/2 блок-реле формирователя разомкнут (фиг.5 и 6).

Регулятор 5 показывает и записывает температуру среды в установке.

Приборы 14,1 5 к 16 контура 17 опреде- 2п ления оптимальной длительности предварительного выдерживания изделик осуществляют контроль процессов струк-. турообразования твердеющего бетона непосредственно в теплообрабатывае- 25 мом изделии путем фиксации изменения величины электрохимического потенциала Е, измеряемого датчиком 13. Электродвижущая сила, пропорциональная величине потенциала, преобразуется 10 вторичным прибором 14 в унифицированный токовый сигнал, поступающий на вход блока 15 дифференцирования, который формирует выходной сигнал, пропорциональный скорости изменения величины электрохимического потенциала (фиг.2). При скорости изменения элек-, трохимического потенциала, равной .. нули, блок 16 управления своим замыкающим контактом подключает к сети пере-4О менного тока реле 6-К4 блок-реле формирователя 6. Размыкающий контакт реле 6-К4/2 отключает приборы 14,15 и 16 от сети питания (не показано), а замыкающий контакт блока 16 шунти- 45 руется замыкающим контактом 6К-4/1 этого же реле б-К4. Контакт 6-К4/1 включает в сеть питания исполнитель-: ный механизм регулирующего органа 8 через размыкающий контакт 6-К5/1 реле 6-К5 и контакты К-KI/1 и 6-Кl/2 реле 6-Кl блок-реле формирователя 6 второго канала регулирования (фиг.5).

Таким образом, регулирующий орган 8 через ступенчатыйимпульсный прерыватель 7 подключился к второму каналу регулирования. Начинается период нагревания из делий, т.е. формирование режима тепловой обработки 18 (фиг.2).

Интенсивность нагревания изделий при подъеме температуры в установке 9 регулируется блоком 4 задатчиков ин-. тенсивности нагрева по разности температур поверхности и центра изделия 6t При отклонении величины от заданного значения gt будут 3 замкнуты или разомкнуты контакты б-Kl/1 и 6-Kl/2 (фиг.3) и тем самым будет подключена к сети череа Ступенчатый импульсный прерыватель 7 либо обмотка открытия, либо обмотка закрытия исполнительного механизма регулирующего органа 8, который будет подавать или прекращать подачу теплоносителя в установку 9.

При достижении температуры среды, контролируемок датчиком 1, наивысшего принятого уровня С ;, срабатывает реле "Выше нормы" регулятора 5, эапктывая реле 6-К2 блока реле формирователя. б, и замыкает контакты

6-К2/3 (диаграмма на фиг.4). Реле

6-К5 блок-реле формирователя 6 попадает под напряжение и своим контактом

6-К5/1 отключает через ступенчатый импульсный прерыватель 7 исполнительный механизм регулирующего органа 8 от контактов 6-Кl/1 и 6"Kl/2 реле б-К1 блок-реле формирователя 6 второго канала регулирования и контактом

6-К5/2 подключает контакты 6-К2/1 и

6-К2/2 системы блок-реле формировате. л 6 первого канала регулирования к ступенчатому импульсному прерывателю

7 и через него к исполнительному "механизму регулирующего органа 8.

Таким образом, регулирующий орган

8 подключается через блок-реле формирователя 6 к первому каналу регулятора 5 и начинается изотермический прогрев изделии при наивысшей принятой температуре Т „, заданной эадатчиком 2.

Одновременно реле 6-К5 своим контактом б-К5/4 (не показан) подключает к сетк питания временной блок 12, который осуществляет контроль прочности твердеющего бетона R5 (фиг.2).

В момент совмещения заданного и декствительного времени прохождения ультразвука, т.е., когда бетон приобретает заданную прочность R (фиг.2), срабатывает выходное реле временного блока 12 и своим замыкающим контактом подключает к сети питания реле 6-К6, которое своим размы".

1418290 кающим контактом 1-К6/1 отключает от питания схему управления процессом нагревания и изотермического прогрева изделий, а контактом 6-К6/2 включает

5 в работу регулирующий орган 10 системы вентиляции, в цепи которой находится контакт 6-К!/3 реле 6-Kl блокреле формирователя 6 второго канала регулирования (фиг ° 6). Одновременно 10 обесточивается блок 12.

Таким образом, первый канал регулирования отключается от регулирующет. го органа 8, прекращая тем самым подачу теплоносителя в установку 9, а к второму каналу регулирования подключается система вентиляции, с включенк— ем которой начинается охлаждение изделик. Интенсивность охлаждения изделии при снижении температуры регу- 2р лируется блоком 4 задатчиков интенсивности охлаждения по разности температур центра и поверхности изделий.

При снижении температуры среды в тепловой установке 9 до принятой 25

t ц срабатывает реле 6-КЗ.блок-реле формирователя 6 первого канала регулирования и своим контактом 6-КЗ/1 отключает систему 10 вентиляции (фиг.6), а контактом 6-КЗ/2 (не пока- 3О эано) включает световую и звуковую сигнализации, свидетельствующие об окончании цикла тепловой обработки, и возвращает устройство в исходное состояние.

Таким образом осуществляют управ ление процессом тепловой обработки с учетом протекания процессов структурообразования в твердеющем бетоне в период предварительного выдерживания свежеотформованных изделий при температуре окружающей среды и температурного перепада по сечению теплообраба-. тываемых изделий при нагревании и охлаждении их в тепловой установке, 45 а также с учетом требуемой прочности бетона и формированием наиболее целесообразного режима тепловок обработки 19 (фиг.2) .

Кроме того, устройство осуществля - 5О ет дистанционный контроль и запись режима тепловок обработки, световую и звуковую сигнализации хода тепловой обработки, контроль параметров и учет расхода теплоносителя.

Устройство позволяет повысить точность управления и непрерывно полу, чать информацию о протекании процес сов структурообразования и твердения бетона, реализовывать эту информацию в предельные соотношения, сравнивать фактические соотношения с требуемыми и на основе этого сравнения управлять процессом тепловок обработки. Зто позволяет улучшить свойства бетона (прочность, водонепроницаемость, агрессивность и долговечность) и по» вышать качество теплообработанных изделий с вь бором наиболее рациональных режимов тепловой .обработки. формула и з о б р е т е н и я

1 ° Устрокство управления процессом тепловок обработки бетонных и железобетоннык изделий в тепловой установке, содержащее датчик температуры среди, задатчик температуры, регулятор температуры, временной блок, ультразвуковой датчик, импульснык прерыватель, регулирующий орган подачи теплоносителя и регулирующий орган системы вентиляции, о т л и— ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью повышения точности управления, оно снабжено датчиком разности температур, задатчиком интенсивности нагрева и охлаждения, формирователем и системой определения оптимальной длительности предварительно"; выдержки свежеотформованных изделик, установленнок на выходе тепловок.установки, причем эадатчик интенсивности нагрева и охлаждения, датчик разности температур, задатчик температуры, датчик температуры среды и первый выход формирователя подключены к соответствующим входам регулятора температуры, ультразвуковок датчик подключен к первому входу временного блока, выход которого соединен с первым входом формирователя, второй выход которого соединен с вторым входом временного блока, второй вход формирователя соединен с выходом регулятора температуры, третий вход формирователя подключен к выходу системы определения оптимальной длительности предварительной выдержки свежеотформованных изделик, первый вход которой подключен к третьему выходу формирователя, четвертый выход которого подключен к регулирующему органу системы вентиляции, пятый выход формкровател» подключен через импульсник прерыватель к регулирующему органу подачи теплоносителя.

1418290

Прибор лаждее излий

Импульсный прерыватель 7

Временной блок 12.2 ° Устройство по п.?, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что система определения оптимальной длительности предварительной выдержки свежеотформованных изделий состоит иэ датчика электрохимического потенциала, вторичного прибора, блока дифференцирования и блока управления, причем датчик электрохимического потенциала, который является вторым входом системы определения оптимальной длительности

Регулятор температуры

Регулирующий орган 8 подачи теплоносителя

Регулирующий орган 1О системы вентиляции

Приборы контура 17 системы определения оптимальной длительности предварительного выдерживания изделий: вторичный прибор 14, блок 15 дифференцирования, блок 16 управления предварительной выдержки свежеотформованных изделий, подключен через последовательно соединенные вторичный прибор и блок дифференцирования к входу блока управления, вход и выход которого являются соответственно вхо дом и выходом системы определения оптимальнои длительнбсти предварительной выдержки свежеотформованных изделий.

l 418290

1418?90

8208

6 И/Я

О08

Составитель А.Кузнецов

Редактор A.ILàíäîð Техред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк

Заказ 4119/25 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

:!роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 11роектная, .4