Система слежения за перемещением заготовок в кольцевой печи

 

Изобретение относится к автоматизации металлургического производства, а именно к автоматическому слежению за перемещением заготовок и их информационному сопровождению в процессе нагрева в кольцевых печах. Цель изобретения - увеличение производительности, сокращение расхода топлива на нагрев металла и выхода некондиционной продукции путем повышения точности и надежности слежения и информационного сопровождения металла в кольцевой печи. За каждым радиусом пода печи закреплен регистр в блоке 6 регистров. Посад каждой заготовки в печь фиксируется блоком 8, а выгрузка - блоком 15. Исходные данные о поступающих на загрузку заготовках хранятся в блоке 7. Поворот пода печи фиксируется датчиком 1 угла поворота, в блоке 3 определяются номера радиусов пода печи, на которых производится загрузка и выгрузка заготовок, и соответствующие им регистры в блоке 6, в первый из которых записывается информация о загружаемых в печь заготовках, а во втором стирается информация после выгрузки последней заготовки. Элемент 4 сравнения формирует сигнал "Начало партии заготовок", а элемент 5 сравнения формирует сигнал "Конец партии заготовок". Оба сигнала записываются в соответствующие регистры блока 6. Информация регистров блока 6, а также номер радиуса, определяемый в блоке 3, выдаются на индикацию (блок 2) и в АСУ тепловым режимом зон кольцевой печи. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК, (51)5 С 21 D 11/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕ1 ЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4478286/23-02 (22) 05.09.88 (46) 15.07.90, Вюл. ¹ 26 (71) Криворожский филиал Киевского института автоматики им.XXV съезда

КПСС (72) В,Я. Певчук, С.Н. Мисько и В.Г. JIayAep (53) 621. 771. 3 (088-. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1310604, кл. Р 27 D 19/00, 1987, Авторское свидетельство СССР

¹ 1452853, кл. С 21 D 11/00, F 27 В 13/14, 1987. (54) СИСТЕМА СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПЕРЕМЕ1ЦЕНИЕМ ЗАГОТОВОК В КОЛЬЦЕВОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к автоматизации металлургического производства, а именно к автоматическому слежению за перемещением заготовок и их информационному сопровождению в процессе нагрева в кольцевых печах.

Цель изобретения — увеличение производительности, сокращение расхода топлива на нагрев металла и выхода некондиционной продукции путем повы- . шения точности и надежности слежения

„„SU„„1578219 А 1

2 и информационного сопровождения металла в кольцевой печи. 3а каждым радиусом пода печи закреплен регистр в блоке 6 регистров. Посад каждой заготовки в печь фиксируется блоком

8, а выгрузка — блоком 15. Исходные данные о поступающих на загрузку заготовках хранятся в блоке 7. Поворот пода печи фиксирует датчик 1 угла поворота, в блоке 3 определяются номера радиусов пода печи, на которых производится загрузка и выгрузка заготовок. В первый из регистров в блоке 6 записывается информация о загружаемых в печь заготовках, а во втором стирается информация после выгрузки последней заготовки. Элемент 4 сравне-. ния формирует сигнал "Начало партии заготовок", а элемент 5 сравнения— сигнал Конец партии заготовок". Оба сигнала записываются в соответствующие регистры блока 6. Информация регистров блока 6, а также номер радиуса, определяемый в блоке 3, выдаются на индикацию (блок 2) и в АСУ тепловым режимом зон кольцевой печи. .2 ил..

1578219

Изобретение относится к автоматизации Металлургического производства, а именно к автоматическому слежению за перемещением заготовок и их инфорэ мационному сопровождению в процессе нагрева в кольцевых печах.

Цель йзобретения - увеличение производительности, сокращение расхода ! топлива на нагрев металла и выхода некондиционной продукции путем повышения точности и надежности слежения и информационного сопровождения металла в кольцевой печи.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы слежения за перемещением saготовок в кольцевой печи; на фиг.2— блок-схема определения номера радиуса пода печи.

Система (фиг. 1) содержит датчик 1 20 угла поворота пода печи, блок 2 индикации, блок 3 определения номера радиуса пода йечи, элементы 4 и 5 срав- нения, блок 6 регистров, блок 7 хранения наряд-задания, блок 8 фиксации 25 момента посада заготовки, источник 9 сигнала "0", источник 10 сигнала "1", реверсивный счетчик 11, регистр 12 памяти, блоки 13 и 14 элементов И, блок

15 фиксации момента выгрузки заготов- щ .ки, блок 16 реверсивных счетчиков и блок 17 элементов сравнения. Под позицией 18 на блок-схеме обозначена автоматизированная система управления тепловым режимом зон кольцевой печи (АСУТР) .

В качестве датчика 1 угла поворота .пода печи используется кодовый датчик (например КД-ЗМ). Датчик жестко крепится к валу пода кольцевой печи.и преобразует угол поворота пода относительно окна загрузки печи в параллельный двоичный код. При повороте пода на 360 датчик сбрасывается в нулевое состояние. 45

° Блок 2 индикации предназначен для отображения параметров посаженных заготовок в соответствии с их распо. ложением по зонам печи.

Блох 3 определения номера радиуса пода печи (фиг. 2) предназначен для определения на основании показаний кодового датчика 1 номера радиуса йода печи, находящегося напротив окна загрузки. Блок 3 состоит из дещифратора 19 и матрицы 20 памяти.

Матрица 20 памяти представляет собой и ячеек памяти, в которых хранятся введенные до. запуска системы значения номеров всех п радиусов пода (в одной ячейке хранится одно значение номера радиуса). Количество выходов дешифратора 19 также равно и, причем каждый выход соединен с одной соответствующей ячейкой памяти матрицы 20. На вход дешифратора 19 поступает код с выхода датчика 1. При этом на выходах дещифратора 19 формируется и-разрядное двоичное слово, на одном иэ разрядов которого — единичный уровень, на всех остальных — нулевые.

Номер выхода дешифратора 19, на котором формируется единичный сигнал, зависит от кодовой комбинации на его входах.

Этот единичный сигнал разрешает считывание значения номера радиуса пода печи, находящегося напротив окна загрузки, из соответствующей ячейки матрицы 20 памяти на входы блока

2 индикации и АСУ .ТР 18.

Элементы 4 и 5 сравнения предназначены для формирования сигналов

"Начало партии заготовок" и "Конец партии заготовок" соответственно.

Первый сигнал формируется в момент окончания посада первой заготовки каждой загружаемой в печь партии заготовок. В этом случае содержимое реверсивного счетчика 11 всегда равно нулю. Второй сигнал формируется в момент окончания посада последней заготовки. каждой партии. При этом в реверсивном счетчике 11 всегда записан код числа "1".

В блоке 6 регистров реализована модель кольцевой печи в виде набора регистров. За каждым радиусом пода печи закреплен свой регистр, т.е. количество регистров в блоке 6 рав» но и.

При загрузке заготовки на радиус информация о ее параметрах записывается в соответствующий этому радиусу регистр блока 6, а при выгрузке по" следней заготовки из радиуса осуществляется очистка информации в соответствующем регистре блока 6, Блок 7 хранения наряд-задания представляет собой набор регистров, в которые перед началом смены вводят исходные данные (номера .партии, номер плавки, марку стали, количество заготовок в партии, размеры заготовок и т.д.) каждой партии заготовок в порядке их поступления на загрузку.

5 157821

По сигналу "Начало партии заготоlt вок осуществляется считывание информации по загружаемой в печь партии из первого регистра блока 7 в регистр 12 памяти, а информация всех

5 регистров сдвигается на один регистр вверх. Выход регистра 12 памяти соединен с информационными входами всех регистров блока 6. В этом регистре информация по загружаемой партии заготовок хранится до начала посада последующей в соответствии с нарядзаданием партии. В момент посада первой заготовки на каждый из радиусов информация, хранящаяся в регистре 12 памяти, записывается в соответствующий регистр блока 6, Блок 8 фиксации момента посада заготовки формирует импульс при по- 29 садке каждой заготовки в печь, а блок

15 фиксации момента выгрузки заготовки - при выгрузке каждой заготовки из печи. Каждый из блоков содержит логический узел и формирователь импульсов 25 (например, одновибратор).

Логический узел блока 8 анализирует сигналы о наличии металла в рабочей зоне загрузочной машины и о перемещении загрузочной машины в печь, а логический узел блока 15 — сигналы о наличии металла в рабочей зоне выгруэочной машины и о перемещении выгрузочной машины из печи, При наличии указанных сигналов логическими узлами запускаются формирователи импуль35 сов. В противном случае импульсы на выходах блоков 8 и 15 не формируются.

Наличие заготовки в рабочей зоне загрузочной и выгрузочной машин фиксируется датчиками наличия, а перемещение машины в печь и из печи — сигналами от систем управления их приводами.

В качестве источников 9 и 10 сиг- 45 налов "0 и 1 могут быть использованы, например, шина ОВ и шина +5 В соответственно.

Каждому регистру в блоке 6 (каждому радиусу пода печи) соответствуют элемент И в блоках 13 и 14, реверснвный счетчик в блоке 16 и элемент сравнения в блоке 17, Каждый i-й выход дешифратора 19 блока 3, кроме i-й ячейки матрицы 20 памяти, соединен также с выходом "Запись" i-го регист-. ра блока 6 и с вторыми входами i-го элемента И блока 13 и j-го элемента

И блока 14. Соотношение между i u j

9 6 выбрано таким образом, что, если ь-и рациус находится напротив окна загрузки печи, то j-й радиус в этот момент находится напротив окна выгрузки е

На первые входы всех элементов И блока 13 поступают импульсы с выхода блока 8 фиксации момента посада saroтовки, а на первые входы всех элементов И блока 14 — импульсы с выхода блока 15 фиксации момента выгрузки заготовки. Выходы i-x элементов И блоков 13 и 14 соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами

i-го реверсивного счетчика блока !6.

При посаде очередной заготовки на

i-й радиус пода печи содержимое i-ro реверсивного счетчика блока 16 увеличивается на единицу, а при выгрузке заготовки с i-ro радиуса уменьшается на единицу, т.е. содержимое i--го счетчика блока 16 всегда соответствует числу заготовок, расположенных на i-м радиусе в печи. Выход каждого

i-ro счетчика блока 16 соединен с информационным входом i-го регистра блока 6 н с первым входом i-ro элемента сравнения блока 17, Вторые входы всех элементов сравненпя блока 17 соединены с выходом источника 9 сигнала "О, а выход каждого i-го элемента сравнения — с входом "Сброс"

i-га регистра блока 6.

В реверсивньп счетчик 11 перед запуском системы вводят код числа 1 .

Запуск системы осуществляется перед посадом в печь первой в соответствии с наряд-заданием партии заготовок.

Система работает следующим образом.

При вращении пода печи на выходе кодового датчика 1 формируется значение угла поворота нада относительно окна загрузки в виде параллельного двоичного кода, которое поступает на входы дешифратора 19 блока 3 определения номера радиуса пода печи.

На i-и выходе дешифратора 19 формируется единнчньп сигнал, по которому осуществляется считывание номера. i-ro радиуса NP; из матрицы 20 памяти на входы блока 2 индикации и АСУ TP 18. Кроме этого, единичный сигнал с i-ro выхода дешифратора 19 поступает на вход "Запись" i-го регистра блока 6, разрешая запись в этот регистр информации о загружаемых

1578219 на Радиус НР1 заготовках, и на вторые входы i"ro элемента И блока 13 и j-го элемента И блока 14 (NP - ра) диус, находящийся напротив окна выгрузки печи).

В момент посада первой после начального запуска системы заготовки на выходе блока 8 фиксации момента посада заготовки формируется импульс, 1п поступаюпр и на вычитающий вход счетчика 11 и суммирующий вход i-ro счетчика блока 16, При этом содержимое счетчика 11 становится равным нулю, а содержимое i-го счетчика блока 16 - 15 единице. На выходе элемента 4 сравнения, сравнивающего содержимое счетчика 11 с нулем, формируется сигнал "Начало партии заготовок", а на выходе i-ro элемента сравнения блока 17 вЂ, сигнал нулевого уровня .(т.е. снимется: сигнал на входе "Сброс"

i-го регистра блока 6). Сигнал "Начало партии заготовок" записывается в i-й регистр блока 6 и, кроме того, 25 поступает на управляющий вход блока

7 хранения наряд-задания, вызывая считывание информации из его первого регистра в регистр 12 памяти. Значение количества заготовок в партии, кроме того, записывается в реверсивный счетчик 11. При этом вся инфор- мация блока 7 сдвигается на один регистр вверх, а информация, хранящаяся в регистре 12 памяти, записывает- 35 ся в i-й регистр блока 6. В этот же регистр записывается и содержимое

i-ro счетчика бл ка 16.

При посаде, на радиус МР второй заготовки партии импульс с выхода блока 8 фиксации момента посада заготовки уменьшает на единицу содержимое счетчика 11 и увеличивает на единицу содержимое i-ro счетчика блока 16.

Последнее записывается в -й регистр блока 6 на место предыдущей информации о количестве посаженных заготовок на радиусе NP,.

При .очередном перемещении пода печи к,окну загрузки подойдет (i+1)-й радиус. Теперь единичный сигнал будет сформирован на (i+1)-м выходе дешифратора 19 блока 3, который поступит на вход 13апись" (i+1)-ro регистра

55 блока 6 и вызовет считывание из матрицы 20 памяти на входы блока 2 индикации и АСУ TP 18 значения номера . радиуса NP;+, . Запись информации в (i+1)-й регистр блока 6 произойдет после посада на радиус NP;+, первой заготовки, т.е. когда импульс с выхода блока 8 изменит содержимое (i+1)-ro .счетчика в блоке 16 с нуля на единицу и снимается сигнал на выходе "Сброс" (i+1)-ro регистра блока 6 (выходе (i+1)-го элемента сравнения блока 17).

При выгрузке заготовки с радиуса

NP импульс с выхода блока 15 фикса1 ции момента выгрузки заготовки поступит на вычитающий вход 1-го счетчика блока 16, уменьшая на единицу его со" держимое. Когда это содержимое станет равным нулю, т.е. когда из радиуса

NP будет выдана последняя заготовка, на выходе j-ro элемента. сравнения сформируется единичный сигнал, поступающий на вход "Сброс" j-ro регистра блока 6, вызывая стирание хранимой в нем информации.

Рсли на какой-либо радиус пода печи не был осуществлен посад заготовок, то информация в регистр блока 6, соответствующий данному радиусу, не запишется, так как на входе "Сброс" этого регистра будет сигнал единичного уровня, поскольку содержимое соответствующего счетчика в блоке 16 равно нулю.

Когда будет осуществлен посад последней заготовки партии, содержимое реверсивного счетчика 11 станет равным единице. При этом на выходе элемента 5 сравнения, сравнивающего содержимое счетчика 11 с единицей, сформируется сигнал "Конец партии заготовок". который запишется в соответствующий регистр блока 6.

После посада первой заготовки очередной партии счетчик 11 обнуляется, на выходе элемента 4 сравнения сформируется сигнал "Начало партии заготовок", по которому повторяются опи1санные ранее операции.

Информация регистров блока 6. выдается на индикацию (блок 2) и в АСУ

TP 18.

Таким образом, в системе устранен принцип перезаписи информации из регистра в регистр в блоке регистров, что уменьшает вероятность сбоев, Кроме того, в системе не наступают сбои в случаях, если не совпадает количест" во радиусов пода печи, на которых планировалось разместить партию заготовок и фактическое количество ради1578219 усов, на которых осуществлен посад.

В системе также учитывается фактическая выгрузка заготовок, и стирание информации в блоке регистров осуществляется в момент выгрузки последней

5 заготовки иэ радиуса, а не после очередного перемещения пода печи после выгрузки, т.е. система обладает более высокой надежностью и точностью слеже- 10 ния и информационного сопровождения заготовок в процессе их нагрева в кольцевых печах, что позволяет повысить качество нагрева металла, снизить затраты энергетических ресурсов на нагрев, сократить выход некондиционной продукции.

Формула изобретения

Система слежения за перемещением заготовок в кольцевой печи, содержащей датчик угла поворота пода печи, блок индикации, блок определения номера радиуса пода печи, два элемента сравнения, блок регистров, блок хранения наряд-задания, блок фиксации момента посада заготовки, источники сигналов "0" и "1" и реверсивный счетчик, причем выход датчика угла поворота пода печи . соединен с входом блока определения номера радиуса пода печи, суммирующий вход реверсивного счетчика соединен с первым выходом блока хранения наряд-задания, вычитающий вход соединен с выходом блока фиксации момента посада заготовки, а выход — с первыми входами первого и второго элементов сравнения, к вторым входам которых подсоединены соответственно выход источника сигнала "0" и выход источника сигнала "1", выход первого элемента

40 сравнения подсоединен к входу блока хранения наряд-задания и вместе с выходом второго элемента сравнения— . к информационному входу блока регистров, выход которого является выходом системы, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности, сокращения расхода топлива на нагрев металла и выхода некондиционной продукции путем повыщения точности и надежности слежения и информационного сопровождения металла в кольцевой печи, она снабжена регистром памяти, двумя блоками элементов И, блоком фиксации момента выгрузки заготовки, блоком реверсивных счетчиков и блоком элементов сравнения, причем вход регистра памяти соединен с вторым выходом блока хранения наряд-задания, а выход — с информационным входом блока регистров, первые входы первого и второго блоков элементов И соединены соответственно с выходом блока фиксации момента посада заготовки и выходом блока фиксации момента выгрузки заготовки, а выходы — соответственно с суммирующим и вычитающим входами блока реверсивных счетчиков, выход которого соединен с информационным входом блока регистров и с первым входом блока элементов сравнения, второй вход которого подсоединен к выходу источника сигнала "О", а выход — к входу

"Сброс" блока регистров, вход "Запись" которого и вторые входы первого и второго блоков элементов И соединены с первым выходом блока определения номера радиуса пода печи, второй выход которого также является выходом, системы.

1578219

Фю2

Составитель Е. Анисимов

Редактор А. Маковская Техред И.яндык Корректор В. Гирняк

Заказ 1893 Тирах 497 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент.", г. Уятород, ул, Гагарина, 101