Устройство автоматического программного управления процессом выплавки стали и сплавов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I655O7

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42q, 6

21ll, 156о

Заявлено 30.111.1963 (№ 828012/26-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

МПК 6 05d

Н 05b

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

УДК

Вск(„.ЮЛч1, Я

Опубликовано 12.Х.1964. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 2.XII.1964

БИЬЛИ()ТЕКА

Авторы изобретения А. Н. Котиков, В. Н. Пастухова, Ю. E. Ефроймович, В. М. Виноградов, В. А. Колчанов, В. Е. Пирожников, В. П. Цуканов, А. М. Мартынушкин и В. И. Коняшин

Заявитель

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ И СПЛАВОВ

Подписная группа JH 148

Известны устройства автоматического программного управления процессом выплавки стали и сплавов в дуговых печах по заданной программе, содержащие блок программного управления и промежуточные блоки: блок регулирования температуры металла; блок учета расхода электроэнергии; блок управления трансформатором; блок взвешивания шлакообразующих и легирующих.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем блок программного управления выполнен в виде электрически связанного с промежуточными блоками посеребренного металлического барабана с укрепленными на нем стандартными перфокартами управляющих признаков. Вдоль них смонтированы токосъемники, подключенные через двухобмоточные реле в токосъемникам барабана, на котором укреплена перфокарта выбора технологического режима заданной марки стали. Такое выполнение блока программного управления поможет установить необходимый порядок чередования технологических операций и температурного режима металла. В плечи моста блока регулирования температуры металла включены дискретный, управляемый от блока программного управления делитель напряжения и дополнительный реохорд, а в диагональ моста включен управляемый от блока программного управления делитель напряжения, состоящий из двух сопротивлений, отношение которых пропорционально заданному времени. Это позволяет рассчитать электрическую мощность по данным периодического контроля металла для обеспечения требуемого температурного режима по ходу плавки бесконтактного считывания израсходованного количества электроэнергии и его сравнения с заданным по программе. В блоке учета рас10 хода электроэнергии установлен электрический счетчик, внутри которого размещено следящее устройство. В диагональ его включено высокочувствительное реле, подключенное через реле-искатель и кодирующую диодную

15 матрицу к двухобмоточному реле, соединенному с блоком программного управления.

На фиг. 1 изображена система автоматического управления процессом плавки; на фиг.

2 — блок программного управления; на фиг.

2р 3 — блок регулирования температуры металла; на фиг. 4 — блок учета расхода электроэнергии, Система состоит из устройства 1 контроля температуры металла и устройства 2 футеров25 ки автоматического регулятора 8 перемещения электродов с вычислительным устройством 4, исполнительных механизмов-приводов

5 переключения ступеней напряжения трансформатора, дросселя 6, высоковольтного выЗО ключателя 7, устройства 8 для определения

165507 химического состава металла, взвешивающего устройства 9, индуктора 10, светового табло

11 и устройства 12 автоматического програмного управления процессом плавки в дуговых печах.

Устройство 12 содержит блок 18 программного управления и промежуточные блоки— блок 14 регулятора температуры, блок 15 учета расхода активной энергии, блок 16 времени для определения интервалов плавки, блок 17 управления печным трансформатором, дросселем и высоковольтным переключателем, блок 18 взвешивания шлакообразующих и легирующих и блок 19 управления световым табло.

Перед плавкой стали данной марки технологическую программу, нанесенную на перфокарту вводят в блок 18 программного управления программного устройства 12. В предварительно составленной для данного процесса выплавки стали технологической программе указывают заданные графики электрического и температурного режимов, длительность интервалов плавки, порядок выполнения производственных операций и т. д. От блока 18 программного управления через блок 17 управления высоковольтной аппаратуры подается сигнал на привод высоковольтного разъединителя и привод дросселя 6. Зажигаются дуги. Переключение ступеней напряжения трансформатора 20 производится по достижении температуры футеровки или по времени, или при израсходовании заданного количества электроэнергии, Блок 14 регулятора температуры металла связан с устройствами контроля температуры металла и футеровки и воздействует на вычислительное устройство 4 для поддержания заданного количества электроэнергии в печи.

Устройство 9 для взвешивания легирующих и шлакообразующих управляется как от блока 18 программного управления через блок 18 взвешивания, так и ручным способом.

По данным устройства 8 для определения химического состава металла вычислительным элементом блока. 18 взвешивания шлакообразующих и легирующих рассчитываются требуемые количества легирующих материалов и выдается команда взвешивающему устройству

9 для присадки в печь соответствующих легирующих материалов.

При наличии на печах индукционного устройства 10 блок 18 программного управления включает в отдельные интервалы плавки устройства 10 индукционного перемешивания жидкого металла.

Блок 17 управления печным трансформатором, дросселем и выключателем обеспечивает подъем электродов до обрыва дуг, отключение печи, переключение ступеней напряжения на заданную и включение печи в работу.

Поступающие на исполнительные механизмы от блока 18 программы команды дублируются световой сигнализацией на световом табло 11.

Блок 18 программного управления содержит два металлических барабана — большой 21 и малый 22, приводимые во вращение соответственно от двигателей 28 и 24, двухобмоточное реле 25 для определения направления поворота большего барабана, дискриминатор 26 логического анализа информации, преобразователь 27 хода в управляющие команды.

На большом металлическом посеребренном

1р барабане укреплены пять стандартных перфокарт 28, на которые нанесены все возможные режимы работы печи. Различное сочетание их обеспечивает возможность управления процессом выплавки стали всех марок, производимых на данной печи. Конструкция барабана 21 такова, что любая из перфокарт может быть легко заменена.

Вдоль образующей большого барабана неподвижно закреплены токосъемники 29, с по2п мощью которых считываются задания (по расходу электроэнергии, температура металла, длительности технологических интервалов и т. д.) . Конструктивно элемент токосъемника выполнен в виде вращающегося ролика 80, 2 ось которого укреплена на упругой пластине

81. Для улучшения контакта вращающийся ролик прижимается к посеребренной поверхности барабана дополнительной плоской пружиной.

30 Поворот большого барабана 21 в нужном направлении и на заданную позицию определяется заданием, закодированным на перфокарте 82, определяющим технологическую программу выплавки стали данной марки. На3 правление вращения при этом обеспечивает минимальный угол перемещения барабана до его остановки в нужном положении.

Управление поворотом малого барабана 22 с перфокартой выбора технологического ре40 жима на следующую позицию (шаг) осуществляется по команде, получаемой от дискриминатора логического анализа информации и от большого барабана и вырабатываемой путем преобразования кода в управляющие

45 команды. Преобразователь кода в управляющие команды и дискриминатор логического анализа информаций выполнены на многоконтактных реле. Электрический контакт с барабанами осуществляется в момент попадания

SO ролика в соответствующее отверстие на перфокарте Такая конструкция токосъемника позволяет использовать перфокарту длительное время без ее замены.

Процесс сравнения двух многоразрядных

S5 двоичных чисел параллельного кода, условно обозначающих позиции барабана, начинается со старшего разряда. Разность между фактической и заданной позициями большого барабана обуславливает срабатывание двухобмоточного реле 25, которое определит направление вращения большого барабана. Когда разность станет равна нулю, якоря всех реле будут находиться в отпущенном состоянии, большой барабан остановится, т. е. его новое

65 положение будет соответствовать заданному, 165507

Предмет изобретения

1, Устройство автоматического программного управления процессом выплавки стали и

Расчет электрической мощности по данным устройства 1 контроля температуры металла осуществляется блоком 14 автоматического регулирования температуры металла. Разность измеренной и заданной температуры A7 получается в диагонали моста, образованного с одной стороны дополнительным расходом 83, встроенным в электронный потенциометр 84, измеряющий температуру металла при помощи термопары 85, а с другой стороны дискретным управляемым от блока программы делителем 8б напря>кения. Напряжение, пропорциональное разности температур подается на делитель, образованный сопротивлениями 87 и 88, уменьшается пропорционально длительности интервала плавки (A z), задаваемого блоком программы, в пределах которого будет производиться регулирование температуры металла. Напряжение, пропорциональное требуемому изменению задания по мощности

ЛР, через преобразователь 89 подается на вычислительное устройство, которое при помощи автоматического регулятора перемещения электродов поддерживает заданную мощность.

В блоке учета расхода электроэнергии в качестве датчика импульсов применен постоянно установленный на печи счетчик активной энергии, в который вмонтировано фотосопротивление 40 и электрическая лампочка 41. Часть диска 42 счетчика расхода электроэнергии зачернена. Это позволяет осуществлять бесконтактное считывание показания счетчика активной энергии. Фотосопротивление 40 является одним из плеч моста, в диагональ которого включено высокочувствительное реле 48.

Это реле выдает электрические импульсы на реле-искатель 44 при каждом обороте диска счетчика активной энергии. Импульсы с контактов реле-искателя через кодирующую диодную матрицу 45 поступают на обмотки соответствующих реле 4б сравнения. При поразрядном совпадении импульсов, поступающих от диодной матрицы и от большого барабаня блока программы, якоря всех реле 4б будут опущены и через комбинацию нормальнозакрытых контактов реле 47 пройдет импульс на дискриминатор логического анализа информации блока программного управления для поворота малого барабана с перфокартой выбора технологической программы на следующую позицию (шаг). сплавов в дуговых печах, содер>кащее блок программного управления и промежуточные блоки — блок регулирования температуры металла, выполненный по типу моста сопротивления, блок учета расхода электроэнергии со следящим устройством, содер>кащим электрический источник света для подсветки зачерненного сектора вращающегося диска счетчика расхода активной энергии и фотосопротивление, блок управления трансформатором, блок взвешивания шлакообразующих и легирующих, воздействующие па исполнительные устройства, отличающееся тем, что, с целью выполнения заданного порядка чередования технологических операций и температурного режима металла, блок программного управления выполнен в виде электрически связанного с проме>куточными блоками посеребренного металлического барабана с укрепленными на нем стандартными перфокартами управляющих признаков, вдоль которых смонтированы токосъемники, подключенные через двухобмоточные реле к токосъемникам барабана, на котором укреплена перфокарта выбора технологического режима заданной марки стали.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расчета электрической мощности по данным периодического контроля металла для обеспечения требуемого температурного режима по ходу плавки, в плечи моста блока регулирования температуры металла включены дискретный, управляемый от блока программного управления делитель напряжения и дополнительный реохорд, а в диагональ моста включен управляемый от блока программного управления делитель напряжения, состоящий из двух сопротивлений, отношение которых пропорци заданному времени.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью бесконтактного считывания израсходованного количества электроэнергии и его сравнения с заданным по программе, в блоке учета расхода электроэнергии установлен электрический счетчик, внутри которого размещено следящее устройство, в диагональ его включено высокочувствительное реле, подключенное через реле-искатель и кодирующую диодную матрицу к двухобмоточному реле, соединенному с блоком программного управления, 165507

Фиг. 3

Уиг,4

Составитель Г. В. Чуйко

Редактор Н. С. Коган Техред А. А. Камышникова Корректор Т. В. Муллина

Заказ 3027/10 Тираж 1475 Формат бум. 60X90

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

1

1,1

I

I

47