Система автоматического контроля работы электропушки для забивки чугунной летки доменной печи
Изобретение относится к системам контроля доменных процессов в черной металлургии, в частности на электропушках для забивки чугунных леток доменных печей. Цель изобретения - повышение точности контроля измеряемых параметров, повышение достоверности информации и расширение области применения. При движении поршня вперед ось датчика 1 поворачивается на угол, пропорциональный его ходу. При этом происходит периодическое освещение либо затемнение фотодиодов, а значит изменение напряжения на их анодах. При срабатывании фотодиодов сигналы через преобразователь 2 импульсов поступают в блок 4 управления, где обрабатываются в соответствии с представленным алгоритмом его работы. Информация о режиме работы двигателя механизма прессования снимается с трансформатора 10 тока, а затем через преобразователь 9 ток-код поступает в блок 4 управления. Контроль за положением поршня система осуществляет следующим образом. Например, при замыкании контакта "поршень вперед" этот сигнал через блок 15 ввода дискретных сигналов поступает в блок 4 управления, где анализируется, затем дешифрируется в блоке 5 и поступает на выход управляемого источника 3 напряжения. Напряжение с выхода последнего поступает на светодиоды датчика 1 и информация о перемещении поршня передается на преобразователь 2 импульсов, а затем в блок 4 управления, где происходит суммирование поступивших импульсов. Результат суммирования передается на преобразователь 7 код-ток, а затем - в блок 8 индикаторов. 4 з.п. ф-лы, 19 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
21 В 7/-4
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 46 I 2171/33- .)2 (22) l)1.12.88 (46) 23.12.90. Бюл. Р 47 (71) Особое проектно-конструкторское бюро Научно-производственного объединения Черметавтоматика" (72) Н.И.Нелухин, С.Н.Лысенков, )О.M.Èóòèëèí, В).С.Сидореня и С.А.Ритум (53) 669.162.?7()88.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 419558, кл. С 21 В 7/12, 1974.
Авторское свидетельство СССР
13412 )8, кл. С 21 В 7/24, 1987.
„„80„„1615188 A 1
2 (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
РАБОТЫ ЭЛЕКЧРОПУИКИ ДЛЯ ЗАБИВКИ ЧУГУННОЙ ЛЕТКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ !.57) Изобретение относится к системам контроля доменных процессов в черной металлургии, в частности на электропупп<ах для забивки чугунных леток доменных печей. 1(ель изобретения повышение точности контроля измеряемых параметров, повьппение достоверности информации и расширение области применения. При движении поршня вперед ось датчика 1 поворачивается на угол, пропорциональный его ходу. При этом происходит периодическое освеще1615188 ние либо затемнение фотодиодов, а зна1 чит, изменение напряжения на их анодах. При срабатывании фотодиодов сиг— палы через преобразоватепь 2 импульсов поступают в блок 4 управпения, где обрабатываются в соответствии с представленным апгоритмом его работы. Информация о режиме работы двигателя механизма прессования снимается с 1ð трансформатора 1l) тока, а затем через преобразователь 9 ток — код поступает в блок 4 управления. Контроль за поло;жением поршня система осуществляет следующим образом. Например, при за мыкании контакта "Поршень вперед"
Изобретение относится к системам контроля доменных процессов в черной металлургии, в частности на электро — 25 пушках для забивки чугунных леток доменных печей.
Целью изобретения является повышение точности контроля измеряемых параметров, повышение достоверности ин- 3g формации и расширение области приме— нения .
На фиг. 1 представлена общая схема предлагаемой системы; на фиг. 2 схема датчика счетных и калибровочного импульсов; на фиг. 3 — блок-схема преобразователя импульсов; на фиг.4 то же, преобразователя тока; на фиг. 5 — то же, блока индикаторов; на фиг.б — механическая характеристика М 40 и характеристика тока статора асин— хронного двигателя с короткозамкнутым ротором; на фиг. 7 — графики хода поршня и тока статора двигателя; на фиг. 8 — схема работы механизма прес- 45 сования; на фиг. 9-13 — блок †схе алгоритма работы системы; на фиг. 14
19 — порядок шунтирования дисков световых потоков оптоэлектронных пар и форма сигналов на выходе датчика.
Система состоит из датчика 1, преобразователя 2 импульсов, управляемо— го источника 3 напряжения, блока 4. управления, дешифратора 5, двухканального преобразователя б код — ток, четырехканального преобразователя 7 код — ток, блока 8 индикаторов, преобразователя 9 ток — код, трансформатора 1() тока, реле 11 напряжения, прибоэтот сигнал через бпок 1 5 Ввода дис кретных сигналов поступает в блок 4 управления, где анализируется, затем дешифрируется н блоке 5 и поступает на выход управляемого источника 3 напряжепия. Напряжение с выхода последнего поступает на светодиоды датчика 1 и информация о перемещении поршня передается на преобразователь 2 импульсов, а затем в блок 4 управления, где происходит суммирование поступив шах импульсов. Результат суммирования передается на преобразователь 1 код ток, а затем — в блок 8 индикаторов.
4 з.п. ф — лы, 19 ил. ра 12 регистрирующего, схемы управления электр опуикой с контактами для перемещения поршня А — "Поршень впе— ред", Б — "Пориень назад",  — "Пово— рот вперед", à — "Поворот назад", Д вЂ”",Прижим" и Š— "Защелка", задатчика 13 времени прижима электропуики к летке, задатчика 14 времени динамического торможения, блока 15 ввода дискретных сигналов.
Датчик 1 счетных и калибровочного импульсов (фиг. 1) содержит теплозащитный кожух 16 с экраном от внешних электромагнитных полей и формирова— тель 1? счетных и калибровочного импульсов, образованный светодиодами l8
21 счетными и калибровочными, а также фотодиодами 22,23 и 24,75 счетными и калибровочными, диск 26 с прорезями и лепестком, жестко связанный с осью
27, соединенной с выходным валом кинематического редуктора электропушки.
Блок — схема преобразователя 2 импульсов (фиг. 3) состоит из шинного формирователя 28, двух нормирующих усилителей 29 и 3l), включающих в себя узел 31 согласования, фильтр 32 низкой частоты, прецизионного выпрямителя 33, двух компараторов 34 и 35 напряжения
У инвертора 36, двух элементов ?И-HE
37, 38, триггера 39.
Блок-схема преобразователя 9 ток код (фиг. 4) включает в себя фильтр
4,) низкой частоты, прецизионный выпрямитель 41, узел 4? согласования, аналого-цифровой преобразователь 43, 1 > 1 5188
30 цифровой компаратор 44, шинный 45 формирователь.
Блок-схема блока Я индикаторов (фиг. 5) состоит из генератора 46 им5 пульсов, двоичных счетчиков 47 и 48, цифроаналогового преобразователя 49, делителя 5 ) частоты, дешифратора 51, знакового индикатора 52, четырех индикаторов 53 — 56, состоящих из усили-10 теля 57, компаратора 58, регистра 59 последовательного сдвига, светодиодной матрицы 6 ).
Механизм прессования электропушки после загрузки ее цилиндра леточной массой выполняет два вида работ: уплотнение (прессование) леточной массы в цилиндре электропушки, подачу леточной масси через носок цилиндра в канал чугунной летки. 20
Кроме того, после закрытия летки пушка некоторое время удерживается на ней во избежание выброса не успевшей спечься массы из канала летки.
Механизм прессования электропушки 25 представляет собой сложную электромеханическую систему. При этом уравне- . ние моментов, отнесенное к валу двигателя, имеет вид
М=МД„,ц+М (1) где И „— момент, развиваемый всеми движущимися силами;
М вЂ” момент всех сил сопротивления;
Мдик=Ip - Км - (Л) 35 где I — момент инерции ротора двигателя; (. — угловое ускорение ротора двигателя;
К вЂ” коэффициент, учитывающий мо- 40 менты инерции всех вращающихся масс механизма, кроме ротора двигателя;
И дИ вЂ” необходим для ускорения .всех инерционных масс и зависит 45 от кинематических схем электропривода.
de tà®+ Ps)
М = — — — -= К ст Дg где — сила сопротивления, препятствующая движению поршня;
d — средний диаметр резьбы винта
5 механизма прессования;
Π— угол подъема винтовой линии;
Pg — угол трения в винтовой паре; — передаточное число механизма прессования; — общий КПД механизма;
К p — параметр механизма передачи, Как «идно из (3)
< б tp (+ p)
К (4) р 2i Р определяется конструкцией механизма прессования и для электропушек конкретного типа величина постоянная:
7П2
- - — Р
У (5) где 0 — диаметр поршня;
P — давление леточной массы на поршень;
В свою очередь
P=X (P, (,y), (Ь) где (ц — коэффициент трения массы о стенки цилиндра; — коэф1ициент бокового давления;
g — коэффициент сопротивления сдвигу.
При этом для леточной массы одного состава и электропушки конкретного типа величины 9, (, g, а следовательI но, и Р зависят от объемной плотности массы в цилиндре электропушки, возрастая с ее увеличением.
Таким образом, правая часть выражения (5) отражает зависимость A от физико †химическ свойств леточной массы и размеров цилиндра. Знак минус имеет физический смысл и означает уменьшение угловой скорости вала двигателя с ростом Р.
В механизмах прессования электропушек в основном используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.
Механическая характеристика и ха-. рактеристика тока статора этих двигателей показаны на фиг. 6.
Увеличение мбмента M на валу двигателя ведет к уменьшению числа его оборотов и и увеличению тока статора 1.
Момент на валу двигателя возрастает с увеличением давления леточной массы на поршень, это приводит к увеличению тока, потребляемого двигателем механизма прессования.
Количество леточной массы в цилиндре и поданной в канал чугунной летки определяется следующим образом (фиг.7, 8). До момента времени t двигатель о механизма прессования обесточен, поршень неподвижен и находится в положении Но. В момент времени t включается двигатель, и ток статора достигает своего пускового значения I, после п чего падает до I величина которого определяется М „ц (2) . Поршень движется вперед, не встречая до положения Н
1615188 (8)
50 сот!ротинттеттття со стороны деточкой массы. В выражении (3) l. В момент времени т< (положение поршня Н <) поршень касается леточной массы и начинает прессовать ее внутри цилиндра, что вызывает обязательное увеличение И .(3), следовательно, и I (фиг, 6).
Б момент времени t при положении Н
2 масса начинает выходить через носок цилиндра (конец прессования) . TOK двигателя достигает величины T. и при дальнейшем движении поршня стабилизируется вследствие P = const (б) .
В момент времени г. двигатель обес-1
,точивается, поршень останавливается .
Осуществляется поворот пушки к печи ,:и ее прижим к летке. В момент t >
:двигатель начинает двигать поршень вперед, который подает массу в канал ,.чугунной летки.
Как известно из практики эксплуа тации электропушек, силы сопротивле,ния движению леточной массы в канале летки превышают силы сопротивления, 25 возникающие в цилиндре электропушки, н 2 — 3 раза, в силу чего ток двигателя достигает значения Т
Ко времени t процесс закрытия лет.ки заканчивается, до момента t < пушка 30 удерживается на летке и по окончании спекания леточной массы отводится назад, а поршень возвращается в исход ное положение. Таким образом, контро:лируя текущее значение тока двигателя, положение поршня и сопоставляя их с видом работы, производимой электропушкой, можно с достаточной точностью судить о количестве массы н цилиндре пушки и ее части, поданной в летку, 40 времени удержания пушки на летке, нагрузке на узлы механизма прессования.
Как видно из фиг. 8, количество массы в цилиндре после ее прессования
V (Т=Т ) =- — — -- — — ——
n D (Н,-H z)
4 (7) 45 где Н вЂ” полный ход поршня.
Количество массы, поданной в летку, iI 13 (Нз-Hz)
Остаток массы в пушке !!1) (Hn Нэ)
V (9) о = 4
Время удержания ттушки на летке Т=
5 55
При значительных сопротивлениях передвижении массы со стороны леточного канала (большое значение I>) вин-товая пара механизма ттрессонания работает в режиме износа, резко сокращая срок ее службы. Кроме того, при таком режиме работы электродвигатель механизма прессования, достигнув опрокидывающего момента M() (фиг. 6), часто выходит !!k нерабочую часть характеристики и останавливается. После остановки и некоторого отвода назад поршень снова подают вперед и толчками продавливают массу в канал летки, что значительно удлиняет процесс закрытия летки и ухудшает качество закрытия .
Таким образом, текущие значения тока двигателя механизма прессования позволяют судить о режиме работы самого механизма прессования и своевременно принимать меры по защите его частей от преждевременного разрушения .
Работа системы основана на постоянном контроле положения поршня и тока двигателя механизма прессования и одновременном сопоставлении их величин с видом выполняемой электропушкой работы.
Датчик 1 устанавливается на электропушке и механически связывается осью 27 с выходным валом углового редуктора. Кожух 16 теплозащнтный с экраном от внешних магнитных полей предназначен для предохранения элементов формирователя 17 стетньтх и калибровочного импульсов от воздействия теп-. лового потока при подводе пушки к клетке и защиты элементов датчика от внешних магнитных полей.
Прорези (фиг. 14-19) на диске ?6 расположены по внешней окружности.
Количество прорезей зависит от размеров чувствительного элемента фотодиода. "лубттна одной из прорезей в два раза превышает глубину остальных прорезей.
На диске 76 также установлен лепесток. Светодиоды 18 — 21 и фотодиоды 22 — 25 расположены друг относительно друга таким образом, что образуют четыре оптоэлектронные пары, причем светодиод 18, фотодиод 27 и светодиод 19, фотодиод 23 предназначены для формирования счетных импульсов, а аналогично 20,24 и 71,25 — для формирования калибровочного импульса, Работа формирователя 17 импульсов основана на периодическом шунтировании световых потоков диском 26 н зазорах оптоэлектроттньг пар при вращении оси
1615188
? 7, т . е . счетный сигнал формируется при одновременном освещении фотодиода
22 и затемнении Аотодиода 23 и наоборот, а калибровочный сигнал Аормиру5 ется при одновременном затемнении фотодиода 24 лепестком диска 26 и освещении фотодиода 25 при совпадении оси глубокого паза диска ?6 с осью пары светодиод 21 — фотодиод 25. Все като- 1(1 ды Аотодиодов соединены с общей точкой системы (точка нулевого потенциала, а аноды — с входами схемы обработки).
Перед включением системы в работу необходимо осуществить поворот элект- 15 ропушки из крайнего заднего положения к летке и в оперативное запоминающее устройство блока 4 управления записать время поворота „, перегнать л поршень из крайнего заднего положения о
B крайнее переднее и записать инАор мацию о количестве поступивших счетных импульсов N, и о количестве импульсов,до прохождения датчиком калибрационной точки N „; осуществить при- 25 жим электропушки к летке, измерить время прижима t „, и с помощью задатчика 13 времени прижима установить значение с лрж = р® ю измерить время динамического торможения поршня в ци- 30 линдре электропушки после отключения контакта А — "Поршень вперед" и с помощью задатчика времени динамического л торможения установить значение о,„=
=t ù, записать в оперативно-запоминающее устройство блока 4 значение тока I
Система работает следуюцим образом.
При движении поршня вперед ось 27 (Аиг. 2) датчика 1 поворачивается ка угол, пропорциональный его ходу. При этом происходит периодическое освещение либо затемнекие счетных фотодиодов 22 и 23, а следовательно, симметрично изменяются их обратные сопротив= 5 ления, что приводит к изменению потенциала на анодах фотодиодов. Сигналы синусоидальной Аормы (фиг ° 16,17,19) поступают в преобразователь 2 импуль.соа на вход (фиг . 3) нормирующего уси 5О лителя 29, где поступают на узел 31 согласования, а затем на фильтр 3? низкой частоты. Отфильтрованный сигнал поступает на выпрямитель 32 прецизионный двухфазный и на компаратор 35 напряжения,. который меняет состояние выхода от уровня логической единицы до уровня логического нуля только при отрицательной полуволне сигнала. C выхода выпрямителя 33 прецизионного двухфазного сигнал поступает на компаратор 34 напряжения, который срабатывает от каждой положительной полуволкы и HB короткое время меняет состояние своего выхода от уровня логического нуля до уровня логической единицы. Сигнал с выхода компаратора 34 поступает на первые входы элементов 2И-НЕ 37,38, а на их вторые входы поступает сигнал с компаратора 35, причем на элемент (2И-НЕ 38 сигнал поступает через инвертор 36. При одновременном срабатывании компараторов 34,35 на входах элемента 2И-НЕ 37 образуются уровни логической единицы, а на выходе— уровень логического нуля. Состояние выходов триггера 39 изменяется.
При следующей полуволне сигнала срабатывает только компаратор 34 и
".еперь уровни логической единицы образук "ся на входах элемента 2И-НЕ 38, а ка его выходе — уровень логического нуля. Триггер 39 возврацается в исходное состояние. При появлении на выходе датчика 1 калибрационного сигнала, т.е. освещается фотодиод 25 и затемняется фотодиод 24, в работу включается нормирующий усилитель 3 ), работа которого аналогична работе нормирующего усилителя 29, и ка его выходе образуется сигнал о прохождении датчиком 1 калибрационной точки. Выходы нормируюцих усилителей ?9 и 30 соеди-:. нены с входами шинного формирователя
28, с выхода которого счетные и калибрационный сигналы поступают в блок 4 управления, где происходит их дальнейшая обработка по программе, записанной в постоянном запоминающем устройстве блока 4 управления.
ИнАормация о режиме работы двигателя механизма прессования, т.е. о величине потребляемого тока, снимается с трансАорматора 1!) тока и затем поступает в преобразователь 9 тока на вход (Аиг. 4) фильтра 4 ) низкой частоты. С выхода фильтра 40 сигнал передается на прецизионный выпрямитель 41, который включается в работу с некоторой задержкой по времени, кеобходимой для того, чтобы срезать пиковое значение тока при включении двигателя. Выпрямленный ток поступает на узел 42 согласования, а затем в аналого-цифровой преобразователь 43, где сигнал о величине тока преобразуется в циф1615188 ровой код и затем передается на входы шинного формирователя 45 и пифро— вЬго компаратора 44. На цифровом ком— параторе 44 происходит сравнение теку5 щего значения тока I с током I, соотввтствующим окончанию прессования масс!я в цилиндре и устанавливаемым при настройке. При Х I состояние выхода цифрового компаратора 44 изменяет в 1О с г и этот сигнал также передается на вход шинного формирователя 45, выход которого соединен с блоком 4 управл ения .
Для упрощения дальнейшего описания 15 работы всей системы в целом рассмотрим р боту блока Я индикаторов (фиг. 5), который предназначен для отображения и гформации о положении поршня, количестве массы в цилиндре электропушки, yg католичестве массы, поданной в канал чугунной летки, и времени удержания п шки на летке, а также о величине ток, потребляемого двигателем механизма прессования. На вход блока 8 инди — 25 каторов поступают четыре токовых сиг— нала и два дискретных сигнала на включение и обнуление счетчика времени удержания пушки на летке.
Диапазон изменения токового сигна- 30
| ла пропорционален диапазону изменения
Йонтр олир уемых параметр о в .
Блок 8 индикаторов содержит четыре индикатора: индикатор 53 положения
I оршня, индикатор 54 количества массы
35 цилиндре электропушки, индикатор 55 г оличества массы, поданной в летку, И индикатор 56 тока двигателя.
Рассмотрим работу индикатора 53 г1оложения поршня (работа других инг1икаторов аналогична). На первый вход индикатора 53 поступает токовый сиг— г1ал, пропорциональный положению поршНя в цилиндре электропушки, который попадает на усилитель 57, где происхо — <5 Дит преобразование токового сигнала и напряжения. С выхода усилителя 57
Сигнал поступает на первый вход компаратора 58, на второй вход которого поступает эталонный сигнал пилообраз— ггой формы с выхода цифроаналогового преобразователя 49. Вход цифроаналого:вого преобразователя 49 соединен с выходом лвоичногo счетчика 47, на
Вход которого поступают импульсы с выхода генератора 46. Компаратор 58
55 меняет состояние своего вкгхода от
POBIM ЛОГИЧЕСКОЙ ЕДИНИЦ!.I,ДО ОВНЯ логического нуля только тогда, когда напряжение эталонного сигнала болы!ге или равно напряжению с выхода усилителя 57. Выход компаратора 58 соединен с первым входом регистра 59 последователь>гого сдвига, на второй вход которого поступают сигналы с выхода генератора 46. Выходы регистра
59 соединены с входами светодиодной матрицы 60, причем количество выходов регистра 59 равно количеству светодиодов, содержащихся в светодиодной матрице 60. По каждому импульсу генератора 46 в определенную ячейку регистра 59 производится запись состояния выхода компаратора 58. Если, например, поршень находится в крайнем заднем положении (сигнал на. выходе усилителя
57 равен нули), то во все ячейки регистра записывается ноль, соответственно, ни один светодиод светодиодной матрицы 60 не горит. При перемещении поршня в крайнее переднее положение сигнал на выходе усилителя 57 имеет значение, равное значению напряжения эталонного сигнала (за счет подбора коэффициента усиления усилителя 57) с выхода цифроаналогового преобразователя 49. В этот момент горят все световоды, входящие в состав светодиодной матрицы 60. После того, как информация о положении поршня (логическая единица либо логический ноль) записана в последнюю ячейку регистра 59, происходит автоматическое обнуление его содержимого, и процесс записи информации повторяется.
Частота смены информации в ячейках регистра 59 fp обусловлена частотой следования импульсов с выхода генератора 46 f Г и количеством ячеек регистра 59 п, т.е.
Х
f l(»)
p np
Частота fp выбрана таким образом, что момент смены информации в регистре 59 визуально не заметен. Таким образом, получают зависимость между величиной входного токового сигнала и количеством горящих светодиодов светодиодной матрицы 60, а следовательно, и положением поршня в цилиндре электр опушки .
С выхода генератора 46 импульсы постугают на вход делителя 50 частоты, на выходе которого каждую минуту появляется один импульс, поступающий на суммирующий счетный вход счетчика 48.
При поступлении на управляющий вход, ;615188
14 счетчика 48 сигнала логического нуля последний включается в работу и начинает суммировать импульсы, поступившие на его вход. Информация о сумме импульсов передается на дешифратор 51
5 и отображается на знаковом индикаторе 52. При поступлении на управляющий вход сигнала уровня логической единицы счетчик 48 прекращает суммирование импульсов и сохраняет свое состояние до тех пор, пока на вход сброса не поступит сигнал низкого уровня. По этому сигналу счетчик 48 обнуляется.
При замыкании контакта А — "Пор11
5 шень вперед с блока 15 ввода дискретных сигналов этот сигнал гоступает в блок 4 управления, который анализирует его и выдает управляющий сигнал на вход дешифратора 5, с первого выхода которого сигнал высокого уровня поступает на вход управляемого источника 3 напряжения и включаеч его. С выхода последнего напряжение положительной
t полярности поступает на светодиоды 25 (фиг. 2) 18 — 21 формирователя 17 импульсов, с выхода которого информация о перемещении поршня передается на преобразователь 2 импульсов, а затем в блок 4 управления, где происхо- 30 дит суммирование поступивших импульсов.
Результат суммирования передается на вход четырехканального преобразователя 7 код — ток, который преобразует 35 сумму импульсов в токовый сигнал и с первого своего выхода передает эту информацию на индикатор 53 поло>кения поршня блока 8 индикаторов. На светодиодной матрице 60 горит 1 светодио- дов
К
1 1те Р (12).
N3 где Б-ге„- количество поступивших им- 45 пульсов;
N; — общее количество импульсов, соответствующее полному ходу поршня;
Р— количество светодиодов в
50 светодиодной матрице.
Одновременно с контролем за положением поршня система осуществляет контроль тока двигателя механизма прессования. Сигнал с трансформатора
10 тока поступает на преобразователь
9, который преобразует его и передает в блок 4 управления. Далее информация о потребляемом двигателем токе постуили с1 =P-1. (14) При дальнейшем движен и поршня вперед загораются светодиоды на индикаторе 53 положения поршня и гаснут светодиоды на индикаторе 54 массы в цилиндре.
При закрытии чугунной летки поочередно на блок 15 ввода дискретных сигналов поступают сигналы с контактов пает на вход преобразователя 7 код ток, с четвертого выхода которого токовый сигнал поступает на индикатор
56 тока двигателя блока 8 индикаторов.
На светодиодной матрице индикатора 56 тока двигателя пропорционально потребляемому току горит определенное количество светодиодов.
При отключении контакта А — "Поршень вперед" некоторое время, установленное с помощью задатчика 14 времени динамического торможения, блоком 4 управления продолжается суммирование поступающих импульсов, а затем с первого выхода дешифратора 5 на вход управляемого источника 3 напряжения поступает сигнал низкого уровня и выключает его, тем самым прекращая подачу напряжения в датчик 1.
При замыкании контакта Б — "Пор-:. шень назад" происходит все аналогично, только в блоке 4 управления происхо,пит вь-.-питание импульсов.
При движении поршня вперед из положения Н (фиг. 8) в положение Н текущее значение тока, потребляемого двигателем, становится равным значению т . При этом .срабатывает цифровой компар =Top 44, срабатывание которого говорит о том, что масса внутри цилиндра спрессована и начинает выходить из его носка. С выхода цифрового компаратора 44 этот сигнал поступает на вход шинного формирователя 45, который одновременно с этим сигналом передает в блок 4 управления н информацию о потребляемом двигателем токе.
Получив сигнал о превышении током двигателя тока I, блок 4 управления передает информацию массе, находящейся в цилиндре электропушки, в блок 8 индикаторов на инпикатор 54 массы в цштиндре. Число горящих светодиодов в светодиодной матрице индикатора 54 (13)
1615188
В, Д, А — "Поворот вперед", "Прижим" и "Поршень вперед". л л Л
Если лe,-= с,п. гле ь дь — текущее значение времени поворота эиектропушл и етке а 4 5 >,ь„ о гд текущее значение времени прижима., то это говорит о том, что электропушка прижата к летке, а наличие сигнала о замыкании контакта
I А — "Поршень вперед" говорит о том„ что начался процесс ее закрытия. Потребляемый двигателем ток возрастает (фиг. 7) до значения ТрХ, срабаты вает цифровой компаратор 44. При на. личии этого сигнала и сигнала с бло ка 15 ввода дискретных сигналов о при катии пупки к летке блок 4 управления
lBbgTBBT сигналы на дешифратор 5, с вто1 рого выхода которого сигнал низкого уровня поступает в блок 8 индикаторов, на управляющий вход счетчика 48 времени удержания пушки на летке, включая его в работу, с четвертого выхода— сигнал высокого уровня поступает на реле 11 напряжения и включает его, которое в свою очередь подает напряжение на двигатель механизма протяжки диаграммной ленты регистрирующего прибо ра 12.
Блок 4 управления выдает информацию о массе, поданной в летку, и о токе, потребляемом двигателем, в двухканальный преобразователь 6 код — ток, с выхода которого эта информация по ступает на регистрирующий прибор, а также информацию о массе, поданной в летку, в четырехканальный преобразо ватель 7 код — ток, с третьего выхода которого эта информация поступает на 4О вход индикатора 55 массы, поданной в летку. Количество загоревшихся светодиодов в индикаторе 55 массы, поданной в летку, равно количеству погасших светодиодов на индикаторе 54 массы в цилиндре.
При размыкании контакта А — "Поршень вперед" отключается реле 11 напряжения, обесточивая двигатель механизма протяжки диаграммной ленты регистрирующего прибора 13
При отводе электропушки от летки из схемы управления электропушкой сначала поступает сигнал с контакта Е
"Защелка" через блок 15 ввода дис55 кретных сигналов. По этому сигналу на третьем выходе дешифратора 5 о6разуется сигнал высокого уровня, обнуляющий счетчик 48 времени удержания пушки на летке, а также происходит стирание информации о массе, поданной в летке в блок 8 -индикаторов, а затем поступает сигнал с контакта
à — "Поворот назад", измеряя время действия которого определяется место нахождения электропушки.
На фиг. 9 — 13 представлена блоксхема алгоритма работы системы.
Описание ведется по шагам, где отдельные блоки алгоритма обозначены 61-111: блок 61 — записывается информация о количестве импульсов N,, соответствующих полному ходу поршня, количестве импульсов N при прохождении датчиком калибрационной точки, значение тока прессования I время полного поворота электропушки к летке и ьд, время динамического торможения
НреМа полного прижима электрол пушки к летке Ь ц ож, блок 6? — наличие контакта А — "Поршень вперед, блок 63 — выдача сигнала на включение управляемого источника напряжения, блок 64 — суммирование поступающих импульсов, блок 65 — отображение информации о положении поршня на блоке индикаторов, блок Ь6 — сравнение текущего значения тока с током прессования, блок 67 — определение количества массы в цилиндре электропушки, блок
68 — отображение этой информации на блоке индикаторов, блок 69 — наличие калибрационного сигнала, блок 7 3 — текущему значению о количестве импульсов присваивается значение о количестве импульсов в калибрационной точке, блок 71 - аналогично блоку 62, блок
72 — устанавливается признак наличия контакта А — "Поршень вперед", блок
73 — сравнение времени, прошедшего после отключения контакта А — "Поршень вперед", с заданным с помощью задатчика, блок 74 — выдача управляющего сигнала на выключение управляемого источника напряжения, блок 75.— сброс признака о наличии контакта А—
"Поршень вперед", блок 76 — наличие контакта Б — ."Поршень назад", блдк 77аналогично блоку 63, блок 78 — вычитание поступающих импульсов, блок 79 аналогично блоку 65, блок 8Э вЂ” аналогично блоку 69„ блок 81 — аналогично блоку 70, блок 82 — аналогично блоку 76, блок 83 — установить признак наличия контакта Б — "Поршень назад", блок 84 — аналогично блоку 73, блок
85 — аналогично блоку 74,. блок 86
17
l8
i 615188 сброс признака о наличии контакта Б
tt
Поршень назад", блок 87 — проверка наличия контакта à — "Поворот назад", блок 88 — измерение времени поворота электропунки от летки, блок 89 — вы5 числение разности между временем полного поворота электропушки к летке и временем действия контакта Г - "Поворот назад», блок 90 — проверка наличия контакта  — "Поворот вперед", блок 91 — измерение времени действия контакта  — "Поворот вперед", блок 92 — определение q — разности между временем полного поворо- 15 та электропушки к летке 1,ц и временем л действия контакта  — "Поворот вперед", блок 93 — проверка равенства ь1, нулю, блок 94, — проверка наличия контакта Д вЂ” "Прижим", блок 95 — измере- 20 ние времени действия контакта Л—
"Прижим", блок 96 — сравнение времени л с временем с „„®, заданным эадат/Ъ чиком, рлок 97 — сброс времени, блок
98 — аналогично блоку 62, блок 99 — 25 выдача управляющего сигнала на включение счетчика времени удержания электропушки на летке, блок 1 )Π— выдача управляющего сигнала на включение механизма протяжки диаграммной 3(» ленты регистрирующего прибора, блок
101 — выдача информации о величине потребляемого двигателем механизма прессования тока на регистрирующий прибор, блок 102 — счет поступивших с преобразователя импульсов счетных импульсов после прижатия электропушки к летке, блок 103 — выдача информации о массе, поданной в летку, на регистрирующий прибор и в блок индика- 4р торов, 104 — выполнение блоков 63-69, блок 105 — аналогично блоку 73, 106— аналогично блоку 74, 107 — аналогично блоку ?5, 1 )8 — выдача управляющего сигнала на выключение регистрирующего 45 прибора, 109 — ояащание сигнала о замыкании контакта F. — "Защелка", 11 )— выдача управляющего сигнала на обнуI ление счетчика времени удержания электропушки на летке, 1 I1 — обнуление)У информации о массе, поданной в летку, на блоке H IIKRTopов.
Устройство реализуется на микросхемах серий К155, КР580, К589, КР556, К140. Блок 4 управления может быть выполнен по схеме. центрального процессора серия КР580. Оперативно-запоми.—. нающее устройство, входящее в состав блока 4 управления, содержит микросхемы КР537 РУ:, постоянное запоминающее устройство — микросхемы КР556
РТ5 Количество микросхем определяется необходимой емкостью запоминающих устройств. Все счетчики времени реализованы с помощью программируемого таймера на микросхеме KP58 ) ВИ53. Блок l5 ввода дискретных сигналов содержит
I преобразователи уровней логи- еских сигналов с гальванической развязкой на микросхемах К293 ЛП1А.
Технико-экономическое преимущество системы автоматического контроля работы электропушки заключается в повышении точности определения количества ленточной массы, подаваемой в канал чугунной летки, повышении производительности печи за счет исключения прорывов леток, уменьшения простоев и времени работы на "тихом". ходу, улучшении условий труда, уменьшении аварийных ситуаций, возможности использования системы на различных типах электропушек без переделок схемы.
Формула изобретения
1. Система автоматического контроля работы электропушки для забивки чугунной летки доменной печи, содержащая датчик, заключенный в теплоэащитный кожух с экраном от внешних электромагнитных полей и размещенным в нем формирователем импульсов, трансформатор тока, преобразователь тока, регистрирующий прибор, схему управления электропушкой с контактами, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности контроля измеряемых параметров, повьппения достоверности информации и расширения области применения, дополнительно введены де" шифратор, блок управления, двухканальный и четырехканальный преобразователи код — ток, преобразователь импульсов, блок инпикаторов, блок ввода дискретных сигналов, задатчики време.— ни динамического торможения и времени прижима, управляемый источник напряжения, реле напряжения, а в схему управления электропушкой дополнительно введены контакты для управления перемещением поршня "Поршень назад", "Поворот вперед", "Поворот назад", причем вход двухканального преобразователя код — ток соединен с вторым выходом блока управления, а два его! О I >1<)H выход 1 с двумя Вх< дами регистри р.тощего прибора, вход»eтьтр ехканальн«го преобразователя код —.ток соеди— неH с третьим выходом блока упрявле5 ния, я выходы его — с входами блока
