Система автоматического управления нагревом металла
Изобретение относится к системам управления нагревом металла ь нагревательныч печах, преимущественно в нагревательных колодцах. Пелью изобретения является улучшение качества нагрева металла, Она достигается за счет применения регуляторов температуры кладки печи, температуры поверхности металла, температурного перепада с соответствующим ограничением выходных сигналов и связей между испольяуемыми приборами. Система обеспечивает нагрев металла при заданных значениях температуры его поверхности и перепада температур rio сечению металла, i ил.
СОЮЗ СОВЕТСЯИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
КСПУБЛИН
„„SU„„1622752 (1)5 F 27 D 19/00 о(!м (я " Ч я (е, Г ( (I
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ
ПРИ THHT СССР
К А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4635402/02 (22) 23. 11.88 (46) 23.01.91. Г>юл.Р 3 (71) Кузнецкий металлургический комбинат им. В.ИеЛенина (72) А.А.Зубок, В.В.1!ебенко и Н.F.. ?(щкова (53) 621.316.72(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР
1!р 1183812 ° кл, F ?7 D 1(/00, 1ой3 (54) СИСТ?2 А АВТОИАТИЧРСКОГО УПРАВУГНИЯ НАГРЕВОИ КЕТАЛЛА (57} Изобретение относится к системам управления нагревом металла в
Изобретение относится к системам управления нагревом металла в нагревательных печах, преимущественно в нагревательных колодцах.
Цель изобретения — улучшение качества нагрева металла.
На Лиг. 1 приведена блок-"õåìà системы автоматического управления нагревом металла; на фи". 2 — блок-схема идентификатора; на фиг. 3 — блоксхема задатчика начального распределения температур.
На схеме (фиг. 1) системы автоматического управления нагревом металла обозначены регулятор 1 расхода топлива, исполнительный механизм 2, регулирующий орган 3, датчик 4 расхода топлива, печное пространство 5 нагревательной печи, кладку 6, металл 7, ограничители Р и 9 максимального и минимального уровней выходного сигнала регулятора расхода топлива, регулятор 10 температуры кладки (печ2 нагревательнь х печах, преимущественно в нагревательных колодцах. Целью изобретения является улучшение качества нагрева металла. Она достигается за счет применения регуляторов температуры кладки печи, температуры поверхности металла, температурного перепада с соответствующим ограничением выходных сигналов и связей между используемыми приборами. Система обеспечивает нагрев металла при задан!!br; значениях температуры его поверхности и перепада температур по сечению !!еталла. 3 !!л. ного прпстрннстнн(, регулятор 11 тем- еея пературы поверхности металла, регу- ( лятор 1? величины температурного перепада, задатчик 13 температуры по- Д верхности металла задатчик 14 велиI
laeaL чины температурного перепада, задатчик 15 начального распределения тем- © ператур, идентификатор 16, ограничи- Ю тель 17 максимального уровня выход- Ю ного сигнала регулятора 1?, ограничитель 18 максимального уровня выход- Q3 ного сигнала регулятора 11 блок 15 Ю ,управления, переключатель 20,.датчики температуры соответственно поверхностч металл» ?1 и кладки 22 (печного пространства), причем выход регулятора 1 расхода топлива соединен с ВЬ входом исполнительного механизма 2, выход которого соединен с входом регулирующегс органа 3, выход датчика
4 расхода топлива соединен с первым входом регулятора 1 расхода топлива.
Выход датчика 7.1 соединен с первым
3 16?2752
4 входом регулятора 11 и с первым входом идентификатора 16, выход котррого подключен к первому входу блока
19 управления выход которого соедиВ
5 нен с управляющим входом переключателя 20, первый вход регулятора 12 соединен с выходом идентификатора 16, вьпсод задатчика 15 соединен с вторым входом идентификатора 16, выход. задатчика 14 — с вторым входом блока 19 управления и с вторым входом регулятора 12, выход задатчика 13 — с первым входом переключателя 20, второй вход которого соединен с выходом регулятора 12, а выход — с вторым входои регулятора 11, вьпсод которого соединен с вторым входом регулятора
10, выход датчика 22 соединен с первым входом регулятора 10, выход которого соединен с вторым входом регулятора 1.
При работе системы автоматического управления нагревом металла 7 в нагревательной печи значение темпера- 25 туры поверхности металла от датчика
21 поступает на вход идентификатора
16, который производит оценку рас-пределения температур в слитке и величины температурного перепада на данный момент времени с учетом начального распределения температур в слитке, поступающим от задатчика 15.
0цененное идентификатором 16 значение величины температурного перепада подается в блок 19 управления одновременно с заданным значением допустимой величины температурного перепада, поступающим от задатчика 14.
В блоке 19 управления эти значения анализируются, и выбирается контур регулирования. В зависимости от выбранного контура регулирования блок
19 управления замыкает переключатель
20 либо по первому входу, либо по второму. В первом случае сигнал задания на температуру поверхности металла регулятору 11 поступает от задатчиков 13 (т.е. регулируется температура поверхности металла), во втором — от регулятора 12 (т.е. регулируется величина температурного перепада).
При регулировании температуры поверхности металла на входе регулятора 11 вьпсодной сигнал задатчика 13 55 сравнивается с выходным сигналом датчика 21, и по результатам этого сравнения регулятор 11 вырабатывает выходной сигнал Т, являющийся задаKh1 нием на температуру кладки (печного пространства). При регулировании величины температурного перепада на входе регулятора 11 сравниваются выходной сигнал регулятора 1? и выходной сигнал от датчика 21, Таким образом,при регулировании величины температурного перепада желаемая температура поверхности металла задается выходным сигналом регулятора
12. Поскольку регулятор 12 имеет ограничитель 17 максимальног0 уровня выходного сигнала, на вход регулятора 11 поступает сигнал, не превышающий наперед заданного значения максимально допустимой температуры поверхности металла. Регулятору 10 от регулятора 11 поступает сигнал задания на температуру кладки (печного пространства), который сравнивается с выходным сигналом датчика
?2. Поскольку регулятор 11 имеет ограничитель 1Я максимального уровня выходного сигнала, то на вход
Ф регулятора 10 поступает сигнал Т к4 не превышающий наперед эаданного значения максимально допустимой температуры кладки (печного пространства) . Выходной сигнал регулятора 10, поступающий на вход регулятора 1, эадает расход топлива, этот сигнал сравнивается с выходным сигналом датчика 4. По результатам этого сравнения регулятор 1 формирует выходной управляющий сигнал исполнительному механизму 2 с регулирующим органом 3, который изменяет подачу топлива в печь, в результате чего изменяется температура нагреваемого металла 7 и кладки 6.
Идентификатор 16 (фиг. 2) содержит сумматоры-усилители ?3, интеграторы 24, инверторы 25 знака сигнала и релейный переключатель 26. Идентификатор имеет и каналов по количеству и условно выделенных слоев тела слитков. В каждом канале определяется температура соответствующего слоя тела слитка в соответствии с уравнением
Qt 3>t — =а — 1,(t +t -2t) (1)
Д - K t k+i К где t — - температура;
/ — время;
К вЂ” номер слоя.
Переключатель 20 обеспечивает ввод начальных условий от эадатчи5 16 ка 15 (д (!г, 1) B-лючением релейн(1го переключателя 26. последуют!ее откл„чение реле переводит идентификатор в режим работы по сигналу t »P, снимаемому с вьгходл !Лтчика 21 (фи(-.1), с учетом введенньгх начлльчых 1(словий.
При этом сумматоры 73 суммируют (игналы по выражени .. (1), и сумма 1(нтегрируется интегратором 2Л с учегом начлльньх условии. Таким образ(i, на выходе интегплторов 24 (1 ops!èðóf(ITСЯ СИГНаЛЫ, ПРОПОР1!ИОНЛЛЬП.,(Е сООтГРтствуюг(ей(оценке темп ратнер(,1 в сл((-.
Злдлтчик 15 нач..льн(гn распределения температур (А1! -. t ) реали 1ован на OTlepBIB!o«IT!.ò уси !и-.елях, как окллано íà (!1иг .. ., и тлкже и(гс т каналов, Об еспечивлл 3я ппгн(е нл альных услс В1! l идс HTff(>bfкл Tору i () <31 ° 1 . 1 ) при, нлпри11ер, плрлГ (! !чсскс м нл (л.;ином распрелелс ии темперлт р B теле слитка в соответс .Bit!! с 1,1(рлжс(!и м
? 2 /.?? Ь сг(донате<.ьно,соединенные регуля- (р рлсх. дл тс>плива . исполнител1 нь(й ма хани м, регул1!рую11и11 орган, датчик рл(хода т Ог(иивл, м мод которого с оедии(ч с первым входом регулятора pac.cnдл топлива, сг1 лничители максимальf! огo и ми11(млл(1.((ого уровней сигнала ! 1CХО7R " рсflihR ° О T л И Ч л Ю Ilf a
10 я с л тpм„ч., c дел1.-н улу ппения кл lсс-гл нл !::8 металла в печи, она силбже;; "(-.г. 11ятсг. м температуры клад1.11, 1л((1-а п1 поверхности металл.. н Bpzln» III, . 1ерлтурного г(ерепада, элдл" .:и .:iBi т. м.1(рлтуры поверхности
1 с
1(e!-Лллл, н -.ичины температурного пР. реплJ; 1 I, -1 i 1-, Огo рлсг(ределения
TPf1Tt(ря ур, .; ICHTII(ITIII C OOT (! <(Гle I(ft(!M с <1TITI )Т!! Ei(1(II!(fi (."pBTTinit свллп 1! вхо;! !О(.О j>e ftc TcJj.nTi су. ((i..., -рл B 1MB T(f>fief! т п(еРат Рл IовсРх НОС "ii МР TЛ.BJi 1 ВР IIC !>IIIЛ, ЧЛ П1!(Л 1 1Я C) Bjii где л О л(ени 01(тля с<п!Ткл Сумматоры 7 и (.(1(о !1! тс л, 28, с Оединенные го схс . OTI .r. 3, рсялп (упт вкРажени .. С ") и:чРтл начал(л ой температурь 1:лжл(г 1 -г» ил и кл! л Iон, ТЕХНИКО-лп nltnh(IITIPCI:ЛЛ 3(!1Л(ЕКТИ1.— ность илоi пР:(1!!!i с Ост< ит B т1>(, что ны темпеглтурнс -о иер(ллдл па уровне допустимьгх ве. ччин, что oc eerie (ил:.ет бол e качественнbrf»IarpeB метл: ла FIoJ! прокатку, больг(уь1 JIBJi..оге;ность работы кладки пс- и, 1 о р м у и а и 3 .1 Г р т е и и л Система лвтомлти (еского управления нагревом металла, cozlepff B((feл посис reмл автом;.Т1 Ic el otic. -. г(е ч1(вл с T бо(p е РаВНОМЕРНЫй ИРОГP ef CË" тха С Сп РЛ1!Ичением макс..:(I!In f тслмпср(!Т1:ры кплдмаксимлл(н(!! Те(T(c-lieò у pf i пояс !(хности метл. (лл H ь!Лкс(!млльflo!i пеличии т..мперятуры 1(1!Лдки, причем выход гл1 икл темпера гуры пс неpxHoc TII мет; ..лл спс дни(". . первым входом peryJIB Tnp,! тс((псрлт phl ио1(срхности метллс 1!Ррв(.; Ic; lnì идентификатора, г l .х(,, КОТOp(i n C ((iillllfef! с IIPpBI>Ih1 . J вхо((..; Г, окл управления, BhixnJI котоп) (.!11Iнсll C. 1рЛF(JIЯ1((11(1!м Входоlл пс1(скл1.(": т. 1«, и< рвый вход регуллтoрл и(;;и;.1 Ill.i Tc>. с рл тур!!Огo перепадя с.1 г и1!Ри с ц!(до(, IIJ",(нти(!11!клторл, !!с Ол Ллчл, и:1; л !IB IBJ» ного pnclfpeJIeз(еиил т((II jc:T vp соединен с BTophlM ля<тисы и f, 1!тi :гл горл, BI!:Од элда T !И1;Л ;(i i !1 . ", 11 tC PB I УР1(ОГО ПЕРЕ па дл сnc!" (н(ii с л. Oр(:м входом блока л (1 л., уир1B(ic ill!B и .: т. р((ы входом регулл1О! л Bci:B (и 1!1 т.мперлтурпого перепаJlл ":. Г Ол n;In I (!!1<л темиc pлтуpbl ПО верх!ic c 1;с1л(1.(,I соединен с первым B. лtlt(Ti(. PР ""IЛTЕЛЛ у BTOPOB НХОД к. Toporn coc little!i с. 1ч,(ходом регулят1;1,"- в .и(.-1!(и; темпсpBTyp»nl п иерепл— дл, .-; r i:. — . » гор!(м BxnJIohi регуллт 1р т< i,:-, р1! поверхности металла > F, .;.с((сг Огc -оедииси с вторым 50 (1:. ((1(.л; - ч г;"л температуры кладки, г(I. 3.< - пят 1,!1 . см (е-„лтуры кладки сО» ел((нс.н с пер1;" вхо- о(! регулятора -.е;<пер, ivpI,,..;".(, IIIII(OJI которого СОР 1(НЕ . . Рт, ВХсДОМ РЕГУЛЛтОРа рлсхои,-. То .и 16?2752 Р1 ..1 . . - .Ц г -а с.1. 3 3 Э (3 .Ц «Ц» 1 (?7 юг. 3 1 — -" ,„,„- I Ф—, : — — -— F" "Ч4 23 - 1 . — ) — —" ° 1 j ! «ч<" - — Т -" Л с —:1;"., C....::=.) у7, 3 J В 4 ° " j 6). w(1 6g 16? ?75? Фиг. 7 Составитель А. Сергеев Редактор О. Ррковецкая Техред М.Дидык Корректор Л. Бескид Заказ 106 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС<.P 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,i ! !! на 01
