Устройство для регулирования температуры

 

Г:

4I

Оri И-СА"n И Е рн746464

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву!

I (22) Заявлено 13.12.77 (21) 2553788/18-24 (51)М, Кл. с присоединением заявки №

G 05 О 23/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070780, Бюллетень ¹ 25 (53) УДК 62 1. 555. 6 (088. 8) Дата опубликования описания 070780 и » и Ь,;уа (72) Авторы изобретения

t0. М. Поповкин и A. N. Куксова

Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика"

/ (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ TENIIEPATVPI..I

Изобретение относится к области автоматического управления тепловыми процессами и может быть использовано для автоматического управления печами электрообжига в электродном про- 5 изводстве, например для электрообжига углеграфитовых труб.

Известно устройство, которое можно испольэовать для автоматического управления печами электрообжига . 10

Устройство служит для регулирования температуры объекта, где градиент температурного поля распределен равномерно по всему рабочему. полю.

Устройство содержит две термопа- 15 ры для контроля температуры объекта и внешней среды, включенные дифференциально, задатчик, блок задания программы, выполненный в виде генератора импульсов, блок управления 20 и исполнительный механизм, термопара, измеряющая температуру внешней среды, через усилитель и модулятор подключена к задатчику, регулирование температуры осуществляется двух- 25 позиционным реле (1) .

Это устройство пригодно только для управления температурой в объекте с равномерным распределением температурного поля. 30

Известно также устройство для управления микроклиматом, ближайшее по технической сущности к изобретению. Оно служит для программного управления режимом печи и содержит блок контроля температуры, выход которого подключен через блок усреднения к одному из входов первого блока сравнения, выход которого через регулятор связан со входом исполнительного элемента, а другой вход первого блока сравнения соединен с первым выходом блока программного задания температуры (21.

Недостатком известного устройства является большая неравномерность температурного поля.

Цель изобретения — повысить точность устройства за счет учета влияния неравномерного распределения температурных полей.

Это достигается тем, что устройство для регулирования температуры содержит задатчик количества экстремальных точек и последовательно соединенные коммутатор, второй блок сравнения, счетчик экстремальных точек, третий блок сравнения и переключатель, выход которого соединен со вторым входом блока програм-, 7464б4 много задания температуры и через задатчик количества экстремальных точек с другим -входом третьего блока сравнения, причем вход коммута тора связан с выходом блока контроля температуры, а второй выход блока программного задания температуры соединен с другим входом второго блока сравнения.

На фиг. 1 представлен график изменения средней температуры на стадии электрообжига электродов диаметром 200 мм; на фиг. 2 — структурная схема устройства для регулирования температуры.

Ведение режима обжига осуществляется по графику подъема средней температуры (см.фиг.1), т.е + г+ ° ° ° +I- n „,часовое приращеп ние зависит от диаметра изделия, а переход из одного температурного участка в другой осуществляется по достижении максимальной заданной температуры в заданном количестве контрольных тачек.

Для электродов диаметром 200 мм в первый период нагрева часовое приращение температуры составляет 5 С/ч, поскольку в этот момент происходит интенсивное выделение летучих веществ и усадка заготовок. По достижении количества контрольных точек, температура в которых достигла температуры перехода (300 С), заданного количества точек осуществляется переход на второй режим нагрева — 3 С/ч.

При достижении 700 С в определенном количестве зон осуществляется переход на третий режим нагрева—

5 С/ч.

Устройство для регулирования температуры состоит из электрообжиговой печи 1, в которой установлен блок 2 контроля температуры, представляющий собой совокупность датчиков температуры, к выходу которого подключен блок усреднения 3, который служит для усреднения температуры датчиков блока 2 контроля температуры. Выход блока усреднения 3 связан со входом первого блока сравнения 4, выход которого, в свою очередь, через регулятор 5 соединен с исполнительным элементом б. Кроме того, выход блока 2 контроля температуры подключен к,последовательно соединенным коммутатору 7, второму блоку сравнения 8, счетчику 9 экстремальных точек, третьему .блоку сравнения 10, и переключателю 11. Вход переключателя 11 через задатчик 12 количества экстремальных точек подключен к третьему блоку сравнения и ко входу блока 13 программного задания температуры, один из выходов которого подключен ко второму блоку сравнения 8, а другой — к первому блоку сравнения 4.

Устройство работает следующим образом.

После загрузки печи 1 заготовками блоком 13 программного задания температуры задается график скорости подъема средней температуры для термической обработки иэделия и гранич- < ные точки перехода (см.фиг.1), при которых происходит изменение скорости нагрева. Задатчиком 12 количества экстремальных точек задается количество контрольных точек, которые должны достичь заданной температуры перехода. Для 1 участка,—

7 термопар, для II участка — 2 термопары, для III участка процесс ве15 дется только по средней температуре.

После этого печь включается з работу. Сигналы от блока 2 контроля температуры поступают на блок усреднения 3, где определяется средняя температура:

ti+ ° ° -+tи ср

Сигнал с блока усреднения 3 поступает на первый блок сравнения 4

g5 и при отклонении действительной средней температуры от заданной на выходе первого блока сравнения 4 появля ется сигнал, поступающий на вход регулятора 5.Регулятор 5 выдает сигнал, поступающий на исполнительиый элемент б, осуществляющий переключение печного трансформатора для изменения тока в печи, а следовательно, и температуры.

Коммутатор 7 опрашивает каждый датчик блока 2 контроля температуры и подключает ко второму блоку сравнения 8, где температура каждого датчика сравнивается с заданной грани ной температурой (300ОС на

40 I участке) . При достижении температуры контрольной точки второй блок сравнения 8 вьщает сигнал на счетчик 9 экстремальных точек, который отсчитывает и запоминает количество контрольных точек, в которых температура достигла заданной температуры перехода. Сигнал со счетчика 9 экстремальных точек поступает на третий блок сравнения 10, где он сравнивается с сигналом, соответствующим количеству контрольных точек, заданных задатчиком 12 количества экстремальных точек (7 термопар), и.при совпадении заданнбго количества с отсчитанным счетчиком 9 третий блок сравнения 10. выдает сигнал на переключатель 11.

Переключатель 11 выдает сигнал на блок 13 программного задания температуры для изменения скорости

60 подъема средней температуры и на задатчик 12 количества экстремальных точек для изменения необходимого количества контрольных точек с температурой перехода. Одновреg5 менно блок 13 программного задания

746464

С d3 температуры меняет температуру точки перехода и второй блок сравнения 8 будет сравнивать сигналы от датчиков блока 2 контроля температуры с новым сигналом, поступающим с блока 13 программного задания температуры.

Дальнейшее управление процессом электрообжига осуществляется аналогично со скоростью подъема 3 С/ч до достижения 700 С двумя термопарами. После этого осуществляется переход на III участок с приращением, 5 С/ч и при достижении средней температуры 900 С процесс по прог рамме заканчивается.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства на одной печи Новочеркасского электродного завода ориентировочно

15 тыс. руб. за счет повышения качества продукции, снижения брака и удельного расхода электроэнергии.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее блок контроля температуры, выход которого подключен через блок усреднения к одному из входов первого блока сравнения, выход которого через регулятор связан со входом исполнительного элемента, а другой вход первого блока сравнения соединен с первым выходом блока программного задания температуры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит задатчик количества экстремальных точек и последовательно соединенные коммутатор, второй блок сравнения, счетчик экстремальных точек, третий блок сравнения и переключатель, выход которого соединен со входом блока программного задания температуры и через задатчик количества экстремальных точек с другим входом третьего блока сравнения, причем вход коммутатора связан с выходом блока контроля

J температуры, а второй выход блока

20 программного задания температуры соединен с другим входом второго блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

25 1. Авторское свидетельство СССР

Р 533920, кл. G 05 0 23/22, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 334559, кл. G 05 D 23/19, 1970 (прототип).

1 И4 4

Фие. 2

Составитель lI. Птенцова

Редактор O. Стенина Техред О. Андрейко Корректор М. Шароши

« йы««««« « .««.« - .: . «««" .."- «««««««.

Закаэ 3942/37 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4