Устройство для регулирования температуры нагревательной печи прокатного стана

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)857945 (61) Дополнительное к авт. санд-ау(22) Заявлено 1401ВО (21) 2874431/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 23.0881. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 230881 (51)м. к„.з

G 05 D 23/00

Гоеуяарстеенный комитет

СССР но яенаы изобре1еинй н открытий (53) УДН 621. ЬЬЬ. .6(088 ° 8) (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

НАГРЕВАТЕЛЬНОИ ПЕЧИ ПРОКАТНОГО CTAHA

Изобретение относится к системам автоматического регулирования теплового режима нагревательных печей и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности.

Известны. измерительные устройст" ва, предназначенные для измерения различных параметров — электронные мосты, содержащие реохорд, входной трансформатор, вторичная обмотка которого соединена с входом усилителя, двигатель, выходной вал которого ме» ханически соединен с подвижным контактом реохорда и указателем (1).

Однако такие автоматические измерительные мосты не позволяют производить определение темпа прокатки и выработку корректирующего сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому . 20 по технической сущности является автоматический измерительный мост, содержащий реохорд, входной трансформатор, вторичная обмотка которого соединена с входом усилителя, двигатель, выходной вал которого механически соединен с подвижным контактом реохорда и указателем, два реле, второй двигатель и второй реохорд, подвижными контакт которого механи- З(1 чески связан с валом второго двигателя, последовательно соединенные первый переменный резистор, первый замыкающий контакт первого реле, потенциометр, первый замыкающий контакт второго реле и второй переменный резистор, соответствующие концы переменных резисторов и реохордов объединены, подвижные контакты оеохордов и потенцнометра связаны с соответствующими концами первичной обмотки входного трансформатора, переключающий блок и выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена к подвижному контакту реохорда и к одной из общих точек реохордов, управляющие обмотки двигателей и выход усилителя соединены псследовательно, параллельно управляющей обмотке первого двигателя подключены последовательно соединенные размыкающие контакты реле, параллельно управляющей обмотке второго двигателя включены вторые замыкающие контакты реле, обмотки которых связаны с соответствующими выходами переключающего устройства (2jI

Известное устройство не обеспечивает необходимую точность опреде85.7945 ления величины и фазы выходного сигнала.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования температуры нагревательной печи прокатного стана, содержащее подключенные параллельно к источнику питания реохорд-датчик температчоы камеры печи, первый и второй реохорды-эадатчики температуры камеры печи, а также входной трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого соединен с движком реохорда-датчика температуры камеры печи, второй вывод - с движком второго реохорда-за- 15 датчика температуры камеры печи и с одним иэ выводов первичной обмотки выходного трансформатора, другой вывод первичной обмотки входного трансформатора подключен к одному из ;ф полюсов источника питания, а средний вывод первичной обмотки входного трансформатора соединен с движком первого реохорда-задатчика температуры камеры печи, основной усилитель, вход которого подключен ко вторичной обмотке входного трансформатора, а выход — к входу блока исполнительных двигателей, валы которых кинематически связаны с движками первого и второго реохордов-эадатчиков температуры камеры печи, причем вал второго реохорда-эадатчика температуры камеры печи соединен кинематически с индикатором, а также основной коммутатор, к выходам которого подключены пер" вое и второе исполнительное реле, управляющие контакты которых включены в управляющие цепи блока исполни-, тельных двигателей, причем вторичные обмотки выходного трансформатора 40 подключены к выходным по енциометрам, содержит дополнительный усилитель и последовательно соединенные подключенные к первому входу дополнительного усилителя датчик температу- 4> ры подката и блок задатчиков температуры подката, а также дополнительный коммутатор и реле времени, первый и второй выходы которого связаны с входами основного коммутатора, третий и четвертый - с первым и вторым входами дополнительного коммутатора, третий и четвертый входы которого подключены к выходам дополнительного усилителя, первый и второй выходы дополнительного коммутатора подключены к входам реле Времени, третий, четвертый и пятый — к вхо(ам блока эадатчиков температуры подката,шестой и седьмой — к дополнительной обмотке входного трансформатора, Щ а восьмой — к второму входу дополни" тельного усилителя.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства для регулирования температуры нагревательной печи прокатного стана.

Устройство состоит иэ переменного резистора 1, реохорда-датчика 2 температуры камеры печи, переменного резистора 3, выходного трансформатора 4, исполнительных двигателей

5 и 6, исполнительных реле 7 и 8, основного коммутатора 9, основного усилителя 10, входного трансформатора

11, индикатора 12, первого и второго реохордов-задатчиков 13 и 14, датчика 15 температуры подката, блока 16 эадатчиков температуры подката, дополнительного усилителя 17, дополнительного коммутатора 18, реле времени 19, Устройство работает следующим образом.

Подвижный контакт второго реохорда-эадатчика 13, стрелка индикатора

12 и подвижный контакт первого реохорда-задатчика 14 занимают определенные положения, зависящие от темпа прокатки. Подвижный контакт реохордадатчика 2 находится в положении, пропорциональном измеряемой температуре металла в методической зоне печи, подвижные контакты переменных резисторов 1 и 3 вручную установлены в положения, соответствующие группе металла H его геометрическим размерам. Подвижный контакт реохорда 20, являющийся частью датчика 15 температуры, находится в нулевом положении.

Подвижные контакты переменных резисторов 21, 22 и 23 блока 16 задатчиков температуры подката установлены соответственно в положения, обеспечивающие последовательное увеличение величины задания, Реле 24, 25, 26, 27 и 28 дополнительного коммутатора в исходном состоянии отключены. Подвижные контакты переменных резисторов 29, 30 и 31 дополнительного коммутатора 1 установлены в положения, обеспечивающие необходимую величину и фазу корректирующего сигнала, Реле времени обмотки 32 и 33 выключены.

На вход дополнительного усилителя 1 7 с иэмерительногo моста, образованного реохордом 20 и переменным резистором 22, подан сигнал разбаланса определенной фазы. При этом реле 24— выключено, н.з. (нормально закрытый) контакт 24 а замкнут, а н.о. (нормально открытый) контакты 24 а разомкнуты.

С каждой выдаваемой заготовкой иэ печи включается обмотка 33 реле времени 19, которая своим н.о. контактом 33 а готовит (на определенный отрезок времени) командную цепь запуска обмотки 32 реле времени 19.

Через определенное время, обусловленное временем прохождения заготовки от печи через прокатную клеть до датчика 15 температуры подката, в момент прохождения заготовки перед

85 7945

$5

65 ним подвижный контакт реохорда 20 начинает передвигаться в сторону увеличения показания и при превышении заданного значения (в данном случае эадатчиком является переменный реэистор 22, подвижный контакт которого через н.э. контакты 2ба и 27 а подключен к входу, дополнительного усилителя 1 7) изменяется фаза сигнала на входе дополнительного усилителя

1 7 на 180, что приводит к срабатыванию реле 24. Реле 24 своим н.о. контактом 24а включает обмотку 32 рЕле времени 19 (на промежуток времени, необходимый для измерения температуры заготовки по длине и для передачи сигнала выдачи заготовки в основной коммутатор 9), кото. рое своими н.о. контактами 32а подает питание в дополнительный коммутатор 18 и сигнала выдачи заготОвки иэ печи в основной коммутатор 9.

Одновременно реле 24 своим а.о. контактом 24а через н.з. контакт 25а включает реле 26, которое своим н.э. контактом 2ба отключает движск переменного резистора 22, а н.о. контактом 26а подключает движок переменного резистора 23 к входу дополнительного усилителя 1 7. При этом на его входе формируется сигнал раэбаланса, фаза которого обеспечивает отпускание реле 24. Реле 24 своим н.э. контактом

24а через н.о. контакт 26а включает реле 25а. Реле 25 своим н.о. койтактом 25а блокируется, а своим н.о. контактом 25а через н,о, контакт

26а готовит для запуска реле 27. Если температура подката металла превышает новое заданное значение, то снова срабатывает реле 24, которое своим н.о. контактом 24а через н.о. контакты 25а и 2ба включает реле 27.

Реле 27 своими н.з. контактами 27а отключает реле 26 и движок переменного резистора 23, а н.о. контактом

27а подключает движок переменного резистора 21 к входу дополнительного усилителя 1 7, на его входе формируется сигнал разбаланса, фаза которого обеспечивает опускание реле 24. При отключении реле 26 и реле 24 происходит через н.о. контакты 26а и 24а обесточивание реле 25, которое своим н.з, контактом 25а через н.о. контакт

27а готовит цепь включения реле 28.

При дальнейшем повышении температуры подката металла выше заданного значения происходит новое срабатывание реле 24, которое своим н.о. контак" том 24а через н.з. контакт 25а и í.о, контакт 27а включает реле 28. Реле

28 н.о. контактом 28а включается на. самоблокировку, а н.з. контактом

28а отключает реле 27, Через определенное (настраиваемое) время обмотка

32 реле времени 19 отключается и своим н.о. контактом 32а обесточивает схему дополнительного коммутатора 18. 3То описание работы соответствует такому варианту, когда величина датчика 15 температуры подката выше заданного значения устанавливаемого блоком эадатчиков темп ратуры подката 16. Если же срабатывает только реле 26, то это соответствует тому, что температура подката металла ниже заданного значения. При срабатывании реле 2 7 температура подката металла нормальная, а при срабатывании реле 28 — температура подката металла выше заданного значения. Соответственно своими н.о. контактами 26а, 27а и 28а с переменных резисторов 29, 30 и 31 на вход основного усилителя 10, через дополнительную обмотку входного трансформатора 11, подается корректирующий сигнал определенной величины и фазы, причем величина и фаза сигнала

20 устанавливаются таким образом, чтобы .обеспечить оптимальную величину коррекции тепловой нагрузки печи в зависимости от температуры подката металла, 5 С каждьм включением обмотки 32 реле времени 19 через н,о. контакт

32а на вход основного коммутатора 9 подается сигнал выдачи заготовки иэ печи. С каждым включением обмотки

Зц 32 реле времени 19 с выхода основного коммутатора 9 на исполнительное реле 8 поступает сигнал запуска.

При срабатывании исполнительного реле на входе основного усилителя 10 формируется сигнал определенной величины и фазы (в зависимости от геометрических размеров, температуры в методической зоне печи, а также температуры подката металла), под вОздействием которого исполнительный

4О двигатель 6 передвигает подвижный контакт второго реохорда-задатчика

13 на определенный шаг, компенсируя сигнал на входе основного усилителя

10. После отключения обмотки 32 реле времени 19, а следовательно, и исполнительного реле 8, на эх де основного усилителя 10 снова появляется сигнал разбаланса, и исполнительный двигатель 5 передвигает под- вижный контакт первого реохорда-задатчика 14 на тот же шаг °

В промежутках времени между выдачей из печи с выхода основного коммутатора 9 на исполнительное реле 7 поступают импульсно сигналы запуска.

При каждом срабатывании его на входе основного усилителя 10 формируется сигнал определенной фазы и величины (величина сигнала зависит от температурвой группы металла и температуры в методической зона печи), под воздействием которого исполнительный двигатель 6 передвигает определенными шагами подвижный контакт второго реохорда-задатчика 13. После каждого снятия сигнала с входа исполнитель85 7945

45 нога реле 7 на входе основного усилителя 10 появляется сигнал разбаланса, и исполнительный двигатель 5 передвигает шагами подвижный контакт первого реохорда-эадатчика 14. Подвижный контакт второго реохордазадатчика 13 и стрелка индикатора 12 перемещаются дискретно s сторону увеличения (при температуре лодката металла выше заданного значения в сторону уменьшения ) показания темпа прокатки с каждой выдаваемой иэ печи заготовкой, а в промежутках времени между выдачей - в сторону уменьшения показания темпа прокатки пропорционально времени простоя. Напряжение между началом второго реохорда-эадатчика 13 и его подвижным контактом поступает на первичную обмотку выходного трансформатора 4.

Построение устройства для регулирования температуры нагревательной печи прокатного стана с вводом корректирующего сигнала по температуре подката позволяет стабилизировать температуру подката металла, что положительно влияет как на работу прокатного стана, так и на качество прокатываемого металла.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры нагревательной лечи прокатного стана, содержащее подключенные параллельно к источнику питания реохорд-датчик температуры камеры печи, первый и второй реохорды-задатчики температуры камеры печи, а также входной трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого соединен с движком реохорда-датчика температуры камеры печи, в .орой вывод - с движком второго реохордазадатчика температуры камеры печи и с одним иэ выводов первичной обмотки выходного трансформатора, другой вывод первичной обмотки входного трансформатора подключен к одному из полюсов источника питания, а средний вывод первичной обмотки входного трансформатора соединен с движком

fO

40 первого реохорда-задатчика температуры камеры печи, основной усилитель, вход которого подключен ко вторичной обмотке входного трансформатора, а выход - к входу блока исполнительных двигателей, валы которых кинематически связаны с движками первого и второго реохордов-задатчнков температуры камеры печи, причем вал второго реохорда-эадатчика температуры камеры печи соединен кинематически с индикатором, а также основной коммутатор к выходам которого подключены. первое и второе исполнительные реле, управляющие контакты которых включены в. управляющие цепи блока исполнительных двигателей, причем вторичные обмотки выходного .трансформатора подключены к выходным потенциометрам, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно содержит дополнительный усилитель и последовательно соединенные подключенные к первому входу дополнительного усилителя датчик температуры подката и блок эадатчиков температуры подката, а также дополнительный коммутатор и реле времени, первый и второй выходы которого связаны с входами ос" новного коммутатора, третий и четвертый — с первым и вторыч входами дополнительного коммутатора, третий и четвертый входы которого подключены к выходам дополнительного усилителя, первый и второй выходы дополнительного коммутатора подключены к входам реле времени, третий, четвертый и пятый — к входам блока эадатчиков температуры подката, шестой и седьмой - к дополнительной обмотке входного трансформатора, а восьмой - к второму входу дополнительного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Куликовский Л.Ф. Автоматические информационно-измерительные приборы, М,, Энергия, 1966, с. 110-149.

2. Авторское свидетельство СССР

NI 490084, кл., G 05 D 23/00, 1972 (прототип). (9

19

Составитель Л. Птенцова

Редактор Н. Данкулич Техред Т.Иаточка Корректор И, Шароши

Эаказ 7242/77 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

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