Устройство для управления процессом графитации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик in 981928 (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 634078 (22) Занвлено 10.04.81 (21) 3274198/18 — 24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 05 В 11/01

3Ьсударстыииь и комитет

СССР (53) УДК 621.555. .6 (088.8) Опубликовано 15.12 82 Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 15.12.82 по делам изебретеиий и открытий

Ю, Я. Коробицын, Я. В. Метелица, В. Н. Не и Н. И. Чичулин (72) Авторы изобретения

Государственный научно — исследовательский и пРоектно-,-; -.конструкторский институт электродной промышленноаж (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ГРАФИТАЦИИ

Изобретение относится к автоматизации тех нологических процессов, предназначено для управления печами графитации в электродном производстве.

По основному авт. св. М 634078 известно 5 устройство для управления процессом графитации, содержащее последовательно соединенные датчик регулируемого параметра. первый датчик рассогласования, переключатель, регулятор и исполнительный блок, задатчик регулируемого парамет- 1О ра, подключенный ко второму входу первого датчика рассогласования, датчик и задатчик лимитирующего параметра, подключенные ко входам второго датчика рассогласования, выход которого соединен со вторым входом переключателя, два элемента Запрет, третий датчик рассогласования, датчик и задатчик контролируемого параметра, связанные со входами третьего датчика рассогласования, подключенного через первый

zo элемент Запрет к управляющему входу исполнительного блока, второй датчик рассогласования подключен через второй элемент Запрет к управляющему входу задатчика регулируемого параметра, причем датчик регулируемого параметра выполнен в виде датчика температуры, содержащее, кроме того, третий элемент

Запрет, задатчик конечной температуры и четвертый датчик рассогласования, ко входам которого подключены датчик. температуры и задатчик конечной температуры, а датчик контролируемого параметра подключен ко входу третьего датчика рассогласования через третий элемент Запрет, управляющий вход которого соединен с выходом четвертого датчика рассогласования (1) .

Недостатком данного устройства. является

его низкая надежность..

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве дополнительно установлены четвертый элемент Запрет и дифференциатор, вход которого соединен с выходом первого датчика рассогласования, а выход через четвертый элемент Запрет подключен к управляющему входу регулятора.

3 . 981928

На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные схемы устройства, Схема содержит печь 1 сопротивления прямого нагрева, датчик регулируемого параметра 2, датчик лимитируемого параметра 3, датчик контролируемого параметра 4, первый датчик рассогласования 5, задатчик регулируемого параметра 6, переключатель 7, регулятор 8, исполнительный блок 9, второй О датчик рассогласования 10, задатчик лимитируемого параметра 11., второй элемент Запрет 12, третий датчик рассогласования 13, задатчик контролируемого параметра 14, первый элемент

Запрет 15, задатчик конечной температуры 16, i5 четвертый датчик рассогласования 17, третий . и четвертый элементы Запрет 18 и 19 дифференциатор 20.

Устройство (фиг. 1) работает следующим эп ббразом.

После загрузки печи 1 обожженными электродами программным устройством 6 задается график скорости подъема мощности для термической обработки изделия. Задатчнком контролируемого параметра 14 задается общий расход электроэнергии на весь процесс термической обработки изделия. Задатчиком лимитируемого параметра 11 задается номинальный ток, на который рассчитан печной трансформатор, После этого печь включается в работу.

В начале выходной сигнал датчика лимитирующего параметра существенно отличается от заданного значения лимитирующего параметра, величина которого задается задатчиком 11, и выходной сигнал второго датчика рассогласования 10 устанавливает переключатель 7 в положение 1, при котором выход первого датчика рассогласования 5 подключен ко входу регулятора 8, а выход второго датчика рассогласования 10 отключен.

Выходной сигнал датчика контролируемого параметра 4, который контролирует расход электроэнергии печи 1, также существенно отличается от заданной величины, которая задается задатчиком контролируемого параметра 14, тогда выходной сигнал третьего датчика рассогласования 13 устанавливает первый элемент

Запрет 15 в нерабочее состояние и. с исполнительного блока 9 снимает запрет.

Сигнал от датчика 2 поступает на первый датчик рассогласования 5 и при отклонении действительной мощности от заданной программным устройством 6 на выходе первого датчика рассогласования 5 появляется сигнал, который поступает на вход регулятора 8..

Регулятор 8 стремится компенсировать поступающий на его вход сигнал управления, в результате чего изменяется его выходной сигнал, 4 поступающий на вход исполнительного блока 9, осуществляющего переключение печного трансформатора для изменения мощности в печи.

Таким образом, управление режимом печи 1 осуществляется по заданной программе по цепи: датчик 2 — первый датчик рассогласования 5— переключатель 7 — регулятор 8 — исполнительный блок 9.

В момент времени, когда разность текущего и заданного значений лимитирующего параметра на выходе второго датчика рассогласования 10 станет равной нулю, происходит переключение переключателя 7 в положение 11 для осуществления стабилизации тока по величине, равной предельно допустимому значению номинального тока печного трансформатора. Сигнал от второго датчика рассогласования 10 поступает также на второй элемент Запрет 12, который отключает программное устройство б. Дальнейший процесс термической обработки изделия ведется по расходу электроэнергии со стабилизацией тока.

В момент времени, когда суммарное значение контролируемого параметра (расход электроэнергии) будет равно заданному расходу электроэнергии, на выходе третьего датчика рассогласования 13 сигнал равен нулю и первый элемент Запрет 15 вьщает команду на отключение исполнительного блока 9. Процесс термической обработки заканчивается.

Принцип работы устройства согласно фиг. 2 следующий.

После загрузки печи 1 обожженными электродами программным устройством 6 задается график скорости подъема температуры для термической обработки изделия.

Задатчиком контролируемого параметра 14 задается та количество электроэнергии, которое необходимо для выдержки температуры после достижения ее,максимального значения. Зацатчиком конечной температуры 16 задается максимальная температура, при которой достигается полная графитация изделия. Задатчиком лимитирующего параметра 11 задается номинальный ток, на который рассчитан печной трансформатор. После того включается печь.

В начале выходной сигнал датчика лимитирующего параметра 3 существенно отличается от заданного значения лимитирующего параметра, величина которого задается задатчиком 11, и выходной сигнал второго датчика рассогласования 10 устанавливает переключатель 7 в положение 1, при котором выход первого датчика рассогласования 5 подключен ко входу регулятора 8, а выход второго датчика рассогласования 10,отключен.

Выходной сигнал датчика регулируемого параметра 2 отличается от заданного значения конечной температуры, величина которой задается задатчиком,16, и выходной сигнал четвер 6 на второй элемент Запрет 12, который отключает программное устройство 6. Дальнейшее управление осуществляется по номинальному току.

В момент времени, когда температура печи сравняется с температурой, заданной задатчиком конечной температуры 16, на выходе четвертого датчика рассогласования 17 появляется нулевой сигнал, который устанавливает третий элемент

Запрет 18 в нерабочее состояние и таким об. разом снимет запрет с датчика контролируемого параметра 4. Сигнал от датчика 4 поступает на третий датчик рассогласования 13. В;момент времени, когда суммарное значение контролируемого параметра оказывается равным заданному расходу электроэнергии, на выходе третьего датчика рассогласования 13 также появляется. нулевой сигнал и первый элемент Запрет

15 выдает команду на отключение исполнительного блока 9. Процесс термической обработки заканчивается.

Указанные особенности позволяют сократить число переключений регулятора 8 под нагрузкой и за счет этого повысить надежность устройства примерно на 509о.

Устройство для управления процессоМ гра-. фитации по авт. св. й"- 634078, о т -л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в нем дополнительно установлены четвертый элемент Запрет и дифференциатор, вход которого соединен с выходом первого датчика рассогласования, а выход че-

1 рез четвертый элемент Запрет подключен к управляющему входу регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 634078, кл. G 05 В 11 01, 1976 (прототип).

981928 того датчика рассогласования 1? устанавливает третий элемент Запрет 18 в отключенное положение. Датчик контролируемого параметра 4,: который контролирует расход электроэнергии печи 1 отключен. Сигнал с третьего датчикарассогласования 13 не равен нулю, следовательно, первый элемент Запрет 15 находится в нерабочем состоянии и с исполнительного блока 9 запрет снят.

Сигнал от датчика 2 поступает на, первый 10 датчик рассогласования 5, и нри отклонении действительной температуры от заданной црограммным устройством 6 на выходе первого датчика рассогласования 5 появляется сигнал, который поступает на вход регулятора 8 и 5 вход днфференциатора 20. Дифференциатор 20 оценивает скорость изменения сигнала рассогласования на выходе датчика 5. При сигнале рассогласования, стремящемся к нулю, элемент

Запрет 19 отключает регулятор 8 и он не.воз- 20 действует на исполнительный блок 9. При сигнале рассогласования, стремящемся к увеличению больше некоторой заданной велижны, элемент

Запрет 19 устайавливается в нерабочее состояние.

Регулятор 8 стремится компенсировать посту» 25 лающий на его вход сигнал управления, в результате чего изменяется его выходной сигнал, поступающий на вход исполнительного блока 9, осуществляющего переключение печного трансформатора. Таким образом, управление режимом „3О печи 1 осуществляется по заданной программе по цепи: датчик 2 — первый датчик рассогласо вания 5 — переключатель 7, регулятор 8— исполнительный блок 9.

В момент времени, когда разность текущегоз и заданного значения лимитирующего параметра на выходе второго датчика рассогласования 10 станет равной нулю, происходит переключение переключателя 7 в положение 11 для осуществления стабилизации тока по величине, равной 4о предельно допустимому значению номинального тока печного трансформатора. Сигнал от второго датчика рассогласования 10 поступает также

Формула изобретения

981928

Составитель Г, Нефедова

Техред А.Бабинец

Корректор Н. Король

Редактор А. Долинич

Подписное

Тираж 914

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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

Заказ 9708/65

Филиал ППП "Патент*, г. Ужгород, ул. Проектная, 4