Устройство для контроля параметров садки в методических печах Советский патент 1983 года по МПК F27B9/40 

Boro блока сравнения, выход же третьего счет-ка соединен с выходом схемы И, второй вход

чика связан с вторым входом первого блокакоторой соединен с вторым выходом третьего

сравнения, а третий вход реверсивного счетчи-блока сравнения.

УСТГОЙСТВО ДЛЯ КОНТЮЛЯ ПАРАМЕТЮВ САДКИ В МЕТОДИЧЕСКИХ ПЕЧАХ, содержащее фотореле, три счетчика, блок сравнения и индакатор, отличающееся тем, что, с целью контроля параметров садки по зонам печи и повышения надежности, оно дополнительно содержит три блока регистров, блок управления, блок счетчика, четыре блока сравнения, два блока ключей, реверсивный счетчик, элемент И, двоишовычитающий счетчик и блок управления индикацией, причем количество регистров и счетчиков в блоках регистров и блоке счетчиков равно количеству зон печи, группа входов первого блока регистров соединена с выходом первого блока сравнения, с входом первого счетчика блока счетчиков, с входом второго регистра второго блока регистров и с входом первого счетчика, а выходы первого регистра первого блока регистров соединены с первыми входами первого и второго блоков сравнения, входом первого блока ключей и первым входом первого регистра второго блока регистров, выход первого счетчика соединён с входом первого регистра третьего блока регистров и вторым входом первого регистра - ,..I I второго блока регистров, третий вход первого регистра второго блока регистров соединен с выходом реверсивного счетчика, а группа остальных входов всех регистров второго блока регистров соединена с группой выходов третьего блока сравнения, вход которого связан с первым выходом блока управления индикацией, второй и третий выходы которого соединены с входом четвертого блока сравнения и блока индикации соответственно, а входы связаны с выходами двоично-вычитающего счетчика, четвертого и пятого блоков сравнения, а также группами выходов второго и третьего блоков регистров, второй вход блока индикаоди соединен с другим выходом четвертого блока сравнения, а третий вход - с втоi рой группой выходов второго блока регистров, СЛ первый вход двоично-вычитающего счетчика соединен с первым входом схемы И и с выходом второго блока ключей, а второй вход с выходом последнего регистра вторЬго блока регистров, другие выходы которого соединены с первыми входами пятого блока сравнения и второго блока ключей, второй вход второго блока ключей связан с выходом последнего ел счетчика блока счетчиков, а третий вход - с СП выходом пятого блока сравнения, а также с ел первым входом блока управления, другие два входа которого соединены с выходами толкателя и фотореле, а выход - с вторым входом пятого блока сравнения, другой выход блока управления связан с первым входом второго счетчика и с выходами счетчиков блока счетчиков, выходы которых соединены с соответствующими регистрами третьего блока регистров, второй вход второго счетчика соединен с вторым входом первого блока ключей и с выходом второго блока сравнения, выход первого блока ключей связан с первыми входами третьего и реверсивного счетчиков, вторые входы которых соединены с вторым выходом пер

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и прещгазначено для примене ош в системах автоматического контроля и визуального отображения процессов, характеризуемых дискретной информацией.

Известно устройство для моделирования дискретных процессо в, содержащее сообщающийся с атмосферой резервуар с жидхсостью, в котором расположен вход капиллярной трубки выполненной из прозрачного материала, и установ ленные вдоль капиллярной трубки узлы ввода, формирования и считыващ1я воздушных информационных меток и узел перемещения жидкости с информащюнными метками, причем резервуар с жидкостью расположенниже входного канала воздушных информационных меток в капиллярную трубку 1.

Однако в указанном устройстве внутренняя поверхность капиллярной трубки, выполненная из прозрачного материала, не имеет идеально гладкую поверхность и когда воздух всасьшается в тракт,носитель информации, то вместе с воздухом в капиллярную трубку вводятся мелкие частицы пыли, которые постепенно оседают на внутреннюю поверхность капиллярной трубки (на внутренней поверхности капиллярной трубки имеются рубцы, которые незаметны невооруженным глазом)..

При этом, со временем, внутренняя поверхность капиллярной трубки становится смачиваемой и это вызывает разрыв воздушных меток, 410 приводит к искажению информации.

Наиболее близким к изобретению является устройство автоматического контроля пути продвижения заготовок в методической печи, содержащее счетчики посаженных и выданных из печи заготовок, блоки запоминания, сравнения и суммирования, а также задатчик ба- зового расстояния между загрузочным и вьг;

ходным сечениями печи. Продвижение находящегося в печи металла и металла, загружаемого в печь, в дальнейщем контролируется по продвижению .базового, эталонного участка заготовок, который формируется в виде совокупности всех заготовок, находящихся в печи в момент включения устройства 2.

Так как длина базового участка (длина рабочего пространства печи) измерена с пренебрежимо малой погрешностью, а целое число заготовок, находящихся в печи, определяется абсолютно точно по числу посаженных и вьщанных заготовок, то автоматический конт роль средней щирины заготовок и, на основе этого, контроль пути продвижения металла ч рез печь, осзтцествляется без накопления погрешностей.

Однако в известном устройстве информация о сопровождении металла ограничена до минимума, т..е. в методической печи одновременно могут находиться несколько плавок, а информащпо, сопровождающую каждую плавку, необходимо выводить (например, для управления тепловым режимом зон методической печи) в определенных сечениях зон печи.

Целью изобретения является контроль параметров садки по зонам печи и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дйя контроля параметров садки в методических печах, содержащее фотореле, -фи счетчика, блок сравнения и индикатор, дополнительно содержит три блока регистров, блок управлеьшя, блок счетчика, четыре блока сравнения, два блока ключей, реверсивный счетчик, элемент И, двоично-вычитающий счетчик и блок управления индикацией, причем количество регистров и счетчиков в блоках регистров и блоке счетчиков равно количеству зон печи, группа входов первого блока регистров соединена с выходом первого блока сравнения, с входом первого счетчика блока счетчиков, с входом второго регистра второго блока регистров и с входом первого счетчика, а выходы первого регистра первого блока регистров соединены с первыми входами первого и второго блоков сравнения, входом первого блока ключей и первым входом первого регистра второго блока регистров, выход первого счетчика соединен с входом первого регистра третьего блока регистров и вторым дходом первого регистра второго блока регистров, третий вход первого регистра второго блока регистров соединен с выходом реверсивного счетчика, а группа остальных входов всех регистров второго блока регистров соединена с группой выходов третьего блока- сравнения, вход которого связан с первым выходом блока управления индикацией, второй и третий выходы которого соединены с входом четвертого блока сравнения и блока индикации, соответственно, а входы связаны с выходами двоично-вычитающего счетчика, четвертого и пятого блоков сравнения, а также группами выходов второго и третьего блоков регистров, второй вход блока индикации соедш1ен с другим выходом четвертого блока сравнения, а третий вход - с второй группой выходов второго блока регистров, первый вход двоичновычитающего счетчика соединен с первым входом схемы И и с выходом второго блока ключей, а второй вход - с выходом последнего регистра второго блока регистров, другие выходы которого соединены с первыми входами пятого блока сравнения и второго блока ключей, второй вход вторбго блока ключей связан с выходом последнего счетчика блока счетчиков, а третий вход - с выходом пятого блока сравнения, а также с первым входом блока управления, другие два входа которого соединены с выходами толкателя и фотореле, а выход - с вторым входом пятого блока сравнения, другой выход блока управления связан с первым входом второго счетчика и с входами счетчиков блока счетчиков, выходы которых Соединены с соответствующими регистрами третьего блока регистров второй вход второго счетчика соединен с вторым входом первого блока ключей и с выходом второго блока сравнения, выход первого блока ключей связан с первыми входами третьего .и реверсивного счетчиков, вторые входы которых соединены с вторым выходом первого блока сравнения, выход же третьего счетчи ка связан с вторым входом первого блока сравнения, а третий вход реверсивного счетчика соединен с выходом схемы И, второй вход которой соединен с вторым выходом третьего блока сравнения. На фиг. 1 показана блок-схема устройства на фиг. 2 - блок-схема блока управления; н фиг. 3-4 - функциональная схема блока управления индикацией, детализированная до простых логических операций. Устройство содержит блок 1 регистров {к личество регистров может изменяться от 1 до п), блок 2 управления (в зависимости от кода ширины выдаваемых из печи заготовок на выходе блока управления появляются импульсы, длительность которых соответствует этой ширине), толкатель 3 (устройство для загрузки заготовок в печь), фотореле 4 (фиксирующее вьщачу заготовок из печи), блок 5 счетчиков (количество счетчиков соответствует количеству участков, на которое условно разбита печь, а по объему счета импульсов соответствует длине участка), блок 6 регистров (количество регистров равно количеству счетчиков участков и фиксирует изменения номеров плавок по участкам), счетчик 7, предназначенный для определения ширины той части заготовки, которая находится в печи (после очеред|(ой выдачи все нагреваемые заготовки, находящиеся в печи, перемещаются на величину, равную ширине выдаваемой заготовки, так как заготовки, сажаемые в печь и выдаваемые из печи, по ширине мотуг быть не одинаковы), а также для определения границ между двумя следующими друг за другом заготовками, блок 8 сравнения, служащий для сравнения кода ширины загружаемых заготовок, находящейся в блоке регистров информации загружаемой плавки и координатного счетчика (сравнивается по щирине заготовки), блок 9 ключей, счетчик 10 количества загружаемых заготовок, блок 11 сравнения, служащий для сравнения количества загружаемых заготовок, находящейся в счетчике количества загружаемых заготовок загружаемых плавок, счетчик 12 (номера плав ки, код номера плавки присваивается) от 1 до п (циклично при каждом изменении плавки), реверсивный счетчик 13, предназначенный для подготовки данных о количестве заготовок в загружаемой плавке. В случае, когда печь загружена заготовками одной ширины, реверсивный счетчик определяет общее количество заготовок, находящихся в печи, котО рое по количеству не совпадает с количеством заготовок, зафиксированных в счетчике количества загружаемых заготовок, блок 14 регистров (максимальное количество регистров соответствует количеству участков, на которое условно разбита печь и в котором записана информация о параметрах садки по каждой плавке), элемент 15 И, блок 16 сравнения, служащий для сравнения кода ширины выгружаемых заготовок, блок 17 ключей, двоичновычитающий счетчик 18 с цепями параллельного приема информации, предназначенный для переписи информации о колич естве заготовок в выгружаемой плавке из п-го регистра блока регистров сдвига основной информации в счетчик (переписывается плавка, которая подходит к окну выгрузки). При каждой выдаче заготовок из печи определяется, какое количество заготовок осталось в выгр жаемой плавке. Устройство содержит также блок 19 управления индикацией, осуществляющий подключение к блоку 20 сравнения выходов регистров блока 14 регистров сдвига (последовательно подключается код количества заготоS10BOK), a также ввод кода из регистров блока 14 регистров сдвига в блок сравнения кода шивок, и при совпадении этих кодов дается команда на перепись информации кз блока 14 регистров сдаига в блок индикации, блок 20 сравнения (сравнивается информация о количестве заготовок- в регистрах блока 14 регистров сдвига с кодом нуля и, если на выходе блока 20 сравнения появляется сигнал, это означает, что в данном регистре блока регистров необходимо записать информацию из предыдущего регистра), блок 21 сравнения (сравнивается код номера плавок из блока 6 регистров и блока 14 регистров сдвига), блок 22 индикации, фиксирующий параметры садок по участкам печи, блок 23 суммирования, запоминающий блок 24, генератор 25 импульсов, суммирующий счетчик 26, кольцевой счетчик 2 клапан 28, схему 29 ИЛИ, блок 30 сравнения; элементы 31 И, блок 32 задержки, счетчик 33, клапан 34 кольцевой счетчик 35, схему 36 ИЛИ клапан 37, схему 38 ИЛИ, схему 39 И, схему 40 ИЛИ и вход 41 информации о параметрах садки. Устройство работает следующим образом. При запуске устройства все блоки сбрасываются в нулевое состояние. С посада вводится информация в первый регистр блок 1 регистров информации о параметрах садки на загружаемую в печь очередную плавку (щирина и толщина заготовок, марка металла, общее количество заготовок в данной плавке, рядность посада и т. д.). Информация о параметрах садки последующих загрузочных плавок вводатся в регистры (2, ..., п), а также вводится информация о параметрах садки в первый регистр блока 14 регистров (кроме общего количества заготовок данной плавки, находящихся в печи). Одновременно, при поступлении сигнала сброса на счетчик 12 последний устанавливается в состояние единица. Кнопкой запускается блок 2 управления (фиг. 2). Сигналы От толкателя 3 и фотореле 4 выдачипоступает на блок 23 суммироваНИЛ, а с выхода этого блока поступают на запоминающий блок 2 и 4, в котором фиксируется очередная выдача заготовок из печи. С В111хода запоминающего блока сигнал поступает на вход управляющего генератора 25; который генерирует импульсы с определенной частотой. Эти импульсы поступают на вход счетчика 7 и на вход суммирующего счетчика 26. С выхода этого счетчика в виде двоичного кода (код счетчика в каждый такт генерируемых импульсов соответствует сумме этих импульсов) код поступает в блок 16 сравнения. На другой вход блока сравнения поступает код щирины выдаваемых из печи заготовок. При совпадении этих кодов на выходе блока сравнения появляется сигаал, который сбрасьшает запоминающий ояок 24 и этим обеспечивает управляющий вход генератора 25 импульсов. Таким образом, блок.2 управления генерирует импульсы, количество которых соответствует щирине выдг земых из печи заготовок. Импульсы от блока 2 управления поступают на вход счетвдка 7, где происходит суммирование поступающих импульсов. Вьхход счетчика связан с одним из входов блока 8 сравнения, второй вход блока сравнения связан с выходом первого регистра блока 1 регистров. Когда код числа импульсов счетчика 7 совпадает с кодом щирииы загружаемой плавки (из первого регистра блока 1 регистров информации загружаемых плавок), срабатывает блок 8 сравнения, с выхода которого поступает импульс на сброс счетчика 7 (длительность фронта импульсов сброса счетчика 7 намного меньще, чем длительность фронта между двумя импульсами, поступающими от блока управления). Одновременно с блока 8 сравнения поступает сигнал в блок 9 ключей. На другой вход блока ключей поступает код рядности посада из первого регистра блока 1 регистров информации. Если в печь загружают заготовки в один ряд (два ряда), то блок ключей формирует суммирующий единичный (двойной) сигнал, котЬрый поступает в счетчик 10, где фиксируется количество заготовок, загружаемых в печь, и на суммирующий вход реверсивного счетчика 13. Если количество импульсов, поступающих от блока управления, больще, чем количество импульсов, соответствующих ширине загружаемых заготовок, то после сброса счетчика 7 в последнем суммируются импульсы, поступающие от блока управления, до следующего сброса и т, д. Каждый раз при равенстве кода числа импульсов счетчика 7 и кода щирины загружаемой плавки поступает сигнал в счетчик 10 и в реверсивный счетчик 13, где в первом случае фиксируется количество заготовок плавки, загрзокаемой в печь, а в реверсивном счетчике - общее 1 оличество заготовок данной плавки, находящихся в печи. Одновременно импульсы от блока управления поступают на первый счетчик блока 5 счетчиков, где эги импульсы суммируются и . при переполнении первого счетчика на выходе появляется сигнал, который фиксирует измеиение щирины заготовки в конце первого участка. Сигнал, определяющий изменение щиринь заготовки в конце первого участка, поступает от счетчика участков на первый ре71гистр блока б регистров, и информация о номере загружаемой плавкн переписывается из счетчика 12 в первый регистр блока 6. регистров, который .фиксирует поступление новой плавки в конце первого участка. При переполнении первого счетчика блока 5 счетчиков дается разрешение на счет импульсо во втором счетчике блока 5 счетчиков участков, н при переполнении второго счетчика на его выходе появляется сигнал, который поступает на второй регистр блока 6 регистров. Пр этом информащш о номере плавки переписывается из первого регистра во второй регистр 6 регистров и тем самым фиксируется поступление новой плавкн в конце второго участка и т. д. Кнопкой запускается блок 19 управления индикацией, который последовательно подключает код количества заготовок регистра блока 14 регистров с блоком 20 сравнения. Если ко личество заготовок в каком-либо регистре рав но , то с блока 20 поступает импульс на перепись информации из предыдущего регистра в опраишваемьш, т. е. производится перепись информации от первого регистра во второй, из второго в третий, н в п-й регистр, и, одновременна когда йнформадая переписывается лз второго регистра в третий (из третьего в четвёртый и т. д., из п-1 регистра в п-й регистр) производится обнуление второго регистра (третьего регистра и т. д., п-1 ре гистра). После переписи информации из предьщущих регистров в последующие блок 19 управ легшя индикацией подключает (в зависимости от выбранного участка) код блока 6 регистров и код плавок из регистров блока 14 регистров сдвига (подключение производится поочередно от регистра 1 до п) к блоку 21 сравнения и при совпадении этих кодов (для выбрашгого участка) дается команда (посредством блока 19 управления индикацией) на перепись информации из регистров блока 14 . регистров сдвига на блок 22 индикации. С выхода блока 16 сравнения поступает импульс в кольцевой счетчик 27 (фнг. 3) бл ка 19 управления индикацией. Посредством кольцевого счетчика подключается код количества заготовок (с регистра 2 до регистра п блока 14 регистра с клапаном 28. С выхода блока 28 поступает код количества заготовок (от второго регистра до п-го, в зависимости от состояния кольцевбго счетчика 27) на вход схемы 29 ИЛИ. С выхода последней код количества заготовок, сравнивается с кодом нуля блока 30. Если ,на выходе блока 30 сравнения появляется сигнал, это означает, что в данном регистре блока 14 регистров сдвига необходимо записать информацию из предыдущего регистра. С выхода-блока 30 сравнения сигнал поступает на элементы 31 И. В зависимости от выбранного регистра (регистры опрашиваются последовательно от второго до п-го регистра) из кольцевого счетчика поступает сигнал на второй вход блока 31, ас выхода этого блока поступает сигнал на последующий регистр блока 14 регистров сдвига, и информация переписывается из предьцогщего регистра в последующий. Одновременно с выхода блока 31 поступает сигнал на блок 32 задержки, а с выхода этого блока поступает, сигнал на сбрюс информации в предыдущем регистре блока 14 регистров сдвига. После опроса п-го регистра блока 14 регистров сдвига с выхода кольцевого счетчнка 27 поступает сигнал на вход счетчика 33 (фиг. 4) (посредством этого счетчика выбирается участок, для которого выводится информация о параметрах садкн на блок 22 индикации, и с задержкой обнуляется кольцевой счетчик 27. С выхода блока 33 поступает сигнал на 34 из регистра 6 на вход кольцевого счетчика 35. Клапаны 34 подключают код плавкн от блока 6 через 36 ИЛИ на блок 21 сравнения (в зависимости от выбранного участка). Посредством кольцевого счетчнка 35 подключается код плавок из регистров блока 14 регистров сдвига (подключение производится поочередно от первого регистра до п-го) с клапаном 37. С выхода блока 37 код плавки нз блока 14 регистров сдвига через схему 38 ИЛИ поступает на блок 21 сравнения. В блоке 21 сравниваются код плавки от блока 6 (в зависимости от выбранного участка) н код плавкн из блока регнстров сдвига. При совпадении этих кодов (для выбранного участка) с выхода блока сравнения поступает сигнал в блок 39 И, а на другие входы поступают импульсы от блока 33 н блока 35. С выхода блока 39 поступает разрешающий сигнал на блок 22 индикации, а на другой вход блока ннднкацин через схему 40 ИЛИ переписывается информация о параметрах садкн для выбранного участка. Таким образом, на блок индикации переписываются информации о параметрах садки для выбранных участков, на которые условно разбита печь. Повторным нажатием на кнопку запускается формирователь импульсов, зти импульсы поступают на вход счетчика 7, вследствие чего срабатывает блок 8 сравнения и, когда .количество импульсов в счетчике 7 будет

соответствовать коду ширины загружаемой плавки, срабатывает блок 9 ключей, с выхода которого поступают сигналы в счетчик 10 и в реверсивный счетчик 13. Если в печи находятся заготовки одной ширины, то суммирующие импульсы счета будут поступать в счетчик 10 и в реверсивный счетчик до тех пор, пока НС сработает п-й счетчик блока 5 счетчиков. Когда срабатывает п-й счетчик, с его выхода поступает сигнал Разрешение в блок 17 ключей. В этом случае, при срабатываний блока 16 сравнения срабатывает блок 1 ключей и, если в п-ом регистре блока 14 регистров сдвига код рядности посадка равен однорядному (двухрядному) посаду, то блок 17 ключей формирует единичный (двойной) импульс. С выхода этого блока сигнал поступает через элемент И на вычитающий вход реверсивного счетчика 13 (в этом случае количество заготовок в регистрах блока 14 регистров равно нулю), который определяет общее количество заготовок, находящихся в печи..

Если код количества заготовок в счетчике 10 уравняется с кодом количества заготовок в первом регистре блока регистров, срабатывает блок 11 сравнения, с выхода которого поступает сигнал в блок 1 регистров информации, в котором информация от п-го регистра последовательно перемещается на одни щаг, т. е. из второго регистра в первый из третьего во второй и т. д. а также поступает сигнал сброса на первый счетчик блока 5 счетчиков. С выхода блока 11 сравнения поступает импульс в счетчик 12, который изменяет свое состояние. Например, если предыдущая плавка имела номер ед11ница, то новой плавке присваивается номер два и т. д. Также поступает сигаал переписи информации (кроме общего количества загружаемых заготовок) в блок 14 регистров сдвига, т. е. информация переписывается из первого регистра во второй регистр. Р1аряду с этим во второй регистр блока 14 регистров сдвига переписывается информадая о количестве загружаемых в печь заготовок из реверсивного счетчика 13. Одновреме1шо в первый регистр блока 14 регистров сдвига переписывается информация из счетчика 12 и из первого регистра блока 1 регистров (кроме общего количества загружаемых заготовок). Из блока 1 сравнения с временной задержкой поступает сигнал на сброс счетчика 10 и реверсивного счетчикя 13.

Импульсы от блока 2 управления поступают на первый блока 5 счетчиков (а также на те счетчики, где дано разреще,ние на счет импульсов), и на вход счетшка 7. В счетчике 7 эти импульсы суммируются и поступают на вход блока 8 сравнения. В последнем сравнивается код числа импульсов счетчика 7 с кодом ширины новой загружаемой плавки (из первого регистра блока 1 регистров информации). При равенстве этих кодов срабатывает блок 8 сравнения, с выхода поступает сигнал в блок 9 ключей и на сброс счетчика 7. На другой вход блока ключей поступает код рядности посада (для новой плавки) из первого регистра блока 1 регистров. С выхода блока ключей сигналь поступают в счетчик 10 и в реверсивный счетчик 13.

Наряду с этим с выхода блока 2 управления поступает код импульсов в блок 16 сравнения, а на другой вход блока 16 поступает код ширины выгружаемых из печей заготовок с блока 14 регистров сдвига. С выхода блока 16 сравнения поступает сигнал на сброс блока 2 зшравления и на вход блока 17 ключей, а на другой вх-од последнего поступает сигнал Разрещение на формирование импульсов рядности посада из п-го счетчика блока 5 счетчиков. Из п-го регистра блока 14 регистров сдвига основной информации поступает код рядности посада в блок 17 ключей, и если код рядности посада равен однорядзюму (двухрядному) посаду, то блок 17 ключей формирует одиночный (двойной) импульс. С выхода этого блока сигнал поступает в двоично-вычитающий счетчик 18 с цепями параллельного приема информации, или при начальном запуске системы через элемент 15 И на вход реверсивного счетчика 13.

Использование предлагаемого устройства для контроля параметров садки в методических печах обеспечивает, по сравнению с известными системами, увеличение надежности системы за счет применения БИС, обладающих высокой надежностью и большого числа функций, вьшолняемых устройством; возможность построения систем управления тепловым режимом печей с учетом параметров садки по зонам печи: повышение технико-экономических характеристик методических печей за счет своевременной выдачи нагревальщиками информации о параметрах садки зон печи.

Экономический эффект от внедрения системы ориентировочно составляет 70 тыс. руб.