Устройство коррекции теплового режима печи по темпу выдачи заготовок Советский патент 1987 года по МПК F27D19/00 

1285309,

4 управления, блоков 5-8 интегриро- деления и блоков 14,15 вычисления вания, нуль-органов 9-12, блока 13

квадратного корня. 4 ил.

Изобретение относится к области автоматизации теплового режима нагревательных печей станов горячей прокатки,

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности рекции теплового режима нагревательной печи.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - принципиальная схема блока управления; на.фиг.3 - функциональная схема блока формирования; на фиг.4 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство коррекции содержит блоки 1-3 фотореле. ; блок 4 управления, блоки 5-8 интегрирования; нуль-органы 9-12, блок 13 деления, блоки 14 и 15 вычисления, корня квадратного, нуль-органы 16 и 17, потенциометры 18-20, нуль-органы 21 и 22, блок 23 интегрирования, блоки 24 формирования, блоки 25 умножения, пирометры 26, блоки 27 вычитания и блоки 28 суммирования.

Введены также следующие обозначения: К1 - К8 - промежуточные реле, К 1.1 - К 7.1, К 1.2, К 3.2 - К 7.2, К 4.3 - К.К.З, К 4.4 - К 7.4, К 4,5- К 4.5 - нормально разомкнутые (HP) контакты реле К1 - К7, К 8.1 - нормально замкнутый (НЗ) контакт реле Кб, К 8.2 - нормально разомкнутый (HP) контакт реле K8i КТ.1 - нормально разомкнутый (HP) контакт рет ле КТ, КТ.2 - нррмально замкнутый (НЗ) контакт реле КТ (с вьщержкой времени на замыкание).

Количество блоков 24 определяется количеством зон печи.

Зональные контуры регулирования температуры в состав устройства коррекции не входят. Устройство коррекции и зональные контуры регулирования температуры в целом образуют ситему подчиненного регулирования,где

деления и блоков 14,15 вы

квадратного корня. 4 ил.

устройство коррекции выполняет функции ведущего регулятора.

Блок 4 управления, в свою очередь, состоит из восьми промежуточных электромагнитных реле К1-К8,реле времени КТ и шагового искателя Y1, причем неподвижные контакты .выходных HP контактов блоков 1-3 фотореле, неподвижные контакты выходных

HP контактов первого - четвертого нуль-органов 9-12, неподвижные контакты первых HP контактов реле К1 и КЗ, неподвижный контакт второго ИР контакта реле К1, неп одвижный контакт HP контакта мгновенного действия реле КТ1 и неподвижный контакт наборного поля шагового искателя Y1 соединены с первой шиной питания блока 4 управления, подвижные контакты выходных HP контактов блоков

1-3 фотореле соединены с первыми вы- водами обмоток реле К1-КЗ (блок 4 управления) соответственно. Подвижные, контакты первых HP контактов

реле К1 и КЗ соединены с неподвижным контактом первого ИР контакта реле К2, подвижный контакт второго HP контакта реле К1 соединен с неподвижным контактом второго HP контакта КЗ, подвижные контакты пер- вого HP контак.та реле К2 и второго ИР контакта реле КЗ соединены с первым выводом обмотки реле времени КТ, подвижный контакт HP контакта мгновенного действия реле времени КТ1 соединен с первым выводом обмотки шагового искателя Y1 и с неподвижными контактами наборного поля искателя Y1 с порядковыми номерами (1+

, 3+4,причем ш определяется как целая часть числа (N/4) где N - общее число контактов наборного поля шагового искателя не образующими законченной четверки комбинаций из общего числа неподвижных контактов наборного поля, первый неподвижный контакт наборного поля соединен с неподвижными контактами наборного поля с порядковыми номерами (1+4, где п 1,2...т) и с первым выводом обмотки реле К4; второй неподвижный контакт наборного поля сое динен с неподвижными контактами наборного поля с порядковыми.номерами (2+4, где п 1,2...т) и с первым выводом обмотки реле К5, третий не-, подвижный контакт наборного поля сое динен с неподвижными контактами с порядковыми номерами (3+4, где п 1,2...т) и с первым выводом обмотки реле Кб, четвертый неподвижный контакт наборного поля соединен с неподвижными контактами наборного поля с порядковыми номерами (4+4,,, где п 1,2...т) с первым выводом обмотки реле К7, подвижные контакты выходных HP контактов первого - чет- вертого нуль-органов 9-12 соединены с неподвижными контактами пятых HP контактов реле К5, Кб, К7, К4 соответственно j подвижные контакты пятых ИР контактов реле К4-К7 соединены с первым выводом обмотки реле К8 ,вторые выводы обмоток реле К1-К8 КГ и шагового искателя Y1 соединены с второй шиной питания блока 4 управления неподвижные контакты первых HP кон- тактов реле К4-К7 и первые выводы потенциометров 18-20 соединены с положительным выходом источника опорного напряжения , отрицательный выход источника опорного напряжения соеди- нен с вторыми выводами потенциометров 18-20 и общим информационным проводом устройства, подвижные контакты первых HP контактов реле К4-К7 соединены с входами прямого интегрирова ния первого - четвертого блоков 5-8 интегрирования соответственно, к входам Сброс блоков 5-8 интегрирования подключены вторые HP контакты реле К7, К4, К5, Кб соответственно,

выход первого блока 5 интегрирования соединен с входом задания параметра

первого нуль-органа 9, с входом параметра четвертого нуль-органа 12 и неподвижными контактами третьего HP контакта реле Кб и четвертого ИР контакта реле К5, выход второго блока 6 интегрирования соединен с входом параметра первого нуль-органа 9, с входом задания параметра второго нуль-органа 10 и неподвижными контактами третьего HP контакта реле К7 и четвертого HP контакта реле Кб выход третьего блока 7 интегрирования соединен с входом параметра второго нуль-органа 10, с входом задания параметра третьего нуль-органа 11 и неподвижными контактами третьего HP контакта реле К4 и четвертого HP контакта реле К7, выход четвертого блока 8 интегрирования соединен с входом параметра третьего нуль-органа 11, с входом задания параметра четвертого нуль-органа 12 и неподвижными контактами третьего HP контакта реле КЗ и четвертого HP контакта реле К4; подвижные контакты третьих HP контактов реле К4-К7 соединены с входом Делимое блока 13 деления,подвижные контакты четвертых HP контактов реле К4-К7 соединены с входом Делитель блока 12-деления. Блок 13 деления, первый блок 14 вычисления корня квадратного и второй блок 15 вычисления корня квадратного 6 включены последовательно, выход второго блока 15 вычисления корня квадратного соединен с входами параметра пятого нуль-органа 16 и шестого нуль- органа 17 и неподвижными контактами выходного НЗ контакта нуль-органа

16и выходного HP контакта нуль-органа 17; подвижные выводы потенциометров 18 и 19 соединены с входами задания параметра нуль-органов 16 и

17соответственно; подвижные кон- такты выходных контактов нуль-органов 16 и 17 соединены с неподвижным НЗ контактом реле К8,подвижный контакт третьего потенциометра 20 соединен с неподвижным контактом HP контакта реле К8; подвижные контакты

НЗ контакта и HP контакта реле К8 соединены с неподвижным контактом НЗ контакта (с вьщержкой времени на замыкание) КТ2, подвижный контакт последнего контакта соединен с входами параметра седьмого нуль-органа 21 и восьмого нуль-органа 22 и неподвижными контактами выходного HP контакта нуль-органа 21 и выходного НЗ контакта нуль-органа 22; подвиж- ный контакт выходного HP контакта нуль-органа 21 соединен с входом прямого интегрирования пятого блока 23 интегрирования: подвижный контакт выходного контакта нуль-органа 22 соединен с входом обратного интегрирования блока 23, выход которого соединен с входами задания параметров нуль-органов 21 к 22 к входом блока 24 формирования, а именно с

входами первого сомножителя блоков 25, выходы пирометров 26 в зонах соединены с входами Вычитаемое соответствующих блоков 27 вычитания,выходы которых соединены с входами второго сомножителя соответствующих блоков 25 умножения, выходы которых соединены с входами первого слагаемого соответствующих блоков 28 сумчения - замкнут второй HP контакт ре ле К7 (К4-К6).

Нуль-органы 9-12 служат для определения момента начала снижения тепловой мощности печи при увеличении интервалов времени между выдачей заготовок, т.е. при снижении темпа выдачи заготовок. Они постоянно срав нивают выходные сигналы блоков 3-8

мирования; выходы задатчиков темпера- ю интегрирования в следующем порядке:

туры в зонах при минимальной производительности соединены с входами второго слагаемого соответствующих блоков 28, выходы которых соединены с

и

и

и,

выя 5 BblX

- и,

- и

Ue

6bi; 6 вых8

вых.6 вьи 7 еых 5. g

Как только эта разность становит больше нуля, т.е. текущий интервал

входами задания температуры соответ- f5 времени становится больше предыдущего, замыкается выходной HP контакт нуль-органа. Пятые контакты реле К4- К7 в зависимости от такта работы подготавливают цепь срабатывания реле КЗ. Третьи и четвертые контакты реле К4-К7 образуют дешифратор данных блока 13 деления. Входы блока 13 деления коммутируются так, что предьщу- щий интервал времени (напряжение ему

ствующих зональных контуров регулирования температуры, а выходы датчиков температуры в зонах соединены с входами Уменьшение соответствуюищх блоков 27,20

Блоки 1-3 фотореле определяют момент выдачи заготовки из печи, устанавливаются по ширине печи у окна выдачи по обеим сторонам и по оси печи. Они включены таким образом, что 25 соответствующее) подается на вход выдача заготовки определяется не ме- Делимое, а текущий интервал време- нее чем двумя фотореле (одним с краю ни (напряжение ему соответствующее) и центральным), это исключает ложные срабатывания и позволяет вести нагрев

заготовок при двухрядном посаде заго- 30 дается на вход Делитель. В целом товок. Под воздействием сигналов от блоки 13-15 вычисляют коэффициент изподается на текущий интервал времени (напряжение ему соответствующее), поблоков фотореле блок 4 управления вырабатывает четыре комбинации команд. Команды вырабатываются: ком. 1 - реле КТ, ком. 2 - реле К4, ком. 3 - ;реле К5, ком. 4 - реле Кб, ком. 5 - реле К7. При выдаче заготовок последовательно вырабатываются комбинация команд: ком. 1 - ком. 2, ком. 1 -. ком. 3, ком. 1 - ком. 4, КОМ.1 - ком.5 , ком, 1 - ком.2 и т.д. т.е. полный цикл состоит из четырех комбинаций (тактов). Под командой здесь и далее подразумевается замыкание

менения темпа выдачи заготовок (формула 4). Нуль-органы 16 и 17 и потенциометры 18 и 19 служат для установ35 ления зоны нечувствительности устройства при малых изменениях темпа выдачи заготовок. Потенциометром 18 устанавливается зона нечувствительности к снижению, а потенциометры 19 40 к увеличению темпа выдачи. Некоторая потеря точности при этом не имеет значения вследствие инерционности объекта автоматизации. При установлении потенциометра 18 в верхнее, а

40 к увеличению темпа выдачи. Некоторая потеря точности при этом не имеет значения вследствие инерционности объекта автоматизации. При установлении потенциометра 18 в верхнее, а

или (и) размыкание контактов соответ- 45 потенциометра 19 в нижнее положение

устройство реагирует на любые изменения темпа выдачи заготовок.

Потенциометр 20 служит для задаствующих реле.

Блоки 5-8 интегрирования выполняют функции преобразователей время - напряжение постоянного тока (формула 6) и элементов запоминающего уст- Q ния коэффициента изменения темпа вы- ройства и работают в трех режимах: интегрирование в -прямом направлении - замкнут первый HP контакт реле К4 (К5-К7), хранение текущего

дачи заготовок при предварительном (до вьщачи заготовки) снижении тепловой мощности печи при снижении темпов выдачи заготовок. Размыкаюзначения выходного сигнала блока ин- щийся контакт (с вьщержкой времени

тегрирования - разомкнуты первые и на замыкание) КТ 2 устраняет влияние

вторые HP контакты реле К4 (К5-К7) ипереходных процессов в устройстве

К7 (К4-К6) соответственно, режимпри смене такта работы после выдачи

Сброс установки начального зна-очередной заготовки. Время вы53096

чения - замкнут второй HP контакт реле К7 (К4-К6).

Нуль-органы 9-12 служат для определения момента начала снижения тепловой мощности печи при увеличении интервалов времени между выдачей заготовок, т.е. при снижении темпа выдачи заготовок. Они постоянно сравнивают выходные сигналы блоков 3-8

и

и,

выя 5 BblX

- и,

- и

Ue

6bi; 6 вых8

еых 5. g

только эта разность становится нуля, т.е. текущий интервал

соответствующее) подается на вход Делимое, а текущий интервал време- ни (напряжение ему соответствующее)

дается на вход Делитель. В целом блоки 13-15 вычисляют коэффициент изподается на текущий интервал времени (напряжение ему соответствующее), поменения темпа выдачи заготовок (формула 4). Нуль-органы 16 и 17 и потенциометры 18 и 19 служат для установ35 ления зоны нечувствительности устройства при малых изменениях темпа выдачи заготовок. Потенциометром 18 устанавливается зона нечувствительности к снижению, а потенциометры 19 40 к увеличению темпа выдачи. Некоторая потеря точности при этом не имеет значения вследствие инерционности объекта автоматизации. При установлении потенциометра 18 в верхнее, а

45 потенциометра 19 в нижнее положение

ния коэффициента изменения темпа вы-

дачи заготовок при предварительном (до вьщачи заготовки) снижении тепловой мощности печи при снижении темпов выдачи заготовок. Размыкаю

/

держки ор равно 1-Зс, что на порядок 6ojii uie переходных процессов.

Нуль-орган 21 и 22 и блок 33 интегрирования образуют запоминающее ус тройстно коэффициента изменения темпа выдачи заготовок. Входной сигнал, поступающий на входы параметра нуль-органов, сравниваются с выходным сигналом блока интегрирования.Если входной сигнал больше выходного, то срабатывает нуль-орган 21, а если меньше - нуль-орган 22. В первом случае входной сигнал поступает на вход прямого интегрирования, а во втором обратного интегрирования блока 23.

Постоянная Т этого блока выбирает ся минимальной и на выходе блока быстро устанавливается новое значение коэффициента изменения темпа выдачи заготовок. Блоки 25-28 образуют формирователь задания зональному контуру регулирования температуры в соответствии с формулой 5. Сигналы блоков соответствуют следующим величинам в формуле 5: Т, - выходной сиг- нал датчика температуры в зоне; Т, - выходной сигнал пирометра 26 в зоне; К - выходной сигнал блока 23 интегс/

Т, рирования; Т - выходной сигнал за- датчика температуры в зоне при минимальной производительности; Т - выходной сигнал блока 28 суммирования.

Принцип действия устройства основан на измерении и сравнении интервалов времени между импульсами, соответствующими прохождению заготовок мимо блоков фотореле, измерении температуры печной среды и металла в зонах печи и выработке сигнала коррекции теплового режима в зонах, соответствующих темпу выдачи заготовок из печи.

Основную роль в теплообменнике между печной средой и металлом играет теплообмен излучением. В этом случае количество теплоты, передаваемое излучением в реальной системе за конечный промежуток времени,может быть определено по формуле а

,

.&т .

(1)

Q - количество теплоты, переданное излучением;, приведенный коэффициент излучения;

-пр

8

iT - разность абсолютных температур печной среды и нагреваемой заготовки; - интервал времени нагрева

заготовки;

m - масса нагреваемой заготовки.

Для обеспечения заданной температуры нагрева металла при изменении темпа вьщачи заготовок необходимо обеспечить одинаковое количество теплоты, переданное заготовке за разные интервалы времени, т.е.

ft(

QM ,

(2)

где Q - количество теплоты, переданНое заготовке за интервал времени;

рд - количество теплоты, переданное заготовке за интервал времени.

Считая массу заготовки и условия нагрева постоянными из формулы (2), получаем

Т, MT,-T) + т.

(3)

где Т - температура печной среды за

интервал времени; Т - температура печной среды за

интервал времени; - температура металла; К - коэффициент изменения темпа

вьщачи заготовок. Коэффициент изменения темпа выдачи заготовок, представляемый в формулу (3), определяется из формулы

4|

(4)

где , - интервал времени нагрева предыдущей заготовки,- t J - интервал времени нагрева данной заготовки.

Из формулы (3) видно, что при минимальном темпе вьщачи заготовок температура металла приблизительно равна температуре печной среды, поэтому формулу (3) можно записать в виде

Т,, %(Т,-Т) -f т,,

(5)

где Т,

L - заданная температура печной среды в зоне при минимальной производительности. Замена Т|,на Т позволяет исключить одну переменную величину и упрощает настройку устройства в зонах.

При этом блоки интегрирования выполняют функции определителей времени выдачи заготовок. Выходной сиг нал блока интегрирования имеет вид

t iit

1

и

вых

Uon d-C ,

(6)

где

и

еых

Т„ 1 и

on

-интервал времени между Бьщачей двух заготовокj

-выходной сигнал блока интегрирования; постоянная интегрирования блока (выбираются одинаковыми для этих блоков); 0,1,2,3,

опорное напряжение.

Постоянная интегрирования Т блока выбирается из тех соображений, что выходной сигнал блока интегрирования достигает максимального значения при минимальном темпе выдачи заготовок.

Устройство работает следующим образом.

Такт 1. В некоторый момент времени €, (фиг.4, кривая А) выдается заготовка, срабатывают фотореле 1-3 и дешифратор выдачи заготовки включает реле времени КТ.

НЗ контакт (с выдержкой времени на замыкание) отключает вход нуль-органов 21 и 22 и блока 23 (фиг.4, кривая Б), а замыкающийся HP контакт реле КТ включает шаговый искатель,который перевс дит подвижный контакт наборного поля на новую позицию. В данном случае блок 4 управления вырабатывает комбинацию команд: ком, 1,. ком. 2 (фиг.4, кривые Б.В.), в результате срабатывает реле К4. Одновременно со срабатыванием реле КТ отключает реле К7.

Снятие команды ком. 5 (реле К7, фиг.4, кривая Е) переводит блок 8 интегрирования в режим хранения текущего значения выходного сигнала (фиг.4, кривая К), снижает режим Сброс блока 5 интегрирования,отключает входы блока 13 деления от выходов блоков 6 и 7 интегрирования и запрещает срабатывание реле К8 при срабатывании нуль-органа 11. Вьщача команды ком. 2 (фиг.4, кривая В) переводит блок 5 интегрирования в режим прямого интегрирования (фиг74, кривая Ж), переводит блок 6 интегрирования в режим Сброс (фиг.4, кривая 4), подключает выходы блоков

7 и 8 интегрирования к входам блока 13 деления (на выходе блока 15 вычисления корня появляется -новое значение коэффициента изменения темпа) (фиг. 4, крив ая Л) и разр ешает срабатывание реле КЗ при срабатывании нуль-органа 12. Нуль-органы 16 и 17 определяют знак и амплитуду изменения темпа выдачи заготовок

(в данном случае увеличение) (фиг.4, кривая М). По окончании вьщержки времени реле КТ сигнал с выхода блока 15 через замкнутый контакт нуль- органа 17 поступает на вход прямого интегрирования блока 23 и на его выходе устанавливается новое значение коэффициента изменения темпа (фиг.4, кривая О).

В соответствии с этим блоки 2528 формируют новые задания зональным контуром регулирования температуры ЗКР (фиг.4). Поскольку в этом случае снижения темпа выдачи заготовок не происходит, нуль-орган 12

и реле К8 не оказывают влияния на .работу устройства.

Такт 2. При выдаче следующей заготовки в момент времени срабатывает фотореле 1-3 (фиг.4, кривая А) и дешифратор выдачи заготовки включает реле КТ НЗ контакт с выдержкой времени на замыкание отключает входы нуль-органов 21 и 22 блока 23

(фиг. 4, кривая Б), а HP контакт включает шаговый искатель, который переводит подвижный контакт наборного поля на новую позицию. Блок 4 управления вырабатывает комбинацию команды: ком.1, ком.З (фиг.4, кривые Б5Г), т.е. срабатывает реле К5. Одновременно отключается реле К4. Снятие команды ком. 2 (реле К4, фиг. 4,- кривая В) переводит блок 5 интегрирования в режим хранения текущего значения выходного сигнала (фиг.4, кривая Ж), снимает режим (сброс) блока 6 интегрирования, отключает входы блока 13 деления от выходов блоков

7 и 8 интегрирования и запрещает срабатывание реле К8 при срабатывании нуль-органа t2. Выдача команды ком. 3 (реле К5, фиг. 4, кривая Т) переводит блок 6 интегрирования в режим

прямого интегрирования (фиг.4, кривая 3), переводит блок 7 интегрирования в режим Сброс (фиг.4, кривая И), подключает выходы блоков 7 и 5 интегрирования к входам блока

11

13 деления (на выходе блока 15 вычисления корня появляется новое значение коэффициента изменения темпа) (фиг.А), кривая Л) и разрешает срабатывание реле К8 при срабатывании нуль-органа 9. Нуль-органы 16 и 17 определяют знак и амплитуду изменения темпа выдачи заготовок. Поскольку Б данном случае изменение темпа мало и находится в зоне нечувствительности, нуль-органы 16 и 17 не пропускают сигнал (фиг.4, кривая М) с выхода блока 15, на. входах нуль- органов 21 и 22 и блока 23 остается тот же сигнал (фиг.4, кривая 0).Если нет посторонних возмущающих воздействий (изменение калорийности и расхода топлива и окислителя, подсосы холодного воздуха в объем печи и т.д.) все переменные в формуле 5, на основании которой формируется выходной сигнал устройства, останутся неизменными и выходной сигнал также не изменится,, т.е. будет соответствовать установившемуся процессу (фиг.4, кривая 0). Поскольку в этом случае снижения темпа выдачи заготовок не происходит, нуль-орган 9 и реле КЗ не оказывает влияния на работу устройства.

Такт 3. При выдаче следующей заготовки, в момент времени Сэ срабатывают блоки 1-3 фотореле (фиг.4, кривая А) и дешифратор выдачи заготовки, образованный блоками 1-3 фотореле и реле К1, К2, КЗ, включает реле КТ.

НЗ контакт (с выдержкой времени на замыкание) отключает входы нуль- органов 21 и 22 и блока 23 (фиг.4, кривая .Б), а HP контакт включает шаговый искатель, который переводит подвижный контакт наборного поля на новую позицию. Блок 4 управления вы

рабатывает комбинацию команд ком. 1, 45 угара.

ком. 4 (фиг.4, кривые Б, D), т.е. срабатывает реле Кб. Одновременно отключается реле К5. Снятие команды ком. 3 (реле К5, фиг. 4, кривая В) переводит блок 6 в режим хранения текущего значения выходного сигнала (фиг.4, кривая 3), снимает режим Сброс блока 7 интегрирования, отключает входы блока 13 деления от выходов блоков 8 и 5 интегрирования и запрещает срабатывание реле КЗ при срабатывании нуль-органа 9.

Вьщача команды ком. 4 (реле Кб, фиг.4, кривая Д) переводит блок 7

to

5309

12

интегрирования в режим прямого интегрирования (фиг.4, кривая И), переводит блок 8 интегрирования в режим Сброс (фиг.4, кривая К), подключает выходы блоков 5 и 6 интегрирования к входам блока 13 деления (на выходе блока 15 вычисления корня появляется новое значение коэффициента изменения темпа выдачи заготовок), (фиг.4, кривая Л) и разрешает срабатывание реле К8 при срабатывании нуль-органа 10. В дальнейшем устройство работает так же, как до момента времени oj + л (фиг.4, кривые А, 3,И.Н). В этот момент времени выходной сигнал блока 7 интегрирования становится равным сигналу блока 6 -интегрирования, а вьщача заготовки еще том,

чи заготовок. В этот момент срабатывает нуль-орган 10 и включает реле К8. Реле К9 своим НЗ контактом отключает выходы нуль-органов 16 и 17 от входов нуль-органов 21 и 22 и блока 23, а HP контактом подключает потенциометр 20. Поскольку этот потенциометр задает минимальный коэффициент изменения темпа вьщачи заготовок, то через замкнутый контакт нуль-органа 22 этот сигнал попадает на вход обратного интегрирования блока 23 и на его выходе устанавливается значение коэффициента изменения темпа выдачи заго0

25

30

35

не происходит. Это говорит о 1, что будет снижение темпа вьщатовок при минимальной производительности (фиг.4, кривая 0). Это состояние не изменится до вьщачи еле- ... дующей заготовки.При небольших прос

тоях снижение тепловой мощности печи будет скомпенсировано за счет инерционн.ости печи, а при длительных простоях позволяет сэкономить топ- ливо и сократить потери металла от

Такт 4. При вьщаче следующей заготовки в момент времени С сраЬаты- вает фотореле 1-3 (фиг.4, кривая А), дешифратор выдачи заготовки включает

реле КТ НЗ контакта (с вьщержкой времени на замыкание), отключает входы блоков нуль-органов 21-23 (фиг.4 кривая Б), а HP контакт включает шаговый искатель, который переводит подвижный контакт наборного поля на новую позицию. Блок 4 управления вырабатывает комбинацию команд ком. 1, ком. 5 (фиг. 4, кривая Б.Е,), т.е. срабатывает реле К7. Одновременгш

отключается реле Кб. Снятие команды ком.4 (реле Кб, фиг.4 кривая Д) перводит блок 7 интегрирования в режим хранения текущего значения выходного сигнала (фиг.4, кривая И), снимает режим Сброс блока 8 интегрирования, отключает входы блока 13 деления от выходов блоков 5 и 6 интегрирования и отключает реле К8, НЗ контакт реле К8 замыкается и подготавливает цепь прохождения сигнала от нуль-органов 16 и 17 ,и нуль-органов 22 и 21 к блоку 23 HP контакта, реле КЗ размыкается и отключает потенциометр 2. Вьщача команды ком.5 (реле К75 фиг.4, кривая Е) переводит блок 8 в режим прямого интегрирвания (фиг.4, кривая К), переводит блок 5 интегрирования в режим Сбро (фиг.4, кривая Ж), подключает выхо- ды блоков 6 и 7 интегрирования к вхдам блока 13 деления (на выходе блока 15 вычисления корня появляется нвое значение коэффициента изменения

темпа выдачи заготовок, фиг.4 кри- вая Л) и разрешает срабатывание реле КЗ при срабатывании нуль-органа 11. Нуль-органы 16 и 17 определяют знак и амплитуду изменения темпа выдачи заготовок (в данном случае нижние, фиг.4, кривая Н). По окончании

времени выдержки реле КТ сигнал с выхода блока 15 через замкнутый контакт нуль-органа 16 поступает на вход прямого интегрирования блока 23 и на его выходе устанавливается новое значение коэффициента изменения темпа выдачи заготовок (фиг.4, кривая О). В соответствии с ним блоки 25-28 формируют новые зада- ния ЗКР (фиг.4, кривая 0),

На этом заканчивается полный цикл работы устройства. При вьщаче следующих заготовок устройство переходит к выполнению операций по так ту 1, затем по тактам 2,3,4 и т.д.

Посла выдачи не менее четырех за- готовок происходит Захват темпа вьщачи и формирование корректирующего воздействия (задания ЗКР) в со- ответствии с ним. Устройство готово к работе и выходы его (выходы блоков 28 суммирования) подключают вместо задатчиков температуры к входам Задания регуляторов ЗКР.

Налаживание устройства заключается в установке одинаковых постоянных интегрирования Т и блоков 5-8

0 вая

в ,

(из соображений, что выходной сигнал блоков должен достигать максимального значения, при минимальном темпе выдачи заготовок; зоны нечувствительности к изменению темпа выдачи заготовок потенциометром 1Г минус потенциометром 19 в плюс значения минимального коэффициента темпа выдачи заготовок (потенциометром 20) и времени выдержки на замыкание (реле КТ) в пределах 1-3 с в зависимости от конкретного объекта.

Сигналы в точки П (фиг.4; кривые М, Н и Я) разнесены условно. Это 5 сделано для удобства рассмотрения работы устройства при увеличении (фиг.4, кривая М) и снижении (фиг.4, кривая Н) темпа вьщачи заготовок..

Из анализа диаграмм (фиг.4, кри0) следует, что выходной (корректирующий) сигнал устройства практически изменяется в соответствии с изменением темпа выдачи заготовок.

Устройство может быть реализовано на серийно выпускаемой аппаратуре например системы АКЭСР или СУПС.

Использование изобретения позволит повысить быстродействие и точность формирования корректирующего воздействия устройства за счет точного определения темпа выдачи заго0

товок, что в свою очередь позволит: повысить качество нагрева металла, снизить потери металла от угара, снизить расход топлива, частично скомпенсировать изменение массы нагреваемых заготовок, упростить переналадку теплового режима печи (достаточно изменить уставки задатчиков температуры в зонах).

Формула изобретения

Устройство коррекции теплового режима печи по темпу выдачи заготовок, содержащее три блока фотореле, блок управления, включающий первое, второе и третье промежуточные реле

и реле времени, причем неподвижные контакты выходных нормально разомкнутых контактов блоков фотореле соединены с первой щиной питания блока управления, подвижные контакт выходных нормально разомкнутых контактов первого, второго и третьего блоков фотореле соединены с первыми выводами обмоток первого, второго и третьего промежуточных реле соответственно, вторые выводы обмоток первго, второго и третьего промежуточных реле соединены с второй шиной питания блока управления, блок интегрирования и блоки суммирования по числу зон печи, источник опорного напряжения, отличающееся тем,что с целью повышения быстродействия и точности коррекции теплового режима нагревательной печи, оно снабжено шаговым показателем, пятью промежуточными реле, четырьмя блоками интегрирования, блоком деления, двумя блоками вычисления корня квадратного, восемью нуль-органами, тремя потенциометрами, пирометрами, блоками вычитания и блоками умножения по числу блоков суммирования, причем неподвижные контакты первых нормально разомкнутых контактов первого и третьего промежуточных реле, неподвижный контакт нормально разомкнутого контакта реле времени, неподвижный контакт второго нормально разомкнутого контакта, первого промежуточного реле, подвижный контакт наборного поля шагового искателя, неподвижные контакты выходных нормально разомкнутых контактов первого,второго, третьего и четвертого нуль-органов соединены с первой шиной питания блока управления, подвижные контакты первых нормально разомкнутых контактов первого и третьего промежуточных реле соединены с неподвижным контактом нормально разомкнутого контакта второго промежуточного реле, подвижный контакт второго нормально разомкнутого контакта первого промежуточного реле соединен с неподвижным контактом второго нормально разомкнутого контакта третьего промежуточного реле, подвижные контакты нормально разомкнутого контакта второго и второго нормально разомкнутого контакта третьего промежуточных реле соединены с первым выводом обмотки реле времени, подвижный контакт нормально разомкнутого контакта мгновенного действия реле BpeMeHk соединен с первым выводом обмотки шагового искателя и первой группой неподвижных контактов наборного поля шагового искателя, первый неподвижный контакт наборного поля шагового искателя соединен с второй группой неподвижных контактов наборного поля шагового искателя и с первым выходом обмотки четвертого

промежуточного реле, второй неподвижный контакт наборного поля шагового искателя соединен с третьей группой неподвижных контактов наборного

поля шагового искателя и с первым выводом обмотки пятого промежуточно-го реле, третий неподвижный контакт наборного поля шагового искателя соединен с четвертой группой неподвижных

контактов наборного поля шагового искателя и первым выводом обмотки шестого промежуточного реле, четвертый неподвижный контакт наборного поля шагового искателя соединен с пятой группой неподвижных контактов наборного поля шагового искателя и первым-выводом обмотки седьмого про- межуточного реле, подвижный контакт выходного нормально разомкнутого контакта первого нуль-органа соединен с неподвижным контактом пятого нормально разомкнутого контакта пятого промежуточного реле, подвижный контакт выходного нормально разомкнутого контакта второго нуль-органа соединен с неподвижным контактом пятого нормально разомкнутого контакта шестого промежуточного реле, подвижный контакт выходного нормально разомкнутого контакта третьего нуль- органа соединен с неподв 1жным контактом пятого нормально разомкнутого контакта седьмого промежуточного реле, подвижный контакт выходного нормально разомкнутого контакта четвертого нуль-органа соединен с неподвижным контактом пятого нормально разомкнутого контакта четвертого промежуточного реле, подвижные контакты пятых нормально разомкнутых контактов, четвертого,пятого, шестого и седьмого промежуточных реле соединены с первым выводом обмотки восьмого промежуточного реле, вторые выводы обмоток всех реле и шагового искателя соединены с второй шиной питания блока управления, неподвижные контакты первых нормально разомкнутых контактов

четвертого, пятого, шестого и седьмого промежуточных реле соединены с положительным выходом источника опорного напряжения, отрицательный вход источника опорного напряжения

соединен с общим информационным проводом устройства, подвижные контакты первых нормально разомкнутых контактов четвертого, пятого, шестого и седьмого промежуточных реле соедине

17

ны с входами прямого интегрирования первого, второго, третьего и четвертого блоков интегрирования соответственно, неподвижные контакты вторых нормально разомкнутых контактов седь- мого, четвертого, пятого и шестого промежуточных реле соединены с первыми выводами входов Сброс первого, второго, третьего и четвертого блоков интегрирования соответственно подвижные контакты вторых нормально разомкнутых контактов седьмого,чет- .эертого, пятого и шестого промежу- точных реле соединены со вторыми выводами входов Сброс первого,второго, третьего и четвертого блоков интегрирования соответственно, выход первого блока интегрирования соединен с входом задания порога срабатывания первого нуль-органа, с входом параметра четвертого нуль-органа и неподвижными контактами четвертого нормально разомкнутого контакта пятого и третьего нормально разомкнутого контакта шестого промежуточного реле, выход второго блока интегрирования соединен с входом параметра первого, нуль-органа, с входом задания порога срабатывания второго нуль2

35

40

органа и неподвижными контактами чет- 30 второго потенциометра соединен с вхо- вертого нормально разомкнутого контакта шестого и третьего нормально разомкнутого контакта седьмого промежуточных реле, выход третьего блока интегрирования соединен с входом параметра второго нуль-органа, с входом задания порога срабатывания третьего нуль-органа и неподвижными контактами четвертого нормально разомкнутого контакта седьмого и третьего нормально разомкнутого контакта четвертого промежуточного реле, выход четвертого блока интегрирования соединен с входом параметра третьего нуль-органа, с входом задания порога срабатывания четвертого нуль-органа и неподвижными контактами четвертого нормально разомкнутого контакта четвертого и третьего нормально разомкнутого контакта пятого про-. межуточных реле, подвижные контакты третьих нормально разомкнутых контактов четвертого, пятого, шестого и седьмого промежуточных реле соединены с входом Делимое блока деления, подвижные контакты четвертых нормально разомкнутых контактов четвертого, пятого, шестого и седьмого промежуточных реле соединены с входом задания порога срабатывания шестого нуль-органа, подвижный вывод третьего потенциометра соениден с неподвижным контактом второго нормально разомкнутого контакта восьмого промежуточного реле, подвижные контакты первого нормально замкнутого контакта и второго нормально разомкнутого контакта и второго нормально разомкнутого контакта восьмого промежуточного реле соединены с не- подвижнь м контактом второго нормально замкнутого контакта реле времени, подвижный контакт второго нормально замкнутого контакта реле времени соединен с входом седьмого и восьмого нуль-органа и неподвижными контактами выходного нормально разомкнутого контакта седьмого и вьтходного нормально замкнутого контакта восьмого нуль органа, подвижный контакт выходного нормально разомкнутого контакта седьмого нуль-органа соединен с входом прямого интегрирования пя- того блока интегрирования, подвижный контакт выходного нормально замкнутого контакта восьмого нуль-органа соединен с входом обратного интегрирования, выход пятого блока

45

50

, fO 8530918

дом Делитель блока деления, выход блока деления соединен с входом первого блока вычисления корняквадратного, выход первого блока вычисления корня квадратного соединен с входом второго блока вычисления корня квадратного, выход второго блока вычисления корня квадратного соеди- |Нен с входами параметра пятого и шестого нуль-органа и неподвижными контактами выходного нормально замкнутого контакта пятого и выходного нормально разомкнутого контакта шестого нуль-органов, подвижные контакты выходного нормально замкнутого контакта пятого и выходного нормально разомкнутого контакта шестого нуль-органа соединены с неподвижным контактом первого нормально замкнутого контакта восьмого промежуточного реле, первые выводы потенциометров соединены с положит ельным выходом источника опорного напряжения, вторые выводы потенциометров соединены с общим информационным проводом устройства, подвижный вывод первого потенциометра с&единен с входом задания порога срабатывания пятого нуль-органа, подвижный вывод

15

20

25

второго потенциометра соединен с вхо-

дом задания порога срабатывания шестого нуль-органа, подвижный вывод третьего потенциометра соениден с неподвижным контактом второго нормально разомкнутого контакта восьмого промежуточного реле, подвижные контакты первого нормально замкнутого контакта и второго нормально разомкнутого контакта и второго нормально разомкнутого контакта восьмого промежуточного реле соединены с не- подвижнь м контактом второго нормально замкнутого контакта реле времени, подвижный контакт второго нормально замкнутого контакта реле времени соединен с входом седьмого и восьмого нуль-органа и неподвижными контактами выходного нормально разомкнутого контакта седьмого и вьтходного нормально замкнутого контакта восьмого нуль органа, подвижный контакт выходного нормально разомкнутого контакта седьмого нуль-органа соединен с входом прямого интегрирования пя- того блока интегрирования, подвижный контакт выходного нормально замкнутого контакта восьмого нуль-органа соединен с входом обратного интегрирования, выход пятого блока

1 9

инт(грироияиия соединен с входами задания порога срабатьшания седьмо го и восьмого нуль-органов и выходами Первый сомножитель блоков умножения, выходы пирометров соеди нены с входами Вычитаемое блоков вычитания соответствующих зон, выходы блоков вычитания соединены с

От UMmespupoSa Lffl 23

1285309-20

входами Второй сомножитель блоков умножения соответствующих зон, выходы блоков суммирования соответствующих зон, входы Второе слагаемое 5 соединены с выходами задатчиков температуры соответствующих зон, выходы блоков суммирования являются выходами устройства.

Изобретение относится к автоматизации теплового режима нагревательных печей станов горячей прокатки. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности коррекции теплового режима нагревательной печи. Существо изобретения заключается в том, что при помощи пирометров,блоков вычитания и блоков суммирования учитывается на каждом шаге выдачи заготовок предыстория их нагрева. С . учетом предыстории нагрева изменяет-. ся темп выдачи заготовок из печи с помощью блоков 1,2,3 фотореле,блока (Л ХХ55 Х 6|5 - - I ф V . i %Р I