Устройство контроля равномерности подачи слитков к нагревательным колодцам Советский патент 1987 года по МПК B61L27/04 

Изобретение относится к автоматизации металлургического производства, а именно к автоматическому контролю перемещения железнодорожных составов со слитками на участках комплекса «Сталь-прокат металлургических заводов.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - блок- схема блока приема и передачи информации; на фиг. 3 - блок-схема преобразователя кода; на фиг. 4 - блок-схема блока сравнения; на фиг. 5 - блок-схема программного блока; на фиг. б - блок-схема блока расчета статистических характеристик; на фиг. 7 - блок-схема блока определения графика движений; на фиг. 8 - блок-схема блока выборки; на фиг. 9 - блок-схема блока расчета загрузки колодцев.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 приема и передачи информации, преобразователь 2 кода, блок 3 регистрации, блок 4 сравнения, программный блок 5, блок 6 индикации, блок 7 расчета статистических характеристик, блок 8 определения графика движения, блок 9 выборки, блок 10 расчета загрузки нагревательных колодцев, блок 1 1 индикации загрузки, таймер 12, блок 13 расчета количества посада холодных слитков, блок 14 индикации и сигнализации и вход 15 в устройство от диспетчерского пункта.

Блок приема и передачи информации (фиг. 2) предназначен для передачи команд запроса по контрольным пунктам (КП) по пути следования составов и приема информации с контрольных пунктов. Эта информация отражает условный (регистрационный) номер транспортной единицы (ТЕ). Блок состоит из генератора 16 импульсов, распределителя 17 опроса КП с переменным шагом движения, формирователя 18 команд опроса КП, приемного регистра 19 и устройства 20 сопряжения блока с каналами связи.

Преобразователь 2 кода (фиг. 3) предназначен для преобразования принятого с КП условного номера ТЕ в рейсовый номер, под которым в данное время ТЕ работает на маршруте. Преобразователь 2 кода состоит из преобразующей схемы 21, регистра 22 памяти и наборного поля 23 схем совпадения.

Блок 3 регистрации предназначен для регистрации всей информации, поступаюц;ей от КП. В комплект регистрирующих устройств входят автоматическая цифровая машина и ленточный перфоратор, работающие параллельно, и схема управления ими.

Блок 4 сравнения (фиг. 4) предназначен для сравнения исполненного движения с графиком движения и для выдачи сигналов в блок 6 индикации и блок 7 расчета статистических характеристик но результатам произведенного анализа. Блок состоит из

регистров 24 и 25 памяти, схемы 26 совпадения, таймеров 27 и 28, ключей 29 и 30 запуска таймера, ключа 3 останова таймера элементов 32-34 сравнения и формирователя 35 сигналов.

На каждом КП для каждого маршрута имеются свой блок сравнения и соответствующий ему блок 7 расчета статистических характеристик.

Программный блок 5 (фиг. 5) предназначен для хранения графика движения ТЕ в контролируемом районе и периодической (ежеминутной) выдачи информации для сравнения с информацией о фактическом состоянии движения. Блок 5 состоит из считывателя 36 информации, датчика 37 сигналов и регистра 38.

Блок 6 индикации предназначен для представления диспетчеру оперативной информации о номерах КП и рейсовых номерах ТЕ, не прищедшие в эти КП согласно графику движения.

Блок 7 расчета статистических характеристик (фиг. 6) предназначен для вычисления средних значений времени обработки составов /, и их допустимых отклонений За(,- и выдачу этих значений после набора представительной статистической выборки в блок 8 определения графика движения.

Блок 7 расчета статистических характеристик включает задатчик 39 числа тактов, вычислитель 40 среднеквадратического отклонения, функциональный преобразователь 41, элемент 42 масштабирования, регистр 43 памяти и вычислитель 44 среднего значения.

Вычислитель 40 среднеквадратического отклонения и вычислитель 44 среднего значения реализуют формулы

а,г

0

0

5

..,,

где i{ - фактическое значение величины t в i-M такте;

п - число TaKtoB процесса; ii- - среднее значение величины t после (/-1) тактов.

Функциональный преобразователь 41 реализует функцию / (о) VCT. На выходе элемента 42 масштабирования, коэффициент передачи которого К 3, получается значение За(,. Рассчитанные значения /, и Зст/,- записываются в регистр 43 памяти.

После набора представительной статистической выборки (через заданное число тактов i п) задатчик 39 числа тактов вырабатывает сигнал, по которому содержимое регистра 43 памяти записывается в соответствующие ячейки матрицы па.мяти контрольных пунктов блока 8 определения графика движения.

Блок 8 определения графика движения (фиг. 7) предназначен для формирования графика движения составов в зависимости от их длины и маршрута следования. Блок 8 определения графика движения имеет ре- гистр 45 памяти кодов, элементы 46-50 сравнения, дешифратор 51, матрицу 52 памяти контрольных пунктов, регистр 53 памяти контрольных пунктов и перфоратор 54.

Блок 9 выборки (фиг. 8) предназначен для определения номера часа планируемой выдачи в прокатку транспортируемых в составе слитков. Блок 9 выборки состоит из блоков 55-57 соответственно суммирования сравнения и вычитания.

Блок 10 расчета загрузки нагревательных колодцев (фиг. 9) предназначен для определения и хранения значений планируемых часовых загрузок отделений нагревательных колодцев (ОНК) блюмингов. Блок 10 расчета загрузки нагревательных колодцев имеет дешифраторы 58 и 59, регистр 60, матрицу 61 памяти загрузок ОНК, блок 62 сравнения, и вычислительные блоки 63 и 64.

Блок 11 индикации загрузки предназначен для отображения рассчитанных в блоке 10 значений часовых загрузок ОНК.

Таймер 12 предназначен для выработки сигналов по истечении /-го часа, по которым осуществляется очистка соответствующих этому часу значений загрузок ОНК всех блюмингов в блоке 10 расчета загрузки нагревательных колодцев и запускается блок 13 расчета количества посада холодных слитков.

Блок 13 расчета количества посада холодных слитков предназначен для определения количества посада холодных слитков со склада в случае неполной загрузки ОНК. Блок 13 реализует формулу

/Cx,

- Vo

100/

где /(х; - количество холодных слитков, которые необходимо посадить в г-м часе, чтобы обеспечить полную загрузку ОНК в /-м часе (); EJ - планируемая часовая загрузка

ОНК в /-М часе, %; Qm - часовая производительность ОНК,

количество слитков/ч. Блок 14 индикации и сигнализации предназначен для индикации рассчитанных значений /(х,.

Блоки 9-11 и 13, 14 могут быть реализованы различными способами.

Устройство работает следующим образом.

Перед запуском устройства в регистр 45 памяти кодов блока 8 определения графика движения вводят коды сталеплавильных цехов, коды отделений раздевания слитков (ОРС), коды блюмингов, коды количества слитков в составе и коды марок стали транспортных слитков.

0

В матрицу 52 памяти контрольных пунктов этого же блока д.тя всех маршрутов, кодов количества слнтков и марок стали вводят плановые значения продолжительности отстоя слитков юсле разливки в сталеплавильных цехах , продолжительности перемещения состава со слрггками от ста- леп.тавильно о цеха до ОРС. , временного интервала /;„ /, + /,, (t,, - продолжительность обработки состава ), временного интерЕ ала -„ -)- /б (/б - продолжительность транспортировки состава от ОРС к нагревательным колодцам блюминга), продолжительности нагрева слитков в нагревательных колодцах /нагр, допустимых отклонений SvTif, За, „, За, f,, соответственно временных интервалов t,-, Ь. «,«, а также часовые производительности Q,,., всех ОНК. Значения Q,n. кроме того, вводят в блок 13 расчета количества посада холодных слитков.

Для каждого формируемого в сталеп.ла- вильных цехах состава со слитками диспетчер вводит рейсовый номер (код мар1нрута и порядковый состава на этом маршруте с начала смены), код 1ланируе 5ого времени начала транспортировки к:. код количества слитков /Си, а по каждой плавке слитков, входящей в состав, код .марки стали /(мс-, код времени окончания разливки /р.ил, количество слиткоп в плавке . /(с1 . Код маршрута представляет собой трехзначное число, первая цифра которо о - код сталеплавильного цеха, вторая -- код ОРС и третья - код блюминга.

Введенная информация по составу (рейсовый номер, /мт, Кк) записывается в регистр 53 памяти контрольных IR HKTOB, а коды сталеплавильного liexa, ОРС, блюминга и количества слитков /(к, кроме того, подаются на первые входы схем сравнения соответственно элементов 46-- 49 сравнения блока 8 графика движения. Код марки стали /C.VC поступает на первые входы схем сравнения элемента 50 сравнения этого же блока. Коды времени окончания разливки плавки /p;ii.i и количества сл 1тков в плавке /(п подаются соответственно в блок 9 выборки и блок 10 расчета загрузки нагревательных колодцев. В блок 10 расчета загрузки нагревательных колодцев, кроме того, поступает код номера блюминга (№ БЛ). Количество схем сравнения в элементах 46-50 сравнения блока 8 определения графика движения равно соответственно к(;личсству сталеплавильных цехов k, количеству ОРС /, количеству блюмингов т, количеству npii- нятых на металлургическом предприятии групп транспортируемых слитков п и количеству выплавляемых марок стали р.

На BTOpbie входы схем сравнения э.че- ментов 46-50 сравнения от pei ncTpa 45 памяти кодов поступают введенные заранее значения кодов стале 1лавильных цехов. ОРС, блюмингов, количества слитков и viaрок стали. На выходах тех схем сравнения, в которых происходит сравнение, появляются сигналы, поступающие на соответствующие входы деишфратора 5. Число входов дешифратора 51 равно k i т -}- п - р. На выходе дешифратора 51 появляется управляющее слово, по которому в матрице 52 памяти контрольных пунктов осуществляется выбор соответствующих вЕзеденному марщруту,количе тву слитков и марке з.начений /с, tco, /сое, Зо/с, 3(Т( со За/со, отст, 6iarp, Qm. Значения / fco, ico6, За о За,-с, 30/ coS считываются в регистр 5i3 памяти контрольных пунктов, значения /отст, /нагр, tc,,6 поступают в блок 9 выборки, а Qm - в блок 10 расчета загрузки нагревательных колодцев. Затем срабатывает перфоратор 54, формирующий перфоленту, на которой за писана информация по составу, хранящаяся в регистре 53 памяти контрольных пунктов (рейсовь1Й номер, tm, К.к и график движения - tc, /со, tcoe, За/с. За/со, За/coir).

В блоке 9 выборки определяется номер часа /, в котором планируется выдача в прокатку выплавленных слитков, следующим образом. В блоке 55 суммирования к времени окончания разливки плавки /разл, вводимому диспетчером, доба вляются значения временных интервалов отст, tcoe, taarp, поступающие от блока 8 определения графика движения. Затем в блоке 56 сравнения полученное значение суммы S сравнивается с числом 24. Если S 24, то г S, в противном случае в блоке 57 вычитания номер часа i определяется по формуле г ; S - 24.

Рассчитанное значение i подается на вход дешифратора 58 блока 10 определения загрузки нагревательных колодцев. На второй вход дещифратора 58 от диспетчера поступает значение № БЛ. На выходе дещифратора 58 появляется управляющее слово, запоминающееся в регистре 60 и поступающее, кроме того, на вход матрицы 6 памяти загрузок ОНК- В последней хранятся значения часовых загрузок нагревательных колодцев всех блюмингов, обеспечиваемые предыдущими составами , „,,. По сигналу от дешифратора 58 значение ,- пр подается на вход блока 62 сравнения, где оно сравнивается с нулем. Если О, то в вычислительном блоке 63 осуществляется расчет планируемой загрузки ОНК в г -м часе по формуле

- -100%.

Vm

Если , , то в вычислительном блоке 64 рассчитывается , по формуле /

,„р + г.100%.

Рассчитанное значение , записывается в матрицу 61 памяти загрузок ОНК на место Ei,,p, а также выдается на экран блока 11

индикации загрузки вместе со значениями / и № БЛ.

По истечении г-го часа таймер 12 подает сигнал, поступающий на вход дешифратора 59 блока 10 определения загрузки нагревательных колодцев. На выходе дешифратора 59 формируется сигнал, по которому осуществляется очистка значений , для всех блюмингов в матрице 61 памяти загрузок ОНК, а значения / (/ г-(- Ю) подаются в блок 13 расчета количества посада холодных слитков.

В блоке 13 расчета количества посада холодных слитков для каждого блюминга в случае, если ; ; ;100%, определяется количество холодных слитков со склада /(;, которые необходимо посадить в г -м часе, чтобы обеспечить полную часовую загрузку нагревательных колодцев по готовности к прокатке слитков в /-м часе. Разность / и / выбрана равной 10 часам, поскольку

минимальная продолжительность нагрева холодных слитков 10 ч.

Рассчитанные значения Л,, номер часа и номера блюмингов выдаются на экран блока 14 индикации и сигнализации.

Считывание информации с перфоленты,

сформированной в блоке 8 определения графика движения, осуществляет считыватель 36 по сигналу от датчика 37 сигналов, и считываемая информация записывается в регистр 38 программного блока 5. Затем

по рейсовому номеру состава определяются три, соответствующие маршруту, блока 4 срав нения, в которые подаются з начения гг, tc, За, с (в первый из них), /нт, /со, За/с {во второй), /нт, tcof, За/cof (в третий). В блоке 4 сравнения значения Г и За/

записываются соответственно в регистры 24 и 25 памяти, а /ш подается на первый вход схемы 26 совпадения. На второй вход схемы 26 совпадения ежеминутно подаются сигналы от таймера 27, показывающего реальное время /р. При совпадении /нт и tp

на выходе схемы 26 совпадения вырабатывается сигнал, который подается в регистр 24 памяти. Из регистра 24 поступает сигнал, по которому срабатывает ключ 29 запуска таймера 28, при этом таймер запускается на величину времени t, записанную в регистре 24 памяти. Счет таймера прерывается (срабатывает ключ 3 останова таймера) по сигналу «Окончание операции, поступающему из КП через блок 1 приема и передачи информации и преобразователь кода 2

ма вход элемента 32 сравнения, а затем на вход элемента 33 сравнения, или по истечении времени t. В элементе 33 сравнения производится анализ, и, если сигнал «Окончание операции поступает ранее среднего значения времени обработки t, фактическое

значение /; поступает в блок 7 расчета статистических характеристик. Если сигнал «О коичание операции по истечении времени i не поступает, формирователь 35 сигналов

вырабатывает сигнал для отображения задержки состава на время ь : За/ на соответствующем экране блока б индикации, и срабатывает ключ 30 запуска таймера 28 на величину Зст записанную в регистре 25.

Счет времени прекращается по сигналу «Окончание операции, поступающему на вход элемента 32 сравнения, а затем на вход элемента 34 сравнения, или по истечении времени За/. При этом в элементе 34 сравнения производится анализ, и, если сигнала «Окончание операции за время За/ не было, формирователь 35 сигналов вырабатывает сигнал для отображения задержки состава на время т За/. Если сигнал «Окончание операции поступает, фактическое значение ti поступает в блок 7 расчета статистических характеристик.

Прием сигнала «Окончание операции осуществляется следующим образом.

Периодически, с заданными интервалами блок 1 приема и передачи информации посылает команды запросов на контрольные пункты (КП). Если в блоке КП записана информация о прощедщей транспортной единице «(условный номер), то эта информация передается на диспетчерский пункт, где она запоминается в приемном регистре 19, После проверки на комплектность принятого кода в преобразующей схеме 21 преобразователя 2 кода происходит преобразование номера ТЕ в рейсовый номер.

Преобразование происходит на одном такте, причем схема преобразования следующая; двоичный код (условный номер ТЕ) - унитарный код (условный номер ТЕ) - четырехзначный десятичный код (рейсовый номер).Рейсовый номер записывается в регистр 22 памяти, затем происходит срабатывание соответствующей схемы 23 совпадения, у которой два входа: на один вход подается сигнал, отражающий номер опращиваемого КП, на другой - сигнал, отражающий номер марщрута (часть рейсового номера). Полученный таким образом сигнал поступает на вход элемента 32 сравнения соответствующего блока 4 сравнения.

После этого в блоке 3 регистрации происходит перфорирование ленты в цифропе0

чать номера опрашиваемого КП и рейсового номера ТЕ, записанных в регистре 22.

Таким образом, устройство осуществляет выдачу сигналов о задержках составов на 5 участках путем сравнения исполненного движения с графико.м, регулирование плановых временных интервалов продвижения составов по участкам заменой их усредненными фактическими данными, причем аварийные задержки (т За/) не учитываются при усреднении, расчет планируемых часовых загрузок ОНК блюмингов, формирование и выдачу сигналов о необходимости и количестве посада холодных слитков со склада в случае неполной загрузки ОНК.

5

Формула изобретения

Устройство контроля равномерности подачи слитков к нагревательным колодцам,

0 содержащее блок приема и передачи информации, выход которого соединен с входом преобразователя кода, выход которого подсоединен к входу блока регистрации и к первому входу блока сравнения, к второму входу которого подсоединен выход программного блока, а к первому выходу подсоединен блок индикации, к второму выходу подсоединен блок расчета статистических характеристик, выход которого соединен с входом блока определения графика движения, соединен0 ного с входом программного блока, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности контроля, оно снабжено блоком расчета загрузки,нагревательных колодцев, блоком индикации загрузки, таймером, блоком расчета количества посада холодных

слитков, вторым блоком индикации, блоком выборки, вход которого соединен с первым выходом блока определения графика движения, а выход подсоединен к первому входу блока расчета загрузки нагревательных колодцев, второй вход которого соединен

с вторым выходом блока определения графика движения, первый выход блока расчета загрузки нагревательных колодцев подсоединен к блоку индикации загрузки, третий вход соединен с таймером, а второй выход

, подсоединен к блоку расчета количества посада холодных слитков, выход которого соединен с входом второго блока индикации.

Н линии.

(PLIZ.2

Изобретение касается контроля перемещения железнодорожных составов со слитками на участках комплекса «Сталь-- прокат металлургических заводов. Цель изобретения --- повышение точности контроля. Сундность изобретения заключается в том, что для каждого формируемого состава со слитками дискетгер вводит в устройство рейсовый номер (код маршрута и порядковый номер состава на этом мар ируте с начала смены), код планируемого времени начала транспортировки, код количества слитков, код марки стали, код времени окончания разливки, код количества слитков в плавке. Периодически с заданными интервалами блок приема и передачи информ; ции посылает команды запросов на контрольные пункты. Информация с контрольных ПУНКТОВ через преобразователь 2 кода поступает на блок 3 регистрации и блок 4 сравнения, где сравнивается характер исполненного движения составов с графиком днижения, задаваемого программным блоком 5. Информация с блока 4 сравнения поступает в блок 7 расчета стап стических характеристик, в котором вычисляются средние значения времени обработки состаиов и их допустимые отклонения. Информация из блока 7 передается в блок 8 опре.,еления графика движения. Информация из блока 8 поступает в блок 10 расчета загрузки нагревательных колодцев, в который также поступают сигналы с таймера 12. блока 9 выборки. 9 ил. ГчЭ СО

сраг.З

От диспетчера

Vuz.6

IPliZ.l

иг.8

От диспетчера

От диспетчера