Устройство для контроля временных интервалов транспортировки и обработки слитков Советский патент 1988 года по МПК B61L27/04 

со

QP

00

Изобретение относится к автоматизации металлургического производства а именно к автоматическому контролю временных интервалов транспортировки и обработки слитков на участках комплекса Сталь-прокат металлургических заводов.

Цель изобретения - улучшение качества контроля.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2-9 - блок-схемы отдельных блоков устройства.

Блок-схема предложенного устройства содержит блок 1 приема и передачи информации, преобразователь 2 кода, программный блок 3, блок 4 сравнения блок 5 регистрации, блок 6 индикации блок 7 расчета статистических характеристик, блок 8 определения графика движения, блок 9 хранения информации блок 10 определения времени окончани посада слитков, блок П определения длительности остываний слитков, блок 12 определения продолжительности нагрева слитков, блок 13 определения времени окончания нагрева слитков, блок 14 индикации и сигнализации;и таймер 15.

Блок 1 приема и передачи информации (фиг.2) предназначен для передачи команд запроса по контрольным пунктам (КП) по пути следования составов со слитками и приема информации с контрольных пунктов. Эта информация отражает условный (регистрационный) номер транспортной единицы (ТЕ). Блок 1 приема и передачи информации состоит из генератора 16 импульсов (генератора ритма опроса), распределителя 17 опроса КП с переменным шагом движения, формирователя 18 команд опроса КП, приемного регистра 19 и блока 20 сопряжения блока с каналами связи.

Преобразователь 2 кода (фиг.З) предназначен для преобразования принятого с КП условного номера ТЕ в рейсовый номер под которым в данное время ТЕ работает на маршруте. Рейсо вый номер содержит номер маршрута, на котором работает ТЕ, и номер ТЕ внутри маршрута (порядковый номер состава с начала смены).

Преобразователь 2 кода состоит из преобразующей схемы 21, регистра 22 памяти и наборного поля 23 схем совпадения .

Программный блок 3 (фиг,4) предназначен для хранения плана (графика) движения ТЕ в контролируемом районе

и периодической (ежеминутной) выдачи информации для сравнения с информацией о фактическом состоянии движения. В программный блок входят блок 24 считьгеания с перфоленты, на которую

занесена программа (график) движения, схема управления работой считывания, содержащая датчик 25 сигналов и ре- гистр 26, в который записывается считываемая с перфоленты информация.

Блок 4 сравнения (фиг.5) предназначен для сравнения исполненного движения с планом (графиком) движения и для выдачи сигналов в блок 6 индикации, блок 7 расчета статистических

характеристик и блок 10 определения времени окончания посада слитков по результатам произведенного анализа. Блок 4 сравнения состоит из регистров 27 и 28 памяти, схемы 29 совпадения, таймеров 30 и 31, ключей 32 и 33 запуска таймера, ключа 34 останова таймера, элементов 35-37 сравнения и формирователя 38 сигналов.

Количество блоков 4 сравнения со-

ответствует суммарному количеству контролируемых временных интервалов : для всех маршрутов.

Блок 5 регистрации предназначен

для регистрации всей информации, поступающей от КП. В комплект регистрирующих устройств входят автоматическая цифровая машинка и ленточный пер- форатор, работаю1цие параллельно, и

блок управления ими.

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

КП согласно графику движения. В состав блока 6 индикации входят приемный регистр, преобразователь цифрового кода в видеосигнал и телевизионный приемник.

Блок 7 расчета -статистических характеристик (фиг.б) обеспечивает вычисление средних значений времени обработки слитков LJ и их допустимых отклонений ЗС. и замену плановых временных интервалов, хранящихся в блоке 8 определения графика движения, на рассчитанные значения после набора представительной статистической выборки.

Клок содержит зацатчик 39 числа

тактов, вычислитель 40 среднеквадра- тического отклонения, функциональный преобразователь 41, элемент 42 масштабирования, регистр 43 памяти, вычислитель 44 среднего значения.

Вычислитель 40 среднеквадратичного отклонения (5,j- и вычислитель 44

среднего значения мулы

реализуют фор-

где

г п фактическое значение величины Т в i-такте; число тактов процесса; Г;., - среднее значение величины

после (i-l) тактов. Функциональный преобразователь 41 реализует функцию КСб) 4с . На выходе элемента 42 масштабирования, коэффициент передачи которого К 3, получается зн ачение .. Рассчитанные значения Т; и записываются в регистр 43 памяти.

После набора представительной ста соБп соБ+ n . где сГ - продолжительность посада слитков состава в ячейки ОНК блюминга, а также допустимых отклонений ЗС-, Збг , 3G , 36- по

-С СО со Б -СОбП

30

всем маршрутам и наборам количества слитков в составе.

Блок 9 хранения информации предназначен для хранения данных по сое-I 35 таву и транспортируемым им слиткам и выдачи информации в блоки 10 и I1, Блок 9 хранения информации представляет собой набор регистров, число которых соответствует максимально возтистической выборки (через заданное число тактов ) задатчик 39 числа тактов вырабатывает сигнал, по которому содержимое регистра 43 памяти записывается в соответствуюгдие ячейки матрицы памяти контрольных пунктов блока 8 определения графика движения.

Количество блоков 7 расчета статистических характеристик соответствует количеству блоков 4 сравнения.

В блоке 8 определения графика дви-40 ножному числу составов, проходящих по жения (фиг,7) на основании информа- маршрутам за смену. Каждый ре- ции о количестве слитков в составе соответствует определенному и маршруте его следования, вводной рейсовому номеру состава и содержит диспетчером, определяется продолжи- информацию по слиткам этого состава, тельиость обработки (график движения) вводимую д испетчером и оператором состава на каждом КП по марв1руту следования и формируется перфолента, на которой записаны рейсовьй номер состава и график его движения,

Блок включает регистры 45 памяти 50 кодов, элементы 46-49 сравнения, дешифратор 50, матрицу 51 памяти контрольных пунктов, регистр 52 памяти контрольных пунктов, перфоратор 53.

Количество элементов 46-49 сравне-55 где t - время начала транспортиров- ния равно, соответственно, количеству сталеплавильных цехов - k, количеству отделений раздевания слитков

посада ОНК блюминга.

Блок 10 определения времени окончания посада слитков рассчитывает время окончания посада слитков контролируемого состава в ячейки ОНК (.пос) ПО формуле:

«.пос ЦТ

+ -

СО6П,

ки состава с исходного пункта (сталеплавильного цеха);

5

(ОРС) - п, количеству блюмингов - п и числу принятых на металлургическом предприятии групп количества транспортируемых слитков - р, а количество регистров 45 памяти кодов равно k+m+n+p, т.е. для каждого сталеплавильного цеха, ОРС, блюминга и кода количества слитков имеются свои регистр кода и элемент сравнения.

Количество входов дешифратора 50 равно k + m + п + р. Перед запуском устройства в регистры 45 вводят коды сталеплавильных цехов, ОРС, блюмингов и количества слитков в составе, а в матрицу 51 памяти контрольных пунктов - плановые значения временных интервалов.

с - перемещения состава от стале 0 плавильного цеха до ОРС;

Tj-p + о -где t o продолжительность обработки состава в ОРС;

со продолжитель-. ность транспортировки состава от ОРС до отделения нагревательных колодцев (ОНК) б люминга;

соБп соБ+ n . где сГ - продолжительность посада слитков состава в ячейки ОНК блюминга, а также допустимых отклонений ЗС-, Збг , 3G , 36- по

-С СО со Б -СОбП

5

0

всем маршрутам и наборам количества слитков в составе.

Блок 9 хранения информации предназначен для хранения данных по сое-I 5 таву и транспортируемым им слиткам и выдачи информации в блоки 10 и I1, Блок 9 хранения информации представляет собой набор регистров, число которых соответствует максимально возножному числу составов, проходящих п маршрутам за смену. Каждый ре- соответствует определенному рейсовому номеру состава и содержит информацию по слиткам этого состава, вводимую д испетчером и оператором

посада ОНК блюминга.

Блок 10 определения времени окончания посада слитков рассчитывает время окончания посада слитков контролируемого состава в ячейки ОНК (.пос) ПО формуле:

«.пос ЦТ

+ -

СО6П,

время начала транспортиро

ки состава с исходного пункта (сталеплавильного цеха);

51371937

- временной интервал начало транспортировки - оконча- ние посада слитков i-ro состава.

11 определения длительности я слитков (фиг.8} предназнаопределения временного инокончание разливки слитков - е посада слитков () Л 10 ранспортируемой в одном сосвки слитков. Блок состоит из вычитания и регистра 55 памя

54 вычитания реализует форму- 15

вр ра вс бл ос

пр ме дл ло

в ин ющ tf в ни и ма пл яч

Обр

t,

- t

k.noc

Где i-порядковый номер плавки в составе;

t -время окончания разливки i-й плавки.

Количество блоков И равно максимально возможному количеству плавок слитков, транспортируемых в одном составе.

Блок 12 определения продолжительности нагрева слитков (фиг.9) предназначен для определения длительности нагрева слитков i-й плавки в j-й ячейке ОНК ( ;; ) в зависимости от параметров слитков и их температуры (длительности остывания). Блок 12 содержит задатчик 56 кодов блюминга и ячеек ОНК, элементы 57 сравнения, регистры 58 памяти, депшфраторы 59, матрицы 60 памяти. Количество элементов 57 сравнения, регистров 58 памяти, дешифраторов 59 и матриц 60 памя- 40 го времени начала транспортировки

код количества слитков К, а

ти соответствует количеству ячеек в ОНК блюминга. В матрицах 60 памяти хранятся введенные до запуска устройства временные интервалы продолжительности нагрева слитков нагр ответствии с используемыми на металлургическом предприятии таблицами нагрева металла.

Дпя каждого блока 11 определения .длительности остывания слитков имеется п блоков 12 определения продолжительности нагрева слитков, где п - количество блюмингов.

Блок 13 определения времени окончания нагрева слитков определяет время готовности слитков i-й плавки р j-й ячейке ОНК ( ;: ) к прокатке по формуле

мт

также по каждой плавке слитков, вх дящей в состав,- номер плавки, код марки стали К, код времени окоич

45 ния разливки t., код типа излож ниц , . Код маршрута представляет собой трехзначное число, первая ци ра которого - код сталеплавильного цеха, вторая - цифра - код ОРС, тр

50 тья цифра - код блюминга.

Вся введенная информация запись ется в соответствующий регистр бло 9 хранения информации Рейсовый но мер состава и t,, кроме того, запи

55 сываются в регистр 52 памяти контрольных пунктов блока 8 определени графика движения, а коды сталеплавильного цеха, ОРС, блюминга и кол чества слитков К подаются на перв

гот ij

к.пос

нагр ij

Количество блоков 13 определения времени окончания нагрева слитков равно суммарному количеству ячеек во всех ОНК,- умноженному на количество блоков 11 определения длительности остывания слитков.

Блок 14 индикации и сигнализации предназначен для отображения параметров посаженных слитков, а также для формирования и отображения сигналов о готовности слитков к прокатке.

Блок состоит из приемных регистров, в которые записывается отображаемая информация схем совпадения, формирующих сигналы при совпаде нии tp и tfOT ii) преобразователя цифрового кода в видеосигнал и телевизионного приемника. Количество приемных регистров и схем совпадения в блоке 14 равно максимально возможному количеству плавок слитков, нагреваемых в одной ячейке ОНК.

Каждой ячейке ОНК соответствует блок 14 индикации и сигнализации.

Таймер 15, показывающий реальное время t-,предназначен для выдачи сигналов в блок 14 индикации и сигнализации.

Устройство работает следующим образом.

Для каждого формируемого в сталеплавильных цехах состава со слитками диспетчер вводит рейсовый номер (код маршрута и порядковый номер состава с начала смены), код планируемокод количества слитков К, а

мт

также по каждой плавке слитков, входящей в состав,- номер плавки, код марки стали К, код времени окоича5 ния разливки t., код типа изложниц , . Код маршрута представляет собой трехзначное число, первая цифра которого - код сталеплавильного цеха, вторая - цифра - код ОРС, тре0 тья цифра - код блюминга.

Вся введенная информация записьша- ется в соответствующий регистр блока 9 хранения информации Рейсовый номер состава и t,, кроме того, запи5 сываются в регистр 52 памяти контрольных пунктов блока 8 определения графика движения, а коды сталеплавильного цеха, ОРС, блюминга и количества слитков К подаются на первые

входы, соответственно, элементов 4649сравнения этого же блока. На вторые входы элементов 46-49 сравнения

от регистров 45 памяти кодов поступа ют соответствующие коды сталеплавильных цехов, ОРС, блюмингов и количества слитков. На выходах тех элементов 46-49 сравнения, на которых произошл сравнение, появляются сигналы, посту пающие на соответствующие входы дешифратора 50. На выходе дешифратора

50появляется управляющее слово, по которому осув1ествляется считывание и матрицы 51 памяти контрольных пункто в регистр 52 памяти контрольных пунктов соответствующих введенному маршруту и количеству слитков плановых значений временных интервалов t. ,Т.д, соб соьп и их допустимых отклонвний г,. Зб-с, ЗСГе, Зб с,.Затем сраба тывает перфоратор 53, формирующий перфоленту, на которой записана информация по составу, хранящаяся в регистре 52 (рейсовый номер, и график движения

, 3(г,„, ЗсГр ,оь.

СОБ СОБП

После прибытия состава в ОНК блюминга и назначения слитков в посад оператор посада вводит рейсовый номер состава и по каждой плавке слитков, входящей в состав - номер плавки, номера ячеек (№ я), в которые назначен посад данной плавки и количество слитков в каждой ячейке К. . Эта информация записывается в соответствующий регистр блока 9 хранения информации и дополняет данные, введенные диспетчером.

Считывание информации с перфоленты, сформированной в блоке 8 определения графика движения, осуществляет блок 24 считьшания по сигналу от датчика 25 сигналов, и считываемая информация записывается в регистр 26 программного блока 3. Затем по рейсовому номеру состава определяются четыре, соответствующие маршруту, блока 4 сравнения, в которые подаются значения , , 3CSj-p - в первый из

них,

сч,

Зб-Ссо.- н

НТ

со ЗбГгг - во второй, , третий и tI

ит

ООБП

в четвертый.

и

В блоке 4 сравнения значения t/ 3GV записываются соответственно в

О

регистры 27 и 28 памяти, а tцf подается на первый вход схемы 29 совпадения. На второй вход схемы 29 совпадения ежеминутно подаются сигналы

5 0

5

0

от таймера 30, показывающего реальное время tp .При совпадении t и t. на выходе схемы 29 совпадения вь рабатыва- ется сигнал,который подается в регистр 27 памяти,Из регистра 27 поступает сигнал,по которому срабатывает ключ

32запуска таймера 31,при этом таймер запускается на величину времени С , записанную в регистре 27 памяти.Счет таймера 31 прерывается (срабатывает ключ 34 останова таймера) по сигналу Окончание операции (ООИ), поступающему из KI1 через блок 1 приема и передачи информации и преобразователь

2 кода на вход элемента 35 сравнения, а затем - на вход элемента 36 сравнения или по истечении времени , В элементе 36 сравнения производится анализ, и, если сигнал OIIII поступил ранее времени , фактическое значениеС; поступает в блок расчета статистических характеристик. Если же сигнал ООП по истечении времени Z не поступил, формирователь 38 сигналов вырабатывает сигнал для отображения задержки состава на время t 3G на соответствующем экране блока 6 индикации, и срабатывает ключ

33запуска таймера 31 на величину 3(з-J, записанную в регистре 38. Счет времени прекращается по сигналу ООП, поступающему на вход элемента 35 сравнения, а затем - на вход элемен та 37 сравнения, или по истечении времени 36. При этом в элементе 37 сравнения производится анализ, и если сигнала ООП за время 36-- не быд

40

55

ло, формирователь 38 сигналов вырабатывает сигнал для отображения задержки состава на время t 36 . Если сигнал ООП бып, фактическое значение С; поступает в блок 7 расчета статистических характеристик.

С блоком 10 определения времени, окончания посада слитков связаны лшпь блоки сравнения, контролирующие временный интервал . Эти блоки 4 сравнения одновременно с выдачей 5Q фактических значений времени С.; в блок 7 расчета статистических характеристик осуществляют выдачу этой же информации и в блок 7. Кроме того, отличие в работе блоков 4 сравнения, контролирующих временной иитер- вал,, от всех остальных блоков, 4 сравнения состоит в том, что если при запуске таймера 31 на время Збг .

-scdbfl

ПО истечении этого времени, сигнала

91371

ООП не было, то счет таймера 31 не прерывается. Это происходит лишь в случае поступления сигнала ООП. При этом значение выдается только j в блок 10 определения времени окончания посада слитков.

Сигнал ООП из КП, контролирующего продолжительность посада слитков (ременной интервал T), поступает кроме соответствующего блока 4 сравнения и в соответствующий регистр блока 9 хранения информации, вызывая считывание информации из этого регистра. При этом зиачение t поступает на второй вход блока 10 определения времени окончания посада слитков, значение ,,; - на первые входы узлов 54 вычитания, а вся остальная информация по каждой плавке записьшает- ся в регистры 55 памяти соответствующих блоков 11 определения длительности остывания слитков. На первый вход блока 10 поступает значение Г оьп; от блока 4 сравнения.

В блоке 10 определяется время окончания посада слитков состава в ячейки ОНК (v t,; „ос) которое подается на вторые входы соответствующих блоков 13 определения времени окончания нагрева слитков и на вторые входы узлов 54 вычитания блоков 11 определения длительности остьшания слитков. В узлах 54 вычитания для каждой плавки слитков определяются значения временного интервала окончание разливки - окончание посада (,; ) которые записьшаются в соответствующие регистры 55 памяти. При этом осуществляется считывание информации регистров 55 памяти в соответствующие приемные регистры блока 14 индикации и сигнализации и в регистры 58 памяти соответствующих блоков 12 определения продолжительности нагрева слитков,а .. значение кода блюминга и кода ячейки ОНК,кроме того,подается на первые входы элементов 57 сравнения.На вторые входы элементов 57 сравнения от задат чика 56 кодов поступают соответствующие коды блюмингов и ячеек ОНК.На выходах тех элементов 57 сравнения,в которых произошпо сравнение, появляются сигналы, поступающие в соответствующие регистры 58 памяти и вызывающие считывание их информа11ии.

Информация регистра 58 памяти ( , К Na , К„, код блюминга

л

Cfl

93710

и код сталеплавильного цеха) подается на входы дешифратора 59. На выходе дешифратора 59 появляется управляющее слово, по которому из матрицы 60 памяти осуществляется выбор соответствующего значения продолжительности нагрева слиткОв i-й плавки в J-й ячейке ОНК ( магр;)« Значение о af jj подается на первый вход соответствующего блока 13 определения времени окончания нагрева слитков, где определяется время готовности слитков i-й плавки в J-й ячейке ОНК к прокатке (troT ij ) Значение t т ij записьшается в соответствующий приемный регистр и подается на первый вход соответствующей схемы совпадения соответствующего блока 14 индикации и сигнализации. При этом содержимое приемного регистра выдается на индикацию.

На второй вход схемы совпадения блока 14 от таймера 15 поступает значение tp. При совпадении t- и .-Ha выходе схемы совпадения появляется сигнал, который также выдается на индикацию оперативному персоналу ОНК.

Таким образом, на экранах блока 14 индикации и сигнализации отображается по каждой ячейке ОНК следук)Р1ая информация: количество слитков каждой плавки, их марки стали, время готовности к прокатке и сигналы готовности слитков к прокатке.

Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет выдачу сигналов о задержках составов на участках путем сравнения исполненного движения с графиком, регулирование плановых временных интервалов продвижения составов по участкам заменой их усреднен- Ными фактическими данными, причем аварийные задержки (t -3G c) не учитываются при усреднении, а также определяет время готовности слитков к прокатке по каждой ячейке ОНК, при наступлении которого выдает соответствующие сигналы.

Формула изобретения

Устройство для контроля временных интервалов транспортировки и обработки слитков, содержащее блок приема и передачи информации, преобразователь кода, блок регистрации, блок сравнения, программный блок, блок расчета статических характеристик и

блок определения графика движения, причем вькод блока приема и передачи информации соединен с входом преобразователя кода, выход которого под- соединен 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 статических характеристик, выход которого соединен с входом блока определения графика движения, соединенного с входом программного блока, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества контроля, оно снабжено блоком хранения информации, блоком определения времени окончания посада слитков, блоком определения длительности остьшания слитков, блоком определения продолжительности нагрева слитков, блоком определения времени окончания нагрева слитков, блоком индикации и сигнали-

зации и таймером, выход которого соединен с первым входом блока индикации и сигнализации, второй вход которого подсоединен к выходу блока определения времени окончания нагрева слитков, первый вход которого соединен с выходом блока определения продолжительности нагрева слитков, вход которого и третий вход блока индикации и сигнализации соединены с выходом блока определения длительности остывания слитков, первый вход которого и второй вход блока определения времени окончания нагрева слитков соединены с выходом блока определения времени окончания посада слитков,первый вход которого подсоединен к третьему выходу блока сравнения, а второй вход - к первому выходу блока хранения информации, второй выход которого соединен с вторым входом блока определения длительности остывания слитков, а вход - с выходом преобразователя кода.

Изобретение относится к автоматизации металлургического производства, а именно к автоматическому контролю временных интервалов транспортировки и обработки слитков на участках комплекса Сталь-прокат металлургических заводов. Данные о прохождении транспортной единицей (ТЕ) контрольных пунктов (КП) сравниваются с плановым графиком. .При зтом определяются средние значения времени обработки ТЕ на участках комплекса и их допустимые отклонения . . При этом аварийные задержки (t 3(Jp.J не учитываются. После набора представительной статистической выборки производится корректировка плановых временных интервалов.При посаде плавок металла ТЕ в ячейки нагревательных колодцев (ЯНК) определяется время обработки состава, по которому и по данным о плавках (код марки стали, код типа изложниц, количество слитков, время конца разливки) определяется продолжительность нагрева слитков, В зависимости от последней по каждой ЯНК определяется время готовности плавки к выдаче в прокатку, при наступлении которого производится выдача сигнала оператору с индикацией данных о плав- ке. 9 ил. с $ (Л

15

/J

/«

fJ

L I

олера opo /rocoffo

12 I

//

CDUZ.I

18

J6

n

фиг. 2.

21

Q)uz.Z

26

;;i

к линии связи

19

.J

2

Фиг.

Cpf/Z.S

фиг.7

(Butt

to

AJ