Устройство автоматического управления машиной газовой резки Советский патент 1988 года по МПК B22D11/16 

Кприбоди перемещения

МГР

ОС

СП

4

Фм:1

Изобретение ОТРЮСИТСЯ к черной металлургии, в члстности к устройствам для автоматичепкого управления маигннамн непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Целью изобретения является увеличение выхода годного.

На фиг,1 представлена схема устройства; на фиг.2 - форма выполнения блока координации, предназначенного для определения местоположения каретки машины газовой резки (МГР) и управления ее перемещением.

Устройство (фигJ) содержит датчик 1 начала разливки, датчик 2, сигнализирующий образование iiOHCci, датчик 3 длины слитка, первые элементы 4 - 6 соответственно ИЛИ, НЕ, И, первый триггер 7, первый ключ 8, счетчик 9, компаратор 10, задатчик 11 расстояния от заданного уровня металла в кристаллизаторе до начального положения машины газовой резки за : 1инусом половины ширины пояса, предназначенные для выработки сигнала о том, что начало слитка или начало пояса находятся у начального по- МГР Датчик 12 начального положения МГР, вторые триггеры 13, ключ 14, счетчик 5, компаратор 16, а также задатчик 17 мерной длины, за- датчшс 18 величины пояса, блок 19 коммутаторов, второй элемент 20 ИЛИ, первый элемент 21 задержки, второй и третий элементы 22, 23 И, т ретий элемент 24 ИЛИ и третда триггер 25 предназначены для формирования сигнала среза на МГР при раскрое слитка и вырезании пояса в случае, когда к моменту появления отреза слитка в точке начального положения МГР, МГР уже находится в своем начальном т.е. исходном для-реза положении. Датчик 26 пускателя возвратного перемещения МГР, датчик: 27 перемещения МГР и блок 28 координации предназначены для формирования сигнала реза на МГР в случаях,когда МГР не успевает вернуться после осуществления предьщущего реза в свое начальное положение к. моменту появления в этой точке очередной линии отреза слитка. Блок 28 координации предназначен для определения и совмещения координат местонахождения МГР и очередной линии отреза слитка в пределах зоны, перемещения МГР,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Блок 28 координации (ф;-:г,2 содержит третий, четвертый ключи 29 и 30, блок 31 ключей, тре . ий и четвертый счетчики 32 и 33, первый сумматор 4, третий компаратор 35, регистр 36, четвертый элемент 37 И, первый и второй элементы 38 и 39 ограничения длительности и второй элемент 40 задержки, предназначенные для совмещения координат положения МГР и передней границы пояса и формирования сигнала останова электродвигателя (не показан) возвратного перемещения МГР. Входящие в состав блока 28 координации пятый и шестой ключи 41 и 42, пятый и шестой счетчики 43 и 44, четвертый компаратор 45, второй сумматор 46 и третий элемент 47 задержки предназначены для учета (инерционного) выбега электродвигателя возвратного перемещения МГР и формирования сигнала реза (и соответственно включения захватов) в момент совмещения координат положения МГР и линии отреза слитка (т.е. задней границы пояса или линии подреза головки слитка).

В качестве датчика 1 начала разливки может быть, например, использована кнопка оператора. В качестве датчика 2 образования пояса может быть использован сигнализатор равенства нулю, скорости слитка и закрытия стопора. Датчиком 3 длины слитка является стандартный импульсный датчик, механически; связанный с таким элементом МНЛЗ, который воспроизводит перемещение слитйа без проскальзывания и пробуксовки в течение всего процесса литья, т.е. бесконтактный импульсный датчик с мерным роликом.

В качестве датчика 12 начального положения МГР могут быть использованы сухие контакты соответствующего путевого выключателя МГР. Датчик 27 перемещения МГР, идентичный датчику 3, механически связан с электроприводом возвратного перемещения МГР таким образом, что его коэффициент передачи равен соответствующей характе- ристике датчика 3 длины слитка.

Ключи 8, 14, 29-31, 41 и 42 выполнены таким образом, что информация с соответствукщих датчиков через них проходит только во время действия единичного сигнала на их управляющем

(втором) входе. Блок 19 коммутаторов выполнен так, что на второй вход торого компаратора 6 подключен эа- атчик 18 только при условии присутствия единичного сигнала на его управляющем (третьем) входе. При отключении указанного единичного сигнала блок 19 коммутаторов автоматически переходит в состояние, при котором к компаратору 16 подключен задатчик 17 мерной длины.

Время элемента 21 задержки устанавливается равным утроенной сумме времени переключения блока 31 ключей и регистра 36. Длительность на элементе 38 ограничения длительности устанавливается равной утроенной сумме времени, установленного на элементе 21 задержки и времени переключения счетчика 15 и элемента 20.

Время элемента 39 ограничения длительности больше удвоенной суммы времени переключения элементов 31 и 36 и меньше времени элемента 21 задержки.

Время элемента 40 задержки равно удвоенной сумме времени переключения элементов: блока 31, компаратора 35, регистра 36 и элемента 38. . Время элемента 47 задержки должно вдвое превышать время включения пусковых элементов МГР.

Устройство работает следующим об разом.:

Перед началом разливки при включении питания оператор воздействием на кнопку (не показана) осуществляет обнуление всех счетчиков, триггеров и регистра. На задатчике II устанавли - вается величина, равная расстоянию от мениска металла в кристаллизаторе до начального положения ЩТ за минусом половины ширины пояса или длины подрезаемой головки слитка. На задатчике 17 устанавливается мерная длина и на задатчике 18 - ширина пояса, т.е. длина вырезаемой некондиционной части заготовки.

При пуске механизма качания кристаллизатора, т.е. при начале разлив- ки, единичный импульсный сигнал с датчика. 1 проходит через первые элементы 4, 6 ИЛИ и И по первым входам и включает триггер 7. Это возможно благодаря тому, что другой вход эле- мента 6 И, связанный с выходом элемента 5 НЕ, находится под единичным потенциалом, так как на выходе перво

.

10

15

20

4

го компаратора 10 в начальный момент сигнал отсутствует. Выходным единичным сигналом триггера 7 включается по второму входу первый ключ 8 и им- пульсы с датчика 3 длины слитка начинают поступать на первый вход счетчика 9.

Первый рез МГР - это отрезание головки слитка. МГР при этом заведомо находится в начальном (исходном для реза) положении. В соответствии с заданием на задатчике 1I единичный сигнал на выходе компаратора 10 появляется В тот момент, когда головка слитка еще не достигла начальной линии МГР на величину участка подрезания головки слитка, равную половине ширины пояса. Этим сигналом обнуляется триггер 7 и включается второй триггер 13, выходным сигналом которого включается по второму входу ключ 14, пропускающий импульсы с датчика 3 длины слитка на первый вход счетчи25 ка 15, измеряющего текущую длину слитка (т.е. участок слитка, выступающий за линию начального положения МГР). Кроме того, этим же сиг--, налом с выхода компаратора 10, но по- лученньт с элемента 38 ограничения длительности (фиг.2), включается третий триггер 25 и, следовательно, блок 19 коммутаторов переводится в положение, при котором к компаратору 16 по второму его входу оказывается подключенным задатчик 18. В последующем за рассмотренным моментом (появление сигнала на выходе компаратора 10) процессе головка затравки слитка пе„ рё местится на величину, равную удвоенной длине подрезаемой части головки слитка. При этом сработает компаратор 16, выходной единичный сигнал . которого через элементы 23 И (МГР в начальном положении) и 24 ИЛИ по первым их входам поступит через систему управления резом (нет на схеме). на МГР в качестве команды Рез. Текущая длины слитка при этом окажется равной точно заданной величине подрезаемой головки затравки слитка.

Выходным сигналом компаратора 16, кроме этого, осуществляется обнуление через второй элемент 20 ИЛИ и первый элемент 21 задержки счетчика 15 и триггера 25 по вторым их входам. ПРИ этом блоком 19 коммутаторов осуществляется подключение к компаратору 16 задатчика 17 для последующего

30

35

50

55

5

13 мерные

осуществления реза слитка на длины.

Одновременно вЕ 1ходным сигналом элемента 24 ИЛИ че,рез элемент 22 И по его второму входу осуществляется гашение счетчика 9.

Описываемый ниде принцип действия устройства при вырезании пояса основывается на доп:лдении, что в авто- матическом режиме оно действует при работе МНЛЗ в номинальном режиме. Номинальный режим МНЛЗ характеризуется тем, что образование пояса (например, при замене разливочного стака- на) осуществляется оператором с учетом имеющейся у него информации о кратности находящегося в ручье слитка заданной мерной длине. При этом условии последний (перед поясом) мерный рез осуществляется на расстоя ;нии, близком к заданн:ому расстоянию от пояса и операция по удалению пояса сводится к выполнению отреза на заданном расстоянии после пояса

УчитываяJ что операция образования пояса . как технологическая осуществляется на. МНЛЗ вручную, оператор осуществляет ее с некоторым: возможным запасом по времени. Поэтому последний мерный рез происходит с не большим предварением перед передней границей удаляемого с поясом участка слитка. Устройство при этом работает следующем образом,

В момент замены разливочного стакана сигнал с датчика 2 через элемен 4 H.nii по второму его входу и элемент 6 И по первому его входу включает три ггер 7, обеспечивающий включение ключа 8, Счетчик 9 начинает измерять общую длину слитка между кристаллизатором и серединой пояса. В момент появления передней границы удаляемого с по.ясом участка у начальной линии МГР на выходе компаратора 10 появляется едини 1ный сигнал, который обеспечивает следующие перекл)о- чения в схеме устройства: пройдя че- рез второй эл€1мент 40 задержки (фиг.2), обеспечивает наличие единичного сигнала на первом входе чет- вертого элемента 37 И; пройдя через первый, элемент 38 огранич-ения длительности, включает третий триггер 25 по первому его входу, подключая задатчик 18 к компаратору 16, включает на некоторое нфемя (установленное в блоке 39) блок 31 ключей,

0 5

п

5

5

0

5

6

обеспечивая запись содержимого счетчика 15 в р егистр 36 по первым его входам; пройдя через элементы 20 ИЛИ и 2 задержки обеспечивает обнуление счетчика 15 (после окончания процесса записи содержимого счетчика 15 в регистр 36); обнулив триггер 7 и отключив тем самым ключ 8, обеспечивает фиксацию единичного сигнала на выходе компаратора 10.

.В рассматриваемый момент МГР находится в работе, сопровождая слиток и осуществляя очередной (мерный) рез.

По окончании указанного реза МГР под действием своей системы управления (не показана) начинает возвращаться в свое начальное (исходное для реза) положение. Пуск электродвигателя возвратного перемещения МГР сигнализируется датчиком 26, выходным единичным сигналом которого включаются третий и четвертый ключи 29 и 30 по первым их входам. С этого момента на третий счетчик 32 по первому его входу начинают проходить импульсы с датчика 27 перемещения МГР и на четвертый счетчик 33 по первому его входу импульсы с датчика 3 длины (перемещения) слитка. Физически с указанного момента в системе устройство - МНЛЗ происходит следующее. В регистре 36 записано расстояние МГР от передней границы пояса. Это расстояние в качестве задания в параллельном коде поступает на вторые входы третьего компаратора 35. Так как в рассматриваемый период слиток и МГР движутся навстречу друг другу, их относительное перемещение определяется как сумма пройденных ими расстояний, измеренных счетчиками соответственно 33 и 32. Поэтому в момент совпадения выходного значения первого сумматора 34 и регистра 36 на выходе третьего компаратора 35 появляется единичный сигнал, сигнализирую- Щ1-Ш о том, что горелка МГР поравнялась с передней..границей пояса. Этим сигналом, условия прохождения которого через четвертый элемент 37 И по первому его входу уже подготовлены, осуществляется отключение электродвигателя возвратного перемещения МГР (не показан).

Остановка МГР у передней границы пояса, рез по которой не осуществляется, обусловлена тем, что после отключения ее электродвигателя карет/1

ка ИГР имеет инерционный выбег. Поэтому отключение указаннох о электродвигателя осуществляется заблаговременно, с некоторым запасом до линии реза. Так как величина выбега заведомо меньше длины удаляемого с поясом участка, последняя принята в качестве указанного запаса и поступает в параллельном коде в качест- ве задания с задатчика 18 на первые входы четвертого компаратора 45 через первые входы второго сумматора 46.

Перемещение слитка от момента от- ключения электродвигателя возврата МГР до момента формирования команды на рез равно длине удаляемой с поясом части слитка, уменьшенной на величину выбега каретки МГР. В устрой- стве это реализуется следующим образом.

Выходным единичным сигналом четвертого элемента 37 И включаются пятый и шестой ключи 41 и 42 по вторым их входам. С этого момента пятьгй счетчик 43 измеряет величину выбега каретки МГР, которая вычитается из величины задания задатчика 18 на сумматоре 46. По окончании выбега на первых входах четвертого компаратора

45,подключенных к Вь ходам сумматора

46,оказывается величина пути, кото рый должен пройти слиток за рассматриваемый промежуток времени. Этот путь измеряется, шестым счетчиком 44, подключенным своими выходами к вторым входам компаратора 45. Выходной сигнал компаратора 45 через третий элемент 24 ШШ по второму его входу проходит через систему управления резом (на схеме не показана) к МГР в качестве команды рез. Этим же сигналом через время, установленное на третьем элементе 47 задержки, будут обнулены все счетчики и регистр блока 28 координации, который таким образом оказывается подготовленным к следующему циклу удаления пояса- V. Таким образом,за счет минимизации i годного участка слитка в бракованной заготовке увеличивается выход годного на МНЛЗ.

Формула изобретения

1 . Устройство автоматического управления машиной газовой резки, содержащее датчик образования пояса,

Q

0

5 о

п ,

5

0

5

28

iRi i чик длины с.питка, задатчик мерной д.чины, три элемента I-I, дра ключа, два счетчика и блок ком 1утлторов, причем выходы задатчика мерной длины соединены с пепвыми входами блока коммутаторов, выход первого ключа соединен с первьЕм входом первого счетчика, отличающееся тем, что, с целью увеличения выхода годного, оно снабжено датчиком начала разливки, датчиком начального положения машины газовой резки, датчиком пускателя возвратного перемещения машины газовой резки, датчиком перемещения машины газовой резки, задатчиком расстояния от заданного уровня металла в кристаллизаторе до начального положения машины газовой резки за минусом половины ширины пояса, задатчиком величины пояса, тремя элементами ИЛИ, элементом НЕ, тремя триггерами, двумя компараторами, элементом задержки и блоком координации, причем выходы датчика начала разливки и датчика образования пояса соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ и выход элемента НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, выход которого соединен с первьпч входом первого триггера, выход датчика длины слитка соединен с первыми входами первого и второго ключей, второй вход первого ключа соединен с выхо- дом первого триггера, выходы первого счетчика и выходы задатчика расстояния от заданного уровня металла в кристаллизаторе до начального положения машины газовой резки за минусом половины ширины пояса соединены соответственно с первыми и вторыми входами первого компаратора, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, с входом элемента НЕ, с первым входом второго триггера и первым входом второго элемента И, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого счетчика, второй вход второго триггера соединен с выходом датчика начала разливки, выход второго триггера соединен с вторым входом второго ключа, выход вто- . рого ключа и выход элемента задержки соединены соответственно с первым и вторым входами второго счетчика, вы- . ходы которого соединены с первыми входами второго компаратора, вторые

.ЧХС1ДЫ второго компаратора соединены i: выходами блока когФ1утаторов, вто рые и третий входы блока коммутаторов соединены соответственно с выхо- ллми задатчика вели -гины пояса и тре- тъегг.) триггера, БЕЛХОД второго компаратора соединен с первьпчи входа ти Третьего элемента И к второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с рходом элемента задержки, выход дат- Ыка начального положения машины га- :5овой резки соединен с вторым входом Третьего элемента И, выход третьего :Элемента И соединен с первым входом Третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго Элемента И, первый, второй, третий, летвертый 5 пятые и шестые входы бло- Ка координации соединены с выходами/ соответственно датчика пускателя воз- братиого перемещения машины газовой резки, датчика перемещения машины га- 90ВОЙ резки, датчика длины слитка, Первого компаратора, задатчика величины пояса и второго счетчика, пер- бый выход блока координации соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ Я первым входом третьего триггера, второй вход которого соединен с вы- кодом второго компаратора, а второй и третий выходы блока координации соединены соответственно с вторым входом третьего элемента ИЛИ и с входом электродвигателя машины газовой резки, а вькод третьего элемента ИЛИ соединен с входом системы управления резом.

2. Устройство по П.1, о т л и - чающееся тем, что блок координации содержит третий, четвертый, пятый, шестой ключи, блок ключей, третий, четвертый, пятый и шестой счетчики, первый к второй сумматоры, третий -и четвертый компараторы, четвертый элемент И, третий и четвертый компараторы, регистр, второй и третий элементы задержки и два элемента ограничения длительности, при чем первые входы третьего и четверто го ключей Являются первым входом данного блока координации, вторым вхо-, дом которого являются второй вход f третьего ключа и гсервый вход пятого

10

15

20

25

30

35

40

50

ключа, второй вход четвертого к;гоча и первый вкод шестого ключа являются третьим входом данного блока координации, четвертым входом которого является вход первого элемента ограничения длительности и вход второго элемента задержки, пятыми и шестыми входами данного блока координации являются соответственно первые входы второго сумматора и первые входы блока ключей, выход третьего ключа соединен с первым входом третьего счетчика, выходы которого соединены с первыми входами первого сумматора, выходы первого сумматора соединены с первыми входами третьего компаратора, выход второго элемента задержки и выход третьего компаратора соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента И, выход которого соединен с вторыми входами пятого и шестого ключа, вы- ход четвертого ключа соединен с первым входом четвертого счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами первого сумматора, выход первого элемента ограничения длительности является первым выходом данного блока координации и соединен с входом второго элемента ограничения длительности, выход которого соединен с вторым входом блока ключей, выходы блока ключей соединены с первыми входами регистра, выходы которого соединены с вторыми входами третьего компаратора, вь1ход пятого ключа соединен с первым входом пятого счетчика, выходы пятого счетчика соединены с вторыми входами второго сумматора, выходы которого соединены с первыми входами четвертого компаратора, выход шестого ключа соединен с первым входом шестого счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами четвертого компаратора, выход четвертого компаратора является вторым выходом данного блока координации и соединен также с входом третьего эле- лента задержки, выход которого соединен с вторыми входами третьего, четвертого, пятого, шестого счетчиков и регистра, выход четвер1того элемента И является третьим выходом блока координации.

0mna9.J6

Ofnrroi ft

ff Jlffufo

mj f 4tufeniu Mrf

ipuf.Z

Kw.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам автоматического управления машинами непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Целью изобретения является увеличение выхода годного. Сущность изобретения заключается в том, что при образовании пояса на слитке сигналом с датчика 2 через элемент ИЛИ 4 и элемент И 6 изменяется состояние триггера 7 и включается ключ 8. Счетчик 9 начинает измерять общую длину слитка между кристаллизатором и серединой пояса. В момент появления передней границь удаляемого с поясом участка у начальной границы машины газовой резки на выходе компаратора 10 появляется единичный сигнал, который обеспечивает за счет переключений в устройстве минимизацию годного участка слитка в бракованной заготовке. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с & С/;