Система управления нагревом заготовок в кольцевой нагревательной печи Советский патент 1989 года по МПК F27D19/00 

1

Изобретение относится к области печной теплотехники и предназначено преимущественно для использования в системах управления температурным режимом нагрева металла в многозонных проходных нагревательных печах

Цель изобретения - повышение производительности печи, снижение удельного расхода топлива, угара металла и брака.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы управления нагревом заготовок в кольцевой нагревательной печи; на фиг. 2 - блок-схема блока определения местоположения заготовок в печи; на фиг. 3 - блок-схема блока определения производительности в зоне; на фиг 4 блок-схема вычислительного устройства; на фиг„ 5 - блок-схема блока определения взаимовлияния зон нагрева о

Система управления нагревом заготовок в кольцевой нагревательной печи (фиг. 1) содержит кольцевую нагревательную печь 1 с любым числом зон нагрева, датчики 2 температуры в зонах, регуляторы 3, регулирующие органы 4, датчик 5 загрузки заготовок, блок 6 ввода данных (режимных . констант), датчик 7 массы заготовок, датчик 8 шага укладки на подину заготовок, датчик 9 выгрузки заготовок, датчик 10 толщины заготовок, блок 11 определения местоположения заготовок в печи, блок 12 .определения производительности в зонах, вычисли0

5

0

5

0

5

тельные устройства 13, датчик 14 скорости продвижения заготовок в печи, задатчик 15, длины зон нагрева и блоки 16 определения , взаимного влияния зон нагрева, причем выходы датчиков 2 температуры в зонах соединены с первыми входами регуляторов 3, выходы которых связаны с регулирующими органами 4, выходы датчика 5,блока 6 и датчиков 7-10 подсоединены к входам блока 11 определения местоположения заготовок в печи, который своими выходами соединен соответственно с входами блока 12 определения .производительности в зонах и вычислительных устройств 13, выходы датчика 14 скорости продвижения заготовок в печи и задатчика 15 длины зон нагрева подключены к входам блоков 12 определения производительности в зонах, выходы которых соединены с соответствующими входами вычислительных устройств 13 и блоков 16 определения взаимного влияния зон нагрева. Выходы вычислительных устройств 13 соединены с соответствующими входами блоков 16 определения взаимного влияния зон нагрева и вторыми входами регуляторов 3.

Блок определения местоположения заготовок в печи (фиг. 2) имеет элемент 17 памяти, элемент ИЛИ 18, элемент И 19, генератор 20 импульсов, предназначенный для выдачи временных импульсов, счетчик 21, предназначенный для переписи информации из предыдущих регистров в последующие регистры блока регистров, блок 22 регистров (количество регистров соответствует максимальному количеству заго тонок, размещенных в печи), в котором записана информация о параметрах садки по каждой заготовке,блок 23 ключей, служащий для передачи информации, содержащейся в регистрах блоков регистров, блок 24 элементов ИЛИ, блок 25 сравнения (сравнивается код межцентрового расстояния между- заготовками из регистров блока 22 регистров с кодом нуля, и если на выходе блока сравнения появляется сигнал, это означает, что в данном регистре блока регистров необходимо переписать информацию из предыдущего регистра), элемент И 26, блок 27 элементов И, блок 28 элементов ИЛИ, блок 29 элементов задержки, элемент ИЛИ 30, триггер 31, элемент 32 задержки, элемент И 33, элемент 34 задержки, элемент ИЛИ 35, счетчик 36, предназначенный для счета номера зон (с зоны j по первый), элемент 37 памяти, элемент И 38 и счетчик 39, предназначенный для переписи информации из/, предыдущих в последующие регистры блока 22 регистров при выдаче заготовок из печи, причем первый вход элемента 17 памяти соединен с выходом датчика 5 загрузки заготовок, а второй - с выходом триг гера 31, Выход элемента 17 памяти связан с соответствующими входами элемента ИЛИ 18 и элемента И 26, вторые входы которых подключены к выходам триггера 31 и блока 25 срав- нения, вход которого соединен с выходом блока 24 элементов ИЛИ, второй выход которого связан с входом блока 51 ключей, а вход - с выходом блока 23 ключей Выход элемента И 26 подсоединен к входу блока 27 элементов И, выходы которого соединены с соответствующими входами блока 28 элементов ИЛИ, выходы последнего соединены с соответствующими входами блока 22 регистров и блока 29 элементов задержки, выходы которого связаны с соответствующими входами блока 22 регистров. Один вход элемента ИЛИ 30 соединен с одним из выходов счетчика 39, а второй вход - с входами блока 27 элементов И, блока 23 ключей и элемента И 33, выход элемента ИЛИ 30 соединен с одним из входов триггера 31, второй вход которог подключен к выходу элемента И 33, один вход которого соединен с выходом элемента 32 задержки, а второй - с входом элемента ИЛИ 30, выходом счетчика 21, входами блока 27 элементов ИЛИ и блока 23 ключей, вторые входы которого связаны с соответствующими выходами блока 22 регистров. Вход элемента 32 задержки соединен с выходом триггера 31, вход элемента 34 задержки - с выходом триггера 31, а выход - с одним из входов элемента ИЛИ 35, второй вход которого связан с выходом элемента 50 задержки, а выход - с входом счетчика 36, выход которого подключен к входу блока 40 ключей, второй вход которого соединен с выходом блока 24 элементов ИЛИ Выход элемента ИЛИ 18 связан с входо элемента И 19, на второй вход которого подается выход генератора 20 импульсов, а выход - на вход счетчика 21. Выход генератора 20 импульсов соединен также с одним из входов элемента И 38, второй вход которого подключен к выходу элемента 37 памяти, а выход - к входу счетчика 39. Один из выходов последнего соединен с входом элемента ИЛИ 30 и элемента 37 памяти, а второй - с соответствующими входами блока 28 элементов ИЛИ. На второй вход элемента 37 памяти поступает сигнал от датчика 9 выгрузки заготовок Один из выходов блока 27 элементов И соединен с соответствующим входом блока 22 регистров, один из входов которого связан с выходами блока 6 и датчиков 7, 8 и 10.

Блок определения производительности в зоне (фиг. 3) содержит блок 40 ключей, сумматор 41, предназначенный для суммирования кодов, соответствующих межцентровому расстоянию между заготовками, сумматор 42, предназначенный для суммирования кодов,соответствующих массе заготовок, блок 43 сравнения, предназначенный для сравнения кода с выхода сумматора 42 с кодом длины зоны, сумматор 44, предназначенный для определения разности кодов сумматора 42 и задатчика 15 длины зоны, блок 45 ключей, блок 46 умножения, блок 47 умножения, делитель 48, блок 49 ключей и элемент 50 задержки, причем два входа блока 40 ключей соединены

соответственно с выходами, блока 24 элементов ИЛИ и счетчика 36, а выход - с входами сумматоров 41 и 42, Выход сумматора 41 связан с входами блока 43 сравнения, сумматора 44 и одним из входов блока 45 ключей. Второй вход сумматора 41 соединен с входами сумматора 42 и элемента ИЛИ 35 и выходом элемента 50 задержки, а выход сумматора 42 - с соответствующим входом блока 45 ключей, -выход которого подсоединен к входу блока 46 умножения, а выход последнего - к одному из входов блока 47 умножения, на второй вход которого подается выход датчика 14 скорости продвижения заготовок в печи, а выход соединен с одним из входов делителя 48, выход которого связан с входами вычислительного устройства 13 и блока 16 определения взаимного влияния зон нагрева, а выход задат- чика 15 длины зоны нагрева - с входами блока 43 сравнения, сумматора 44 и делителя 48 Входы вычислительного устройства 13, блока 45 ключей, элемента 50 задержки, сумматора 44 и блока 49 ключей соединены с выходом блока 43 сравнения,. Выход блока 49 ключей подключен к входу сумматора 41 .

Вычислительное устройство (фиг.4) содержит блок 51 ключей, регистр 52 памяти, запоминающее устройство 53, блоки 54-56 умножения, сумматор 57, сумматор 58., блок 59 умножения и сумматор 60, причем один из входов блока 51 ключей соединен с выходом блок 24 элементов ИЛИ, второй - с выходом блока 43 сравнения, а его выход - с входом запоминающего устройства 53 Входы регистра 52 связаны с выходами блока 43 сравнения и делителя 48, а его выходы - с входами блоков 54 и 55 умножения. Выходы запоминающего устройства 53 подключены к входам блоков 55, 56, 59, 62, 65, 68 и 69 умножения и сумматоров 58, 60 и 67. Выход сумматора 58 соединен с входом блока 59 умножения, выход которого связан с соответствующим входом сумматора 60, третий вход которого подключен к выходу сумматора 57, два входа которого соединены с выходами блоков 55 и 56 умножения. Выход сумматора 60 соединен с входом регулятора 3, а выход блока 54 умножения с входами блока 56 умножения и сумматора 64Блок взаимовлияния зон нагрева

. (фиг. 5) образуют сумматор 61, блок 62 умножения, сумматоры 63 и 64, блок 65 умножения, сумматоры 66 и 67 и блоки 68 и 69 умножения, причем входы сумматора 61 соединены с выхода- ми делителя 48, а его выход - с одним входом блока 62 умножения, второй вход которого связан с одним из выходов запоминающего устройства 53, а выход - с одним из входов суммато5 ра 63, второй вход которого подсоединен к выходу блока 65 умножения. Выход сумматора 63 соединен с одним из входов сумматора 66, на второй вход которого подсоединен выход бло0 ка 68 умножения, а его выход соединен с одним из входов блока 69 умножения. Второй вход блока 69 умножения соединен с одним из выходов запоминающего устройства 53, а его

5 выход - с входом регулятора 3. Входы сумматора 64 связаны с выходами блока 54 умножения, а его выход - с одним из входов блока 65 умножения, второй вход которого соединен с одним

0 из выходов запоминающего устройства 53. Выходы запоминающего устройства 53 подключены к входам сумматора 67- и блока 68 умножения, а выход сумматора 67 соединен с входом блока 68

с умножения о

Система работает следующим образом

Температуру в каждой зоне печи 1 измеряют датчиками 2 (радиационные

0 пирометры, визируемые на дно карбо- фраксового стакана) и поддерживают ее на заданном уровне регуляторами 3, воздействующими на расход топлива при помощи регулирующих органов 4.

д Загрузка и выгрузка заготовок фиксируются соответственно датчиками загрузки 5 и выгрузки 9. Сигналы от датчиков 5 и 9 поступают на первый и второй входы блока 11 определения местоположения заготовок в печи, на третий, четвертый и пятый входы блока 11 поступает информация о толщине, массе и шаге укладки на подину заготовок соответственно от

5 датчиков 10, 7 и 8. С выхода блока 6 ввода данных поступает информация о коэффициентах полинома, опорных значениях толщины заготовок и т.д. на шестой вход блока 11 определения

0

местоположения заготовок в печи, из которого в блок 12 определения производительности зон печи поступают сигналы, характеризующие массу заготовок и межцентровое расстояние между заготовками, находящимися в соответствующей зоне печи. На вторые и третьи входы блока 12 поступают сигналы с выхода датчика 14 скорости продвижения заготовок в печи и за- датчика 15 длины зон нагрева. В блоке 12 рассчитывается текущая производительность соответствующих зон нагрева согласно выражению:

I : «., (О

J

) 5-1

5j 5J

где

Ч

f п %производительность в зоне J, т/ч;

темп продвижения заготовок в печи, шт/ч; длина зоны j. м; количество заготовок в зоне, шт;

вес одной заготовки, т; межцентровое расстояние между заготовками, м. С выхода блока 12 в вычислительные устройства 13 поступают сигналы, соответствующие текущей производительности зон нагрева. На другие входы вычислительных устройств 13 поступает информация о параметрах садки заготовок, находящихся в соответствующей зоне печи, с выхода блока 11 определения местоположения заготовок в печи.

В вычислительных устройствах 13 рассчитываются значения температуры в соответствующих зонах согласно выражению :

aoj-K((d0 -ате)+21а.Р,(2)

v температура в месте установки стакана радиационного пирометра;

п.,

-коэффициент полинома для расчета температуры в зоне j;

-коэффициент пропорциональности (подбирается экспериментально для конкретной печи при настройке системы. В первом приближении К,

О;

-текущее значение толщины заготовки;

10 - опорное значение толщины заготовки;

- производительность j-й зоны. Найденное устройством 13 значение

0

0

5

температуры в зоне t

F.J

подается

в качестве заданчя на соответствующие регуляторы 3 и далее на регулирующие органы 4„

Для компенсации взаимного теплового влияния зон нагрева в предлагаемой системе введены дополнительные блоки 16 определения взаимного влияния зон нагрева, на зходы которых подаются сигналы от блоков 12 и вычислительных устройств 13 двух соседних зон

В блоке 16 определения взаимовлияния зон нагрева оценивается степень взаимовлияния по разности между температурами поданной на управление j-й зоны и рассчитанной для производительности предыдущей по ходу движения металла в зоне нагрева Р:., согласно выражению

At

pn(j-0 Kt(dTevc.j- d-reK{j-0

(3)

+. .

В результате регулятором 3 воспринимается сигнал, соответствующий следующему значению температуры:

5

РМ п

J

oj- - Р1 - К At,

Wj

(4)

где

KI0

5

)

коэффициент пропорциональности, определяющий степень влияния j-й зоны на (j-D-ю (подбирается экспериментально для конкретной печи при настройке системы. В первом приближении К 1). Блок 11 определения местоположения заготовок в печи работает следующим образом,

Загрузка заготовок в печь фиксируется датчиком 5. Сигнал о загрузке заготовки в печь поступает на первый вход элемента 17 памяти, с выхода которого он подается на первые входы элементов ИЛИ 18 и И 26. Сигнал е элемента ИЛИ 18 поступает на первый вход элемента И 19, на второй вход которого подается сигнал от генератора 20 импульсов. С выхода элемента И 19 поступают с игналы ка вход счетчика

0

21. Посредством счетчика 21 подклю- чаются коды с регистров блока 22 регистров к соответствующим ключам блока 23 ключей (подключение производится поочередно от n-го регистра по первый). Посредством блока 23 ключей коды, соответствующие тепло- физическим и геометрическим параметрам заготовок, подаются (от n-го регистра по первый, в зависимости от состояния счетчика 21) на вход блока 24 элементов ИЛИ. С первого выхода блока 24 код, соответствующий , сравнивается с кодом нуля блока 25 сравнения.Если на выходе блока 25 сравнения появляется сигнал,значит в опрашиваемом регистре блока 22 регистров необходимо переписать информацию из -предыдущего регистра. При еравнении в блоке 25 сигнал с его выхода поступает на второй вход элемента И 26. Сигнал с выхода элемента И 26 поступает на вторые входы элементов блока 27 элементов И, а на первые входы последнего поступает сигнал с выхода счетчика 21. В зависимости от выбранного регистра (регистры опрашиваются последовательно от п-го ло первый, где ls| 0) срабатывает соответствующий элемент блока 27 элементов И, с выхода которого поступает сигнал через соответствующий элемент блока 28 элементов ИЛИ на перепись информации из предыдущего регистра в опрашиваемый регистр блок 22 регистров, т.е. производится перепись информации из (п-1) -го регистра в n-й, из (п-2)-го - в (п-1)-й и т.д., из первого во второй. Одновременно с выходов элементов блока 28 элементов ИЛИ поступают сигналы на соответствующие элементы блока 29 элементов задержки, с выхода которых поступают сигналы на сброс информации в (п-1)уй, (п-2)-й и т.д. первого регистра блока 22 регистров. Информация о параметрах садки загружаемых заготовок переписывается с датчиков 7, 8 и 10 и блока 6 в первый регистр блока 22 регистров при поступлении n-го сигнала из счетчика 21 на п-й элемент блока 27 элементов И, с выхода которого поступает сигнал переписи на первый регистр блока 22 ре- гистров. При этом в первый регистр блока 22 регистров переписывается информация о режимных: параметрах загружаемой в печь заготовки с блока 6

ввода данных и датчиков 7. 8 и 10. Одновременно с выхода счетчика 21 поступает сигнал на первые входы элементов ИЛИ 30 и И 33. Посредством элемента ИЛИ 30 срабатывает триггер 31, с выхода которого поступает сигнал на второй вход (сброса) элемента 17 памяти. Одновременно с выхода триггера 31 поступает сигнал на вход элемента 32 задержки, а с выхода последнего - на второй вход элемента И 33. Время срабатывания элемента 32 задержки больше,.чем время между двумя импульсами генератора 20 импульсов. Одновременно с выхода триггера 31 поступает сигнал через второй вход элемента ИЛИ 18 на первый вход элемента И 1.9. На второй вход последнего поступает сигнал от генератора 20 импульсов. Аналогично через элемент И 19 поступают импульсы на вход счетчика 21. Посредством счетчика 21 подключаются коды, соответствующие теплофизическим и геометрическим параметрам заготовок, с регистров блока 22 регистров через ключи блока 23 ключей на вход блока 24 элементов ИЛИ. С первого выхода блока 24 коды, соответствующие 15: и Ps , поступают на входы блоков 12, а с второго выхода (- ) коды, соответствующие (К,,

К2 aoj ам do атек. поступают на входы вычислительных устройств 13 Одновременно с выхода триггера 31 поступает сигнал на вход элемента 34 задержки (элемент задержки срабатывает с появлением сигнала на входе, и сигнал на выходе исчезает через определенный интервал времени несмотря на то, что сигнал на входе присутствует а с выхода последнего сигнал через элемент ИЛИ 35 поступает на вход счетчика 36. Объем счета импульсов счетчика 36 соответствует количеству зон нагрева (код номера зоны присваивается от j-ro по первый). Выходы счетчика 36 связаны с входами блока 12, т.е. первый выход счетчика 36 подключается к входу j-го блока 12, второй выход счетчика (-) - к входу (j-1) и ТоД., n-й выход счетчика - к первому входу.

Таким образом, посредством счетчика 21 подключаются все регистры блока 22 регистров через ключи блока 23 ключей к блоку 24.

При появлении сигнала на n-м выходе счетчика 21 срабатывает элемент

И 33, сигнал с его выхода поступает на вход сброса триггера 31, который обесточивается,

Пои срабатывании датчика 9 выгрузки заготовок сигнал от датчика поступает на первый вход элемента 37 памяти. С выхода последнего поступает сигнал на первый вход элемента И 38, на второй вход которого посту- пает сигнал от генератора 20 импульсов. С выхода элемента И 38 поступает сигнал на вход счетчика 39. С выхода последнего подается сигнал на соответствующие элементы блока 28 элементов ИЛИ на перепись информации из предыдущих регистров блока 22 регистров в последующие, т.е. производится перепись информации из (п-1)-го регистра в n-й и т.д., из второго регистра (-) в третий (кроме первого)о

Одновременно с выходов элементов блока 28 элементов ИЛИ поступают сигналы на соответствующие элементы бло- ка 29 элементов задержки, а с выходов этих элементов подаются сигналы на обнуление содержимого (п-1)-го, (п-2)- го и ТоД„ второго регистров При появлении сигнала на n-м выходе счетчика 39 срабатывает элемент ИЛИ 30, сигнал с его выхода поступает на вход триггера 31. Одновременно с n-го выхода счетчика 39 поступает сигнал на сброс элемента 37 па-

МЯТИ„

Аналогично приведенному сигнал с выхода триггера 31 поступает через элемент ИЛИ 18 на вход элемента И 19 а на другой вход элемента И 19 по- ступают импульсы с генератора 20 импульсов. Импульсы с выхода элемента И 19 поступают на вход счетчика 21, Посредством счетчика 21 подключаются коды, соответствующие теплофизичес-45 тРетий вход сумматора 41 блока 12

ким и геометрическим параметрам заготовок (от- n-го регистра по первый), с регистров блока 22 через блоки 23 ключей на выходы блока 24 элементов ИЛИ.

Блок 12 определения производительности в зонах работает следующим образом (описано для одной зоны, для остальных зон аналогично).

При поступлении сигнала с первого выхода счетчика 36 рассматривается производительность j-й зоны.

Сигнал с первого выхода счетчика 36 поступает на первый вход блока

40 ключей, на второй вход которого

и

г С пмхода

первого выблока 40

-и PS: поступают соотпервые входы сумматоров

5.|

и

41 и 42 (коды, соответствующие 1 Р5 } , поступают с выходов n-го по первый регистр блока 22 через ключи блоков 23 и 24 с дискретностью генератора 20 импульсов и в зависимости от состояния счетчика 21), С выхода

сумматора 41 код,соответствующий ве- м

личине суммы 216 ,поступает на первый j

вход блока 43 сравнения. На второй вход последнего подается код, соответствующий длине j-й зоны (L: ) , с задатчика 15 длины зон нагрева.Если

в блоке 43 сравнения выполняется ус- п

ловие

L

то на его выходе

«V появляется сигнал, фиксирующий, что в зоне j помещено п заготовок с суммарной величиной межцентровых расстояний между заготовками, равной или большей длины j-й зоны нагрева. С ; выхода блока 43 сравнения поступает сигнал разрешения суммирования на первый вход блока 44 суммирования„ На второй вход блока 44 суммирования поступает код с выхода сумматора 41, а на третий вход - с выхода задатчи- ка 15„ I

В блоке 44 суммирования вычисляется

(

п

Ч &М-ЧОдновременно с выхода блока 43 сравнения поступает сигнал на первый вход блока 43 ключей При этом посредством блока 49 ключей код, соответствующий величине L- , подается на

тРетий вход сумматора 41 блока 12

производительности (j-1)-u зоны.

Одновременно с выхода блока 43 сравнения поступает сигнал на первый вход блока 45 ключей. При этом блок Q 45 ключей срабатывает и подключает выходы сумматоров 41 и 42 к входу блока 46 умножения. С выхода последнего код, соответствующий выражению h

21. Р ;, поступает на первый вход 5 s i bj 5J

блока 47 умножения, На второй вход

последнего поступает код, соответствующий скорости продвижения заготовок в печи, с выхода датчика 14„

131479812

С выхода блока 47 умножения код, со-

VI

ответствующий выражению f .1 ,

5-1 J J

поступает на первый вход блока 48 деления. На второй вход последнего поступает код L; с выхода задатчи- ка 15, который соответствует длине j-й зоны нагрева.

Таким образом, в блоке 12 определения производительности в зонах рассчитывается текущая производительность j-й зоны согласно выражению (1) .

Одновременно с выхода блока 43 сравнения поступает сигнал на вход элемента 50 задержки, а с выхода последнего (-) на второй вход элемента ИЛИ 35 и на входы сброса сумматоров 41 и 42о С выхода элемента ИЛИ 35 поступает сигнал на вход счетчика 36, При этом счетчик 36 срабатывает, и сигнал с второго выхода поступает в блок 12 определения производитель- ности (j-1)-ft зоны.

Аналогично производится расчет текущей производительности (j -1)-й зоны„ Разница только в том, что в начальный момент на третий вход сум14

пают сигналы, соответствующие Р- и Р, с выходов регистра 52 памяти и блок.а 54 умножения. На вторые входы блоков 55 и 56 умножения поступают сигналы с первого и второго выходо запоминающего устройства 53, соответствующие a,j и . Коэффициенты

полинома а0, а4,

а2 рассчитываются

Ю методом наименьших квадратов,

С выходов блоков 55 и 56 умножения сигналы, соответствующие a,j Р; и а{Р2, поступают на вход сумматора 57.

15 С третьего и четвертого выходов запоминающего устройства 53 в сумматор 58 поступают сигналы, соотСигналы,

с

2Q выхода сумматора 58 поступают на вх блока 59 умножения. На второй вход блока умножения поступает сигнал, соответствующий коэффициенту Kf, с пятого выхода запоминающего устрой25 ства 53 о С выхода блока 59 умножения сигнал, соответствующий произве дению Ki(d0-dTeK- ), поступает на вход сумйатора 60. На второй вход

ветствующие do и сЦе( :, соответствующие сумме (d0-dT ),

сумматора 60 поступает сигнал, соот2

J J

матора 41 поступает код L. с выхода 30 ветствующий сумме 21а.; Р.1 , с выхода блока 49 ключей блока 12 определения производительности j-й зоны. Таким образом, в блоке 12 производительности (j-O-й зоны производительность рассчитывается по выражению;

i- .Н .

сумматора 57, а на третий вход сумматора 60 поступает сигнал, соответствующий коэффициенту полинома а , с шестого выхода запоминающего устройства 53.

Таким образом, рассчитанное в вы числительном устройстве 13 значение

температуры t

812

14

пают сигналы, соответствующие Р- и Р, с выходов регистра 52 памяти и блок.а 54 умножения. На вторые входы блоков 55 и 56 умножения поступают сигналы с первого и второго выходов запоминающего устройства 53, соответствующие a,j и . Коэффициенты

полинома а0, а4,

а2 рассчитываются

методом наименьших квадратов,

С выходов блоков 55 и 56 умножения сигналы, соответствующие a,j Р; и а{Р2, поступают на вход сумматора 57.

5 С третьего и четвертого выходов запоминающего устройства 53 в сумматор 58 поступают сигналы, соотСигналы,

с

Q выхода сумматора 58 поступают на вход блока 59 умножения. На второй вход блока умножения поступает сигнал, соответствующий коэффициенту Kf, с пятого выхода запоминающего устрой5 ства 53 о С выхода блока 59 умножения сигнал, соответствующий произведению Ki(d0-dTeK- ), поступает на вход сумйатора 60. На второй вход

ветствующие do и сЦе( :, соответствующие сумме (d0-dT ),

сумматора 60 поступает сигнал, соот2

ветствующий сумме 21а.; Р.1 , с выхода

J J

ветствующий сумме 21а.; Р.1 , с выхода

сумматора 57, а на третий вход сумматора 60 поступает сигнал, соответствующий коэффициенту полинома а , с шестого выхода запоминающего устройства 53.

Таким образом, рассчитанное в вычислительном устройстве 13 значение

температуры t

pnj

в зоне подается

Изобретение относится к печной теплотехнике и предназначено преимущественно для использования в системах управления температурным режимом нагрева металла в многозонных проходных нагревательных печах. Цель изобретения - повышение производительности печи, снижение удельного расхода топлива, угара металла и брака. Цель достигается тем, что система дополнительно содержит датчик загрузки 5, датчик выгрузки 9, датчик толщины 10 заготовок, датчик 7 массы и датчик шага укладки 8 на подину заготовок, блок 6 ввода данных, датчик 14 скорости продвижения заготовок в печи, задатчик 15 длины зон печи, блоки 12 определения производительности в зонах, причем выходы датчиков загрузки, выгрузки, толщины, массы, шага укладки на подину заготовок и блока 6 ввода данных соединены с входами блока 11 определения местоположения заготовок в печи, который первым выходом подключен к первым входам блоков 12 производительности, а вторым выходом - к первым входам вычислительных устройств 13, выходы которых соединены с первыми входами регуляторов 3 соответствующих зон, выходы датчика 14 скорости продвижения заготовок в печи и задатчика 15 длины зон печи соединены соответственно с вторыми и третьими входами блоков 12 производительности, выходы которых соединены с вторыми входами вычислительных устройств 13. Дополнительно введен блок 16 определения взаимного влияния зон нагрева, первые и вторые входы которого соединены соответственно с выходами блоков 12 производительности и вычислительных устройств 13 двух соседних зон печи, выход первого из которых соединен с входом регулятора 3 тех из двух зон нагрева, которая расположена в печи ближе к окну загрузки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Аналогично определяется производительность последующих зон нагрева„

Вычислительное устройство 13 работает следующим образом

После расчета производительности в j-й зоне с блока 43 сравнения (фиг. 3) поступает сигнал на первые входы блока 51 ключей и регистра 52 памяти. Посредством блока 51 ключей

с выхода блока 24 в запоминающее уст- 50 изводительности Р- и Р- . С выхода

ройство 53 поступает информация, соответствующая К,, К2, a0j , a;j , d0 j dye . В регистр 52 памяти переписывается информация о производительности j-й зоны с блока 48. На первый и второй входы блока 54 умножения поступают сигналы, соответствующие производительности j-и зоны На первые входы блоков 55 и 56 умножения посту55

последн&го сигнал, соответствующий сумме (Р. -Р;., ), поступает на вход блока 62 умножения, а на второй вход блока умножения поступает сигнал Uj-О с пеРвого выхода запоминающего устройства 53 зоны (j-1). Сигнал, соответствующий а ,(;,} с выхода блока 62 умножения поступает на первый вход сумматора 63.

в качестве задания на регулятор 3„

Блок 16 определения взаимовлияния зон нагрева для двух соседних зон j-й и (j-1)-u работает следующим образом (для остальных соседних зон

блок работает аналогично).

С выходов блоков 48 двух соседних зон нагрева поступают на вход сумматора 61 сигналы, соответствующие производительности Р- и Р- . С выхода

последн&го сигнал, соответствующий сумме (Р. -Р;., ), поступает на вход блока 62 умножения, а на второй вход блока умножения поступает сигнал Uj-О с пеРвого выхода запоминающего устройства 53 зоны (j-1). Сигнал, соответствующий а ,(;,} ) с выхода блока 62 умножения поступает на первый вход сумматора 63.

151

С выходов множителей 54 двух соседних зон поступают на вход сумматора 64 сигналы, соответствующие Р и Р ( . С выхода последнего сигнал, соответствующий сумме (Р + РД{ ), поступает на вход блока 65 умножения а на второй вход блока умножения поступает сигнал а, с второго выхода запоминающего устройства 53 зоны (j-1). Сигнал, соответствующий

a2(j-i) (pf p j-, ) с выхода блока умножения поступает на второй вход сумматора 63. С выхода сумматора 63

2

сигнал, соответствующий 21а1(

.

(Р2-Р2-, ), поступает на вход сумматора 66.

Сигналы, соответствующие dTeK: и dTew( с выхода запоминающих устройств 53 двух соседних зон поступают на вход сумматора 67. С выхода последнего сигнал, соответствующий сумме drek - d-reK(j.1) , поступает на вход блока 68 умножения, а на второй вход блока умножения поступает сигнал, соответствующий К,, с пятого выхода запоминающего устройства 53 зоны (j-1). Сигнал, соответствующий (j-) , поступает на второй вход сумматора 66„ С выхода сумматора 66 код, соответствующий выражению (3), поступает на вход блока 69 умножения, а на второй вход блока умножения поступает сигнал, соответствующий К2, с седьмого выхода запоминающего устройства 53 зоны (j-1)0 С выхода блока 69 сигнал, соответствующий р„ (j,) поступае на вход регулятора 3 (j-i)-ft зоны.

Использование предлагаемой систем управления нагревом заготовок в кольцевой нагревательной печи обеспечивае по сравнению с известными системами повышение производительности печи за счет уменьшения удельного времени нагрева металла, а также уменьшение удельного расхода топлива, угара и окалины и брака по нагреву. Формула изобретения

1, Система управления нагревом заготовок в кольцевой нагревательной

5

0

5

98

0

5 0

5 0

0

1216

печи, оборудованной механизмами загрузки и выдачи заготовок, горелоч- ными устройствами, содержащая регуляторы температуры по количеству отапливаемых зон печи, входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков температуры вычислительных устройств, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности печи, снижения удельного расхода топлива угара металла и брака, она cнaбж ча датчиками загрузки, выгрузки, толщины, массы и шага укладки на подину заготовок, блоком ввода данных, датчиком скорости продвижения заготовок в печи, задатчи- ком длины зон печи, блоками определения производительности в зонах, блоком определения местоположения заготовок в печи, причем выходы датчиков загрузки, выгрузки, толщины, массы, шага укладки на подину заготовок и блока ввода данных соединены с входами блока определения местоположения заготовок в печи, который первым выходом соединен с первыми входами блоков производительности, а вторым выходом - с первыми входами вычислительных устройств, выходы которых соединены с первыми входами регуляторов соответствующих зон, выходы датчика скорости продвижения заготовок в печи и задатчика длины зон печи соединены соответственно с вторыми и третьими входами блоков производительности, выходы которых соединены с вторыми входами вычислительных устройств.

2186m

ФиеЛ