Устройство для регулирования температуры Советский патент 1993 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано, например, в металлургии при отжиге металла в многозонной колпаковой печи.. -..-..

Известно устройство для автоматического регулирования температуры зон трех- зонной колпаковой печи 1.

Недостатком этого устройства является низкая точность поддержания температуры отжигаемого металла во времени, так как термопары установлены в зонах печи, а между температурой зон печи и температурой металла не существует однозначной зависимости. Температура металла (садки) зависит как от температуры зон печи, так и от массы и габаритов садки, радиальной и. аксиальной теплопроводности ее и т.д.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является нагревательная печь и система контроля, которая содержит два регулятора температуры, причем заданное значение температуры для одного из них существенно выше задания для другого. В начальный период нагревом управляет регулятор, имеющий большее задание. Затем осуществляется безвозвратная

О СО

передача управления второму регулятору с меньшим заданием 2.

Недостаток известных регуляторов в том, что они не устраняют влияния неоднозначной зависимости между температурой зоны и температурой металла (садки).

В процеЈс|Г рёгулирования возникают ситуации, когда и Температура зоны и тем- ператур зШы и температура садки выше или ниже з§ДанНых значений или одна из них вы ale; а другая ниже заданных значений. В этих условиях применение известных устройств для управления одним исполнительным механизмом по/сигналам двух регулятора непрерывного действия невозможно. . . .....

Цель изобретения - повышение точности регулирования температуры металла и увеличение стойкости элементов печи.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее датчики/температуры зон печи и металла, регуляторы .и исполнительные устройства, введены компараторы выходных сигналов регуляторов непрерывного действия и коммутаторы этих сигналов, причем первый вход первого компаратора соединен с выходом первого регулятора, вход которого соединен с датчиком, контролирующим температуру первой зоны, а второй вход первого компаратора соединен с выходом треть его регулятора, вход которого соединён с датчиком, контролирующим температуру металла, а выход первого компаратора соединен с переключающим входом первого коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами первого и третьего регуляторов температуры, информационный выход его соединен с входом первого исполнительного устройства, управляющего подачей энергии в первую зону; первый вход второго компаратора соединен с выходом второго регулятора, вход которого соединен с датчиком, контролирующим темпера1уру второй зоны, а второй вход второго компаратора соединён с выходом третьего регулятора, а выход второго компаратора соединён с переключающим входом второго коммутатора информационные входы которого соедине н ы с выхо дамй второго и третьего регуляторов, а информационный выход его соединён с входом второго исполнительного устройства. . ... . .-.. . .

На чертеже представлена б/ю к-схема устройства для автоматического регулирования температуры двухзонной колпаковой печи.. . ,. .-,... . : . .,,.,..:

Здесь: 1 - нагревате/Тьный колпак, 2- садка (отжигаемый металл), 3.4 и 5 - датчики

-

температуры соответственно первой зоны, второй зоны и садки, 6,.7 и 8 - регуляторы температуры соответственно первой зоны, второй зоны и садки, 9 и 10 - соответственно

5 первый и второй компараторы, 11 и 12 - соответственно первый и второй коммутаторы, 13 и 14 - соответственно первый и второй исполнительные элементы, 15 и 16 - соответственно первый и второй нагревате10 ли, 17, 18 и 19 - зад атчики температуры.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Компаратор 9 сравнивает информационные сигналы, поступающие на его входы

15 с выходов регуляторов 6 и 8, в зависимости оттого какой из этих сигналов меньше, воздействует на коммутатор 11 таким образом, что на выход коммутатора 11 проходит меньший из двух сигналов, подаваемых на

20 его информационные входы с выходов регуляторов б и 8. Сигнал, прошедший через коммутатор 11 и поступивший на вход исполнительного элемента 13, управляет по пропорциональному закону (при примене25 нии П. - регуляторов) потоком энергии, подаваемой к нагревателю 15 первой зоны. Если сигналы; поступающие на вход устройства 9, равны между собой, то на выход коммутатора 11 проходит сигнал от регуля30 тора 8. -/;

Аналогично работают регуляторы 7 и 8 с компаратором 10, коммутатором 12 и исполнительным элементом 14.

.Таким образом, предложенное устрой35 ство в отличие от известных осуществляет непрерывное регулирование температуры, обеспечивающее значительно большую точность-, чем двухпозиционное и исключающее частые тёпло смены зон печи и в то же

40 время не допускают перегрева ни зон печи, ни садки.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаются в улучшении качества отжигаемого металла,

45 заключающегося в повышении равномерности механических свой ств по толщине рулонов и в увеличении Срока службы нагревателей и огнеупорной кладки печей

50 . Формул а: изобретени я

Устройств б дМ регулир6вания температуры, содержащее по числу зон печи датчики и задатчикй температуры зоны печи, соединенные свходами соответствующих 55 первых регулирующих блоков, а также дат- ч йк и за датчик температуры поверхности садки/соеДйненныё с входами второго регулирующего блока, и исполнительные элементы по числу зон т л и ч a to щ е е- с я тем, что, с целью повышения точности

устройства, в него введены компараторы и коммутаторы по числу зон печи, причем выход каждого из первых регулирующих блоков соединен с первым входом соответствующего компаратора и с первым информационным входом соответствующего коммутатора, второй вход каждого компаратора и второй информационный вход каждого коммутатора соединен с выходом второго регулирующего блока, выход каждого компаратора соединен с управляющим входом соответствующего коммутатора, выход каждого из которых соединен с соответствующим исполнительным элементом.

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано, например, в металлургии для отжига металла в многозонной колпаковой печи. Цель изобретения - повышение точности регулирования температуры металла и увеличение стойкости элементов печи. Суть изобретения заключается в том, что в устройство, содержащее по числу зон печи датчики и задатчики температуры зоны печи, соединенные со входами соответствующих первых регулирующих блоков, а также датчик и задатчик температуры поверхности садки, соединенные со входами второго регулирующего блока, и исполнительные элементы по числу зон печи, введены компараторы и коммутаторы по числу зон печи, причем выход каждого из первых регулирующих блоков соединен с первым входом соответствующего компаратора и с первым информационным входом соответствующего коммутатора, второй вход каждого компаратора и второй информационный вход каждого компаратора и второй информационный вход каждого коммутатора соединены с выходом второго регулирующего блока, выход каждого компаратора соединен с управляющим входом Соответствующего коммутатора, выход каждого из которых соединен с соответствующим ис- полнительным элементом. 1 ил. 4 Ю