УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИСТАЛИ Советский патент 1971 года по МПК B22D37/00 H03K17/04 

Изобретение отиос 1тся к области автоматики и может быть использовано для автоматизации различиы.х способов разливки стали в мартеновских и конверторных цехах .металлургических предприятий.

Известны устронетва для автоматизации процесса разливки стали, содержан1ие датчики веса металла в ковше, цифровой следящий компенсатор, блок задержки, реверсивные счетчики, триггеры, логические схемы, дешифраторы и световое табло.

Недостатком известных устройств является отклонение скорости разливки от оптимальной, что ухудшает качество металла.

Предлагаемое устройство отличается от известиых тем, что оно дополнительно содержит логические элементы «И и «ИЛИ, образующие две одинаковые параллельные цепочки, включеппые между компенсатором и реверсивным сметч1и ом, причем в каждой цепочке один вход первого элемента «ИЛР1, «И подключен к одному из выходов компенсатора, другой - к одному из выходов блока задержки, а выход через элементы «И и другой элемент «ИЛИ соединен с одним из входов упомянутого реверсивного счетчика, выход которого через схему совпадения подключен к входам триггеров, при этом выходы компенсатора соответственно подключены к входам другого реверсивного счетчика.

Это позволяет одновременно контролировать вес металла в ковше, вес отлитой дозы и повыеить точность контроля скорости разливки.

На чертеже представлена структурная схема устройства. Оно содержит тензометрические датчики / веса металла в ковше, цифровой следяш.ий компенсатор 2, блок задержки 3, первую схему «ИЛИ 4, первый 5 и второй 6 триггеры с раздельными входами; вторую схему «РЫИ 7, первую «И, вторую «И, третью «И, и четвертую схемы «И 8-11 соответственно, третью 12 и четвертую 13 схемы «ИЛИ, первый реверсивный счетчик 14 с двумя раздельными входами, дешифратор дозы 15, световое табло 16, дешифратор скорости 17, второй реверсивный счетчик 18 с двумя раздельными входами и схему совнадения 19.

Устройство работает следуюш,им образом. Вес металла в ковше измеряется с помощью тензометрических датчиков 1, )становленных под осн балансиров.

Сигнал с датчиков веса подается па цифровой следящий компенсатор 2, регистрирующий вес. Компенсатор имеет два выхода, по которым импульсы, управляющие уравновешиваиием измерительной схемы, могут поступать на внешние элементы.

первым входом блока задержки 3, первым (суммирующим) входом первого реверсивного счетчика 14 и первым входом схемы «ИЛИ 4. Второй выход компенсатора соединен со вторым входом блока задержки 3, вторь м (вычитающим) входом первого реверсивного счетчика 14 и вторым входом схемы «ИЛИ 7. Первый выход блока задержки соединен с первым входом схедмы «ИЛИ 7, второй выход - со вторым входом схемы «ИЛИ 4. Выход схемы «ИЛИ 4 соединен с первыми входами двух схем «И S и 9. Выход схемы «ИЛИ 7 соединен с первыми входами двух других схем «И 10 и 1L

Выход схемы «И 8 соединен с первым входом схемы «ИЛИ 12 и вторым входом триггера 6. Выход схемы «И 10 соединен со втор-ым входом схемы «ИЛИ 12 и вторым входом триггера 5.

Выход схемы «И 9 соединен с первым входом схемы «ИЛИ 13, выход схемы «И // - со вторым входом схемы «ИЛИ 13.

Выход схемы «ИЛИ 12 соединен с первым (суммирующим) входом второго реверсивного счетчика 18, выход схемы «ИЛИ 13- счетчика 18.

К нулевым (не индикаторным) выходам триггеров всех разрядов второго счетчика подключены соответствующие входы схемы совпадения 19 выход которой соединен с первыми входами триггеров 5 и б.

Иервый выход триггера 5 соединен со вторым входом схемы «И 9, второй выход - со вторым входом схемы «И 9. Иервый выход триггера 6 соединен со вторым входом схемы «И 10, второй его выход - со вторым зходом схемы «И 11.

К индикаторным выходам триггеров всех разрядов первого счетчика 14 подключены соответствующие входы дещифратора дозы 15. К индикаторным выходам триггеров всех разрядов второго счетчика 18 подключены соответствуюи1,ие входы дешифратора скорости 17. К выходам дешифраторов подключено световое табло 16.

Принцип действия предлагаемого устройства заключается в с.ледующем.

При включении устройства на шины сброса счетчиков 14 и 18 подается кратковременный импульс, устанавливающий триггеры всех разрядов на нуль. При этом на выходе схемы совпадения 19 появляется сигнал. Этот сигнал подается на первые входы триггеров 5 и 5 и устанавливает их в такое состояние, когда на их первых выходах имеется высокий потенциал, а на вторых отсутствует. Тогда схемы «И

8и 10 оказываются открытыми, а схемы «И

9и // закрытыми.

Если в момент включения происходит разливка, то сигнал, поступающий на вход компенсатора 2 от датчиков веса /, изменяется. При этом цифровой компонсатор отрабатывает изменение сигнала, и на один из его выходов подаются Импульсы. Каждый 51мпульс

соответствует изменению сигнала на величину тага квантования.

Иормально вес .металла в ковще при раз.. уменьшается. Однако после переездов 5 кранов с поддона на поддон появляется- динамическая составляющая веса, которйя в течение некоторого времени вызывает колебания показаний компенсатора 2.

У;слоз,и1мся, что при уменьшении веса им10 пульсы поступают на первый выход компенсатора, при увеличении - на второй.

Тогда, есл1и в момент включения устройства вес уменьшается, импзльсы с первого выхода компенсаюр а подаются на вход 5 блока задер/кки, на первый (су.ммирующий) вход первого ренерсиВИого счетчика 14 и через схему «ИЛИ 4, открытую схему «И 8 и схему «ИЛИ 12 на первый вход второго реверсивного счегчика 18. Первый прошедший 20 через схему «И 8 им-пульс перебрасывает триггер 6 в дрхгое стойчивое состояние. Это приводит к тому, что высокий нотенциал второго выхода Tpuricpa 6 открывает схему «И 7/, а нулевой потенциал первого выхода 25 триггера закрывает с.хему «И 10.

Тогда задержанные на интервал времени

Д импульсы с первого выхода блока задерж-ки 3 через cxejMy «ИЛИ 7, открытую схему

«И // и схему «ИЛИ 13 подаются на второй

0 вход второго реверсивного счетчика 18.

Во второ.м счетчике устанавливается число, равное приращешню входного сигнала за интервал времени с ггогрешностью. определяемой величиной шага квантования сигнала. 5 Для регистрации знака этой записи (и скорости) может быть нснользова н потенциал второго р,ыхода триггера 6.

В первом счетчике устанавливается число, равное весу отлитой дозы металла. 0 При наложении динамической составляю1цей весе скорость изменения входного сигнала может, уменьшаясь, изменить знак. Для получения правильных установившихся показаний веса отлитой дозы и скорости необходи5 МО обеспечить измерение приращений веса с учетом их знака.

Учет влияния колебаний веса на показа 1ия дозы осуществляется подачей импульсов со второго выхода компенсатора 2 на второй 0 вход реверсивного счетчика 14.

Если скорость изменения сигнала, уменьшаясь, изменяет знак, схема работает слслтуюИ1ИМ образом.

В момент, когда занись второго счетчика 5 становится равной нулю, на выходе схемы совпадения 19 появляется сигнал, которыГ| подается на первые входы триггеров 5 и (. Триггеры вновь устанавливаются в такое состояние, когда схемы «И 8 и W открыты, а схемы 0 «И Р и // закрыты. При этом со второго выхода компенсатора 2 импу.льсы, которые появляются при увеличении входного сигнала, поступают на второй вход блока задержки 5 и через схемы 7, «И 10 и «ИЛИ /2 на первый вход счетчика 18. Первый прошед)ШИЙ через схему «И 10 импульс подается на эторой вход триггера 5, который переходит в другое устойчивое состояние. При этом схема «И 9 открывается, а схема «И S закрывается. Зто приводит к тому, что задержанные на интервал вре.мени Д импульсы со второго выхода блока задержки 8 через схемы «ИЛИ /-4, «И 9 и «ИЛИ 13 нодаются на второй вход счетчика 18.

Для регистрации знака этой записи может быть использован потенциал второго выхода триггера 5.

При отсутствии записи в счетчике потенциалы на вторых выходах триггеров 5 и 6 отсутствуют.

Записи счетчиков 14 и 18 преобразуются в удобную для представления форму с помощью дешифраторов 15 и 17, управляющих зажиганием цифр светового табло 16.

Применение блока задержки н онисанпок .логической схемы позволяет осуществлять текущий контроль скорости разливки, что дает возможность следить за всеми изменениями скорости разливки в отличие от известных способов измерения скорости различных медленно изменяющихся параметров, по которым подсчет числа импульсов для определения скорости производится дискретно за интерва.я времени М, периодически задаваемый блоком времени.

При использовании предлагаемого способа

точность контроля повыщается, так как в этом случае число измерений за интервал времени А равно числу поступивших импульсов в отличке от дискретного способа, согласно которому число измерений за время Д/ равно единице, и скорость считается неизменной в течение всего времени Д/.

П ) е д м е т изобретения

Устройство для автоматизации процесса разлизкг стали, содержащее датчики веса металла в козще, цифровой следящий компенсатор, блок задержки, реверсивные счетчики, триггеры, логические схемы, дешифраторы и

световое табло, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля скорости разливки, оно дополнительно содержит логические элементы «И и «ИЛИ, образующие две одинаковые параллельные цепочки, включенные между компенсатором и реверсивным счетчиком, причел в каждой цепочке один вход первого элемента «ИЛИ подключен к одно.му из вь ходов комненсатора, другой - к одному из выходов блока задержки, а выход

через элементы «И и другой элемент «ИЛИ соединен с одним из входов упомянутого реверсивного счетчика, выход которого через схему совпадения подключен к входам триггеров, при этом выходы компенсатора соответствепю подключены к входам другого реверсивного счетчн -;а.