Устройство для управления приводом пода кольцевой печи Советский патент 1980 года по МПК G05D3/00 

1

Изобретение относится к управлению приводамис шаговым режимом работы,в частности к усовершенствованию системы для управления приводом пода кольцевых нагревательных печей, применяемых в металлургической промышленности для нагрева заготовок перед прокаткой. Изобретение наиболее эффективно может быть использовано для управления приводом пода кольцевой нагревательной печи, установленной в линии трубопрокатного агрегата, и в случаях, когда по технологическим условиям требуется часI тая смена углов раскладки заготовок.

Известно устройство для автоматического управления кольцевой нагревательной печью, .содержащее сельсиндатчик, коробку скоростей и командоаппарат, с помощью которых производится регулировка величины угла поворота пода кольцевой нагревательной печи, а также остановка пода после его поворота. Для изменения передаточного числа при изменении схемы раскладки заготовок по поду печи в устройстве использована коробка скоростей и кинематический редуктор с зубчатым колесом, число зубьев

которого равно чис.пу зубьев кольцевой рейки пода. Такое устройство позволяет производить настройку привода пода на определенную величину шага в соответствии с количеством ступеней в коробке скоростей. Оно обеспечивает работу печи с углом поворота, укладывающимся целое число раз в общий рабочий угол поворота от

0 оси загрузки до оси выгрузки печи 11

Недостаток устройства заключается в ограничении выбора рабочих , задаваемых коробкой скоростей,

5 а также в возможности работы печи только с углом, кратным общему рабочему углу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уст0ройство для управления приводом пода кольцевой печи, содержащее усилительно-коммутирующий блок, выход которого соединен с приводным двигателем пода печи, связанным с датчиком импульсов,

5 и первый блок управления, состоящий из последовательно соединенных первых счетчика, дешифратора и вентиля, выход которого соединен с-первыми входами элемента ИЛИ и второго счет0чика, второй вход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ и вторым выходом первого дешифратора, а выход через второй дешифратор - со вторым входом первого вентиля, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом первого счетчика и первым входом усилительно-коммутирующего блока. Это устройство обеспечивает автоматическую работу пода печи.при любых углах раскладки заготовок, в том числе и при углах, не кратных полному рабочему углу P между осью загрузки и осью выгрузки. При этом на под печи может быть загружено максимально возможное количество заготовок п, укладываемых с технол огически оптимальным угловым шагом Z, Система обеспечивает обработку () угловых шагов величиной сс, а затем отработку одного компенсирующего шага величиной - + д , где О Д Z, Это позволяет выводить все заготовки строго на ось выгрузки 2. Недостаток известного устройства для управления приводом пода кольцевой печи заключается в том, что оно позволяет в любой период времени работать лишь с одним, хотя и оптимальным, углом раскладки заготовок. Это приводит к большим потерям време ,ни при смене угла раскладки, так как загрузку заготовок с новым углом рас кладки, можно начать лишь после полно выгрузки заготовок предыдущей партии уложенных с другим углом. Потери вре мени составляют в среднем 10-15 мин при каждой смене угла раскладки и равны времени, необходимому для безо тановочного поворота пода печи на полный рабочий угол 3 от оси загру ки до оси выгрузки. Так как смена угла раскладки заготовок на поде печ может происходить несколько раз в те чение рабочих суток, то это приводи К значительному снижению производительности печи. Целью изобретения является расши рение области применения устройства . Указанная цель достигается тем, что устройство содержит триггер и второй блок управления, а в.каждый блок управления введены второй, тре тий и четвертый вентили, третий сче чик иэлементы сравнения и памяти, причем датчик импульсов соединен с перв1 ми входами четвертых вентилей, выходы триггера соединены с первыми входами вторых и третьих вентилей соответствующих блоков управления, входы триггера соединены с первыми входами соответствующих элементов п мяти, , выход элемента ИЛИ второго бл ка управления соединен со вторым входом усилительно-коммутирующего б ка, вторые входы вторых и третьих вентилей соединены соответственно с выходами первых вентилей и вторым выходами первых дешифраторов, а вых ды - соответственно с первыми и вторыми входами третьих счетчиков, выходы которых соединены с первыми входами элементов сравнения, вторые входы которых соединены с выходами вторых счетчиков, а выходы - со вторыми входами элементов памяти, выходы которых соединены со вторыЫи входами четвертых вентилей, выходы которых соединены со вторыми входами первых счетчиков. На чертеже изображена структурная схема устройства-для управлений приводом пода кольцевой печи. Устройство- содержит первый и второй блоки 1 и 2 управления, триггер 3, датчик 4 импульсов, усилительнокоммутирующий блок 5, выход которого подключен к приводному двигателю б, механически связанному через редуктор 7 с подом 8 печи и датчиком 4 импульсов. Каждый блок управления содержит последовательно соединенные первый счетчик 9, первый дешифратор 10, первый вентиль 11, второй счетчик 12 и второй дешифратор 13, выход которого подключен ко второму входу первого вентиля 11, а также элемент ИЛИ 14, второй и третийвентили 16 и 17, четвертый вентиль 15, третий счетчик 18, элемент 19 сравнения и элемент20 памяти. Выход элемента ИЛИ 14 подключен к первому входу УО первого счетчика 9, -первый вход - к выходу первого вентиля 11 и первому входу второго вентиля 16, второй вход - к входу УО второго счетчика 12 импульсов, ко второму выходу .с + Д первого дешифратора 10 и. ко второму &ХОДУ третьего вентиля 17, выход которого соединен с вторым входом УО третьего счетчика 18, первый вход которого ) соединен с выходом второго вентиля 16, а выход - с первым входом блока сравнения 19, ко в.торому входу которого подключен выход второго счетчика 12, а к выходу - второй вход УО элемента 20 памяти. Выход элемента 20 памяти подключен к второму входу четвертого вентиля 15, выход которого подключен ко второму входу + 1 первого счетчика 9. Первые входы четвертых вентилей 15 блоков 1 и 2 управления соединены с датчиком 4 импульсов. Выход элемента ИЛИ 14 первого блока 1 управления подключен к первому входу усилительно-коммутирующего блока 5, выход элемента ИЛИ 14 второго блока 2 управления подключен к его второму входу. Вход У1 триггера 3 подключен к первому входу (У1) элемента 20 памяти первого блока 1 управления, вход (УО) триггера - к первому входу (У1) элемента 20 памяти второго блока 2 управления, первый выход 1 триггера 3, соединен с первыми входами второго и третьего вентилей 16 и 17 перв го блока 1 управления, а инверсный выход О - с первыми входами второго ,и третьего вентилей 16 и 17 второго .блока 2 управления. В процессе работы на под печи мо жет загружаться определенное количес во п заготовок, укладываемых с тех нологически оптимальным угловым шагом с. Устройство обеспечивает отработку подом nj -1 угловых --шагов величи ной о и затем допускает отработку одного компенсирующего шага величиной tf. + &- , где О 4 д i. х,(. При настройке устройства перед началом работы в первый дешифратор 10 первого блока 1 управления заносят число импульсов, соответствующее величине углового шага о. первой партии заготовок, и число импульсов соответствующее величине компенсиру ющего углового шага с + д . Во второй дешифратор 13 этого блока уп равления заносят число 1, т.е. число угловых шагов сх, пода печи. В первый дешифратор 10 второго блока управления 2 заносят запись числа импульсов, соответствующих величине углового шага - следующей партии за готовок, и запись числа импульсов, соответствующих величине компенсирую щего углового шага оС + л. во второй дешифратор 13 второго блока 2 управления заносят число nji-l, т.е. число угловых шагов , пода печи. Устройство работает следующим обра 3 ом. По сигналу задания Ввод 1 включается элемент 20 памяти, который включает первый блок 1 управления в работу. При этом триггер 3 устанавливается в состояние крывая второй и третий вентили 16 и 17 первого блока 1 управления для Прохождения импульсов. По команде из .усилительно-коммутирующего блока пр изводится включение приводного двигателя 6 пода 8 печи и начинается отработка подом печи первого шага ос При этом импульсы с выхода датчика 4 импульсов поступают на первый вход четвертого вентиля 15 первого блока 1 управления, открытого элементом 20 памяти, и с его выхода - на вход + 1 счетчика 9. При отсчете счетчиком 9 количества импульсов, соответствующего величине шага oC,L , на выходе оС. первого дешифратора 10 появляется сигнал, ко торый через первый вентиль 11 поступает на вход +1 второго счетчика 12 а через второй вентиль 16 - на вход + 1 третьего счетчика 18. С элемента ИЛИ 14 импульсы поступают на вход УО первого счетчика 9 и на первый вход усилитель но-коммутирукхцего блока 5, соединенного -с приводным двигателем 6. При этом двигатель 6 отключается, под 8 печи останавливается, первый счетчик 9 кратковременным импульсом сбрасывается в исходное состояние, а во второй 12 и третий счетчики 18 заносится логическая единица, и начинается отсчет отработанных шагов величиной с. По команде из схемы управления загрузочной и выгрузочной машинами снова включается приводной двигатель 6 пода 8 печи для поворота пода на следующий шагоС. Далее процесс поворота пода 8 печи на шаг оС. и отсчета количества этих шагов вторым 12 и третьим счетчиками 16 повторяется. После отсчета вторым счетчиком 12 импульсов очередного л -1-го шага величиной ( под 8 печи останавливается, а на выходе второго дешифратора 13 появляется сигнал, который, поступая на второй вход первого вентиля 11, закрывает его. При последующем повороте пода 8 печи на угол снова появляется сигнал на выходе ot дешифратора 10. Однако первый вентиль 11 остается закрытым, а команда на останов пода 8 печи, на сброс в исходное состояние первого счетчика 9 и на прибавление логической единицы во второй 12 и третий 18 счетчики не поступает. Под 8печи продолжает движение, причем первый счетчик 9 отсчитывает дополнительное число импульсов, соответствующее величине д. . После этого на выходе оС + д первого дешифратора 10 появляется сигнал, который сбрасывает в исходное состояние по входу УО второй счетчик 12, а через третий вентиль 17 сбрасывает в нуль по входу УО третий счетчик 18, подготавливая оба счетчика к следующему циклу работы. Элемент ИЛИ 14 сбрасывает в нуль по входу УО первый счетчик 9и дает команду на останов приводного двигателя 6. При этом под 8 печи останавливается, отработав угловой шаг, равный ос + л , выводя первую заготовку точно на ось выгрузки. С этого момента загрузку и выгрузку производят одновременно. При остановке пода для загрузки последней заготовки из партии, идущей с углом раскладки оС., сигнал задания Ввод 2 включает по входу У1 элемент 20 памяти второго блока 2 управления. При этом блок 2 включается в работу. Триггер 3 по входу УО переходит в состояние О, а второй и третий вентили 16 и 17 второго блока 2 управления открываются для прохождения импульсов. Второй и третий вентили 16 и 17 первого блока i управления закрываются, запрещая прохождение импульсов на входы +1 и УО третьего счетчика 18 этого блока, в результате чего информация о количестве отработанных к этому моменту

угловых шагов оС.,, сохраняется в счетчике 18 неизменнойвплотьдо момента выхода на ось выгрузки- последней заготовки из партии, уложенной с шагом

оС,..

С момента подачи сигнала задания Ввод 2 начинается одновременная работа двух блоков 1 и 2 управления,

После включения приводного двигателя 6 пода 8 печи импульсы с.датчика 4 импульсов начинают поступать в первые счетчики 9 обоих блоков 1 и 2 управления. Когда п датчика 4 импульсов поступит, количество импульсов, соответствующее величине углового шага о(, , на первом выходе оС первого дешифратора 10 первого блока 1 управления появляется сигнал, которы приводит к остановке пода 8 печи, производит сброс в исходное состояние первого счетчика 9 и запись логической единицы во второй счетчик 12. При этом не производится запись логической единицы в третий счетчик 18, так как второй вентиль 16 закрыт

По окончании выгрузки вновь производится включение приводного двигателя 6 для вращения пода 8. Когда с датчика 4 поступит количество импульсов, соответствукщее разности углов о о(-1, на выходе с. первого дешифратора 10 второго блока 2 управления появится сигнал, который приводит к остановке пода 8 печи. Первый счетчи 9 прекращает отсчет и переводится в исходное состояние, а во второй счетчик 12, третий счетчик 1В второго блока 2 управления производится запись единицы. Затем под поворачивается на угол, равный с - (.) л выводя очередную заготовку на ось выгрузки.

Таким образом, происходит одновременная независимая работа двух блоков управления, при которой первый блок 1 управления обеспечивает остановку пода для выгрузки заготовок через каждый угловой шаг , а второй блок управления 2 обеспечивает остановку пода для загрузки заготовок через каждый угловой шаг ,Одновременная независимая работа двух блоков управления продолжается до тех пор, пока последняя заготовка из партии, уложенной с шагом сзС, не выйдет на ось выгрузки печи, т.е пока на поде находятся заготовки двух различных угловых раскладок,

-Когда на ось выгрузки выйдет последняя заготовка из партии, уложенной с шагом число, накопленное во втором счетчике 12 первого блока 1 управления, станет равным числу, хранящемуся в третьем счетчике 18 этого же блока,на выходе элемента 19 сравнения появляется сигнал, который производит выключение по входу УО элемента 20 памяти, запрещая прохождение импульсов с датчика 4

иv пyльc6в через четвертый вентиль 15 на вход первого счетчика 9. На этом совместная работа двух блоков 1 и 2 управления прекращается, продолжается лишь работа второго блока 2 управления, причем при каждой остановке пода может производиться загрузка и выгрузка заготовок только одной новой партии. В первый дешифратор 10 и второй дешифратор 13 первого блока

1 управления можно заносить новые числа о(, ,о(,+Aj ,n,j для последующей партии заготовок.

При загруз-ке последней заготовки партии с- , углом раскладки 2. подается сигнал задания Ввод 1, который включает по входу У1 элемент 20 памяти первого блока 1 управления, переводит триггер3 по входу У1 в состояние . Далее цикл работы продолжается аналогично.

, ,

Предлагаемое устройство управления приводом пода кольцевой печи по сравнению с лучшими образцами аналогичного оборудования обеспечивает работу

пода одновременно с двумя углами раскладки заготовок при смене этих углов. Это позволяет перейти к загрузке на под печи заготовок с новым углом раскладки, не ожидая полной выгрузки

заготовок предыдущей партии, уложенной с другим углом, повысить производительность печи и полнее использовать, тем самым, возможности трубопрокатного агрегата, в состав которого входит нагревательная печь.

Формула изобретения

Устройство для управления приводом пода кольцевой печи, содержащее

усилительно-коммутирующий блок, выход которого соединен с приводным двигателем пода печи, связанным с датчиком импульсов, и первый блок

5 управления, состоящий из пбследовательно соединенных первых счетчика, дешифратора и вентиля, выход которого соединен с первыми входами ИЛИ и второго счетчика,

0 второй вход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ и вторым выходом первого дешифратора, а выход через второй дешифратор - со вторым входом первого вентиля, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом Первого счетчика и первым входом усилительно-коммутирующего блока, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит триггер и вто0 рой блок управления, а в каждый блок управления введены второй третий и четвертый вентили, третий счетчик и элементы сравнения и памяти, причем датчик импульсов соединен с пер5 выми входами четвертых вентилей, выходы триггера соединены с первыми входами вторых и третьих вентилей соответствующих блоков управления, входы триггера соединены с первыми входами соответствующих элементов памяти, выход элемента ИЛИ второго блока управления соединен со вторым входом усилительно-коммутирующего блока, вторые входы вторых и третьи вентилей соединены Ооответств Яйсг с выходами первых .вентилей и вторым выходами первых дешифраторов, а выходы - соответственно с первыми и вторыми входами третьих счетчиков, выходы которых соединены с первьлми

входами элементов сравнения, вторые входы которьк соединены с выходами вторых счетчиков, а выходы - со вторыми входами элементов памяти, выходы которых соединены со вторыми входами четвертых вентилей, выходы которых соединены со вторыми входами первых счетчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 206623, кл. G 05 D 3/00, 1967,

2.Авторское свидетельство СССР

№ 510690, кл. G 05 D 3/00, 1974 (прототип) .