Устройство для управления процессом графитации Советский патент 1982 года по МПК G05B11/01 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГРАФИТАЦИИ

Изобретение относится к автоматизации тех нодогических процессов, предназначено для управления пенами графитации в электродном производстве. По основному авт. св. № 634078 известно устройство для управления процессом графитаци содержащее последовательно соединенные датчик регулируемого параметра, первый датчик рассогласования, переключатель, регулятор и испрл нитёльный блок, задатчик регулируемого параметра, подключенный ко второму входу первого датчика рассогласования, -датчик и задатчик лимитирующего параметра, подключенные ко входам второго датчика рассогласования, выход которо го соединен со вторым входом переключателя, два элемента Запрет , третий датчик рассогласования, датчик и задатчик контролируемого пара метра, связанные со входами третьего датчика рассогласования, подключенного через первый элемент Запрет к управляющему входу исполнительного блока, второй датчик рассогласования подключен через второй элемент Запрет к управляющему входу задатчика регулируемого параметра, причем датчик регулируемого параметра выполнен в виде датчика температуры, содержащее, кроме того, третий элемент Запрет, задатчик конечной температуры и четвертый датчик рассогласования, ко входам которого подключены датчик температуры и эадатчик конечной температуры, а датчик контролируемого параметра подключен ко входу третьего датчика рассогласования через третий элемент Запрет, управляющий вход которого соединен с выходом четвертого датчика рассогласования 1. Недостатком данного устройства- является его низкая надежность.. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве дополнительно установлены четвертый элемент Запрет и дифференциатор, вход .которого соединен с выходом первого датчика рассогласования, а выход через четвертый элемент Запрет подключен к управляющему входу регулятора. На фиг. 1 и 2 представлены принципиальны схемы устройства. Схема содержит печь 1 сопротивления прямого нагрева, датчик регулируемого параметра 2, датчик лимитируемого параметра 3, датчик контролируемого параметра 4, первьщ датчик рассогласования 5, задатчик регулируемого параметра 6, переключатель 7, регулятор 8, исполнительный блок 9, второй датчик рассогласования 10, задатчик лимитируемого параметра 11, второй элемент Запрет 12 третий датчик рассогласования 13, задатчик контролируемого параметра 14, первый элемен Запрет 15, задатчик конечной температуры 16, четвертый датчик рассогласования 17, третий . и четвертый элементы Запрет 18 и 19 дифференциатор 20. Устройство (фиг. 1) работает следующим с бразом. После загрузки печи 1 обожженными электродами программным устройством 6 задается график скорости подъема мощности для терми ческой обработки изделия. Задатчиком контролируемого параметра 14 задается общий расход электроэнергии на весь процесс термической обработки издетшя. Задатчиком лимитируемого параметра 11 задается номинальный ток, на который рассчитан печной трансформатор. После этого печь включается в работу. В начале выходной сигнал датчика лимитирующего параметра существенно отличается от . заданного значения лимитирующего параметра, величина которого задается задатчиком И, и выходной сигнал второго датчика рассогласования 10 устанавливает переключатель 7 в положение 1, при котором выход первого датчика рассогласования 5 подключен ко входу регулятора 8, а выход второго датчика рассогласования 10 отключен. Выходной сигнал датчика контролируемого параметра 4, который контролирует расход элек троэнергии печи 1, также существенно отличается от заданной величины, которая задается задатчиком контролируемого параметра 14, тогда рыходной сигнал третьего датчика рассогласования 13 устанавливает первый элемент Запрет 15 в нерабочее состояние и .с исполнительного блока 9 снимает запрет. Сигнал от датчика 2 поступает на первый датчик рассогласования 5 и при отклонении действительной мощности от заданной программ ным устройством 6 на выходе первого датчик рассогласования 5 появляется сигнал, который поступает на вход регулятора 8.. Регулятор 8 стремится компенсировать посту пающий на его вход сигнал управления, в ре-, зультате чего изменяется его выходной сигнал оступающий на вход исполнительного блока 9, осуществляющего переключение печного трансформатора для изменения мощности в печи. Таким образом, управление режимом печи 1 осуществляется по заданной программе по цепи: датчик 2 - первый датчик рассогласования 5 переключатель 7 - регулятор 8 - исполнительный блок 9. В момент времени, когда разность текущего и заданного значений лимитирующего параметра на выходе второго датчика рассогласования 10 станет равной нулю, происходит переключение переключателя 7 в положение 11 для осуществления стабилизации тока по величине, равной предельно до,пустимому значению номинального тока печного трансформатора. Сигнал от второго датчика рассогласования 10 поступает также на второй элемент Запрет 12, который отключает программное устройство 6. Дальнейщий процесс термической обработки изделия ведется по расходу электроэнергии со стабилизавдей тока. В момент времени, когда суммарное значение контролируемого параметра (расход электроэнергии) будет равно заданному расходу электроэнергии, на выходе третьего датчика рассогласования 13 сигнал равен нулю и первый элемент Запрет 15 вьщает команду на отключение исполнительного блока 9. Процесс термической обработки заканчивается. Принцип работы устройства согласно фиг. 2 следующий. После загрузки печи 1 обожженными электродами программным устройством 6 задается график скорости подьема температуры для термической обработки изделия. Задатчиком контролируемого параметра 14 задается то количество электроэнергии, которое необходимо для Ьыдержки температуры после достижения ее максимального значения. Задатчиком конечной температуры 16 задается макси мальная температура, при которой достигается полная графитация изделия. Задатчиком лимитирующего параметра 11 задается номинальный ток, на который рассчитан печной трансформатор. После того включается печь. В начале выходной сигнал датчика лимитирующего параметра 3 существенно отличается от заданного значения лимитирующего параметра, величина которого задается задатчиком 11, и выходной сигнал второго датчика рассогласования 10 устанавливает переключатель 7 в положение 1, при котором выход первого датчика рассогласования. 5 подключен ко входу регулятора 8, а выход второго датчика рассогласования 10 .отключен. Выходной сигнал датчика регулируемого параметра 2 отличается от заданного значения конечной температуры, величина которой задается задатчиком 16, и выходной сигнал четвертого датчика рассогласования 17 устшивливает третий элемент Запрезг 18 в отключенное поло жение. Датчик контролируемого параметра 4, который контролирует расход электроэнергаи печи 1 отключен. Сигнал с третьего датчика рассогласования 13 не равен нулю, следовательно, первый элемент Запрет 15 находится в нерабочем состоянии и с исполнительного блока запрет снят. Сигнал от датчика 2 поступает на, первый дагшк рассогласования 5, и при отклонений действительной температуры от заданной программньш устройством 6 на выходе первого, . датчика рассогласования 5 появляется сигнал, который прступает на вход регулятора 8 и вход дифференциатора 20. Дифференциат ор 20 оценивает скорость изменения сигнала рассогласования на выходе датчика 5. При сигнале рассогласования, стремящемся к нулю, элемент Запрет 19 отключает регулятор 8 и он не лоздейсТвует на исполнительный блок 9. При сигна ле рассогласования, стремящемся к увелиаднию больше некоторой заданной величины, элемент Запрет 19 устанавливается в нерабочее сосгожи Регулятор 8 стремится компенсировать посту пающий на его вход сигнал управления, в pe-f зультате чего изменяется его выходной сигнал, поступающий на вход исполнительного блока 9, осуществляющего переключение печного трансфо матора. Таким образом, управление pe 3jMOM печи 1 осуществляется по заданной программе по цепи; датчик 2 - первый датчик рассогласования 5 - переключатель 7, регулятор 8 - исполнительный блок 9. В момент времени, когда разность текущего и заданного значения лимитирующего параметра на выходе второго датчика рассогласования 10 станет равной нулю, происходит перекгаочение переключателя 7 в положение И для осуществления стабилизадаи тока по величине, равной предельио допустимому значению номинального тока печного трансформатора. Сигнал от второго датчика рассогласования 10 поступает также на второй элемент Запрет 12, который отключает программное устройство 6. Дальнейщее управление осуществляется по номинальному току. В момент .времени, когда температура печи , сравняется с температурой, заданной задатчиком конечной температуры 16, на выходе четвёртые датчика рассогласования 17 появляется нулевой сигнал, который устанавливает третий элемент Запрет 18 в нерабочее состояние и таким образом снимет запрет с датчика контролируемого параметра 4. Сигнал от датчика 4 поступает на третий датчик рассогласования 13.-В омент времени, когда суммарное значение контролируемого параметра .оказывается равным заданному расходу электроэнергии, на выходе третьего датчнка рассогласования 13 также появляется нулевой и первый элемент Запрет 15 выдает команду на отключеш е исполнительного блока 9. Процес.с термической обработки заканчивается. Указанные особенности позволяют сократить число переключений регулятора 8 под нагрузкой и за счет этого повысить надежность устройства примерно на 50%. Формула изобретения Устройство для управления npoueccoirf, графитации по авт. св. № 634078, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности устройства, в нем дополнительно установлены четвертый элемент Запрет и дифференциатор, вход которого соединен с выходом первого датчика рассогласования, а выход чёрез четвертый элемент Запрет подключен к управляющему входу регулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. АвторскоЬ свидетельство СССР № 634078, кл. G 05 В 11/01, 1976 (прототип).