SU1235950A1 - Устройство дл автоматического управлени процессом непрерывного отжига полосы - Google Patents

Description

1 I

Изобретение относитс  к автоматическому управлению процессом термообработки металлургической продукции и может быть использовано дл  процес - сов термохимической обработки полосового металла в проходных (прот жных ) печах непрерывного действи , честна отжигаемой полосы.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - структурна  схема блока вычислени  средних значений толщины и скорости .транспортировки полосы; на фиг.З - структурна  схема блока пам ти; на фиг.4 - структурна  схема блока вычислени  средневзвешенных толщин, в зонах отжига технологически активной части рабочего пространства печи с учетом количества раз- нотолщинных участков в каждой из них

Устройство (фиг.1) содержит измеритель 1 толщины полосы 2, отжигаемой в печи 3, измеритель 4 скорости транспортировки полосы, блок 5 вычислени  длига-,1 полосы, блок 6 вычислени  средних значений тогацины и скорости транспортировки полосы, умножитель 7, первый 8 и второй 9 сумматоры , блок 10 пам ти, блоки 11 вычислени  средневзвешенных толщин в зонах отжига технологически активной части рабочего пространства печи с учетом поличества разнотолвщнных З частков в каждой из них, делитель i 2, блок 13 вычислени  расчетной ско- рости, регул тор 14 скорости транспортировки полосы и систему 15 управлени  приводом агрегата.

Выходы измерител  толщины и измерител  4 скорости транспортировки полосы соединены со входами блока 6 вычислени  средних значений толщины и скорости транспортировки, два выхода которого подключены к входам вычислител  5 длины полосы и умножител  7, выход вычислител  5 длины полосы подключен к второму входу умножител , а его выход соединен с входом

блока 10 пам ти; I

Выходы блока 10 пам ти подключены к входам соответствующих блоков 11 вычислени  средневзвешенных толщин в зонах отжига технологически активной части рабочего пространства печи с учетом количества разнотолщинных участков в каждой из них, выходы которых подключены к входам второго сумматора 9.

359502

Второй сумматор 9, делитель 12, блок 13 вычислени  расчетной скорости транспортировки полосы, первый сумматор 8, регул тор 14 скорости 5 транспортировки полосы и система 15 управлени  приводом соединены последовательно .

В качестве измерител  1 толщины проката можно использовать рентгенов10

скии толщиномер.

Измеритель 4 скорости представл ет собой тахогенератор или устройство измерени  углового положени  и времени поворота, установленные на

валу нат жных роликов или св занных через обкатной ролик с полосой.

В качестве блока 5 вычислени  длины полосы можно использовать умножитель , реализующий вычисление зависимости

L t n-V

ср

где

1 - заданна  периодичность опроса измер1 телей толщины и скорости;

п - заданное количество опросов измерителей толщинъ и скорости, выбранное дл  усреднени  указанных параметров ;

VCP - усредненное значение скорости тр анспортировки полосы .

Блок 6 вычислени  средних значений толщины и скорости транспортировки полосы (фиг.2) состоит из генератора 16 тактирующих импульсов, счетчика 17, ключей 18 и 19, интеграторов 20,21 и делителей 22 и 23, Выход генератора 16 тактирующих импульсов соединен с входом счетчика 17 и уп- равл емьЕ и входами ключей 18 и 19. Информационные входы этих ключей

подключены к двум входам, блока 6 вычислени  средних значений толщины и скорости транспортировки полосы. Выход ключа I8 соединен последовательно с интегратором 20, делителем 22

и первым выходом блока 6 вычислени  средних значений толщины и скорости. Выход ключа 19 соединен последовательно с интегратором 21, делителем 23 и вторым выходом блока 6 вычислеНИН средних значений толщины и скорости . Выход счетчика 17 соединен с в.торыми вxoдa и Делителей 22,23 и интеграторов 20 и 2.

31

Частота следовани  импульсов генератора 16 выбираетс  в зависимости от конкретргой величины скорости транспортировки полосы, характера изменени  толщины, быстродействи  измери- тел  толщины.

Блок 10 пам ти (фиг.З) представл  ет регистр сдвига информации при на- , личии входного сигнала. Причем емкость регистра выбираетс  пропорционально количеству отрезков полосы определенной длины., размещенных от измерител  1 толщины до вьпсода из печи 3 (гильотинные ножницы на выходе из агрегата). Блок 10 пам ти разбит на участки 24 по количеству технологических зон. Выходами блока 10 пам ти  вл ютс  выходы участков, соответствующих зонам технологически активной части рабочего пространства пе- чи.

Блок 10 пам ти состоит из 25 управлени , входных вентилей 26,. регистров 27 оперативной пам ти и выходных вентилей 28. Вход блока 10 пам ти соединен со входом схемы 25 управлени , информационный выход которой соединен с первым регистром 27 оперативной пам ти, первый управл ющий выход схемы 25 управлени  соеди- нен с управл ющими входами входных вентилей 26, а второй управл гаптий выход схемы 25 соединен с управл юсщ ми входами вьгходных вентилей 28. Все регистры 27 оперативной пам ти через входные вентили 26 последовательно соединены. К выходам регистров 27 подключены информацион1ГЬ е входы выходных вентилей 28, выходы которых соединены с выходами блока 10 пам - ти.

Схема 25 управлени  представл ет обычный формирователь сигналов. При поступлении сигналов на вход схемы 25 по переднему фронту формируетс  сигнал, поступаю щй на второй управл ющий выход схемы 25, а на первый yпpaвл ющи5 выход схемы 25 поступает сигнал, сформированный по заднему фронту этого импульса. Таким образом при поступлении сигнала на вход схемы 25 на двух управл ющих выходах по вл ютс  сигналы, сдвинутые во времени относительно друг друга. С информационного выхода схемы 25 сиг- налы поступают в первый регистр 27 оперативной паьшти, где информаци  записьтаетс . Сигнал со второго уп0

-

0 5 0

5 0 5

равл ющего выхода схемы 25 поступает на управл ющие входы выходных вентилей 28, которые открываютс  и через них поступает информаци  с выходов регистров 27 на соответствующие выходы блока 10 пам ти. Через врем , равное длительности сигнала, на выходе блока 10 пам ти, а соответственно и на входе схемы 25 формируетс  второй управл ющий сигнал, который по вл етс  на первом управл ющем выходе схемы 25. Этот сигнал открывает все входные вентили 26, в результате чего информаци  сдвигаетс  с предыдущего регистра в последующий. Последующа  информаци  на входе блока 10 пам ти сдвигает по регистрам 27 информацию и выдает ее на выходы блока 10 пам ти (дл  упрощени  схемы и описани  работы цепи синхронизации и сброса не показаны).

Блоки 11 вычислени  средневзвешен- нък толщин в зонах отжига технологи- 4ecKii активной части рабочего пространства печи с учетом количества разпотолщинных участков в каждой из них предстггвл ют собой однотипные вычислители , количество которых определ етс  количеством рабочих зон отжига в печи 3.

Блок 11 вычислени  средневзвещен- ной толплп ы в зоне отжига технологически активной части рабочего пространства печи 3 (фиг.4) состоит из сумматора 29 ;- 1 оговходового. умножител  30 и делител  31.

Информационные входы блока I1 соединены с . aTopoM 29. Выход сз мма- тора 29 подключен к первому входу умножител  30, на второй вход поступает значение коэффт циента К, , посто нного дл  данной i-й зоны и учитывающего степень участи  данной зоны в процессе отжига. Выход :/множител  30 подключен ко входу делител  31, на второй вход которого поступает значение длины зоны ; а выход делител  3 соединен с выходом блока 11,.

Б качест}зе блока 5 вычислени  дли- полосы., умножител  7, сумматоров 8 и 9, делтггел  12, используемых в устройстве, можно использовать серийные блоки умгюжени  и делени , которыми комплектуютс  процессоры.

Операции арифметических вычислений выполн ет арифмет1гческий универ- сальньй расширитель.

Устройство работает следующим образом .

В процессе отжига сигналы с измерителей 1 и 4 толщины и скорости транспортировки полосы 2 подаютс  на два входа блока 6 вычислени  средних значений толщины и скорости транспортировки полосы.

Значени  толщины и скорости транспортировки полосы через ключи 18 и 19 при наличии сигнала на управл ю- пих входах импульса генератора 16 поступает на входы интеграторов 20 и 2I. Следующий импульс с выхода генератора -16 также открывает ключи 18 и 19, и новые значени  толщины и скорости транспортировки полосы поступают на входы интеграторов 20 и 21, в которых происходит суммирование этих значений с предыдупщм.

Одновременно импульсы генератора

16поступают на вход счетчика 17, в котором подсчитываютс . Емкость счетчика выбираетс  в зависимости от желаемого числа измерений толищны и скорости транспортировки полосы, по которому происходит усреднение этих параметров. При заполнении счетчика

17импульсами генератора 6j т.е. при достижении количества измерений числа .h , с выхода счетчика 17 поступает на вторые входы делителей 22- и 23 запускающий сигнал, по которому происходит вычнсле:ние в делителе 22 средней толщины h. по зависимости

ь - 2:hv

hep - --,

(2)

где делимое поступает на первьй вход делител  22 с выхода интегратора 20. В делителе 23 происходит- вы- числеюте средней скорости,транспортировки полосы по зависимости

h:

.(3)

где делимое 2ZV; поступает на первый вход делител  23 с выхода интегратора 2.

Задний фронт импульса с выхода счетчика 17 сбрасывает в ноль интеграторы 20 и 21 и блок б готов к усреднению измерений толщины и скорости транспортировки следующего -участ- ка полосы.

Средние значени  толщигоз и скорости транспортировки полосы поступают с выходов делителей 23 и 22 соответ- ственно на первый и второй выходы блока 6,

Таким образом, через каждые h измерений мгновенных значений толщины и скорости на выходах блока 6 вьфаба- тываютс  средние значени  этих параметров .

С выхода блока 6 вычислени  средних значений средн   толщина поступает на вход умножител  7, в средн   скорость транспортировки полосы через вычислитель 5 полосы, в котором определ етс  длина полосы, прошедша  за врем  опроса, поступает на второй вход умножител  7, вычисл ющего произведение длин и толщин разно- толщинных участков, которые поступают в блок 10 пам ти и хран тс  там. По соответствующим каналам, отвечающим номерам зон отжига, значени  произведений поступают на входы блоков 1I вычислени  средневзвешенных тол- цин в зонах отжига технологически активной части рабочего пространства печи с учетом количества разнотол- )4инных участков в каждой из них.

Рассмотрим работу одного из бло- хов 1 1 ,, так как все остальные работают аналогично, с той разницей, что блоки каждой зоны имеют свои коэффициенты К. и длины зон Ij .

На входы сумматора 29 поступает произве/ ение ( , 1; ) каждого участка полосы, наход щегос  в этой зоне отжига., В сумматоре 29 эти величины складьгеаютс  и на вход умножител  30 поступает значение суммы (2Zhj,p Lj). В умножителе 30 вычисл етс  произведение (К. Lj ), которое поступает в делитель 31. В делителе 31 вели- чины, пocтyпaющIie на два входа, де

л тс ., и результат

S -. Ki(2j}ce.:Li)

- 1

(4)

вычислени  с выхода, делител  31 поступает на выход блока 11.

Смена информации на входах сумматора 29 измен ет значение средневзвешенной толщины в зоне отжиг а.

Таким образом, по каждой зоне отжига печи 3 с поступлением информации об участке Ъ полосы 2 на вход блока 10 запоминани , а следователь71

но, изменении информации на входах блоков 1 1 вьгчисл готс  значени  средневзвешенных толщин, поступающих на выходы блоков 11.

Полученные в блоках 11 значени  средневзвешенных толщин в каждой из зон отжига поступают на входы сумматора 9, где они суммируютс  и подаютс  на вход делител  12, в котором осуществл етс  определение средневзвешенной толщины во всем технологически активном рабочем пространстве

N

печи по зависимости У h /N, где

N - количество зон. Полученное значение толщины поступает на вход блока 13 вычислени  расчетной скорости транспортировки полосы, „v в котором определ етс  скорость транспортировани  полосы по следующей зависимости

V К-,- h.

где to - длина технологически активной час ти рабочего пространства печи;

hg - средневзвешенна  толщина отжигаемой полосы, наход щейс  в технологически активной части рабочего пространства печи;

К - коэффициент, учитывающий интенсивность воздействи  на полосу конкретного технологического процесса отжига на дпине технологически активной части рабочего прост- рднства печи t ,

Значение коэффициента К определ етс  экспериментальным путем дл  конкретного технологического процесса.

Значение расчетной скорости транспортировки полосы поступает на вход сумматора 8, на второй вход которого поступает сигнал о действительной скороститранспортировки полосы от измерител  4 скорости транспортировки полосы;

При наличии рассогласовани  между расчетной и действительной скорост ми транспортировки полосы, сигнал рассогл овани  поступает в регул тор 14 скорости транспортировки полосы , который .через систему I5 управлени  приводом агрегата обеспечивает стабилизацию скорости транспортировки полосы на заданном уровне.

1

-

2359508

Введение измерител  скорости и блока вычиЬлени  длины полосы позвол ет в устройстве управл ть скоростью транспортировки полосы с учетом ее 5 продольной разнотолпщнности, а также организовать обратную св зь по скорости за счет подачи сигнала с выхода измерител  скорости транспортировки полосы на вход первого сумматора,

to на другой вход которого поступает значение расчетной скорости транспортировки полосы.

Тем самым достигаетс  стабилизаци  скорости транспортировки полосы

5 на заданном уровне, что повьшгает качество обжигаемой полосы.

Конструкци  блока пам ти и введение блоков вычислени  средневзвешенных толщин в каждой из зон отжига

технологически активной части рабочего пространства печи с учетом количества разнотолщинных участков в каждой из них позвол ет учесть конструктивные особенности прот жных печей

(башенного или горизонтального типов ) , а именно наличие отдельных технологических камер, в которых протекают соответствующие стадии технологического процесса отжига и нёиден30 тичные услови  в зонах каждой из камер , что также повьшзает качество отжигаемой полосы.

Таким образом, введение в устрой35 ство измерител  скорости транспортировки полосы вычислител  длины полосы , блока вычислени  средних значений толщины и скорости транспортировки полосы, умножител  блока пам ти,

.40 блоков вычислени  средневзвешенных толщин по количеству зон отжига в технологически активной части рабочего пространства печи с учетом количества разнотолщинных участков в каж45 дои из них, сумматора, делител  и блока вычислени  -расчетной скорости транспортировки полосы позвол ет повысить качество отжигаемого полосового металла за счет улучшени  качест50 ва управлени  процессом отжига, рациональным выбором дополнительньгх корректирующих воздействий по скорости транспортировки полосы, учитывающих конкретные технологические усло55 ВИЯ на объекте и наличие обратной св зи по управл ющему параметру.

Внедрение устройства в промышленную эксплуатацию позвол ет повысить

9123595010

качество выхода обрабатьгеаемого ме- новременное увеличение производитель- талла на 0%, при этом ожидаетс  од- ности агрегата на 19%,

/

иг.г

к д /1 о к а и f/

-„л

.gj4.l.| I I III

.

J 0

/У g I- Jf

Фиг:3

IT

f(l

30

А Л

nil-::::-IIII It

От блока Ю

Фи2Л

Составитель ГО.Рыбьев Редактор П.Коссей Техред В.Кадар КорректорJB.Cfflffliflcafl

Заказ io63/25 Тираж 552Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , А

//

CP

ТКблокад

f.i

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ.НЕПРЕРЫВНОГО ОТЖИГА ПОЛОСЫ, содержащее регулятор скорости‘ее транспортировки, систему управления приводом агрегата, вход которой соединен с выходом регулятора скорости транспортировки полосы, измеритель толщины, сумматор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества отжигаемой полосы, оно снабжено измерителем скорости транспортировки полосы, блоками вычисления длины, средних значений толщины и скорости транспортировки полосы, умножителем, блоком памяти, блоками вычисления средневзвешенных толщин в зонах отжи- га технологически активной части рабочего пространства печи с учетом количества разнотолщинных участков в каждой из них, вторым сумматором, делителем и блоком вычисления расчетной скорости транспортировки полосы, причем выходы измерителей толщины и скорости транспортировки полосы соединены с двумя входами блока вычисления средних значений толщины и скорости транспортировки полосы, первый выход его подсоединен к входу блока вычисления длины полосы, а второй выход его и выход блока вычисления длины полосы соединены с двумя входами умножителя, выход которого подсоединен к входу блока памяти, а его выходы соединены с блоками вычисления средневзвешенных толщин в зонах отжига технологически активной части рабочего пространства печи с учетом количества разнотолщинных участков в каждой из них, выходы которых подсоединены к входам второго сумматора, выход второго сумматора, делитель, блок вычисления расчетной скорости транспортировки полосы и первый вход первого сумматора соединены последовательно, второй вход первого сумматора подсоединен к измерителю скорости транспортировки полосы, а выход первого сумматора· соединен с входом регулятора скорости транспортировки полосы.

   SU „1235950