Система автоматического управления температурой расплава металла

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОЙ РАСПЛАВА МЕТАЛЛА в раздаточной печи, содержащая раздаточную печь с установленными в ней датчиком температуры и нагревательным устройством и блок управления, состояпщй из вь1числительно-управляющего устройства, первого сумматора и усилительного устройства, причем выход датчика температуры соединен с первым входом первого сумматора,- второй вход которого - задающий вход системы по температуре, а выход первого сумматора соединен с первым входом вычислительно-управляющего устройства , выход которого соединен с входом усилительного устррйства, выход которого соединен с входом нагревательного устройства, о т л .и ч а ющ а я с я тем, что, с целью компенсации возможных выбросов температуры расплава металла за пределы рабочей зоны температур, в нее введены второй сумматор и датчик объема расплава металла в раздаточной печи, причем выход датчика объема распла-. ва соединен с первым входом второго -сумматора, второй вход которого задающий вход системы по объему расплава металла, а выход соединен СО а с вторым входом вычислитёльно-управляющего устройства.. О) 05 1 г ЭФ ./

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„„1196661 (59 4 Г 27 D 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

НБЛИО ТЕКА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3787928/22-02 (22) 12.06.84 (46) 07. 12.85. Бюл. ¹ 45 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) Д.B.Карпенко, Б.В.Петелин, Л.В.Петелина и В.Б.Яковлев (53) 65 ° 011.56:621.365.2 (088.8) (56) Исследования по созданию перспективной номенклатуры средств и структур типовых АСУ. ТП литейного и термического производства. Отчет по теме 11-81/308/ № 81090935.

ВНИИНаучприбор, ЛНПО "Буревестник", Л.: 1981, с. 131.. (54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОЙ РАСПЛАВА МЕТАЛЛА в раздаточной печи, содержащая раздаточную печь с установленными в ней датчиком температуры и нагревательным устройством и блок управления, состоящий из вычислительно-управляющего устройства, первого сумматора и усилительного устройства, причем выход датчика температуры соединен с первым входом. первого сумматора, второй вход которого — задающий вход системы по температуре, а выход первого сумматора соединен с первым входом вычислительно-управляющего устройства, выход которого соединен с входом усилительного устррйства, выход которого соединен с входом нагревательного устройства, о т л .и ч а ющ а я с я тем, что, с целью компенсации возможных выбросов температуры расплава металла за пределы рабочей зоны температур, в нее введены второй сумматор и датчик объема расплава металла в раздаточной печи

1 причем выход датчика объема распла-. ва соединен с первым входом второго

-сумматора, второй вход которого— задающий вход системы по объему расплава металла, а выход соединен с вторым входом вычислительно-управ- ляющего устройства.

1 11966

Изобретение относится к металлургическому производству, преимущественно к литью в металлические формы.

Цель изобретения — компенсация возможных выбросов температуры расплава металла в раздаточной печи за пределы рабочей эоны температур.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы автоматического управления температурой расплава 10 металла в раздаточной печи; на фиг. 2 — графики изменения температурного режима в раздаточной печи, .характеризующие работу, известной и предлагаемой систем1 на фиг. 3— блок-схема вычислительно-управляющего устройства.

Система автоматического управления температурой расплава металла в раздаточной печи состоит из разда- 20 точной печи 1 с установленными в ней датчиком 2 температуры и датчиком

3 объема расплава и нагревательного устройства 4 и блока 5 управления температурой в раздаточной печи, состоящего из первого сумматора 6, второго сумматора 7, усилительного устройства 8 и вычислительно-управляющего устройства 9, причем выход датчика 2 температуры соединен с первым входом первого сумматора 6, второй, вход которого — задающий вход системы по температуре, а выход соединен с первым входом вычислитель-. но-управляющего устройства 9, выход

35 которого соединен с входом нагревательного устройства 4. Кроме того, . выход датчика 3 объема расплава. металла соединен с первым входом второго сумматора 7, второй вход которого — задающий вход системы по объему, а выход соединен с вторым входом вычислительно-управляющего устройства 9 (фиг. 1) .

В процессе производства отливок машиной литья под давлением расходуется расплав металла, подаваемый из раздаточной печи 1, конструктивно выполненной как. единое целое с машиной литья под давлением, что приво;., 50. дит к необходимости периодически доливать расплав металла в раздаточную печь 1. В периоды между доливками управлейие температурным режимом в раздаточной печи ведется по 55 стандартному температурному каналу, который содержит датчик 2 температуры расплава, первый сумматор 6, 61 2 усилительное устройство 8, нагревател:ное устройство 4 и вычислитель- но-управляющее устройство 9 в качестве регулятора.

Сигнал рассогласования, образую— щий на сумматоре 6 при суммировании уставки и сигнала с датчика 2, соответствующего текущей температуре в раздаточной печи 1, поступает на вычислительно-управляюшее устройство 9, реализующее требуемый закон управления температурой посредством усилительного устройства 8 и нагревательного устройства 4.

Непосредственно перед заливкой . новой порции металла в раздаточную . печь с опережением на период, необходимый для выведения температуры расплава металла в раздаточной печи на нижний уровень допустимого интервала температур, (фиг.2), с датчика 3 объема на второй вход вычислительно-управляющего устройства

9 подается сигнал на отключение системы стабилизации температуры расплава. Команда на отключение отрабатывается вычислительно-управляющим устройством 9 и к .моменту заливки температура расплава металла в раздаточной печи находится на нижнем пределе допустимой зоны, что позволяет компенсировать скачки температуры с амплитудой, равной ширине допустимой зоны температур (фиг. 2) .

Ллгоритм функционирования устройства 9 имеет следующий вид.

При уровне расплава металла выше расчетного значения, определяемого сигналом на задающем входе системы по объему расплава, и при значениях температуры расплава в рабочем интервале температур управление температурой ведется по замкнутому контуру, содержащему датчик 2 температуры расплава, сумматор 6,. усилительное устройство 8,. нагревательное устройство 4 и вычислительноуправляющее устройство 9 в качестве адаптивного регулятора с П-, ПИ-, ПИД-законом регулирования и с коррекцией параметров настройки по. сигналу датчика 3 объема расплава.

При уровне расплава металла ниже расчетного значения и при значениях температуры расплава в рабочем интервале температур устройс-во 9 по сигналу датчика 3 объема распла1196 ва размыкает канал регулирования температуры, отключая нагревательное устройство 4 от источников питания.

При уровне расплава металла ниже расчетного значения и при температуре расплава ниже значений нижней границы рабочего интервала (что возможно при,запаздывании с заливкой металла в раздаточную печь) по 1р сигнапу датчика температуры расплава включается канал рвгулирова-! .ния температуры с коррекцией по температуре расплава задающего воздей-ствия, определяющего рабочую точку . на уровне значения нижней границы допустимого интервала температур.

Устройство 9, реализуницее данный алгоритм, содержит адаптивный регулятор 10, коммутаторы 11 и 12 и сумматоры 13 и 14. Первый вход устройства 9 по температуре является первым входом сумматоров 13 и 14, при этом второй вход сумматора 13 связан с задайием значения нижней границы допустимого интервала температур, а его выход - вход коммутатора 11, выход которого является выходом устройства 9, первый вход— выходом регулятора 10, третий вход—

30 сигналом на отключение нагревательного устройства, а второй вход— вторым входом устройства 9, вторые входы регулятора 10 и коммутатора

12 являются вторым входом устройст. ва 9 по объему расплава, первый вход З5 регулятора 10 — выход сумматора 14, вход которого — выход коммутатора . 12, при этом первый вход коммутатора 12 — сигнал коррекции задающего воздействия по температуре расплава, поступакиций на второй вход сумма..о-. ра 14 при уровне сигнала на втором входе коммутатора 12, соответствую661 cf

-(ем снижению объема расплава металла ниже расчетного значения, соответствующего сигналу на втором входе сумматора 7 системы.

Таким образом, при уровне расплава металла ниже расчетного значения по сигналу с датчика 3 объема расплава, поступающему на вторые входы коммутаторов 11 и 12, третий вход коммутатора 11 подключается к выходу устройства 9 и ведет к.отключению нагревательного устройства 4 системы, а первый вход коммутатора 12 подключается к второму входу сумматора 14, осуществляя коррекцию за дающего воздействия по температуре расплава металла. При снижении температуры расплава ниже. заданной rpa ницы на первом входе сумматора 13 коммутатор 11 по сигналу на четвертом входе замыкает контур управления температурой расплава с значением уставки по температуре,.соответствующим нижней границе рабочего интервала температур, если уровень расплава ниже расчетного значения, и равный значению сигнапа на втором входе . сумматора 6 системы в противном случае. Если уровень расплава вьппе расчетного значения, то независимо от колебаний температуры расплава. система управления температурой исполь " зует стандартный контур регулирования температуры." датчик 3 температуры расплава, сумматор 6, регулятор .10 вычислительно-управляющего устройства 9, усилительное устройство 8 и нагревательное устройство 4.

В качестве вычислительно-управляющего устройства 9 может быть использована микро-ЭВМ "Электроника-80", "Электроника-НЦ-03Т", устройства

А318-02 комплекса технических средств ACKP.

1196661

Составитель Ю.Рыбьев

Техред А.Бойко

Корректор А.Обручар

Редактор Л.Зайцева

Заказ 7552/37 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

?у"

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4