Устройство для контроля производительности нагревательной печи

 

Изобретение относится к области контроля и регулирования технологических процессов, характеризующихся интенсивностью поступления дискретной информации. Изобретение обеспечивает высокую надежность и точность контроля. Устройство содержит датчики 1, 15, 16, 26 и 27, задатчик 25, элементы памяти 2 и 28, счетчики 6, 24 и 30, генератор 5 импульсов, триггер 18, элементы И 4, II, 20 и 29, элементы ИЛИ 3, 17 и 23, элементы задержки 19 и 22, блок 10 сравнения, блоки 9 и 13 элементов РШИ, блок 14 элементов задержки, блок 7 регистров , блок 8 ключей, арифметические блоки 21 и блок 12 элементов И. Работа устройства основана на последова- . тельном расчете производительности в каждой зоне в блоке 21. 2 ил. о S (Л оо ел Ю СП 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИ1 (5D 4 С 07 С 3/IO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ авив.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4053410/24-24 (22) 11.04.86 (46) 15.11.87. Бюл. Р 42 (71) Научно-производственное объединение автоматизации производственных процессов в промышленности (72) Д.А. Бадалов, А.Ш. Дадунашвили и А.М. Кюркчян (53) 681.178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 555153, кл. С 21 D 11/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

9 516073, кл. G 07 С 3/10, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЪНОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к области контроля и регулирования технологи„„SU„, 1352516 А1 ческих процессов, характеризующихся интенсивностью поступления дискретной информации. Изобретение обеспечивает высокую надежность и точность контроля. Устройство содержит датчики 1, 15, 16, 26 и 27, задатчик 25, элементы памяти 2 и 28 счетчики 6, 24 и 30, генератор 5 импульсов, триггер 18, элементы И 4, 11, 20 и 29, элементы ИЛИ 3, 17 и 23, элементы задержки 19 и 22, блок 10 сравнения, блоки 9 и 13 элементов ИЛИ, блок 14 элементов задержки, блок 7 регистров, блок 8 ключей, арифметические блоки 21 и блок 12 элементов И. Работа устройства основана на последова Ю тельном расчете производительности в каждой зоне в блоке 21. 2 ил.!

3525!6

Изобретение относится к контролю и регулированию технологических процессов, характеризующихся интенсивностью поступления дискретной инфор—

Г) мяции, и может быть использовано в черной и цветной металлургии, в основном в системах автоматического уп— равления тепловым режимом печей для нагрева металлических заготовок, труб, !ð слябов и т.п. изделий.

Цель изобретения — повышение точ— ности и надежности работы устройства.

На фиг. 1 показана блок-схема . !5 предлагаемого устройства; на фиг. 2— функциональная схема выполнения вычислительного блока для определения текущей производительности зон печи.

Устройство содержит первый дат- 20 чик 1 для контроля загрузки загото— вок, первый элемент 2 памяти, первый элемент ИЛИ 3, второй элемент И 4, генератор 5 импульсов, предназначенный для выдачи временных импульсов, ?5 первый счетчик 6, предназначенный для переписи информации из предыдущих регистров в последующие регистры блока 7 регистров и вывода необходимой информации из регистров блока 7 30 регистров (количество регистров соответствует максимальному количеству заготовок, помещающихся в печи, в котором записана информация о весе и шаге укладки по каждой заготовке), блок 8 ключей„ служащий для передачи информации, содержащейся в регистрах блока регистров, второй блок 9 элементов ИЛИ, блок 10 сравнения (сравнивается код межцентрового расстояния между заготовками из регистров бло— ка 7 регистров с кодом нуля, если на выходе блока сравнения появляе I ñя сигнал, это означает, что в данном регистре блока регистров необходимо 45 переписать информацию из предыдущего регистра), первый элемент И .11, блок 12 элементов И, первый блок 13 элементов ИЛИ, блок 14 элементов задержки, второй датчик 15. для контро50 ля веса заготовок, третий датчик 16 для контроля шага укладки на подину, второй элемент ИЛИ 17, триггер 18, первый элемент 19 задержки, третий элемент И 20, арифметические блоки 21, предназначенные для определения текущей производительности зон печи, второй элемент 22 задержки, третий элемент ИЛИ 23, второй счетчик ?4, предназначенный для < чета номера зон (с зоны по первую), 3dдатчик 25 для задания длины )он нагрева, четвертый датчик 26 для контроля скорости продвижения заготовок в печи, пятый датчик 27 для контроля выгрузки заготовок, второй элемент 28 памяти, четвертый элемент И 29 и третий счетчик 30, предназначенный для перезаписи информации из предыдущих регистров в последующие блока 7 регистров при выдаче заготовок из печи.

Блок 21 (фиг.2) содержит первый блок 31 ключей, первый сумматор 32, предназначенный для суммирования кодов соответствующих межцентровомурасстоянию между заготовками, второй сумматор 33, предназначенный для суммирования кодов, соответствующих весу заготовок, блок 34 сравнения, предназначенный для сравнения кода с выхода сумматора 32 с кодом длины зоны, третий сумматор 35, предназначенный для определения разности кодов сумматора 32 и задатчика 25 длины зоны, второй блок 36 ключей, первый блок 37 умножения, второй блок 38 умножения, делитель 39, третий блок

40 ключей и элемент 41 задержки.

Работа блока 21 осуществляется в соответствии с выражением

))

P = — -- — P 1 (1)

Б) 5! где P — производительность в зоне .!

), т/ч, — темп продвижения заготовок в печи, шт/ч;

L — длина зоны j, м, n — количество заготовок в зоне

)р шт °

Р— вес одной заготовки, т;

Б)

1 — межцентровое расстояние межSJ ду заготовками, м.

Устройство работает следующим образом.

При запуске устройства все блоки срабатывают в нулевое состояние. При срабатывании первого датчика 1 сигнал от датчика поступает на вход первого элемента 2 памяти. С выхода элемента 2 памяти поступает сигнал на вход элемента ИЛИ 3 и на вход элемента И 11 ° С выхода элемента ИЛИ 3 поступает сигнал на вход элемента И 4, на другой вход которого поступает сигнал от генератора 5 импульсов . С выхода элемента И 4 поступает сигнал на вход первого счетчика 6. Посред1352516 ством счетчика 6 подключаются коды с регистров блока 7 регистров к соответствующим ключам блока 8 ключей (подключение производится поочеред.5 но от п-го регистра по первый). С вьгхода ключей блока 8 ключей коды

51 и P подаются (от n-ro регистра по

5! первый в зависимости от состояния счетчика 6) на вход блька 9 элемен- !О тов ИЛИ. С выхода блока 9 код, соответствующий 1, сравнивается с кодом нуля блока 10 сравнения. Если на выходе блока 10 сравнения появляется сигнал, это означает, что в данном 15 регистре блока 7 регистров необходимо записать информацию из предыдущего регистра. С выхода блька 10 сравнений поступает сигнал на вход элемента И

11, с выхода которого сигнал поступа- 20 ет на входы элементов блока 12 элементов И. В зависимости от выбранного регистра (регистры опрашиваются последовательно от n-ro по первый ре— гистр) из счетчика 6 поступает сиг- 25 нал на вход элемента блока 12 элементов И, а с выхода этого элемента сигнал поступает через соответствующий элемент блока 13 элементов ИЛИ на перепись информации из предыдуще- 30 го регистра в опрашиваемый регистр блока 7 регистров, т.е. производится перепись информации из (n-1)-ro регистра в п-й, из (n-2)-ro в (-1)-й и т.п., из первого во второй регистр. З5

Одновременно с элементов блока 13 элементов ИЛИ сигналы поступают на соответствующие элементы блока 14 элементов задержки, а с этих элементов — на сброс информации в (n-1)-м, 4р (n-2)-м и т.д., первом регистрах блока 7 регистров. Информация в первый регистр блока 7 регистров переписы1 вается из второго 15 и третьего 16 датчиков при поступлении и-го сигна- 45 ла из счетчика 6 на п-й элемент блока 12 элементов И, с выхода последнего поступает сигнал переписи на первый регистр блока 7 регистров °

Одновременно с и-го выхода первого счетчика 6 поступает сигнал на входы элемента ИЛИ 17 и элемента И 20.

С выхода элемента ИЛИ 17 поступает сигнал на вход триггера 18, с выхода которого сигнал поступает на вход 55 (сбора) первого элемента 2 памяти.

Одновременно с выхода триггера 18 поступает сигнал на вход элемента 19 задержки, а с выхода этого элементана вход элемента И 20. Время срабатывания первого элемента 19 задержки больше, чем время между двумя импульсами генератора 5 импульсов. Одновременно с выхода триггера 18 поступает сигнал через элемент HJIH 3 на вход элемента И 4, на другой вход последнего поступает сигнал от генератора 5 импульсов. Аналогично указанному через элемент И 4 импульсы поступают на вход первого счетчика 6. Посредством счетчика 6 подключаются (от иго регистра по первый) коды 1 и Р

5 5J с регистров блока 7 регистров через блок 8 ключей и блок 9 элементов ИЛИ на входы блока 21. Одновременно с выхода триггера 8 поступает си1нал на вход элемента 22 задержки (элемент; задержки срабатывает мгновенно при поступлении сигнала на вход, и сигнал на выходе исчезает с задержкой, несмотря на то, что сигнал на входе присутствует), а с выхода последнего сигнал через элемент ИЛИ 23 поступает на вход второго счетчика 24. Объем счетчика 24 соответствует количеству зон нагрева j. Выходы счетчика 24 соединены с входами блока 21, т.е. первый выход счетчика 24 подключается к входу j — го блока 21, второй выход счетчика — к входу Ц -!)- ro блока 21 и т.д., j-й выход счетчика — к входу первого блока 21.

Рассмотрим работу блока 21 (фиг.2).

Если сигнал поступает с выхода счетчика 24, то рассчитывается производительность j-й зоны. Сигнал с вы-: хода счетчика 24 поступает на вход первого блока 31 ключей. На второй вход блока 3! ключей поступают коды

1.. и P с выхода блока 9 ИЛИ. С вы51 5) хода блока 31 ключей соответствующие коды поступают на первые входы первого 32. и второго 33 сумматоров (коды и Р5 поступают с дискретностью генератора 5 импульсов через ключи блока 8 ключей и блок 9 ИЛИ с выходов с и-го регистра по первый блока 7 регистров в зависимости от состояния счетчика 6). С выхода первого сумматора 32 код, соответствующий и сумме 1,, поступает на первый

51

5=<

1 вход блока 34 сравнения. На второй вход блока 34 подается код, соответствующий длине j é зоны (L ° ), с выхо5 135251 да задатчика 25. Если в блоке 34

11 сравнения выполняется условие )»;

5=( то на его выходе появляется 5 сигнал, фиксирующий, что в зоне » помещаются заготовки с определенной суммарной величиной межцентровых расстояний между заготовками. С выхода блока 34 сравнения поступает сигнал разрешения суммирования на первый вход третьего блока 35 суммирования, на второй вход которого поступает код с выхода первого сумматора 32, а на третий вход — с выхода задатчика 25.

В блоке 35 суммирования вычисляется и (., = („- (, 5=(Одновременно с выхода блока 34 сравнения поступает сигнал на первый вход третьего блока 40 ключей. При этом посредством блока 40 ключей код, (25 соответствующий величине Ь °, подается на третий вход первого сумматора 32 блока 21 (j-1)-й зоны. Одновременно с выхода блока 34 сравнения сигнал поступает на первый вход второго блока 36 ключей. При этом блок

36 ключей срабатывает и подключает выходы сумматоров 32 и 33 к входу первого блока 37 умножения. С выхода последнего код, соответствующий выYl 35 ражению L P, поступает на пер5, 5)

Б=( вый вход второго блока 38 умножения.

На второй вход блока 38 умножения по- 40 ступает код с выхода четвертого датчика 26, соответствующий скорости продвижения заготовок в печи. С выхода блока 38 умножения код, соответA

45 ствующий выражению f 15 Р °, посту5 5»

5i( пает на первый вход блока 39 деления, на второй вход которого поступает код L> с выхода задатчика 25, который соответствует длине » — и зоны нагрева. Таким образом, в блоке 21 определяется текущая производительность )-й эоны, рассчитанная по формуле (1) .

Одновременно с выхода блока 34 сравнения поступает сигнал на вход элемента 41 задержки, а с выхода по-. следнего поступает на входы сброса

6 6 суммматоров 32 и 33 и иа вход элемента ИЛИ 23. С выхода элемента ИЛИ

Z3 сигнал поступает на вход второго счетчика 24. При этом счетчик 24 срабатывает и появляется сигнал на втором его входе, который поступает на первый вход первого блока 31 ключей блока 21 (j — 1)-й зоны.

Аналогично указанному производится расчет текущей производительности (j -1)-й зоны. Разница в том, что в начальный момент на третий вход сум( матора 32 поступает код L) с выхода блока 40 ключей блока 21 (j †))-й 30ны. Таким образом, в блоке 21 для (j 1)-й зоны производительность рас-. считывается по формуле ((P. — — — т. + 1

1- L (J S(j-()J 5)

»-(5-(5 =- (Таким же образом определяется производительность (j-2)-й зоны и т.д., первой эоны.

Посредством счетчика 6 подключаются все регистры блока 7 регистров ко всем блокам 21. При появлении сигнаI ла на и-м выходе счетчика 6 срабатывает элемент И 20 и сигнал с его выхода поступает на вход сброса триггера 18, который обесточивается.

При срабатывании пятого датчика 27 сигнал от датчика поступает на вход второго элемента 28 памяти. С выхода элемента 28 памяти сигнал поступает

I на вход элемента И 29, на второй вход которого поступает сигнал от генератора 5 импульсов. С выхода элемента И 29 сигнал поступает на вход третьего счетчика 30, с выхода последнего поступают сигналы на соответствующие элементы блока 13 элементов ИПИ на перезапись информации из предыдущих регистров блока 7 регистров в последующие, т.е. производится перезапись информации из (n-1)-го регистра в п-й, из (n-2)-го регистра в (и-1)-й и т.д., из второго регистра в третий (кроме первого) блока 7 регистров.

Одновременно с выходов элементов блока 13 элементов ИЛИ сигналы поступают на соответствующие элементы блока 14 элементов задержки, а с выходов этих элементов поступают сигналы на обнуление, (n-1)-.ro регистра, (и-2)-го регистра и т.д., второго регистра. С и-ro выхода третьего счетчика 30 сигнал поступает на вход элемента ИЛИ 17

1352516 с выхода последнего — на вход триггера 18.

Аналогично указанному сигнал с выхода триггера 18 поступает через эле— мент KIH 3 на вход элемента И 4, а на другой вход последнего поступают импульсы с генератора 5 импульсов.

Импульсы с выхода элемента И 4 посту.пают на вход первого счетчика б, посредством которого подключаются ко- 10 ды 1 и Р ° (от n-ro регистра по первыи) с регистров блока 7 регистров через блоки 8 ключей и блоки 9 элементов ИЛИ на входы блоков 21. В блоках 21 вычисляется текущая произ- »5 водительность j-й, (j — 1)-й и т.д., первой зон нагрева. Одновременно с п-го.выхода счетчика 30 поступает сигнал на сброс.. второго элемента 28 памяти. 20

Формула изобретения

Устройство для контроля производительности нагревательной печи, содержащее первый датчик, генератор импульсов, первь»»» и второй счетчики, блок сравнения, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и на- 30 дежности устройства, в него введены элементы И, ИЛИ, датчики, триггер, третий счетчик, элементы памяти, элементы задержки, арифметические блоки, задатчик, блоки элементов ИЛИ, блок 35 ключей, блок элементов задержки и блок регистров, выход первого датчика соединен с первым входом первого элемента памяти, выход которого подключен к второму входу первого элемен- 40 та И и к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого через первый счетчик подключен к первому входу блока эле- 45 ментов И, к первому входу блока ключей и к первым входам третьего элемента И и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера; выход которого подключен 50 к входам элементов задержки и к вторым входам первого элемента памяти и первого элемента ИЛИ, выход первого элемента задержки соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу триггера, выход второго элемента задержки соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого через второй счетчик подключен к первым входам ариЬметических блоков, первые выходы которых соединены с вторым входом третьего элемента ИЛИ, вьгход первого элемента И соединен с вторым входом блока элементов И, первые выходы которого подключены к первым входам первого блока элементов

ИЛИ, входы которых соединены с первыми входами блока регистров и через блок элементов задержки — с вторыми входами блока регистров, второй выход блока элементов И подключен к третьему входу блока регистров, выходы второго и третьего датчиков соединены с четвертым входом блока регистров, выход которого подключен к второму входу блока ключей, выход которого через второй блок элементов

ИЛИ подключен к входу блока сравнения и к вторым входам арифметических блоков, выходы задатчика и четвертого датчика соединены соответственно с третьими и четвертыми входами арифметических блоков, вторые выходы которых являются выходами устройства, выход пятого датчика подключен к первому входу второго элемента памяти, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход генератора импульсов подключен к вторым входам второго и четвертого элементов И, выход, последнего из которых соединен с входом третьего счетчика, первый выход которого подключен к второму входу первого блока элементов ИЛИ, второй выход третьего счетчика соединен с вторыми входами второго элемента памяти и второго элемента ИЛИ, третий выход предыдущего арифметического блока подключен к пятому входу последующего арифметического блока.

135251 б

Составитель Г. Усачев

Редактор М.Андрушенко Техред Л.Олийнык Корректор H.Ìóñêà

Заказ 5569/50 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4