Система слежения за перемещением заготовок в кольцевой печи

 

Изобретение относится к автоматизации металлургического производства , а именно к автоматическому слежению за перемещением заготовок в процессе нагрева в кольцевых печах. Цель изобретения - увеличение производительности , сокращение расхода топлива на нагрев металла и выхода некондиционной продукции путем повышения точности и надежности смешения и информационного сопровождения металла в кольцевой печи. Поворот пода

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ФиИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4210218/23-02 (22) 16.03.87 (46) 23.01.89. Бюл, № 3 (71) Криворожский филиал Киевского института автоматики им. XXV съезда

КПСС (72) И,Б,Петелин, С.Н.Мисько, Б.Г.Лауфер, В.Я,1цевчук и А.Д,Воронков (53) 621.771,3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №- 1055950, кл. F 27 B 9/40, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 13 15498, кл. С 21 D 11/00, 1986.

ÄÄSUÄÄ 452853 А1 (51)4 С 21 D 11 00 F 2 В 1 14 (54) СИСТЕМА СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ

ЗАГОТОВОК В КОЛЪЦЕВОИ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к автоматизации металлургического производства, а именно к автоматическому слежению за перемещением заготовок в процессе нагрева в кольцевых печах.

Цель изобретения — увеличение производительности, сокращение расхода топлива на нагрев металла и выхода некондиционной продукции путем повышения точности и надежности смешения и информационного сопровождения металла в кольцевой печи. Поворот пода

1452853 печи фиксируется кодовым датчиком

g ãëà 1 поворота, По величине угла в блоке 3 определяется номер радиуса йода печи, на который производится

Загрузка металла. Каждому радиусу йода печи соответствует регистр в волоке ? регистров, Посад каждой заготовки фиксируется блоком 10 фиксации момента посада заготовок, После йосада первой заготовки партии меалла количество заготовок партии аписывается в реверсивный счетчик

5 в блоке 8 определения количества адиусов пода печи, рассчитывается оличество радиусов пода печи, неободимое для их загрузки, а в блоке определение конца партии заготоок, номер радиуса, на котором будет осажена последняя заготовка партии. ри пбсадке каждой заготовки содержиое счетчика 15 станет равным "1" и овпадут номер радиуса, на который удет посажена последняя заготовка

Изобретение относится к автоматизации металлургического производства, а именно к автоматическому слежению за перемещением заготовок в процессе нагрева в кольцевых печах. 5

Цель изобретения - увеличение производительности, сокращение расхода гоплива на нагрев металла и выхода п некондиционной продукции путем повышения точности и надежности слежения и информационного сопровождения металла в кольцевой печи.

На фиг,1 представлена блок"схема системы слежения за перемещением заготовок в кольцевой печи; на фиг.2— схема определения номера радиуса пода печи; на фиг.3 — схема блока определения конца партии заготовок.

Система содержит датчик 1 угла по-20 ворота пода печи, блок 2 индикации, блок 3 определения номера радиуса пода печи, блок 4 определения конца партии заготовок, элементы 5 и 6 сравнения, блок 7 регистров, блок 8 определения количества радиусов пода печи, блок 9 хранения наряд-задания, каретки, и номер радиуса, на который будет загружена заготовка новой партии, т.е, когда будет посажена последняя заготовка каретки, элементы 5 и 11 сравнения и элемент 14 И формируют сигнал "Конец партии", который записывается в первый регистр блока 7. Когда содержимое счетчика 15 становится равным "0", т.е. когда посажена первая заготовка новой пар тии металла, элемент 6 сравнения формирует сигнал "Начало партии", который вместе с информацией о заготов ках, хранящейся в блоке 9 хранения наряд — задания, записываются в первый регистр блока 7, Поворот пода печи сопровождается сдвигом содержимого регистров блока 7 и выдачей информации о параметрах и расположении заготовок в печи на индикацию (блок 2) и в АСУ тепловым режимом эон кольцевой печи. 3 ил.

2 блок 10 фиксации момента посада заготовки, элемент 11 сравнения, источник

12 сигнала " О", источник 13 сигнала

"1", элемент И 14 и реверсивный счетчик 15, причем выход датчика 1 угла поворота пода печи соединен с входом блока 3 определения номера радиуса пода печи, выход которого подсоединен к первым входам блока 4 определения конца партии заготовок, первого элемента 5 сравнения и блока 7 регистров, второй вход блока 4 определения конца партии заготовок соединен с выходом блока 8 определения количества радиусов пода печи, а выходс вторым входом первого элемента 5 сравнения, выход второго элемента 6 сравнения подсоединен к третьему входу блока 4 определения конца партии заготовок, второму входу блока 7 регистров и к первому входу блока 9 хранения наряд-задания, первый выход которого соединен с первым входом блока 8 определения количества радиусов пода печи, второй выход соединен с третьим входом блока 7 регистров, а третий выход — с вторым входом блоз 14528 ка 8 определения количества радиусов пода печи и с суммирующим входом реверсивного счетчика 15, к вычитающему входу которого подсоединен блок

10 фиксации момента посада заготовки, 5 а к выходу — первые входы элементов

6 и 11 сравнения, к вторым входам которых подсоединены соответственно источник 12 сигнала "0" и источник

13 сигнала " 1", выходы элемента 5 и 11 сравнения соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И 14, выход которого соединен с четвертым входом блока 7 регистров, выход которого соединен с блоком 2 индикации и с автоматизированной системой 16 управления тепловым режимом зон кольцевой печи, В качестве датчика 1 угла поворота

20 используется кодовый датчик (например, КД-4M). Датчик жестко крепится к валу пода кольцевой печи и преобразует угол поворота пода относительно окна загрузки в параллельный двоичный код. При повороте пода на 360 датчик сбрасывается в нулевое состояние.

Блок 2 индикации предназначен для отображения параметров посаженных заготовок в соответствии с их расположением по зонам печи.

Блок 3 определения номера радиуса (фиг.2) предназначен для определения на основании показаний кодового датчика 1 номера радиуса пода печи, находящегося напротив окна загрузки.

Блок 3 состоит из дешифратора 17 и матрицы 18 памяти, в которой хранятся значения номеров радиусов пода печи.

Блок 4 определения конца партии

40 (фиг.3) предназначен для определения номера радиуса пода печи, на котором будет посажена последняя заготовка партии металла. Блок содержит узел 19 суммирования, элемент 20 задержки, регистр 21 памяти, элемент 22 сравнения, задатчик 23 числа радиусов печи, инвертор 24, узлы 25 и 26 вычитания.

Элементы 5 и 11 сравнения и схема элемента И 14 предназначены для формирования сигнала "Конец партии" в момент посада последней заготовки партии металлла.

Элемент 6 сравнения предназначен 55 для формирования сигнала "Начало партии" в момент посада первой заготовки новой партии металла.

53

В блоке 7 регистров реализована модель кольцевой печи в виде набора регистров. Число регистров соответствует числу радиусов пода печи и, на которые осуществляется посад заготовок. При записи номера радиуса, определенного в блоке 3, в первый регистр осуществляется сдвиг информации (i- 1)-ro регистра в i-й регистр и стирание информации п-го регистра.

Блок 8 определения количества радиусов пода печи предназначен для определения количества радиусов пода печи, на которых будет осуществлен посад данной партии заготовок, Блок 9 хранения наряд-задания представляет собой набор регистров, в которые перед началом смены вводят исходные данные (номер партии, номер плавки, марку стали, количество заготовок в партии, количество заготовок на радиусе, размеры заготовок и т.д.) каждой партии заготовок в порядке их поступления. При этом в одном регистре хранится информация по одной партии. Когда начат посад новой партии заготовок (по сигналу

"Начало партии"), осуществляется считывание информации по этой партии из первого регистра блока 9, а информация всех остальных регистров сдвигается на один регистр вверх.

Блок 10 фиксации момента заготовки предназначен для формирования импульса при посаде каждой заготовки в печь. Импульс формируется в момент, когда зафиксировано перемещение загрузочной машины с заготовкой в печь.

Блок 10 состоит из логического узла и, формирователя импульсов. Логический узел анализирует сигналы о наличии металла в рабочей зоне загрузочной машины и о перемещении загрузочной машины в печь и запускает формирователь импульсов, в качестве которого может быть использован, например, одновибратор, Наличие заготовки в рабочей зоне загрузочной машины фиксируется датчиком наличия (например, КВД - 25), а перемещение загрузочной машины — сигналами от схемы управления ее приводом.

В качестве источников сигналов

"0" и "1" могут быть использованы, например, шина ОВ и шина +5В соответственно.

1452853 6

B реверсивный счетчик 15 перед за пуском системы заносят код числа

11 1 ll

Запуск аи с темы о суще с твл я ет ся пеp elp, началом посада пер в ой в соответс вии с наряд- заданием партии за гот вок .

Система работает следующим обр аз м.

При вращении пода печи на выходе к дового датчика 1 формируется значен е угла поворота пода. относительно о на загрузки в виде параллельного д оичного кода, которое поступает н вход дешифратора 17 блока 3 опред ления номера радиуса пода печи.

Н выходе дешифратора 17 появляется у равляющее слово, по которому из м трицы 18 памяти осуществляется выб р соответствующего значения номера радиуса печи N . Это значение пода1 ется на первые входы блока 4 опреде,ления конца партии, первого элемента

/ 5, сравнения и записывается в первый регистр блока 7 регистров. При этом в блоке 7 осуществляется сдвиг всей информации на один регистр вправо.

В момент посада первой после зауска системы заготовки на выходе лока 10 фиксации момента посада заотовки появляется импульс, поступаюий на вычитающий вход реверсивного четчика 15. При этом содержимое четчика 15 становится равным нулю, и на выходе второго элемента б сравения, сравнивающего содержимое счетчика 15 с нулем, формируется сигнал Начало партии", который записывается в первый регистр блока 7 и подается в блоки 9 и 4. По этому сигналу фсуществляется считывание исходных

Данных о партии заготовок иэ первого регистра блока 9 в первый регистр блока 7. Значение количества загото вок в партии К „, кроме того, записывается в счетчик 15 и подается на

Второй вход блока 8, а на первый вход этого блока поступает значение количества заготовок на радиусе К

В блоке 8 определяется значение количества радиусов печи, на которых будет осуществлен посад данной партии заготовок К „„как отношение К „

K КзР

Рассчитанное значение К д поступает на первый вход узла 19 суммирования блока 4, на второй вход которого поступает значение номера радиуса печи N ..,,находящегося в данный

1 момент напротив окна загрузки, от блока 3. Узел 19 суммирования запус5 кается по сигналу "Начало партии"

Ф задержанному элементом 20 задержки на время, необходимое для расчета

К „ в блоке 8, Полученное значение суммы S=N +К записывается в peP h

10 гистр 21 и подается на первый вход элемента 22 сравнения, на второй вход которого от эадатчика 23 количества радиусов печи поступает эна чение и. Если S ) и, то номер радиуса

N на котором будет посажена последняя заготовка данной партии металла, определяется узлами 25 и 26 вычитания по формуле Ы =$-и-1. В

3 противном случае по сигналу от инвертора 24 осуществляется считывание из регистра 21 значения S на вход узла 26 вычитания в котором N cnpeФ

J деляется по формуле N.=$-1. Рассчи> танное значение N. поступает на втоf

25 рой вход первого элемента 5 сравнения.

При посаде кажпой новой заготовки в печь на выходе блока 10 формируется импульс, уменьшающий на единицу содержимое счетчика 15.

При подходе к окну загрузки очередного радиуса фактическое значение его номера N; записывается в первый регистр блока 7, вызывая при этом сдвиг всей информации на один регистр вправо. Кроме того, N, подается на первые входы блока 4 и первого элемента 5 сравнения. При совпадении

N u N, т.е. когда к окну загрузки подойдет радиус, на котором будет

40 посажена последняя заготовка партии, на выходе первого элемента 5 сравнения сформируется единичный сигнал, поступающий на первый вход элемента

И 14. После посада последней заготовки партии на радиус N в счетчик 15 и и записывается код числа 1 . При этом на выходе третьего элемента 11 сравнения сформируется единичный сигнал, поступающий на второй вход элемента

И 14. Поскольку на оба входа элемента

И 14 подаются единичные сигналы, на ее выходе формируется сигнал "Конец партии". Этот сигнал записывается в первый регистр блока 7. При последующем вращении пода печи сигнал

"Конец партии" снимается, поскольку значения Й и N не совпадают и на выходе первого элемента 5 сравнения

7 (втором входе элемента И 14) будет ноль.

Формирование сигнала "Начало партии" вторым элементом 6 сравнения для следующей партии металла произойдет после посада ее первой заготовки (т.е., когда содержимое счетчика 15 станет равным нулю) независимо от того, на каком радиусе печи осуществлен посад. По сигналу "Начало партии" выполняются описанные ранее операции.

Таким образом, в системе не наступают сбои в работе в случаях, когда между двумя смежными партиями заготовок в печи не загружены один или несколько радиусов, т. е. система обладает более высокой надежностью и точностью слежения и информационного сопровож-

1 дения заготовок в процессе их нагре-, ва в кольцевых печах, что позволит повысить качество нагрева металла, снизить затраты энергетических ресурсов.на нагрев, сократить выход г некондиционной продукции.

Формула изобретения

Система слежения за перемещением заготовок в кольцевой печи преимущественно для информационного обеспечения автоматизированной системы управления тепловым режимом зон кольцевой печи, содержащая датчик угла поворота пода печи, блок индикации, блок определения номера радиуса пода печи, блок определения конца партии заготовок, два элемента сравнения, блок регистров, блок определения количества радиусов пода печи и блок хранения наряд-задания, причем выход датчика угала поворота пода печи соединен с входом блока определения номера радиуса пода печи, выход которо.

ro подсоединен к первым входам блока определения конца партии заготовок, первого элемента сравнения и блока

2853 регистров, второй вход блока определения конца партии заготовок соединен с выходом блока определения количества радиусов пода печи, а выход— с вторым входом первого элемента сравнения, выход второго элемента сравнения подсоединен к третьему входу блока определения конца партии заготовок, второму входу блока регистров и к входу блока хранения наряд-задания, первый выход которого соединен с первым входом блока определения количества радиусов пода печи, а второй выход — с третьим входом блока регистров, выход которого является выходом системы, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения производительности, сокращения расхода топлива на нагрев металла и выхода некондиционной продукции путем повышения точности и надежности слежения и информационного сопровождения металла в кольцевой

2б печи, она снабжена блоком фиксации момента посада заготовки, третьим элементом сравнения, источниками сигналов "0" и "1", элементом И и реверсивным счетчиком, суммирующий вход которого и второй вход блока определения количества радиусов пода печи соединены с третьим выходом блока хранения наряд-задания, вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с выходом блока фиксации момента посада заготовки, а выход — с первыми входами второго и третьего элементов сравнения, к вторым входам которых подсоединены соответственно выход источника сигнала "0" и выход источ40 ника сигнала "1, выходы первого и

11 I! третьего элементов сравнения соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с четвертым входом блока

45 регистров, выход которого является выходом сис темы, 1452853 .Составитель А,Сергеев

Редактор Н,Гуньке Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар

Заказ 7136/18 Тираж 530 Подписное

ЭНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия р т ытиям п и ГКНТ СССР l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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