Устройство автоматического контроля режимов работы порционного вакууматора

Устройство автоматического контроля режимов работы порционного вакууматора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматизации процесса вакуумирования стали при внепечной обработке и может быть использовано при исследовании процессов порционного вакуумирования различных марок стали. Цельповышение точности измерения скорости перемещения патрубка, непрерывный контроль амплитуды качания вакуум-камеры и числа циклов качания. Это достигается дополнительным введением счетчика амплитуды качания, компаратора, коммутатора и измерителя скорости патрубка, содержащего элемент И-НЕ, счетчик скорости, регистр, цифроаналоговый преобразователь, самопишущий прибор, дешифратор, элемент ИЛИ, триггер отсчета, делитель частоты, генератор тактовых импульсов, два D-триггера, два элемента И. Устройство может быть реализовано как аппаратным, так и программным путем на базе микропроцессорной техники. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

К - Й83В0

ПАП «Т Ьл лмсВИБ

E i! БЛйоТЕг А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTGPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4309099/23-02 (22) 24.09.87 (46) 30.05.89. Бюл. 9 20 (75) А.И.Дубовец

:(53) 669. 18.046 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

В 551378, кл. С 21 С 7/10, 1975. (54) УСТРОЙСТВО АВТОИАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ РЕЖИИОВ РАБОТЫ ПОРЦИОННОГО ВАКУУМАТОРА (57) Изобретение относится к автоматизации процесса вакуумирования стали при внепечной обработке и может быть использовано при исследовании процессов порционного вакуумирования различных марок стали. Цель изобретения — повышение точности измерения

Изобретение относится к автоматизации процесса вакуумирования стали в вакуумных установках порционного типа в сталеплавильном производстве и может быть использовано при исследовании процессов порционного вакуумирования для различных марок стали.

Цель изобретения — повышение точности измерения скорости перемещения патрубка вакуум-камеры, непрерывный контроль амплитуды качания вакуум-камеры и числа циклов качания.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство автоматического контроля режимов работы порционного ваку- уматора состоит иэ вакуум-камеры 1 с всасывающим патрубком 2, погружаемым в ковш 3 с металлом, механизма 4 пе„„SU„„1482957 А1 (51) 4 С 21 С 7/10 скорости перемещения патрубка, непрерывный контроль амплитуды качания вакуум-камеры и числа циклов качания. Это достигается дополнительным введением счетчика амплитуды качания, компаратора, коммутатора и измерителя скорости патрубка, содержащего элемент И-НЕ, счетчик скорости, регистр, цифроаналоговый преобразователь, самопишущий прибор, дешифратор, элемент ИЛИ, триггер отсчета, делитель частоты, генератор тактовых импульсов, два D-триггера„ два элемента И. Устройство может быть реализовано как аппаратным, так и программным путем на базе микропроцес- с

Ю сорной техники. 1 ил.

\ ремещения вакуум-камеры, кинематически связанного через редуктор 5 с датчиком 6 импульсов, счетчика 7 числа ходов, выходы которого соединены с входами показывающего прибора 8. В устройство введены также счетчик 9 амплитуды качания, компаратор 10, Ж коммутатор 11, шина 12 задания верх- (,Д него уровня погружения патрубка и измеритель 13 скорости патрубка. Последний содержит элемент И-НЕ 14, счетчик 15 скорости, регистр 16 записи, цифроаналоговый преобразователь 17, самопишущий прибор 18, де- 3 Э шифратор 19 кода, элемент ИЛИ 20, триггер 21 отсчета, делитель 22 частоты, генератор 23 тактовых импульсов, первый и второй D-триггеры 24 и 25, первый и второй элементы И

26 и 27.

1482957 преобразующие линейное перемещение вакуум-камеры с помощью передаточного звена и редуктора 5 во вращательное движение датчика импульсов.

Датчик 6 импульсов встроен в пугевой выключатель типа ВПФ11-01 с несколькими зонами отсчета. Это упрощает установку датчика га заданное положение и его настройку и позволяет выставлять любые значения реперных точек при наладке.

В качестве показывающего прибора

8 может быть применен цифровой дис15 плей или другое устройство.

Счетчик 9 амплитуды качания может быть выполнен на микросхеме К155ИЕ6, а компаратор 10 — на микросхеме

К555СП1.

20 Коммутатор 11 можно реализовать на микросхемах К555КП12, К555ИР 15, К555ИР1.

В качестве цифроаналогового преобразователя 17 могут быть применены стандартные микросхемы К427ПА1, К572ПА1В или специализированные уз3

Первый выход датчика б импульсов соединен с К-входом счетчика 9 амплитуды качания, суммирующий (+) и вычитающий (-) входы которого соответственно соединены с вторым и третьим выходами датчика 6 импульсов.

Разрядные выходы счетчика 9 амплитуды качания соединены с вторыми

- входами показывающего прибора 8 и Ввходами компаратора 10, А-входы ко орого соединены с разрядными выходами коммутатора 11. Информационный вход последнего соединен с шиной 12 задания верхнего уровня погружения патрубка, а управляющий вход его — с третьим выходом датчика 6 импульсов и через вход измерителя 13 скорости патрубка — с первым входом элемента

И-ИЕ 14, выход которого соединен со счетным входом счетчика 15 скорости.

Выходы последнего соединены с D-входами регистра 16 записи, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь 17 соединены с самопишущим прибором 18 и непосредственно— с третьими входами показывающего прибора 8, и через дешифратор 19 кода и элемент ИЛИ 20 — с $-входом триггера 21 отсчета, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 14, К-вход триггера

21 отсчета соединен с первым выходом делителя 22 частоты, вход которого соединен с выходом генератора 23 тактовых импульсов.

Второй выход делителя 22 частоты соединен с С-входом первого D-триггера 24, R-вход которого соединен с инверсным выходом триггера 21 отсчета и с К-входом второго D-триггера

25, С-вход которого соединен с инверсным выходом первого D-триггера 24. Прямой выход его соединен с первым входом первого элемента И 26, 4 выход которого соединен с $-входом регистра 16 записи, а второй вход его — с инверсным выходом второго Dтриггера 25, прямой выход и С-вход которого соответственно соединены с первым и вторым входами второго элемента И 27, выход которого соединен с R-входом счетчика 15 скорости.

Механизм 4 перемещения вакуум-камеры может иметь различные модифика5 ции.

В качестве датчика 6 импульсов могут быть применены датчики типа

ПДФ-З, ДИФ-5М или другие датчики, лы, построенные по принципу промежуточного широтно-импульсного преобразования, или по другому принципу.

В качестве самопишущего прибора

18 можно применить прибор типа Н399 или Н3009. Аналоговый восход с цифроаналогового преобразователя 17 заведен на вход самопишущего прибора

18, где величина скорости перемещения патрубка записывается на диаграммную ленту прибора.

Устройство автоматического контроля режимов работы порционного вакууматора работает следующим образом.

Перед началом процесса вакуумирования вакуум-камеру с всасывающим патрубком 2 из исходного положения опускают в ковш 3 с металлом с помощью механизма 4 перемещения вакуум-камеры, который через редуктор

5 кинематически связан с датчиком 6 импульсов. При этом счетчик ? числа ходов, показывающий прибор 8 и другие элементы памяти устройства устанавливаются в исходное состояние.

При движении вакуум-камеры 1 на втором и третьем выходах датчика 6 импульсов формируются сигналы, поступающие соответственно на суммирующий (+) и вычитающий (-) входы счетчика 9 амплитуды качания. На разрядных выходах этого счетчика формируется код, пропорциональный вели1482957 чине перемещения вакуум-камеры 1 с всасывающим патрубком 2. Этот код поступает на вторые входы показывающего прибора 8 и отображается на нем.

В момент сближения торца всасывающего патрубка 2 с зеркалом металла производят настройку механизма 4 перемещения вакуум-камеры путем установки датчика 6 импульсов в положение, при 10 котором с первого (реперного) выхода датчика б,импульсов выдается короткий импульс, который по k-входу сбрасывает счетчик 9 амплитуды качания в и гв

0 . В этот момент торец всасывающе- 15

ro патрубка 2 касается уровня металла, а счетчик 9 амплитуды качания на своих разрядных выходах имеет нулевой код.

При дальнейшем опускании всасываю- 20 щего патрубка 2 в ковш 3 с металлом с второго выхода датчик 6 импульсов выдает сигналы на суммирующий (+) вход счетчика 9 амплитуды качания, на разрядных выходах которого фор- 25 мируется код, пропорциональный величине погружения всасывающего патрубка 2 в ковш 3 с метаплом. Патрубок 2 погружают в ковш 3 с металлом на расчетную глубину. ЗО

Код с выхода счетчика 9 амплитуды качания поступает на В-входы компаратора 10, на А-входы которого подается код задания с выходов коммутатора 11. Через последний по шине 12 задается верхний уровень погружения патрубка 2. Это задание поступает либо непосредственно от АСУ ТП в автоматическом режиме, либо с пульта управления при режиме "Совет мас- 40 теру".

Коммутатор 11 открывается только при движении всасывающего патрубка

2 снизу вверх, при этом с третьего

6 H yaacoa aargae r cnr- 45 налы на вычитающий (-) вход счетчика

9 амплитуды качания и он отсчитывает ход перемещения всасывающего патрубка 2 снизу вверх, вычитая импульсы.

В момент равенства кодов положе- 50 ния с разрядных выходов счетчика 9 амплитуды качания и с выходов коммутатора 11 на выходе компаратора 10 формируется сигнал, по переднему фронту которого запускается счетчик

7 числа ходов, После этого всасывающий патрубок 2 снова погружается в ковш 3 с металлом на расчетную глубину, а затем подымается на заданный уровень. Далее ходы погружения и подъема патрубка 2 повторяются. Счетчик 7 числа ходов считает циклы. Отсчитанное им число ходов циклов поступает на показывающий прибор 8 и отображается на нем. Циклом хода всасывающего патрубка 2 в ковш 3 с металлом считается перемещение его сначала вниз, а затем возврат вверх на заданный уровень, поступающий по шине 12.

При перемещении патрубка 2 с третьего выхода датчика 6 импульсов на вход измерителя 13 скорости патрубка поступают сигналы, которые затем поступают на первый вход элемента И-НЕ 14 измерителя 13 скорости с дискретностью 1 мм хода патрубка. С выхода элемента И-НЕ 14 сигналы поступают на счетный вход счетчика

15 скорости. Счет импульсов в нем производится в течение 1 с. На выходе счетчика 15 скорости формируется код скорости перемещения патрубка 2, который каждый раз после истечения секундного диапазона перезаписывается в регистр 16 записи.

Величина измеренной скорости с выхода регистра 16 записи через цифроаналоговый преобразователь 17 поступает на самопишущий прибор 18 и непосредственно с выхода регистра

16 записи — на третий вход показывающего прибора 8, где индицируется текущее значение скорости патрубка 2.

После перезаписи содержимого счетчика 15 скорости в регистр 16 записи счетчик 15 обнуляется, при этом на входы дешифратора 19 кода поступает сигнал нулевого уровня и на выходе элемента ИЛИ 20 также будет сигнал

"0". Этим сигналом триггер 21 отсчета устанавливается в единичное состояние. Сигнал " 1" с прямого выхода триггера 21 отсчета разрешает прохождение импульсов от датчика 6 через первый вход элемента И-НЕ 14 на счетный вход счетчика 15 скорости. Последний производит отсчет импульсов с дискретностью 1 мм хода всасывающего патрубка 2. По окончании времени; равном 1 с от начала поступления импульсов на счетный вход счетчика

15 скорости, триггер 2 1 отсчета задним фронтом секундного импульса с первого выхода делителя 22 частоты устанавливается в нулевое состояние.

Сигнал ."0" с прямого выхода триггера

1482957

21 отсчета накладывает запрет на элемент И-НЕ 14 и сигналы от датчика 6 импульсов на счетный вход счетчика 15 скорости не проходят.

Тактовые импульсы с второго выхода делителя 22 частоты от генератора

23 тактовых импульсов поступают на

С,-вход первого D-триггера 24. С инверсного выхода триггера 21 отсчета сигнал "1" с R-входов первого и второго D-триггеров 24 и 25 снимает запрет. На выходе первого элемента И

26 формируется сигнал, по которому производится перезапись содержимого 15 счетчика 15 скорости в регистр 16 записи. После этого на выходе второго элемента И 27 формируется сигнал, по которому обнуляется счетчик 15 скорости. Процесс измерения скорости 2р хода патрубка 2 вакуум-камеры 1 повторяется до полного останова.

В конце процесса вакуумирования вакуум-камеру 1 с всасывающим патрубком 2 поднимают в исходное поло- 25 . жение, при этом патрубок 2 выводится из ковша 3 с металлом. При переходе торца патрубка 2 через уровень металла в ковше счетчик 9 амплитуды качания сигналом с первого выхода дат- 3р чика 6.импульсов сбрасывается в "О".

Таким образом, при опускании или подъеме вакуум-камеры 1 торец патрубка всегда проходит через зону отсчета (реперную точку). Счетчик 9 сбрасывается в "О", исключая возможность накопления ошибок от случайных помех.

Устройство может быть реализовано как аппаратным, так и программным пу- » тем на базе микропроцессорной техники или на программируемом контроллере типа МУ 58.02.

Предлагаемое устройство позволяет производить непрерывный контроль амплитуды качания вакуум-камеры и числа ходов на протяжении всего цикла вакуумирования, а также повысить точность измерения скорости перемещения патрубка, Наличие нескольких зон отсчета (реперных точек) позволяет уп50 ростить начальную настройку положения торца всасывающего патрубка относительно уровня металла в ковше. Это позволяет повысить точность коррекции положения торца патрубка и выставлять любое необходимое значение зон отс:ета (реперных точек) относительно зеркала металла.

Ожидаемый эффект в результате использования предлагаемого устройства по сравнению с известными определяется точностью контроля положения всасывающего патрубка относительно уровня металла на протяжении всего цикла вакуумирования, что позволяет вести оптимальный процесс вакуумирования, а также снизить время на доводку марок стали с отклонением химсостава.

Формула из обретения

Устройство автоматического контроля режимов работы порционного вакууматора преимущественно с вакуумкамерой с всасывающим патрубком, погружаемым в ковш с металлом, механизмом перемещения вакуум-камеры, содержащее датчик импульсов, счетчик числа ходов, выход которого соединен с входом показывающего прибора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения скорости перемещения патрубка, непрерывного контроля амплитуды качания вакуум-камеры и числа циклов качания, в него введены счетчик амплитуды качания, компаратор, коммутатор, измеритель скорости патрубка, содержащий элемент И-НЕ, счетчик скорости, регистр записи, цифроаналоговый преобразователь, самопишущий прибор, де-. шифратор кода, элемент ИЛИ, триггер отсчета, делитель частоты, генератор тактовых импульсов, первый и второй

О-триггеры, первый и второй элементы

И, причем первый выход датчика импульсов соединен с R-входом счетчика амплитуды качания, суммирующий (+) и вычитающий (-) входы которого соответственно соединены с вторым и третьим выходами датчика импульсов, а разрядные выходы счетчика ампли †„ туды качания соединены с В-входами компаратора, А-входы которого соединены с разрядными выходами коммутатора, информационный вход которого соединен с шиной задания верхнего уровня погружения патрубка, управляющий вход коммутатора соединен с третьим выходом датчика импульсов и через вход измерителя скорости патрубка — с первым выходом его элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом счетчика скорости, выход которого соединен с D-входом

1482957

Составитель А.Абросимов

Редактор М.Петрова Техред M.Дидык Корректор С.Ыекмар

Заказ 2786/2 1 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Рауш кая наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". -г.ужгород, ул. Гагарина,101 регистра записи, выход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен с самопишуп,им прибором и непосредственно с третьим входом пока5 зывающего прибора, выход счетчика скорости также соединен через дешиф- ратор кодов и элемент ИЛИ с S-входом триггера отсчета, прямой выход которого соединен с вторьм входом. элемента И-HF. а Р-вход — с первым выходом делителя частоты, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй выход делителя .частоты соединен с С-входом первого

D-триггера, К-вход которого соединен с инверсным выходом триггера отсчета и с R-входом второго D — триггера,Свход которого соединен с инверсным выходом первого D-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с S-входом регистра записи, а второй вход первого элемента И вЂ” с инверсным выходом второго

D-триггера, прямой выход и С-вход которого соответственно соединены с первым и вторым входами второго элемента И, выход которого соединен с

R-входами счетчика скорости,