Устройство для контроля производительности оборудования, например, печей

Устройство для контроля производительности оборудования, например, печей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОrI ÈÑАНИЕ 94О193

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 08. 04. 81 (21) 3270199/18-24 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет (51) М. Кд.

G 07 С 3/10//

С 21 D 9/70

Ваударетееильй камитет

СССР ла делам изабретеиий и атерытий

Опублнковано30.06.82. Бюллетень № 24 (53) удК681 178 (088.8) Дата опубликования описания 30.06 .82 с

С. M. Кулаков, Е. A. Щелоков, В. M. Рассадий и В. В. Зимин

Сибирский ордена Трудового Красного Знамени. металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Astopb> изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

ОБОРУДОВАНИЯ, НАПРИМЕР, ПЕЧЕЙ

Изобретение относится к регулированию технологических процессов в аг; регатах с дискретной высокоинтенсивной выдачей обработанных изделий и может быть использовано в черной или цветной металлургии в системах автоматического и автоматизированного управления тепловым режимом печей для нагрева заготовок, труб, слябов и других изделий.

Известно устройство для контроля и регистрации работы оборудования, содержащее датчик, генератор импульсов синхронизации, подключенный к одному из входов цифропечатного блока, другой вход которого соединен с табло и с входом блока памяти, накоf питель информации и коммутатор, один вход которого соединен с датчиком, а другие - с генератором импульсов зо синхронизации, а выходы коммутатора. подключены к входам накопителя инфор мации, выход которого соединен с таб1 ло и с одним из входов блока памяти, 2 другой вход которого подключен к соответствующему выходу коммутатора, один из выходов которого соединен с табло (1).

Однако данное устройство не контролирует .временные интервалы между выдачей очередных иэделий и не формирует соответствующий сигнал в систему автоматического регулирования работы агрегата, а также не пригодно для использования в системах автоматического контроля и регулирования работы промышленных печей.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля производительности печей, содержащее датчик выдачи изделий, подключенный к одному иэ входов блока управления, генератор опорной частоты, соединенный непосредственно и через делитель частоты с другими входами блока, счетчик импульсов, измеряющий временные интервалы между моментами выдачи изделий, реверсивный ° счетчик и

3 94019 подключенные к входам блока управления элемент запрета, элемент сравнения, узел блокировки и преобразователь код — напряжения. ()но реализует формулу экспоненциального сглаживателя первого порядка (2).

Для известного устройства характерна повышенная чувствительность к резким броскам текущего временного интервала между очередными изделиями !О и к точности установления начального значения среднего времени выдачи из печи заданного количества изделий.

Устройство длительное время "помнит" отдельные броски и ошибки определения начальных значений, тем самым внося искажения в оценку текущего значения производительности печи, Во время простоя печи указанное устройст. во выдает сигнал соответствующей ненулевой производительности печи в то время, как действительная производительность равна нулю. Кроме того, оно не полно использует сигналы датчика выдачи изделий, а именно не контроли- 5

Рует простои печи.

Цель изобретения — повышение точности и помехозащищенности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик выдачи изделий, генератор импульсов, счетчик импульсов, узел блокировки, первый вход которого соединен с выхо дом элемента сравнения, преобразователь код — напряжение и блок деления, 35 введены коммутатор, регистры, мажоритарный блок, узел обнуления, элементы

НЕ, И, счетчик простоев, индикатор простоев печи и регистратор, датчик выдачи изделий подключен к входу эле40 мента НЕ, первым входом счетчика импульсов, коммутатора, мажоритарного блока и второму входу узла блокировки, выход которого соединен с вторым входом счетчика импульсов, выход которо.

45 го соединен с первым входом элемента сравнения и с.вторым входом коммутатора, выходы которого подключены к пер вым входам трех регистров, вторые входы которых соединены с выходом блока обнуления, соединенного с первым входом четвертого регистра, второй вход которого подключен к выходу мажоритарног0 блока, выходы первых трех регистров соединены с соответствующими входами мажоритарного блока, выход 55 четвертого регистра соединен с входом блока деления, выход которого подключен к входу преобразователя код — напряжение, выход которого соединен с регистратором, выход элемента сравнения подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, к входу узла обнуления, выход элемента И подключен к первому входу счетчика простоев, второй вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого подключен к третьему входу счетчика импульсов, выход счетчика простоев, печи соединен с индикатором простоев

Работа устройства осуществляется в соответствии с формуло: расчета скользящей медианы по трем измерен.;— ям: М„ = med(N, NÄÄ, K„z}, где

N — сигнал, соответствующий оценке сглаженного значения интервала между двумя следующими друг за другом изделиями после i-ой выдачи; М„, М„.(, N . — сигналы, соответствующие текущ,м временным интервалам

t q -a между (1 — 1}-й и i-й, (i-2}-й и (i — 1}-й, (i-3}-й и (i-2}-й выдачами;

N „- = fo . t<, где Х вЂ”. частота импульсов генератора; t = 0, 1, 2,...— порядковый номер выдачи, med — оператор определения медианы (оператор мажорирования}.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Схема содержит датчик 1 выдачи изделий, выход которого соединен с одним из управляющих входов счетчика

2 импульсов (измерителя временных интервалов), одним входом узла 3 блокировки, с входом элемента НЕ 4, с управляющим входом коммутатора 5, а также с одним из входов мажоритарного блока 6. Выходы генератора 7 импульсов соединены с входами счетчика

2 импульсов и счетчика 8 простоев.

Выход счетчика 2 импульсов подключен к входу элемента 9 сравнения и коммутатора 5. Выход элемента 9 сравнения соединен с вторым входом узла 3 блокировки, с одним входом элемента

И 10 и с узлом 11 обнуления регистров. Другой вход элемента И соединен с выходом элемента НЕ 4. Выход элемента И 10 подключен к управляющему входу счетчика 8. K выходу последнего подключен индикатор 12 простоев.

Выходы коммутатора 9 соединены с одним из двух входов региcòðîâ 13-15.

Вторые же входы регистров подключены к выходу узла 11. Выходы регистров

13-15 связаны с мажоритарным блоком

940193 6 датчика 1 элемент 9 сработал (т. е.

N„. > N ), то он включает узел 3 блокировкй, который останавливает счетчик

2 и включает узел 11 обнуления регистs ров 13-16, а также элемент И 10, выходной сигнал которого запускает. счетчик 8, который может быть остановлен только после поступления очередного сигнала датчика 1. Содержимое счетчика 8 для операторов печи отображается индикатором 12. В на, чале каждой смены или в другое обусловленное время они могут обнулять счетчик подачей сигнала сброса S.

Медианное значение на множество сигналов N„, N„ „, Х„.,, содержащихся в регистрах 13-15, в момент i-ой выдачи изделия из печи определяется мажоритарным блоком 6. Оно переноситя 2о ся в регистр 16. Производительность печи измеряется числом изделий, выданных из нее за скользящий час.

Она имеет размерносты „, l.Äëÿ ее опг цн ределения в блоке 17 осуществляется

25 деление константы N на содержимое регистра 16. Производительность печи регистрируется самопишущим регистратором 19. Поэтому выходной сиг— нал блока 17 преобразуется в аналогово вую форму с помощью преобразователя

18 код — напряжение. Последний имеет дополнительный выход Ц, который используется в системе регулирования теплового режима печи.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность контроля производит льности печи, что в свою очередь позволяет значительно улучшить работу системы автоматического регулирования теплового режима печи с точки зрения экономии топлива. С помощью указанного устройства можно вести побригадный учет простоев печи, кото.рый позволяет оценивать качество работы сменного персонала и за счет соответствующего планирования добиться улучшения использования агрегата.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства на одной методической нагревательной печи, в зависимости от ее мощности, составляет 5-10 тыс. руб. в год и заключается в снижении расхода топлива на 2-3i и уменьшении текущих простоев печи на 3-5>.

6, подключенным своим единственным выходом к одному из двух входов регистра 16, второй вход которого подключен к узлу 11. Вход блока 17 деле ния связан с регистром 16, а выход с преобразователем 18 код — напряжение. Регистратор 19 подключен к выходу преобразователя 18. На один из двух входов элемента 9 сравнения, Х подается сигнал N., соответствующий максимально допустимому интервалу между очередными изделиями, необходимому для разграничения простоев и задержек в работе печи. На один из входов блока 17 деления подается сигнал Х, соответствующий отрезку времени в один час. Второй выход пре образователя 18 код - напряжение необходим для выдачи сигнала 11 ы„ в систему автоматического регулировани теплового режима печи. Сигнал S вводит оператор при необходимости сброса (обнуления) счетчика 8.

Устройства работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчики 2 и

8 установлены в нулевое положение, регистры 13-16 содержат нули. После включения устройства первый сигнал датчика 1 подается на элемент HE 4, счетчик 2, узел 3 блокировки, коммутатор 5 и мажоритарный блок 6. С его появлением обнуляется вход узла 3 блокировки, подключается через комму татор 5 выход счетчика 2 к одному из трех регистров (например, 13), обнуляется содержимое счетчика 2, включается мажоритарный блок 6 и запуска ется счетчик 2 в режим суммирования.

По ходу суммирования содержимое счет чика 2 переносится в регистр 13, а в элементе 9 сравнивается с константой

N-. Если до поступления второго сиг%

1 нала датчика 1 элемент 9 не сработал (т. е. N„. < N„ ), то этот сигнал, ка и в предыдущем случае, подается на элемент НЕ 4 и узел 3. Он же позволя ет остановить процесс суммирования в счетчике 2, подключить через комму татор 5 выход счетчика 2 к регистру

14, обнулить содержимое счетчика 2, включить блок 6 и перезапустить счет чик 2. При поступлении третьего и последующих сигналов порядок работы не меняется. Регистры 13-15 поочеред но заполняются новыми значениями сигналов.

Если же до поступления второго, третьего или последующих сигналов

Формула изобретения

Устройство для контроля производительности оборудования,. например

94 печей, содержащее датчик выдачи изделий, генератор импульсов, счетчик импульсов, узел блокировки, первый вход которого соединен с выходом элемента сравнения, преобразователь коднапряжение и блок деления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и помехозащищенности устройства, в него введены коммутатор, регистры, мажоритарный блок, узел обнуления, элементы НЕ, И, счетчик простоев, индикатор простоев и регистратор, датчик выдачи изделий подключен к входу элемента НЕ, первым входам счетчика импульсов, коммутатора, мажоритарного блока и второму входу узла блокировки, выход которого соединен с вторым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения и с вторым входом коммутатора, выходы которого подключены к первым входам трех регистров, вторые входы которых соединены с выходом блока обнуления, соединенного с первым входом четвертого регистра, второй вход которого подключен к выхо0193 8 ду мажоритарного блока, выходы первых трех регистров соединены с соответствующими входами мажоритарного блока, выход четвертого регистра соединен с входом блока деления, выход которого подключен к входу преобразователя код - напряжение, выход которого соединен с регистратором, выход элемента сравнения подключен к герво1О му входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента

НЕ, с входом узла обнуления, выход элемента И подключен к первому входу счетчика простоев, второй вход кото15 рого соединен с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого подключен к третьему входу счетчика импульсов, выход счетчика простоев соединен с индикатором простоев. го

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 494754, кл. С 07 С 3/08, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 516073, кл. G 07 С 3/10, 1975 (прототип). филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4