CS251432B1 - Zařízení pro číslicové vyhodnocení dráhy pohybu elektrod - Google Patents

Abstract

Zařízení prostřednictvím tachodynama realizuje vyhodnocení dráhy pohybu. Lze jej využit pro rozpoznání stavu odkrytí oblouku u elektrické obloukové pece na základě vyhodnocení dráhy pohybu elektrod. Výstup z tachodynama mechanicky spřaženého se stejnosměrným motorem pro pohon elektrod je připojen přes obvod absolutní hodnoty a napěťově-kmitočtový převodník na kmitočtově vstupy prvního a druhého hradla a přes blok pro rozlišení směru pohybu elektrod jednak přímo s řídicím vstupem prvního hradla a jednak přes první invertor s řídicím vstupem druhého hradla. Na blokovací vstupy hradel je přes komparátor připojen napěťově - kmitočtový převodník. Výstupy hradel jsou spojeny s čitacími vstupy programovatelných čítačů. Zařízení dále obsahuje hodinový generátor, spojený přes dělicku deseti a děličku dvěma jednak se dvěma ří­ dicími vstupy prvního čítače, jednak přes druhý invertor se dvěma řídicími vstupy druhého čítače a přes zpožčtovací obvod na port, jehož výstup je spolu s výstupy čítačů připojen na datovou sběrnici mikropočítače, jehož řídicí sběrnice ovládá řídicí vstupy čítačů a portu.

Description

Vynález se týká zařízení pro číslicové vyhodnocení dráhy pohybu elektrod, a to jak absolutní hodnoty dráhy, tak i vyhodnocování přírůstků dráhy pohybu jednotlivých elektrod elektrické obloukové pece, kde pohyb elektrod je řízen tyristorově. Účexem tohoto zařízení je získání základních příznaků pro rozpoznání stavu odkrytí oblouku během údobí natavovéní.

V současné době se dráha pohybu elektrod u obloukové elektrické pece během provozu pece nevyhodnocuje. Experimentální způsoby vyhodnocení dráhy prostřednictvím potenciometrických vysílačů nebo inkrementálních rotačních vysílačů lze využít v technicky náročném prostředí obloukové pece jen krátkodobě*

I když moderní provedení inkrementálních snímačů umožňuje použití v klimatických a prašných podmínkách v hutích, zůstává nevyřešena otázka jejich dodatečného zabudování ke kompaktnímu celku pohonu s převodovkou a šnekovým nebo lanovým převodem na ramena elektrod.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením pro číslicové vyhodnocení dráhy pohybu elektrod, kde součástí tyristorového pohonu pro řízení pohybu těchto elektrod je převodník střídavého proudu a tachodynamo, s nímž je mechanicky spojen stejnosměrný motor, podle vynálezu. Podstata tohoto zařízení spočívá v tom, že výstup z tachodynama je připojen na vstup obvodu absolutní hodnoty a současně na vstup bloku pro rozlišení směru pohybu elektrod. Výstup obvodu absolutní hodnoty je připojen na vstup napěťově-kmitočtového převodníku, jehož výstup je spojen s kmitočtovým vstupem prvního hradla a současně s kmitočtovým vstupem druhého hradla. Výstup bloku pro rozlišení směru pohybu elektrod je připojen na řídicí vstup prvního hradla

251 432 a současně na vstup prvního invertoru, jehož výstup je připojen na řídící vstup druhého hradla. Výstup z převodníku střídavého proudu je spojen se vstupem komparátoru, jehož výstup je připojen na blokovací vstup prvního hradla a současně na blokovací vstup druhého hradla, jehož výstup je dále připojen na druhý čítači vstup prvního programovatelného čítače a současně na dru hý čítači vstup druhého programovatelného čítače. Výstup prvního hradla je přiveden na první čítači vstup prvního programovatelného čítače a současně na první čítači vstup druhého programovatelného čítače. Výstup z generátoru hodin, který je další součástí zařízení, je přiveden na děličku deseti, jejíž výstup je přiveden na vstup děličky dvěma, jejíž výstup je připojen na první řídicí vstup a na druhý řídicí vstup prvního programovatelného čítače a současně na vstup zpožďovacího obvodu a na vstup druhého invertoru, jehož výstup je připojen na první řídicí vstup a na druhý řídicí vstup druhého programovatelného čítače. Výstup zpožďovacího obvodu je spojen s datovým vstupem portu, jehož datový výstup je připojen na datovou sběrnici mikropočítače. Datový výstup prvního programovatelného čítače a datový výstup druhého programovatelného čítače jsou současně připojeny na datovou sběrnici mikropočítače. Řídící sběrnice mikropočítače je připojena na třetí řídicí vstup prvního progra movatelného čítače a současně na třetí řídicí vstup druhého pro gramovatelného čítače a dále na řídicí vstup portu.

Vyšší účinek vynálezu se projevuje v technicko-ekonomickém v

přínosu, nebot tachodynamo se stejnosměrným motorem je součástí tyristorově řízeného pohonu pro pohyb elektrod a vývody z tacho dynama jsou již vyvedeny do prostoru měřicího a řídicího mikropočítače. Není tedy nutné doplňovat strojní zařízení dalšími nákladnými inkrementálními snímači včetně napájecích a měřicích kabelů a současně odpadnou náročné úpravy pro mechanické spojení hřídelů inkrementálních snímačů s pohybovým ústrojím ramen pece. Navíc lze toto zařízení pro vyhodnocování dráhy pohybu elektrod využívat průběžně během natavovéní a ne jen krátkodobě jako tomu bylo doposud.

-3 251 432

Příklad zařízení pro číslicové vyhodnocení dráhy pohybu elektrod podle vynálezu je blokově znázorněn na přiloženém výkresty.

Zařízení se skládá z tachodynama 2, které je mechanicky spřaženo se stejnosměrným motorem 1 pro pohon elektrod. Výstup z tachodynama 2 je připojen na vstup obvodu % absolutní hodnoty a současně na vstup bloku 6 pro rozlišení směru pohybu elektrod. Výstup obvodu 2 absolutní hodnoty je připojen na vstup napěťově-kmitočtového převodníku 2» jehož výstup je přiveden na kmitočtový vstup prvního hradla 12 a současně na kmitočtový vstup druhého hradla 15« Výstup z bloku 6 pro rozlišení směru pohybu elektrod je přiveden na řídicí vstup prvního hradla 12 a současně na vstup prvního invertoru 10, jehož výstup je spojen s řídicím vstupem druhého hradla 15» Výstup z převodníku střídavého proudu 2 je připojen na vstup komparátoru 7, jehož výstup je spojen s blokovacím vstupem prvního hradla 12 a současně s blokovacím vstupem druhého hradla 12.· Výstup druhého hradla 15 je přiveden na druhý čítači v stup prvního programovatelného čítače 16 a současně na druhý čítači vstup druhého programovatelného čítače 17. Výstup prvního hradla 12 je připojen na první čítači vstup prvního programovatelného čítače 16 a současně na první čítači vstup druhého programovatelného čítače 17» Výstup z generátoru 4 hodin je spojen s děličkou deseti 8, jejíž výstup je přiveden na vstup děličky dvěma 11, jejíž výstup je přiveden na první řídicí vstup a současně na druhý řídicí vstup prvního programovatelného čítače 16 a dále na vstup zpožďovacího obvodu 15 a na vstup druhého invertoru 14. Výstup druhého invertoru. 14-jft připojen na první řídicí vstup a na druhý řídicí vstup druhého programovatelného čítače 17. Výstup zpožáovacího obvodu 15 je spojen s datovým vstupem portu 18, jehož datový výstup je připojen na datovou sběrnici 191 mikropočítače 19» Datový výstup prvního programovatelného čítače 16 a datový výstup druhého programovatelného čítače 17 jsou současně připojeny na datovou sběrnici 191 mikropočítače 19, jehož řídicí sběrnice 192 je připojena na třetí řídicí vstup prvního programovatelného čítače 16, na třetí řídicí vstup druhého programovatelného čítače 17 a na řídicí vstup portu 18.

- 4 251 432

Zařízení pro číslicové vyhodnocení dráhy pohybu elektrod . p„racuje následujícím způsobem. Z tachodynama 2, které je mechanicky spojeno se stejnosměrným motorem 1 pro pohon elektrod, je na vstup obvodu 2 absolutní hodnoty a současně na vstup bloku 6 pro rozlišení směru pohybu elektrod přivedeno napětí, jehož velikost je přímo úměrná rychlosti otáček stejnosměrného motoru 1 pro pohon elektrod a jehož polarita se mění se směrem otáček stejnosměrného motoru 1 pro pohon elektrod. Napětí z výstupu obvodu 2 absolutní hodnoty se přivádí na vstup napěíově-kmitočtového převodníku 9· Impulsy na výstupu napěíově-kmitočtového převodníku 2, jejichž kmitočet je přímo úměrný absolutní hodnotě napětí z tachodynama 2, jsou přiváděny na kmitočtový vstup prvního hradla 12 a současně na kmitočtový vstup druhého hradla 13. Logický signál z výstupu obvodu 6 pro rozlišení směru pohybu elektrod, jehož dva stavy odpovídají dvěma směrům pohybu elektrod, je přiveden na řídicí vstup prvního hradla 12 a při jednom směru pohybu elektrod blokuje průchod impulsů z napěíově-kmitočtového převodníku 2 na první čítači vstup prvního programovatelného čítače 16 a současně na první čítači vstup druhého programovatelného čítače 17. Výstup obvodu £ rozlišení * směru pohybu elektrod je zároveň přiveden na vstup prvního invertoru 10.

Logický signál z výstupu prvního invertoru IQ je přiveden na řídicí vstup druhého hradla 13 a blokuje průchod impulsů z výstupu napětově-kmitočtového převodníku na druhý čítači vstup prvního programovatelného čítače 16 a na druhý čítači vstup druhého programovatelného Čítače 17 při opačném směru pohybu v

elektrod. Průchod impulsů z výstupu napětově-kmitočtového převodníku 2 na první a druhý čítači vystup prvního programovatelného čítače 16 a na první a druhý čítači vstup druhého programovatelného čítače 17 je při přerušení oblouku současně zablokován logickým signálem přivedeným na blokovací vstup prvního hradla 12 a zároveň na blokovací vstup druhého hradla 12. z výstupu komparátoru 7, na jehož vstup je přivedeno napětí z převodníku 2 střídavého proudu. Impulsy z hodinového generátoru £ jsou přiváděny na vstup děličky deseti 8, jejiž výstup je spojen se vstupem děličky dvěma 11. Impulsy s kmitočtem rovným

- 5 251 432 jedné dvacetině kmitočtu hodinového signálu z hodinového generátoru £ jsou z výstupu děličky dvěma 11 přiváděny na první řídicí vstup a druhý řídicí vstup prvního programovatelného čítače 16 a po dobu rovnou polovině své periody blokují činnost prvního programovatelného čítače 16. Výstup z děličky dvěma 11 je zároveň přiveden na vstup zpoždovacího obvodu 15 a zároveň na vstup druhého invertoru 14, jehož výstup je přiveden na první řídicí vstup a druhý řídicí vstup druhého programovatelného čítače 17, jehož činnost je tím blokována vždy v době, kdy čítá první programovatelný čítač 16. První programovatelný čítač 16 i druhý programovatelný čítač 17 jsou naprogramovány tak, aby se vždy po odblokování automaticky inicializovaly. Mikropočítač 19, jehož řídicí sběrnice 192 je přivedena na třetí řídicí vstup prvního programovatelného čítače 16, na třetí řídicí vstup druhého programovatelného čítače 17 a na řídicí vstup portu 18, může přes datovou sběrnici 191 číst obsah prvního programovatelného čítače 16, obsah druhého programovatelného čítače 17 a datový signál z portu 18. Mikropočítač 19 vždy čte obsah toho programovatelného čítače, jehož činnost je blokována. Přečtené údaje pak odpovídají dráze, kterou vykonaly elektrody oběma směry za dobu rovnou desetinásobku periody signálu z hodinového geneg^toru 4 a nedochází ke ztrátě informace. Správný postup čtení obou programovatelných čítačů je zajištěn opakovaným čtením dat z portu 18, na jehož vstup je přiveden výstup zpožďovacího obvodu 15. Čtení dat z portu 18 se musí opakovat minimálně jedenkrát za dobu rovnou desetinásobku periody signálu z hodinového generátoru 4. Dva logické stavy datového signálu čteného z portu 18 odpovídají připravenosti prvního nebo druhého programovatelného čítače k předání dat. Zpožáovací obvod 15 zabraňuje vzniku hazardních stavů.

Využití zařízení pro číslicové vyhodnocení dráhy pohybu elektrod pro včasné rozpoznání stavu odkrytí oblouku umožňuje včasně snížení napěťového stupně pecního transformátory a tím snížení sálání tepla na vyzdívku a klenbu pece. Tím lze dosáh- nout zmenšení tepelných ztrát pece a zvýšení doby života vyzdívky.

Claims (1)

1. Zařízení pro číslicové vyhodnocení dráhy pohybu elektrod, kde součástí tyristorového pohonu pro řízení pohybu elektrod je převodník střídavého proudu a tachodynamo, s nímž je mechanicky spojen stejnosměrný motoi} vyznačující se tím, že výstup z tachodynama /2/ je připojen na vstup obvodu /5/ absolutní hodnoty a současně na vstup bloku /6/ pro rozlišení pohybu elektrod, výstup obvodu /5/ absolutní hodnoty je připojen na vstup napělově-kmitočtoVého převodníku /9/, jehož výstup je připojen na kmitočtový vstup prvního hradla /12/ a současně na kmitočtový vstup druhého hradla /13^ výstup bloku /6/ pro rozlišení směru pohybu elektrod je připojen na řídící vstup prvního hradla /12/ a zároveň na vstup prvního invertoru /10/, jehož výstup je spojen s řídicím vstupem druhého hradla /13/, výstup z převodníku střídavého proudu /3/ je připojen na vstup komparátoru jehož výstup je spojen jednak s blokovacím vstupem prvního hradla /12/ a jednak s blokovacím vstupem druhého hradla /13/, kde výstup prvního hradla /12/ je připojen na první čítači vstup prvního programovatelného čítače /16/ a zároveň i na první čítači vstup druhého programovatelného čítače /17/ a výstup druhého hradla /13/ je připojen na druhý čítači vstup prvního programovatelného čítače /16/ a zároveň na druhý čítači vstup druhého programovatelného čítače /17/, přičemž na první a druhý řídicí vstup druhého programovatelného čítače A7/ je připojen výstup druhého invertoru /14/, zapojeného na výstup sériového řetězce tvořeného po řadě hodinovým generátorem /4/, děličkou deseti /8/ a děličkou,dvěma /11/, jejíž výstup je zároveň spojen jednak s prvním a druhým řídicím vstupem prvního programovatelného čítače A6/ a jednak na vstup zpožďovacího obvodu /15/, jehož výstup je spojen s datovým vstupem portu /18/ který má datový výstup připojen na datovou sběrnici/191/mikropočítače /19/, na kterou je zároveň připojen datový výstup první ho programovatelného čítače /16/ a datový výstup druhého programovatelného čítače /17/ a řídicí sběrnice /192/ mikropočítače /19/ je připojena na třetí řídicí vstup prvního programovatelného čítače /16/, na třetí řídicí vstup druhého programovatelného čítače /17/ a na řídicí vstup portu /18/.