RU1786114C - Устройство контрол массы металла, прошедшего через вакуумкамеру при вакуумировании - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  автоматизации процесса вакуумировани  стали и может быть использовано при исследовании процессов вакуумной обработки в сталеплавильном производстве дл  различных марок стали. Датчиком 6 перемещени  определ ют текущее положение вакуум-камеры . При нахождении вакуум-камеры в заданном верхнем и нижнем положени х фиксируют в блоках 16 и 17 пам ти массу Gi и Ga соответственно металла в ковше 3, котора  измер етс  датчиком 14. В вычитате- ле 18 производ тс  определени  разности ДС Gi - G2 за вычетом поправок на массу, записанную в блоке 25 пам ти. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматизации процесса вакуумировани  стали.в вакуумных установках порционного типа и может быть использовано при исследовании процессов порционного вакуумировани  в сталеплавильном производстве дл  различных марок стали..

Цель изобретени  - повышение точности контрол  массы порции металла, запол- н ю Щего вакуум-камеру за каждый цикл вакуумировани . осуществлени  непрерывногоконтрол 8 металла, прошедшего через вакуум-камеру по ходу вакуумировани . .; ... . .

На фиг. 1 приведена диаграмма изменени  массы металла в ковше в процессе ва- куумировани ; на фиг. 2 - блок-схема устройства.

Устройство контрол  массы металла, прошедшего через вакуум-камеру при ваку- умировании преимущественно через вакуум-камеру 1 с всасывающим патрубком 2, погруженным в ковш 3 с металлом, содержит механизм 4 перемещени  вакуум-камеры , кинематический соединенный через редуктор 5 с датчиком 6 перемещени , первый вход которого соединен с R-входом реверсивного счетчика 7, суммирующий (+) и вычитающий (-) входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами датчика 6 перемещени , а разр дные выходы реверсивного счетчика 7 - с первыми входами первой и второй схем совпадени  8 и 9, вторые входы которых соединены соответственно с шиной 10 задани  верхнего рабочего положени  и шиной 11 задани  нижнего рабочего положени , а выходы их с входами соответственно первого и второго одновибраторов 12 и 13, датчик 14 массы, соединённый последовательно с аналого- цифровым преобразователем 15, первый и второй блоки пам ти 16 и 17, вычитатель 18, триггер 19, третий одновибратор 20, накапливающий сумматор 21, первый и второй блоки регистрации 22 и 23, причем разр д-, ные выходы аналого-цифрового преобразовател  15 соединены с информационными входами первого и второго блоков пам ти 16 и 17, управл ющие входы которых соединены соответственно с выходами первой и второй схем совпадени  8 и 9. Выходы первого и второго блоков пам ти 16 и 17 поразр дно соединены соответственно с первым и вторым входами вычитател  18, управл ющий вход которого соединен с выходом второго одновибратора 13 и R-входом триггера 14, S-вход которого соединен с выходом первого одновибратора 12, а пр мой выход триггера 19 через третий одновибратор 20 соединен с входами сброса первого

и второго блоков пам ти 16 и 17 и управл ющим входом накапливающего сумматора 21, информационный вход которого соединен с входом первого блока 22 регистрации,

а выход сумматора 21 - с входом второго блока 23 регистрации.

В устройство введены второй вычитатель 24, третий блок пам ти 25, счетчики 26 циклов, причем выход первого вычитател 

0 18 соединен с А-входом второго вычитател  24, управл ющий вход которого соединен с выходом второго одновибратора 13. выход второго вычитател  24 соединен с информационными входом накапливающего сумма5 тора 21 и входом первого блока регистрации. Вход второго вычитател  24 соединен с выходом третьего блока 25 пам ти , по 3-вУоду которого записываетс  исходное значение коррекции, а адресный А-вход

0 которого соединен с выходом счетчика 26 циклов. Счетный вход последнего, соединен с выходом второго одновибратора 13. Механизм 4 перемещени  вакуум-камеры может иметь различные модификации.

5 В качестве датчика 6 перемещени  может быть использовано любой известный датчик со схемой формировани  импульсов на шинах(+)и(-) в зависимости от направлени  перемещени  вакуум-камеры.

0 Счетчик 7 положени  представл ет собой схемы, выполненную на элементе К155ИЕ6.

Схемы совпадени  8 и 9 можно выполнить на элементах К555СП1.

5 Одновибраторы 12, 13 и 20 формируют импульсы по заднему фронту, поступающих сигналов на их входы и могут быть реализованы на микросхемах .типа К155АГХ или К155АГЗ,

0 .. . Датчик 12 массы представл ет собой си- лоизмерительный датчик типа ДСТ-9035.

В. качестве-анало.го-цифрового преобразовател  15 может быть применена микросхема К1108ПВ1.

5 Блоки 16 и 17 пам ти могут быть реализованы на любых специализированных узлах или по стандартных микросхемах типа К155ИР1, К555ИР26.

, Вычитатели 18 и 24 представл ют собой

0 любой известный блок комбинационного типа и может быть выполнен на специализированных узлах или на микросхемах.

Сумматор 21 представл ет собой накапливающий тип и может быть реализован по

5 известным схемам с применением регистров пам ти или на специализированных узлах , например УБСР-ДИ.

.В качестве блоков 22 и 23 регистрации могут быть применены цифровые дисплеи или другие узлы. Блок 25 пам ти можно реализовать на микросхеме типа К588РР11 или К573РФ21, а также др.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом процесса вакуумирова- ни  вакуум-камеры 1 с всасывающим патрубком 2 из исходного положени  опускают в ковш 3 с металлом при помощи механизма 4 перемещени  вакуум-камеры, который через редуктор 5 кинематически св зан с датчиком 6 перемещени . Настройка механизма 4 производитс  установкой датчика 6 так, что по R-входу реверсивного счетчик 7 устанавливаетс  в О. В этот момент торец патрубка 2 входит в металл, а реверсивный счетчик 7 на разр дных выходах имеет нулевой код.

При продолжении опускани  вакуум-камеры с всасывающим патрубком 2 в ковш 3 с металлом на втором и третьем выходах датчика 6 перемещени  формируютс  сигналы , которые поступают на суммирующий (+) и вычитающий (-) входы реверсивного счетчика 7. На разр дных выходах последнего вырабатываетс  код, пропорциональный величине перемещени  вакуум-камеры 1 с всасывающим патрубком 2. Сформированный на выходах реверсивного счетчика 7 код поступает на первые входы первой и второй схем соединение 8 и 9, На вторые входы этих схем совпадени  по шинам 10 и

11 задани  поступает соответственно верхнее рабочее положение и нижнее рабочее положение. Это задание может поступать либо непосредственно от АСУ ТП при автоматическом режиме, либо с пульта управлени  (не показан) в режиме Совет мастеру, По заднему фронту сигналов схем совпадени  8 и 9 первый и второй одновибраторы

12 и 13 формируют импульсы.

С выхода датчика 14 массы сигнал, пропорциональный массе GI БРУТТО ковша с металлом, поступает на вход аналого-циф- рового преобразовател  15, где преобразуетс  в цифровой код.

При достижении торцом патрубка 2 уровн  погружени  в металл, равного заданному по шине 10 верхнему рабочему положению , на выходе первой схемы совпадени  8 формируетс  сигнал. По переднему фронту этого сигнала измеренна  в этот момент начальна  масса GI Брутто ковша с металлом перезаписываетс  в первый блок пам ти 16 и хранитс  в нем.

При достижении требуемого разрежени  в вакуум-камере 1 патрубок 2 продолжает опускатьс  в ковш 3 с металлом. С этого момента за счет разности давлени  в ковше и в вакуум-камере металл из ковша по ходу погружени  засасываетс  через патрубок 2

порци  металла в вакуум-камеру 1 и заполн ет ее нижнюю-часть. Заполнение вакуум- камеры металлом прекращаетс ; когда торец патрубка достигает глубины погруже- ни , равной заданному по шине 11 нижнему рабочему положению. За врем  погружени  патрубка в вакуум-камеру поступает только часть металла (порци ) из ковша. Масса этой порции под действием вакуума отрываетс 

от начальной массы Брутто ковша с металлом и датчик 14 фиксирует уже новое значение G2 массы Брутто ковша с металлом.

В этот момент срабатывает втора  схема совладени  9 и на выходе ее формируетс  сигнал. По переднему фронту этого сигнала код нового значени  G2 массы Брутто ковша с выхода аналого-цифрово- го преобразовател  15 перезаписываетс  во второй блок 17 пам ти и хранитс  в нем

до очередного вычислени .

По импульсу, сформированному вторым одновибратором 13, значени  масс GI и G2 с выходов первого и второго блоков 16 и 17 пам ти поступают на входы вычитател  18,

где от начальной массы GI Брутто вычитаетс  новое значение массы G2 Брутто, Эта разность GI - 62 A G  вл етс  массой порции металла, поступившего в вакуум-камеру на обработку.

Одновременно второй одновибратор 13 устанавливает 19 в О и на выходе третьего одновибратора 20 формируетс  импульс. По переднему фронту этого импульса включаетс  накапливающий сумматор 21, информаци  на который и с которого заведена соответственно на первый и второй блоки 22 и 23 регистрации..Вычисленна  масса G в зычитателе 18 корректируетс  вторым вы- читателем 24 на заданную величину. В сумматоре 21 скорректированные значени  массы AG порции металла суммируютс  с набегающим итогом за каждый цикл вакуу- мировани  и выводитс  на второй блок 23 регистрации.

По окончании вычислени  по заднему фронту импульса с выхода третьего-одно- вибратора 20 первый и второй блоки 16 и 17 пам ти устанавливаютс  в О и устройство готово и следующему циклу вакуумировани .

Диаграмма динамики изменени  показаний весов сталевоза в процессе вакууми- ровани  приведена на фиг. 1.

Когда торец патрубка 2 вакуум-камеры 1 находитс  в заданном нижнем рабочем положении, показани  датчика 14 массы (точка К) минимальное, т.к. произошел забор порции металла.

При движении вакуум-камеры вверх за- сасанный металл начинает вытекать из вакуум-камеры в ковш 3. Сигнал датчика 14 массы будет возрастать (участок K-L),

Когда торец патрубка 2 достигает заданного верхнего рабочего положени  и останавливаетс  в этом положении, то сигнал с выхода датчика 14 массы стабилизируетс 1 (участок L-M).

После обработки паузы вакуум-камера начинает движение вниз. В этот момент происходит засасывание металла вакуум- камерой, но сигнал с выхода датчика 14 массы возрастает (участок M-N). Это объ сн етс  воздействием вакуум-камеры через металл в ковше на датчик массы на

основании закона Архимеда и Ш-го закона Ньютона и зависит от различных марок стали и сплавов.

На участке N-P вакуум-камера движетс  вниз. При этом засасываетс  очередна  порци  металла, сигнал с выхода датчика 14 массы уменьшаетс  до минимальной.

Второй вычитэтель 24 производит коррекцию путем вычитани  от каждой вычисленной порции AG значение массы на

участке M-N (фиг. 1). Исходное значение коррекции в зависимости от номера цикла, марок сплавов на этом участке записываетс  в третий блок 25 пам ти заранее при подаче сигнала на 3-й вход его. Выбор этих значений масс на каждом цикле вакуумиро.- вани  производитс  кодом с выхода счетчика 26 циклов. Счетчик 26 циклов запускаетс  сигналом с выхода второго од- новибрэтора 13.

При подъеме вакуум-камеры происходит быстрый слив захваченной порции ДО металла в ковш. Процесс вакуумировани  продолжаетс  до тех пор, когда масса проходимого через вакуум-камеру металла достигает своего максимального значени .

Практическа  реализаци  устройства может быть осуществлена как аппаратным, так и программным путем на программируемом контроллере, например МУ58.02.

Применение предложенного устройства позвол ет контролировать массу порции металла, поступающего в вакуум-камеру, непосредственно по ходу процесса вакуумировани  с учетом угара элементов и добавок сыпучих материалов. При этом .повышаетс  точность контрол , исключаютс  субъективные оценки массы.

Эффективность от внедрени  устройства определ етс  за счет повышени  качества металла, обеспечени  стабильности процесса вакуумировани  и его контрол .

Claims (1)

1. Формула и з обретени 

   Устройство контрол  массы металла, прошедшего через вакуум-камеру при вакуумировании преимущественно через вакуум-камеру с всасывающим патрубком, погруженным в ковш с металлом, механизмом перемещени  вакуум-камеры, содержащее датчик перемещени , кинематически

   соединенный через редуктор с механизмом перемещени , первый вход которого соединен с R-входом реверсивного счетчика, суммирующий (+) и вычитающий (-) входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами датчика перемещени , а разр дные выходы реверсивного счетчика - с первыми входами первой и второй схем совпадени , вторые входы которых соединены соответственно с шиной задани  верхнего рабочего положени  и шиной задани  нижнего рабочего положени , а выходы их-с входами соответственно первого и второго одновибраторов, датчик массы, соединенный последовательно с эналогоцифровым преобразователем, первый и второй блоки пам ти, вычитэтель, триггер, третий одновибратор, накапливающий сумматор , первый и второй блоки регистрации, причем разр дные выходы аналого-цифрового преобразовател  соединены с информационными входами первого и второго блоков пам ти, управл ющие входы которых соединены соответственно с выходами первой и второй схем совпадени , выходы

   первого и второго блоков пам ти поразр дно соединены соответственно с первым и вторым входами вычитател , управл ющий вход которого соединен с выходом второго одновибратора и R-входом триггера, S-вход

   которого соединен с выходом первого одно- вибратора, а пр мой выход триггера через третий одновибратор соединен с входами сброса первого и второго блоков пам ти и с управл ющим входом накапливающего сумматора , информационный выход которого соединен с выходом вычитател  и входом первого блока регистрации, а выход сумматора - с входом второго блока регистрации, отличающеес  тем, что, с целью

   повышени  точности контрол  массы порции металла, заполн ющего вакуум-камеру за каждый цикл вакуумировани , осуществлени  непрерывного контрол  массы металла , прошедшего через вакуум-камеру по

   ходу вакуумировани , в него введены второй вычитатель, третий блок пам ти и счетчик циклов, причем выход первого вычитател  соединен с А-входом второго вычитател , управл ющий вход которого соединен с выходом второго одновибратора. а

   выход с информационным входом накапливающего сумматора и входом первого блока регистрации, В-вход второго вычитател  соединен с выходом третьего блока пам ти.

   адресный А-вход которого соединен с выходом счетчика циклов, счетный вход которого соединен с выходом второго одноаибратора .