Изобретение относитс к металлургии , а именно, к непрерывной разливке металла. Известно устройство, дл автомати ческого управлени машиной непрерывного лить заготовок, содержащее последовательно соединенные измеритель уровн , преобразрватель, сумматор, блок сравнени , .усилитель и исполнительный механизм, а также содержащее след щий привод и блок компенсации размыва стопорной пары, причем второ вход сумматора соединен с задатчиком уровн , а второй вход блока сравнени соединен с задатчиком обратной св зи кинематически соединенным со стопоро вход след щего привода соединен с вы ходом сумматора, а его выходной вал св зан через датчик компенсации размыва с блоком сравнени tUОднако известное устройство не по вол ет регулировать интенсивность охлаждени , а следовательно, не способствует повышению качества слитка путем обеспечени заданной скорости кристаллизации. Известно устройство дл автоматического управлени машиной непрерывного лить заготовок, содержащее последовательно соединенные измеритель электрического тока в рабочей.стенке кристаллизатора, блок сравнени , регул тор угла наклона рабочей стенки кристаллизатора, усилитель и испо нительный механизм, а также задатчик угла наклона, соединенный со вторым входом блока сравнени {.21. Однако данное устройство не позвол ет регулировать интенсивность вторичного охлаждени слитка. Кроме того, по величине электрического тока в рабочей стенке нельз с доста точной достоверностью судить об интенсивности теплообмена в кристаллизаторе . Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство 3 дл автоматического управлени машиной непрерьшного лить заготовок, содержащее пос ледовательно соединенные измеритель уровн металла в кристаллизаторе, преобразователь, блок делени , блок сравнени , усилитель и исполнительны механизм, а также измеритель усили в. станине поддерживающего устройства зоны вторичного охлаждени , соеди ненный со вторым входом блока делени и задатчик интенсивности охлажде 412 , соединенный со вторым входом блока делени 3;. Однако данное устройство не позвол ет регулировать интенсивность ох- i лаждени в зависимости от толщины корочки слитка на выходе из кристаллизатора , так как в нем не учитываетс тепловой баланс зоны первичного охлаждени . Целью изобретени вл етс повышение качества слитка путем обеспечени заданной скорости кристаллизации . Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл автоматического управлени машиной непрерывного лить заготовок, содержащее последовательно соединенные измеритель уровн металла в кристаллизаторе, преобразователь , блок делени и блок сравнени , последовательно соединенные усилитель . и исполнительный, механизм, а также измеритель усили , действующего со стороны слитка на первый поддерживающий ролик зоны вторичного охлаждени , соединенный со вторым входом блока делени , и задатчик интенсивности охлаждени , соединенный со вторым входом блока сравнени , дополнительно содержит измерители температуры жидкого металла на входе в кристаллизатор , расхода воды и ее нагрева в кристаллизаторе, скорости выт гивани слитка, а также задатчик посто нных коэффициентов, блок вычислительных операций, второй задатчик интенсивности охлаждени , программный задатчик, второй и третий блок сравнени , дифференцирующий блок, триггер Шмидта и нуль-реле, причем измерители температуры жидкого металла , расхода воды и ее нагрева в кристаллизаторе, скорости выт гивани слитка, преобразователь и задатчик посто нных коэффициентов соединены со входами блока вычислительных операций, а выход его соединен со входами .дифференцирующего блока и второго блока сравнени , второй вход которого соединен со вторым задатчиком интенсивности охлаждени , а выход - со зходом нуль-реле, второй вход которого соединен с выходом первого блока сравнени , а третий вход - с выходом триггера Шмидта, вход которого соединен с выходом третьего блока сравнени , выход нуль-реле соединен со входом ус лител . Теплообмен в зоне первичного охлаждени можно характеризовать энергетическим коэффициентом (Гж)(w ( где Бд, ДТд - расход воды и ее нагре в кристаллизаторе} tOg - скорость выт гивани слитка; Т - температура жидкого металла н входе в кристаллизатор; Н- рассто ние от нижнего торца кристаллизатора до зеркала металла в нем, 3 А, А,., Д, - посто нные коЬффициен завис щие от марки разливаемого ме тапла и геометрии кристаллизатора. Расчетна зависимость (1) получе на из уравнени теплового баланса кристаллизатора. Увеличение j свидетельствует о возрастании толщины корочки слитка на выходе из кристал лизатора и наоборот; - при уменьшении толщины корочки коэффициент у снижаетс . Таким образом, энергетич кий коэффициент однозначно характеризует толщину корочки слитка. В процессе управлени мащиной непрерьгоного лить заготовок следуе при возрастании -у интенсивность охлаждени уменьщать, а при снижении - увеличивать. Способ управлени согласно изобр тению реализуетс на достаточно мед ленно измен ющихс технологических режимах разливки, а именно, при f з -t 240 с . На переходных режимах по величине -у У нельз с достаточно достоверностью судить о толщине корочки слитка на выходе из кристалли затора. Однако в этом сдучае успешн можно регулировать интенсивность охлаждени по величине отношени усили , действующего со стороны сли ка на первый поддерживающий ролик зоны вторичного охлаждени , к высот столба жидкого металла над точкой, в которой измер ют усилие, причем п возрастании отнощени интенсивность охлаждени слитка следует увеличивать , а при снижении - уменьшать. На фиг.1 приведена функциональна схема устройства; на фиг.2 - блок вычислительных операций, блок-схема 14 Устройство содержит галогенньй счетчик 1, протонный датчик 2, электронный преобразователь 3, измеритель 4температуры жидкого металла на входе в кристаллизатор, измеритель 5расхода воды в кристаллизаторе, измеритель 6 нагрева воды, измеритель 7 усили , действующего со стороны слитка на первый поддерживающий ролик зоны вторичного охлаждени , измеритель § скорости выт гивани слитка, блок 9 делени , первый блок 10 сравнени , первьй задатчик 11 интенсивности охлаждени , задатчик 12 посто нных коэффициентов, блок 13 вычислительных операций, второй задатчик 14 интенсивности охлаждени , второй блок 15 сравнени , дифферен«иРУ ий блок 16, третий блок 17 сравнени , программньй задатчик 18, триггер 19 Шмидта, нуль-реле 20, усилитель 21 и исполнительный механизм 22. Позицией 23 обозначен уровень металла в кристаллизаторе 24. Блок 13 служит дл вычислени значени у по формуле (1). Блок вычислительных операций содержит вход с измерител 5 расхода воды в кристаллизатор, вход 26, с измерител 6 нагрева воды, вход 27 с преобразовател 3, вход 28 с измерител 8 скорости выт гивани слитка, вход 29 с измерител 4 температуры жидкого металла, задатчик 30 посто нного сигнала, блок 31 перемножени , блоки 32-34 делени , инвертор 35, функциональный преобразователь 36, сумматоры 37 и 38, блок 39 перемножени , инверторы 4Q и 41, сумматор 42, блок делени 43, выход 44. Блок 13 работает следующим образом . Перед началом разливки металла устанавливают коэффициент А. в блоке. 12. В соответствии с выбранным масштабом величин на задатчике 30 посто нного сигнала выставл етс уставка +1. В процессе разливки сигнал с измерител 5 расхода воды поступает через вход 25 блока 13 на вход блока 31 перемножени , где перемножаетс с сигналом, поступившим на вход 26 блока 13 с измерител 6 | нагрева воды. Выходной сигнал с блока 31 перемножени поступает на вход блока 33 делени , где делитс на значение сигнала, поступившего на вход 28 блока 13 с измерител 8 скорости 51 выт гивани слитка. Сигнал с блока 31поступает также на вход блока делени 34, где делитс на значение сигнала, поступившего на вход 27 блока 13 с электронного преобразовател 3. С выхода блока 34 сигнал пос тупает в задатчик 12 посто нных коэффициентов и с коэффициентом передачи А поступает на вход сумматор 42 блока 13 вычислительных операций Сигнал с электронного преобразовател 3 поступает также на вход блока 32делени , где делитс на значение сигнала, поступившего с измерител 8 скорости выт гивани слитка. Сигнал с выхода блока 32 делени посту пает в задатчик 12 посто нных коэффицентов и с коэффициентом передачи А поступает на вход функционально преобразовател 36, представл ницего собой нелинейньй блок, реализующий зависимость . (х), где X - значение входного сигнала, У - значение выходного сигйала. Сигнал с измерител 4 температуры жидкого металла на входе в кристаллизатор поступает через вход 29 блока 13 в блок 12 и с коэффициентом передачи А на вход сумматора 38, а с коэффициентом передачи At на второй вход сумматора 42. Сигнал от задатчика посто нного сигнала 30 поступает в задатчик 12 посто нных коэффициентов и далее с коэффициенто передачи А на третий вход сумматора 42 и с коэффициентом передачи А на второй вход сзгмматора 38. Сигнал от задатчика 30 посто нного сигнала поступает в задатчик 12 посто нных коэффициентов и далее с коэффициентом передачи А, на третий вход сумма тора 42 и с коэффициентом передачи А - на второй вход сумматора 38. :Сигнал от задатчика 30 посто нного сигнала поступает на вход инвертора 35, где инвертируетс . Сигнал с выхода инвертора 35 поступает на вход сумматора 37, где складываетс с сиг налом функционального преобразовател 36, Поступившие на входы сумматора 38 сигналы складываютс в.нем и инвертированный сигнал суммы посту пает на инвертор 40, где инвертируетс . С выхода инвертора 40 сигнал поступает на вход блока 39 перемножени , где перемножаетс с инвертированным сигналом суммы с выхода сум 16 матера 37. С выхода блока 39 перемножени сигнал поступает на четвертый вход сумматора 42, где складываетс с сигналами, поступившими на первые три входа. Инвертированный сигнал поступает на вход инвертора 41, где инвертируетс . Сигнал с выхода блока 33 делени поступает на вход блока 43 делени } где делитс на значение выходного сигнала инвертора 41. Сигнал с блока 43 делени вл етс выходным сигналом блока 13 вычислительных операций. Устройство работает следующим образом. Интенсивность импульсов, поступающих на блок галогенньк счетчиков 1 от источника излучени , измен етс в зависимости от уровн 23 металла в кристаллизаторе 24, т.е. интенсивность импульсов зависит от параметров Н и L (см.фиг.1). В соответствии с изменением интенсивности импульсов энергетический преобразователь 3 выдел ет электрический сигнал, который поступает на первый вход блока 9 делени . На второй вход этого блока подаетс сигнал, который- формирует измеритель 7 усили Р, действующего со стороны слитка на первьй поддерживакиций ролик зоны вторичного охлаждени . На выходе блока 9 делени вырабатываетс управл ющий сигнал. Этот сигнал в блоке 10 сравнени сравниваетс с посто нньм сигналом, вырабатьтаемым первым задатчиком 1t интенсивности охлаждени и поступает на первый вход нуль-реле. Измерители 4-6 и 8 соответственно температуры жидкого металла на входе в кристаллизатор, расход воды и ее нагрева в кристаллизаторе, скорости выт гивани слитка соответствук цие сигналы передают на входы блока 13 вычислительных операций. На вход блока 13 поступает также сигнал с преобразовател 3. Задатчик 12 посто нных коэ фихщентов на вход блока 13 передает сигнал, соответствующий набранным посто нным коэффициентам (). На выходе блока 13 вырабатываетс сигнал, пропорциональный энергетическому коэффициенту . Этот сигнал одновременно поступает на вход второго блока 15 сравнени и на дифференцирукиций блок 16. Блок 15 сравнивает этот сигнал с сигналом,поступающим со второго задатчика интенсивности охлаждени , и сигнал, про711 пропорциональный разности этих сигналов , передает на второй вход нульреле . Дифференцирующий блок 16 вырабатывает сигнал, пропорциональный значакию производной от jr по времени, и передает его на вход третьего блока сравнени , который сравнивает его с сигналом, поступающим с программного задатчика 18. Сигнал, пропорционапьный разности этих сигналов, посту пает на вход триггера Шмидта, который вьфабатьшает сигнал, управл ющий нуль реле 20, Таким образом, в зависимости от наличи или отсутстви управл ющего сигнала нуль-реле беспреп тственно пропускает на усилитель 21 сигнал с блока сравнени 10 или блока 15 Усилитель 21 усиливает этот сигнал до мощности, необходимой дл управлеНИН исполнительным механизмом 22. При м с р. На машине непрерьшного лить заготовок разливают сталь в слитки 6,2x1,2 м. В некоторьй момент времени в блок вычислительных операций с измерителей поступают сигналы , -соответствующие скорости выт ги вани слитка ,0-10 м/с, расходу воды бе 0,06 , ее нагрёву/зТр 8,, температуре жидкого металла Т 1550С, высоте столба жидкого металла ,1 м. Задатчик посто нных коэффициентов вырабатывает сигнал, соответствующий значени м посто нных коэффициентов А, -1293 (с К)/М, A.J 5,11 с/м, Аз -7256 (с К)/М, А -0,00497 м/с, А5.1,20 с/м, А, 27., 2 с/м и передает его на вход блока вьгаислительных операций, который вырабатьшает сигнал, соответству щий значению энергетического коэффициента . В данном случае ,9788. Этот сигнал сравниваетс с единицей. Сигнал, пропорциональный разности (1-0,9788), поступает на вход нульреле . Б то же врем сигналы, соответствующие величине усили Р, действующего со стороны слитка на первый под 18 держивающий ролик зоны вторичного охлаждени и высоте L столба жидкого металла над точкой, в которой измер ют усилие, поступают на входы блока делени , где вьфабатываетс управл юп}ий :сигнал, пропорциональньй отношению L/P. Величина этого отношени определ етс толщиной корочки слитка на выходе из кристаллизатора. В блоке сравнени сигнал, поступивший с блока делени , сравниваетс с сигналом, соответствующим оптимальной толщине корочки слитка. Сигнал., пропорциональный разности этих сигналов, поступает на вход нуль-реле. Таким образом, нуль-реле должен пропустить одного из управл ющих сигналов, соответствующий величине энергетического коэффициента j или соответствующий отнощению U/ Р. Нуль-реле работает следукщим образом. Дифференцирующий блок вычисл ет производную от у по времени. Пусть в данный момент времени y/dor 1,8 . Сигнал, пропорциональный разности (2,0-1,8) 10 с, поступает на вход триггера Шмидта, который вырабатывает сигнал, управлЯюций работой нуль-реле. В данном случае нуль-реле пропускает управл ющий сигнал, соответствующий величине у. v При (J2r/5f 2 он пропускает сигнал , соответствующий величине отнощени L/Р. Причем при возрастании исполнительный механизм уменьшает интенсивность охлаждени , а при снижении - увеличивает. При возрастании L/P интенсивность охлаждени уменьщаетс , а при снижении - увеличиваетс . .Технические преимущества изобретени заключаютс в повьшении точности регулировани технологических параметров разливки, определ ющих процесс кристаллизации слитка. Годовой экономический эффект от внедрени изобретени на одной УИРС составл ет 431,1 тыс.руб.
w
1
Льjff