SU1166062A1 - Устройство дл программного управлени с автоматической коррекцией программы термообработки - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИЕЙ ПРОГРАММЫ ТЕРМООБРАБОТКИ, содержащее первый reHepaTof) импульсов, выходом соединенный с первым входом делител  частоты, выход которого подключен к первому входу коммутатора, первый сдвиговый регистр, блок задани  уставок, первый вь-ход которого соединен с входом управл емого выпр мител , второй выход - с вторым входом коммутатора, третий вход которого соединен с входом устройства и с входом блока коррекции, подключенного выходом к первому входу реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, а выход - с установочными входами первого сдвигового регистра и блока задани  уставок , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства в работе за счет учета внешних возмущающих воздействий на этапе расплава и расширени  его функциональных возможностей, в него введены реле времени, управл ющий триггер, блок элементов ШШ, первый и второй блоки элементов И и последовательно соединенные второй генератор импульсов, элемент И, третий блок элементов И, выходы которого через соответствующие вторые сдви (Л говые регистры соединены с первыми входами второго блока элементов И и первого блока элементов, соединенного вторыми входами соответственно с втарьо4и выходами первого сдвигового регистра , а выходами через блок элементов ИЛИ - с вторыми входами делиЭд Эд тел  частрты, выход реверсивного ; счетчика подключен к первому входу э управл ющего триггера и через реле 9д ND : времени - к второму В}соду управл ю щего триггера, выход которого соеди: нен с вторым входом элемента И, подключенного выходом к вторым входам второго блока элементов И.

Description

11 Изобретение относитс  к программному управлению технологическими процессами и может быть использовано дл  автоматизации управлени  индукционной плавильной печью. Известны устройства, позвол ющие с высокой точностью поддерживать заданные программнь1м устройством параметры термообработки fl J. Однако отсутствие возможности ав томатической коррекции программы пр случайных внешних возмущающих воздействи х делает подобные устройств малоэффективньми при автоматизации таких сложных и длительных процескак индукционна  плавка металсов , лов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности  вл етс  дозатор электрической энергии дл  дуговой электропечи,  вл ющийс  программно-логическим устройством , автоматически управл ющим режимом работы печи,Известное устройство состоит из узла задани  программы, узла счета энергии (или времени), узла управлени  электропечным трансформатором, узла переключени  уставок по току и напр жению и узла выходных реле. Пол женный в основу работы дозатора принцип учета активной энергии поступившей в расплав, позвол ет косвенно оценить его температуру даже в тех случа х, когда контроль с помощью обычных температурных датчиков непрерывного действи  невозможен.

Блок коррекции дозатора осуществл ет учет остывани  расплава во врем  остановок печи методом вычитани  из показаний счетчика энергии, числа пропорционального времени остановки печи.

Возможность корректировать уста новку по энергии и непрерывный косвенный контроль состо ни  высбкотемпературных расплавов позвол ет использовать дозатор дл  программного управлени  индукционной плавильной печью 2 .

Однако используемый в дозаторе принцип независимой коррекции отдельных участков программы, предусматривающий только учет поступившей в расплав активной энергии, не позвол ет учесть возможные отклонени  от заданного времени расплава.

Указанна  цель достигаетс  ем, что в устройство дл  программного управлени  с автсматической коррекцией программы термообработки, содержащее первый генератор импульсов, соединенный выходом с первьм входом делител  частоты, выход которого подключен к первому входу коммутатора, первый сдвиговый регистр, блок задани  уставок, первый выход которого соединен с входом управл емого выпр мител , второй выход - с вторым входом коммутатора, третий вход которого соединен с входом устройства и с входом блока коррекции, подключенного выходом к первому входу реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом коммутатора , а выход - с установочными входами первого сдвигового регистра и блока задани  уставок, введены реле времени, управл ющий триггер, блок элементов ИЛИ, первый и второй блоки элементов И и последовательно соединенные второй генератор импульсов, элемент И, третий блок элементов И, выходы которого через соответствующие вторые сдвиговые регистры соединены с первыми входами второго блока элементов И и первого блока элементов, соединенногЬ вторыми входами соответственно jc вторьми выходами первого сдвигового регистра, а выходами через блок элементов ИЛИ - с вторыми входами делител  частоты, выход реверсивного счетчика подключен к первому входу управл ющего триггера и через реле времени - к второму входу управл ющего триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, подключенного выходом к вторым входам второго блока элементов И, 2 что может привести к значительному превьшению максимально допустимого времени нахождени  расплава в печи и, как следствие, к нарущению заданного химического состава. Так, например,различна  конфигураци  Загружаемой в тигель шихты может привести к увеличению длительности этапа расплава на 10-15%. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности работы программатора за счет учета внешних возму1Дающих воздействий на этапе расплава шихты и расширение его функциональных возможностей. На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит задающий программу термообработки и контролирующий ее энергетические параметры программно-задающий блок 1, состо щий из задающего генератора 2 импульсов, управл емого делител  3 частоты, сдвигового регистра 4, блок 5 задани  уставок по току, напр жению, времени и энергии, управл емый выпр митель 6, коммутатор 7, управл ющий работой реверсивного счетчика 8, первый блок 9 коррекции, осуществл ю щий коррекцию состо ни  счетчика при остановках печи, второй блок 10 коррекции Jосуществл ющий автоматическую коррекцию заданной программы в зависимости от длительности этапа распла ва и состо щий из реле 11 времени, генератора 12 импульсов, триггера 13 состо ни , двухвходовых элементов И 14, второго и третьего блоков элементов И 15 и 16, регистров 17-19 сдвига, первого блока элементов И 20 и блока 21 элементов ИЛИ. Входом устройства  вл етс  один из входов коммутатора, который может быть соединен, например, с выходом преобразовател  активной мощности печи. Выходной сигнал устройIства снимаетс  с управл емого выпр |мител , который может быть использован , например, дл  управлени  машинным генератором, питающим индуктор печи. Сигналы дл  управлени  по заданной программе вспомогательными устройствами могут быть сн ты с выходов регистра 4 сдвига. Устройство работает следующим образом . Перед началом работы с помощью переключателей блока 5 уставок задаетс  программа плавки, и реле 11 времени настраиваетс  на стандартное врем  длительности этапа расплава шихты. После запуска устройства реле 1 1 времени начинает отсчет времени первого этапа, а блок 5 уставок обеспечивает подачу на вход управл емого выпр мител  6 сигнала, соответствующего заданной в программе мощности. Одновременно сигнал с блока 5 уставок поступает на управл юо вход кo wyтaтopa 7 и разрешает прохождение импульсов с входа системы на счетный вход реверсивного счетчика 8. При этом регистры 4, 17, 18 и 19 сдвига наход тс  в начальном положении, а триггер 13 состо ни  т в нулевом, запрещающей прохождение импульсов от генератора 12 импульсов через элемент И 14. Первый блок 9 коррекции корректирует состо ние реверсивного счетчика 8 во врем  остановок печи, уменьша , с выбранной заранее скоростью, число подсчитанных импульсов. По достижении заданной блоком 5. .уставки по энергии счетчик 8 вырабатывает сигнал, поступающий одновременно на блок 5 уставок , сдвиговый регистр 4, реле 11 времени и триггер 13 состо ни . При этом блок 5 уставок переключает коммутатор 7 на прием информации от управл емого делител  3 частоты, а регистр 4 сдвига переходит в следующее состо ние, соответствующее второму этапу плавки. На этом работа первого блока 9 коррекции заканчиваетс . Если длительность этапа расплава шихты не превышает заданного в реле 11 времени, сигнал, поступивший на триггер 13 состо ни  и реле 11 времени подтверждает запрет на прохождение импульсов через элемент И 14 и обнул ет реле 11 времени .. . Если длительность этапа расплава превысила заданное врем  и реле 11 времени сработало до поступлени  сигнала со счетчика 8, то триггер 13 состо ни  по сигналу от реле 11 времени переключаетс  в единичное состо ние и импульсы от генератора 12 через открытый элемент И 14 поступают на счетный вход регистра 17. При поступлении четвертого импульса сигнал с последнего каскада регистра 17 запрещает прохождение импульсов через первый элемент блока 16 на счетный вход регистра 17 и разрешает прохождение импульсов через первый блок элементов И 15 и третий блок 16 элементов И на счетный вход регистра 18. Остальные регистры заполн ютс  аналогично. В этом случае сигнал, поступивший со счетчика 8 после окончани  этапа расплава на триггер 13 состо ни  переводит его в нулевое состо ние, закрыва  тем самым элемент И 14 и прекраща  наопление корректирующей информации егистрами 17-19. Сигнал с последего каскада регистра 19 может быть спользован дл  сигнализации о невозможности скорректировать дальнейшую программу плавки из-за недопусти мо большой длительности этапд распла ва. При переключении регистра 4 в состо ние, соответствующее второму этапу плавки, сигнал с второго каскада регистра 4 открывает второй блок 26 элементов И, и информаци  о состо нии регистра 17 через блок 21 элементов ИЛИ поступает на управл ющие входа управл емого делител  3 частоты, который в зависимости от состо ни  регистра 17 в той или иной степени ускор ет темп подачи импульсов на реверсивный счетчик 8. Сигнал о достижении в счетчике 8 уставки по времени соответствующей длительности второго зтапа вновь поступает на регистр 4, блок 5 уставок , реле 11 времени и триггер 13 состо ни . Но реле 11 времени выключено предьщущим импульсом, триггер 13 состо ни  остаетс  в прежнем состо нии, а регистр 4 переключаетс  в состо ние, соответствующее следующему этапу плавки. При этом закрываетс  первый элемент блока 20 эле11 ментов И, открываетс  ее второй элемент и информаци  о состо нии регистра 18 через блок 21 элементов ИЛИ поступает на управл ющие входы управл емого делител  3 частоты. Таким , образом осуществл етс  коррекци  очередного этапа программировани . Дальнейша  работа устройства проходит аналогично описанному выше процессу . Таким образом, второй блок коррекции позвол ет учесть возможные отклонени  от заданного времени расплава шихты и соответствующим образом скорректировать дальнейшую программу доводки расплава до заданного химического состава. Количество разр дов в регистре 4 и число регистров во втором блоке коррекции определ етс  количеством этапов в программе. Диапазон корректировки пpoгpaм a I зависит от количества разр дов в регистрах второго блока коррекции, а шаг коррекции в выбранном диапазоне определ етс  частотой импульсов генератора 12.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИЕЙ ПРОГРАММЫ ТЕРМООБРАБОТКИ, содержащее первый генератор импульсов, выходом соединенный с первым входом делителя частоты, выход которого подключен к первому входу коммутатора, первый сдвиговый регистр, блок задания уставок, первый выход которого соединен с входом управляемого выпрямителя, второй выход - с вторым входом коммутатора, третий вход которого соединен с входом устройства и с входом блока коррекции, подключеннрго выходом к первому входу реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, а выход с установочными входами первого сдвигового регистра и блока задания уставок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства в работе за счет учета внешних возмущающих воздействий на этапе расплава и расширения его функциональных возможностей, в него введены реле времени, управляющий триггер, блок элементов ИЛИ, первый и второй блоки элементов И и последовательно соединенные второй генератор импульсов, элемент И, третий блок элементов И, выходы которого через соответствуницие вторые сдвиговые регистры соединены с первыми входами второго блока элементов И и первого блока элементов, соединенного вторыми входами соответственно с вто—С рьми выходами первого сдвигового регистра, а выходами через блок элементов ИЛИ - с вторыми входами делителя nacTQTbi, выход реверсивного : счетчика подключен к первому входу управляющего триггера и через реле ;времени - к второму входу управляющего триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, подключенного выходом к вторым входам второго блока элементов И.

   1 1166062