SU1199806A1 - Система автоматического управлени установкой циркул ционного вакуумировани стали - Google Patents

Abstract

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНШ УСТАНОВКОЙ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержаща  приборы и датчики дл  измерени  массы металла, амплитуды и частоты . колебаний массы металла в камере, датчики и аппаратуру дл  измерени  и регулировани  расхода инертного газа, экстремальный регул тор и устройство формировани  сигнала и св зи между ними, о т л и.ч а ю щ а  т с   тем, что, с целью повышени  эффективности вакуумной обработки, она дополнительно содержит трансформатор со средней точкой, вьтр митель, ис- : точник эталонного напр жени , блок отсечки по напр жению, интегратор и .элемент сравнени , при этом выход устройства формировани , сигнала соединен с входом трансформатора, выход которого соединен с выпр мителем , первый йход блока отсечки по напр жению соединен с выходом выпр мител , второй вход соединен с i источником эталонного напр жени , вы (Л ход блока отсечки по напр жению соединен с входом интегратора, выход которого соединен с входом элемента сравнени , а выход элемента сравне и  соединён с входом устройства формировани  сигнала.

Description

со :о

00

о б:

Изобретение относитс  к внепечной обработке стали и сплавов и может быть использовано при обработке меФалла на установке циркул ционного вакуумировани  стали. Цель изобретени  - повышение эффе тивности вакуумно й....обработки. Нв-чёртёжё представл ена предлагаема  (ГнЬтема,- Вакуумна  камера с рукавами 2 и 3,: расположенными й|5 бвше 4 со сталью, опираетс  на те зодатчики 5, которые электричес1 и соединены с сум .- -.-f- . . матором,.,- вькод которого подключен к выходу вторичного прибора 7, выход которого подключен к входу устройства 8 формировани  сигнала. Выход устройства 8 соединен с экстремальным регул тором 9, выход ре .гул тора 9 подключен к реверсивному элементу 10, один из выходов которого подключен к входу исполнительного механизма 11. Выход механизма 11 сое динен с подъемным рукавом 2, а на вход его подаетс  инертный газ (аргон ) . Вход трансформатора 12 подключен к выходу формирующего устройства- В, выход трансформатора 12 соединен с выпр мителем 13, выход которого соединен с первым входом блока 14 отсечки по напр жению, второй вхо блока 14 отсечки подключен к выходу источника 15 эталонного напр жени , выход блока 14 соединен с интегратором 16, на второй вход которого подключен выход реверсивного элемента 10, выход интегратора соединен с вто рым входом элемента 17 сравнени . При этом сигналы,.полученные при измерении массы металла, наход щегос в вакуумной камере 1 с рукавами «2 и 3, погруженными в ковш с металлом, с тензодатчиков 5, замер ющих амплитуду ,, колебаний металла в камере, поступают на сумматор 6, а затем на вторичный прибор 7. С реохорда обрат ной св зи прибора 7 сигнал подаетс  на элемент 17 сравнени  и далее на устройство 8 формировани  сигнала (Уфе), которое непрерывно определ ет производную регулируемого парамет ра. Уфе состоит из элемента 18 сравнени , вибропреобразовател  19 и уси лител  20, в цепь отрицательной обратной св зи которых включены реверсивный двигатель 21 и реохорд 22 с подвижным контактом. Подвижный контакт реохорда 22 приводитс  в движе1 62 ние двигателем 21 с помощью механической передачи (шкив и трос). На элементе 18 сравниваютс  посто нные напр жени  с выхода элемента 17 и с реохорда 22, разность этих напр жений преобразуетс  в переменное напр жение вибропреобразователем 19, усиливаетс - усилителем 20 и подаетс  на двигатель 21, который вращаетс  в ту или иную сторону до тех пор, пока выходное напр жение усилител  20 не станет меньше 5В (зона нечувствительности двигател  21). Усилитель 20 имеет два выхода 23 и 24 с общей точкой 25, напр жени  которых противоположны по фазе. Направление вращени  двигател  21 зависит от фазы выходного напр жени  усилител  20. Пока сигнал на выходе усилител  больше 5В, на экстремальньш регул тор 9 поступает производна  регулируемого параметра. Если сигнал с усилител  станет меньше 5В, система осуществл ет поиск по параметру, т.е. по амплитуде пульсаций массы металла. Сигнал с регул тора 9 поступает на реверсивный элемент 10 и далее на исполнительный механизм 11, который производит увеличение или уменьшение управл ющего параметра , т.е. расхода аргона. Реверсивный элемент 10 состоит из двух реле, обмотки которых подключены к триггерам реверса экстремального регул тора 9. Одно из реле воздействует на механизм 11 в сторону увеличени  расхода аргона, а другое - в сторону уменьшени  расхода аргона и имеет вторую пару контактов дл  шунтировани  выходного сигнала интегратора 16. Устройство искусственного экстремума предназначено дл  создани  более крутой правой ниспадающей ветви статической характеристики процесса циркул ционного вакуумировани  и улучшени  работы системы автоматического управлени  и уменьшени  потерь на поиск. В качестве сигнала дл  образовани  искусственного экстремума используют выходной сигнал УФС, имеюш 1й два выхода (23 и 24) с общей точкой (25). Сигнал с выхода 23 УФС задает движение исполнительного механизма в сторону увеличени  расхода аргона, а с выхода 24 - в сторону уменьшени  расхода аргона. Одновременно сигнал с УФС поступает

на трансформатор 12, который имеет две обмотки (первичную и вторичную) со .средней точкой кажда . Вторичное напр жениетрансформатора преобразуетс , в посто нное напр жение, не завис щее от фазы выходного сигнала Уфе, выпр мителем. 13. Напр жение выпр мител  сравниваетс  с эталонным напр жением источника 15 этал.онного напр жени  в блоке 14 отсечки по напр жению . При этом алгоритм работы блока 14 отсечки следующий: О при Vg V, ,

V60

. О при Vg

V,,

в где Vg - напр жение

блока

на выходе : отсечки

V, напр жение на выходе выпр мител  j

V, эталонное напр жение. Интегратор 16 осуществл ет функциональное преобразование:

. UH Kjv, dt,

где - выходное напр жение интегратора 16; коэффициент усилени  интегр тора 16. Сигнал с блока отсечки поступает на. интегратор 16, выходное напр жение которого измен етс  линейно. Это напр жение вычитаетс  затем на элементе 17 сравнени  из напр жени , по лзпсенного с реохорда обратной св зи вторичного прибора 7, при движении системы в сторону увеличени  расхода аргона. При уменьшении расхода аргона реверсивньй элемент 10 шунтирует выход интегратора и сигнал вторичного прибора полностью проходит на Уфе. Работа системы с контуром искусственного экстремума происходит следующим образом. После .погружени  рукавов (2 и 3) камеры 1 в металл и включени  вакуЗмных насосов металла из ковша 4 поступает в камеру, при установленном перед погружением расходе инертного газа во всасывающий рукав 10иО л/мин. После окончани  переходных процессов, т.е. через 1 мин после поступлени  металла в камеру, включают систему автоматического управлени . При этом с тензодатчиков 5 на вторичный прибор поступает сигнал , пропорциональный амплитуде колебаний металла в камере. Разность сигналов с элемента 17 сравнени .

усиленна  усилителем УФС, поступает на экстремальный регул тор, который воздействует на исполнительный механизм , увеличива  расход газа. Когда

усиленна  разность сигналов с УФС будет меньше 5 В, двигатель контура обратной св зи работать не будет и на экстремальный регул тор будет поступать сигнал, пропорциональный

амплитуде колебаний металла в камере . Но в это врем  начинает работать контур искусственного экстремума , который подает на элемент 17 сравнени  сигнал после интегратора.

Этот сигнал вычитаетс  из основного сигнала, обеспечива  на экстремальном регул торегзначительное уменьшение напр жени  относительно пре- дьщущего значени  в соответствии с

принципом работы интегратора. Тогда в экстремальном регул торе будет работать триггер отрицательных приращений и исполнительный механизм закрывает кран, регулировани  расхода аргона. Закрытие крана продолжаетс  до тех Пор, пока на экстремальный регул тор.не поступит сигнал положительного приращени . Это происходит в случае нахождени  на.восход щей ветви статической характеристики. Затем процесс повтор етс  и система экстремального управлени  будет находитьс  в автоколебательном режиме около максимума статической харак теристики. Таким образом, включением в систему дополнительного контура искусственного максимума обеспечиваетс  качественна  работа системы экстре .мального регулировани  при пологой, нисход щей ветви статической характеристики . Использование данной системы по- зволит повысить эффективность вакуумной обработки. Например, при тех же самых значени х удал емых из ра плава вредных примесей (Н 50%, Ojj 35%) сокращаетс  на 20% количество вводимого afiroHa, увеличиваетс  на 12% долговечность работы установки из-за уменьшени  выбросов металла на стенки камеры, улучшаетс  качество регулировани  процесса, например потери на поиск сокращаютс  на 30%, потери на рысканье на 50%,

Claims (1)

1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО •УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащая приборы и датчики для измерения массы металла, амплитуды и частоты колебаний массы металла в камере, датчики и аппаратуру для измерения и регулирования расхода инертного газа, экстремальный регулятор и уст ройство формирования сигнала и свя зи между ними, о т л и.ч а ю щ а ят с я тем, что, с целью повышения эффективности вакуумной обработки, она дополнительно содержит трансформатор со средней точкой, выпрямитель, ис- > точник эталонного напряжения, блок’ отсечки по напряжению, интегратор и элемент сравнения, при этом выход устройства формирования, сигнала соединен с входом трансформатора, выход которого соединен с выпрямителем, первый ъход блока отсечки по напряжению соединен с выходом выпрямителя, второй вход соединен с источником эталонного напряжения, выход блока отсечки по напряжению соединен с входом интегратора, выход которого соединен с входом элемента сравнения, а выход элемента сравнения соединен с входом устройства формирования сигнала.