SU441548A1

SU441548A1 - Control system for multi-zone heating furnace

Info

Publication number: SU441548A1
Application number: SU1928846A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Григорьевич Бутковский; Лев Александрович Чарихов; Михаил Давыдович Климовицкий; Сергей Александрович Малый; Антс Хансович Вырк; Заур Евстрофьевич Круашвили; Иван Васильевич Франценюк; Иван Кириллович Мирошников; Владимир Михайлович Куликов; Вольф Борисович Файн; Ашот Мкртычевич Кюркчан; Джони Аршакович Бадалов
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Автоматизации Черной Металлургии; Ордена Ленина Институт Проблем Управления
Priority date: 1973-05-30
Filing date: 1973-05-30
Publication date: 1974-08-30

Description

1one

Изобретение относитс к области цветной и черной металлургии и может быть использовано при проведении процессов нагрева металла в наг1ревателъных печах.The invention relates to the field of non-ferrous and ferrous metallurgy and can be used during the processes of heating metal in heating furnaces.

Известна система управлени многозонной проходной нагревательной печью, состо ща из томильных, верхних и нижних сварочных зон и содержаща датчики температуры и регул торы температуры этих зон, датчики температуры поверхности заготовок в то1лильных и верхних сварочных зонах.A known control system for a multi-zone heating furnace that consists of tomil, upper and lower welding zones and contains temperature sensors and temperature controllers of these zones, surface temperature sensors of billets in the top and top welding zones.

Однако така система не обеспечивает минимизации отклонени температуры металла на выходе из печи и не позвол ет минимизировать расходы на нагрев металла.However, such a system does not minimize the deviation of the metal temperature at the exit of the furnace and does not allow minimizing the cost of heating the metal.

Целью изобретени вл етс улучшение качества нагрева металла и уменьшение затрат на его нагрев.The aim of the invention is to improve the quality of heating of the metal and reduce the cost of its heating.

Предлагаема система отличаетс от известной тем, что она снабжена вычислительными устройствами томильных и сварочных зон по количеству томильных и сварочны зон, блоком пропорциональности толщины, ширины заготовок и темпа их выдачи, двум устройствами настроек дл каждой т.омильной зоны, двум устройствами настроек дл каждой верхней сварочной зоны, задатчиком температуропроводности дл каждой верхней сварочной зоны, задатчиком разности температур дл каждой пары верхней и нижней сварочных зон, задатчиком толщины заготовок, задатчиком ширины заготовок, задатчиком темпа выдачи заготовок и задатчиком температуры заготовок на выходе из печи.The proposed system differs from the known one in that it is equipped with computing devices of tomil and welding zones in terms of the number of tomil and welding zones, a proportionality block of thickness, width of the workpieces and their delivery rate, two adjusting devices for each so-called zone, two adjusting devices for each upper welding zone, temperature diffusor for each upper welding zone, temperature difference adjuster for each pair of upper and lower welding zones, thickness gauge for the workpieces, gauge the width of the workpieces, the master of the rate of delivery of the blanks and the master of the temperature of the blanks at the exit of the furnace.

Использу в системе указанные устройства, можно вести непосредственный учет измен ющихс толщины, ширины заготовок, их теплофизических параметров, а также заданных температур на выдаче из печи. . I На чертеже показана блок-схема предлагаемой системы, котора Using these devices in the system, it is possible to directly take into account the varying thicknesses, the width of the blanks, their thermophysical parameters, and also the set temperatures at the outlet of the furnace. . I The drawing shows a block diagram of the proposed system, which

юостоит из методической печи I, томильной зоны 2, второй верхней сварочной зоны 3, второй нижней Юварочной зоны 4, первой верхней сварочной зоны 5, первой нижней сварочной зоны б, заготовки 7, датчика 8 температуры томильной зоны 2, датчика 9 температуры второй верхней сварочной зоны 3, да чика 10 температуры второй нижнейIt consists of a method furnace I, a tilar zone 2, a second upper welding zone 3, a second lower Yuvarochny zone 4, a first upper welding zone 5, a first lower welding zone b, a blank 7, a sensor 8 of the temperature of the tilding zone 2, a sensor 9 of the temperature of the second upper welding zone 3, yes chika 10 temperature second bottom

сварочной зоны 4, датчика II температуры первой верхней сварочной зоны 5j датчика 12 температуры первой нижней сварочной зоны 6, регул тора 13 температуры томильной зоны 2, рету.л тора 1 температуры второй.верхней сварочной зоны 3, регул тора 15 температуры второй -нижней сварочной зоны 4.,.-регул тора 16 температуры пер:црд. верхнёй Сварочной зоны 5. регул т-ора-...,-.-температуры первой ; нижн:ей;: свйр:р.чн-ой б, датчика 18 тёмпе.р атуЩ-поверхнооти заготовок В т.омйльной зоне 2, датчика 19 температуры поверхности заготовок во второй сварочной зоне 3, датчика 20 температуры поверхности заготовок в первой верхней сварочной зоне 5, блока 21 выработки задани регул тору температуры трмильной зоны 2, блока 22 выработки задани регул тору температуры во. второй верхней сварочной зоне 3, блока 2 выработки задани регул тору тёйпературы во второй нижней сваI рочной зоне 4, блока выработки задани регул тору температуры в первой верхней сварочной зоне 5, блока 25 выработки задани регул тору температуры в первой нижней сварочной зоне 6,блока 26 пропорциональности толщины, ширины заготовок и темпа их выдачи, устройств 27, 28, 29 настроек .блока выработки заданий томильной зоны 2 трех устройств 30, 31, 32 настроек блока выработки заданий второй верхней сварочной зоны 3, трех устройств 33, 34, 35 настроек блока выработки заданий первой верхней сварочной зоны 5, задатчика 36 разности температур вторых верхней и нижней сварочных зон 3, 4,, за датчика 37 разности температур первых верхней и нижней сварочных зон 5, 6, за датчика 38 температуры выдачи заготовок I из методической печи I, датчика i 39 толщины заготовок 7, датчика ;. 40 ширины заготовок 7, датчика 41 i темпа выдачи заготовок 7,welding zone 4, sensor II of the temperature of the first upper welding zone 5j of the sensor 12 of the temperature of the first lower welding zone 6, the controller 13 of the temperature of the tamil zone 2, the retractor 1 of the temperature of the second. upper welding zone 3, the controller 15 of the temperature of the second lower welding zone 4., .- controller 16 temperature lane: cd. the upper welding zone 5. reg. t-ora -..., -.- temperature of the first; bottom: it ;: svir: river.bth, b, sensor 18 is heat-absorbing surface of workpieces In the washing zone 2, sensor 19 is the surface temperature of the workpieces in the second welding zone 3, sensor 20 is the surface temperature of the workpieces in the first upper welding zone 5, unit 21 for setting a temperature controller for the trmil zone 2, unit 22 for setting a task for a temperature controller for. second upper welding zone 3, unit 2 for generating a task to a temperature controller in the second lower welding zone 4, unit for generating a task for a temperature controller in the first upper welding zone 5, block 25 for generating a task for a temperature controller in the first lower welding zone 6, block 26 proportionality of the thickness, the width of the workpieces and the rate of their issuance, devices 27, 28, 29 of the unit for generating tasks of the tilting zone 2 three devices 30, 31, 32 of the unit for generating tasks for the second upper welding zone 3, three devices 33, 34, 35 of the block settings and the generation of tasks of the first upper welding zone 5, the setting device 36 of the temperature difference between the second upper and lower welding zones 3, 4, for the sensor 37 temperature differences of the first upper and lower welding zones 5, 6, for the sensor 38 of the temperature of the workpiece I output from the method furnace I sensor i 39 the thickness of the workpieces 7, sensor; 40 of the width of the workpiece 7, the sensor 41 i the rate of issuance of the workpiece 7,

Растает система следующим бразом, .:The system grows as follows:.

При изменении толщины, шириы или темпа выдачи, -определ ющих адание регул тором зон печи, сигал об этом изменении поступает датчиков 39, 40 и 41 в блок 26 ропорциональности, а в случае : зменени коэффициента пропорцио- .When changing the thickness, width, or rate of issue, —determining the control of the furnace zones by the regulator, the signal about this change goes to sensors 39, 40, and 41 to the unit 26 of proportionality, and in the case of: a change in the proportion ratio.

нальности,завис щего от марки металла или заданной температуры на выдаче из печи, эти сигналы от устройства 29 настроек блока выработки заданий томильной зоны 2, устройства 30 настроек блока выработки заданий второй верхней сварочной зоны 3, устройства 33 настроек блока выработки заданий первой верхней сварочной зоны 5 и задатчика 38 температуры выдачи заготовок из -методической печи I поступают на блок 21 выработки задани регул тору температуры томильной печи зоны 2, блок 22 вы работки задани регул тору температуры во второй верхней сварочной зоне 3 и блок 2Ц выработки задани регул тору температуры в первой верхней сварочной зоне 5, На эти же блоки поступают сигналы о действительной температуре металла в зонах с датчика 18 температуры поверхности заготовок в томильной зоне 2, датчика 19 температуры поверхности заготовок во второй сварочной зоне 3, датчика 20 температуры поверхности заготовок в первой верхней сварочной .зоне 5, и ввод тс настроечные коэффициенты с устройств 27,These signals are from the device 29 settings of the unit for generating tasks for the tilting zone 2, device 30 for the unit for setting tasks for the second upper welding zone 3, device 33 for the unit for generating the tasks for the first upper welding zone 5 and the temperature setting unit 38 of the delivery of blanks from the method furnace I are fed to a unit 21 for setting a task for a temperature controller for a tilting furnace of zone 2, unit 22 for developing a task for a temperature controller in a second upper welder Zone 3 and block 2C for setting the temperature controller in the first upper welding zone 5; Signals about the actual temperature of the metal in the zones from the sensor 18 of the surface temperature of the workpieces in the tilar zone 2, sensor 19 of the surface temperature of the workpieces in the second welding zone 3, the sensor 20 of the surface temperature of the workpieces in the first upper welding zone 5, and the tuning factors from the devices 27 are entered,

28 настроек блока выработки заданий тошльной.зоны 2, устройств 31, 32 настроек блока выработки заданий второй верхней сварочной зоны 3,, устройств 34, 35 настроек блока выработки задани первой верхней сварочной зоны 5. Блоки 21, 22 и 24 выработки задани регул торам температур томильной зоны 2, второй верхней свар-очной зоны 3 и первой верхней сварочной зоны 5 вырабатывают задание регул торам 13, 14 и 16 температур томильно .й зоны 2, второй верхней сварочной зоны 3 и первой верхней28 settings of the unit for generating tasks in the idle zone 2, devices 31, 32 for setting the unit for generating tasks for the second upper welding zone 3, devices 34, 35 for the unit for setting the task for the first upper welding zone 5. Units 21, 22 and 24 for setting the temperature regulators the tilding zone 2, the second upper welded zone 3 and the first upper welding zone 5 produce a task for the temperature controllers 13, 14 and 16 of the tomilion zone 2, the second upper welding zone 3 and the first upper

сварочной зоны 5,welding zone 5,

Дл нижних сварочных зон 4и 6 задание регул торам 15 и 17 температур вырабатываетс в их блоках 23 и 25 выработки задани . Дл выработки задани в зти блоки поступают сигналы о заданных температурах в соответствующих верх- ; них сварочных зонах 3 и 5 и сигна-лы ОТ задатчика 36 разности температур вторых верхней и нижней сварочных зон 3, 4 и задатчика 37 разности температур первых верхней и нижней сварочных зон ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Система управлени многозонной проходной нагревательной печью состо ща из томильных, верхних и нижних сварочных зон и содержаща датчики температуры и регул торы температуры этих зон, датчики температуры поверхности заго товок в томильных и верхних сварочных зонах, отличающа с тем, что,с целью улучшени качества нагрева металла и уменьшени затрат на нагрев, она снабжена вычислительными устройствами томильных и сварочных зон по коли честву томильных и сварочных зон, блоком пропорциональности толщины ширины заготовок и темпа их выдач двум устройствами настроек дл кандой томильной зоны, двум устройствами настроек дл каждой сва рочной зоны, задатчиком температуропроводности дл каждой верхней сварочной зоны, задатчиком разности температур дл каждой пары верхней и нижней сварочных зон, зэдатчиком толщины заготовок задатчиком ширины заготовок, задатчиком темпа выдачи заготовок и задатчиком температуры заготовок на выходе из печи, причем выходы устройств настроек томильных зон, датчиков температуры поверхности заготовок в томильных зонах, блока пропорциональности толщины, ширины и темпа выдачи заготовок, который в свою очередь соединен с вычислительными устройствами каждой верхней сварочной зоны, и задатчика температуры заготовок на выходе из печи соединены с вычислительными устройствами томильных зон, выход каждого вычи слительного устройства томильной зоны соединен с входом регул тора температуры соответствующей томильной зоны, выходы задатчика температуропроводности заготовок в каждой верхней сварочной зоне, задатчика температуры заготовок на выходе из печи и датчиков температур заготовок в каждой верхней сварочной зоне соединены с вычислительными устройствами в соот-. ветствующей верхней сварочной зоне , выход каждого из которых соединен с входом регул тора температуры в верхней сварочной зоне и с входом вычислительного устройства соответствующей ей нижней сварочной зоны, второй вход которого соединен с выходом задатчика разности температур расположенных одна под другой верхней и нижней сварочных зон, выход которого соединен с входом регул тора температуры соответствующей нижней сварочной зоны, причем выходы датчика толщины заготовок , датчика ширины заготовок и датчика частоты выдачи заготовок соединены с входом блока, вычисл ющего произведение толщины заготовок на их щирину и частоту выдачи заготовок.For the lower welding zones 4 and 6, the task to the temperature controllers 15 and 17 is generated in their task generating units 23 and 25. To generate a task, these units receive signals about the specified temperatures in the corresponding upper; the welding zones 3 and 5 and the signals from the setpoint 36 of the temperature difference between the second upper and lower welding zones 3, 4 and the setting point 37 of the temperature difference of the first upper and lower welding zones. SUMMARY OF THE INVENTION A control system of a multizone heating furnace consisting of tomilic, upper and lower the lower welding zones and containing temperature sensors and temperature controllers of these zones, the sensors of the temperature of the surface of the billets in the tomil and upper welding zones, characterized in that, in order to improve the quality of metal heating reduce the cost of heating, it is equipped with computing devices of tomil and welding zones in the number of tomil and welding zones, a unit of proportionality of the width of the width of the workpieces and the rate of their issuance by two adjustments for the tandem zone, two adjustments for each welding zone, each upper welding zone, a temperature difference setting unit for each pair of upper and lower welding zones, a gauge of the thickness of the blanks, a predeterminer of the width of the blanks, a predeterminer billet delivery rate and setting unit for billet temperature at the furnace exit, with outputs of devices for adjusting tiling zones, sensors for surface temperature of billets in tomily zones, proportionality block of thickness, width and rate of issuing billets, which in turn is connected to computing devices of each upper welding zone, and the temperature setting device of the blanks at the exit of the furnace are connected to computing devices of the tomiline zones, the output of each computing device of the tilin zone is connected to the input of the Str torus appropriate temperature soaking zone, exits the thermal set point of blanks in each upper welding zone, the setpoint temperature of the preforms at the outlet of the furnace and the temperature sensors in the billet each upper welding zone coupled to computing devices From Eq. top welding zone, the output of each of which is connected to the input of the temperature controller in the upper welding zone and to the input of the computing device corresponding to the lower welding zone, the second input of which is connected to the output of the temperature difference setting unit, one below the other upper and lower welding zones, which is connected to the input of the temperature controller corresponding to the lower welding zone, and the outputs of the thickness sensor of the workpieces, the width of the workpiece sensor and the sensor frequency The wok is connected to the input of the unit, which calculates the product of the thickness of the blanks by their width and the frequency of the blanks.