книги из ГПНТБ / Круашвили, З. Е. Автоматизированный нагрев стали

трубку фототок максимален, а при входе в эту зону пу­ зыря— уменьшается почти до минимального значения.

Фотодиоды ДП-1, ДП-10 относятся к участку «фор­ мирования ширимы сажаемого сляба», а ДП-11 и ДП-24 располагаются вдоль всей трубки и несут функции обна­ ружения «слябов» с измененными параметрами. Форми­ рование пузыря, запускаемого в воду, происходит прк открытии клапана (включении ЭМГП). Для перемеще­ ния жидкости с пузырями предусмотрен шланговый на­ сос, оборудованный специальным приводом с электро­ магнитным расцеплением ЭМРД.

Для запуска схемы достаточно наличия в узле фор­ мирования одного пузыря. Запуск происходит после на­ жатия кнопки КП, включению которой должна предше­ ствовать установка переключателя ПП в одну из пози­ ций. При этом срабатывает одно из реле 55Р-64Р, кото­ рое подготовит цепь включения одного из реле 27Р-64Р.

После включения фотореле выдачи ФРВ сработают ИЛИ-1, память ИЗ, усилитель и реле 67Р, которое вклю­ чит привод шлангового насоса. После подхода пузыря к зоне действия одного из фотодатчиков сработает одно из реле 27Р—36Р, вызывающее включение 1РП и им­ пульсное срабатывание 1РВ, которое в свою очередь вы­ зывает срабатывание реле РВК- Срабатывание РВК и одного реле 27РП—36РП приводит к включению И1, П1, а через усилитель У1— реле PC, которое обесточивает реле 55Р—64Р. Восстановление цепи питания одного из 55Р—64Р происходит после сброса памяти П2 через за­ держку 32 и памяти Я / — через задержку 31.

Схема готова к генерации нового пузыря.

Таким образом, после каждого срабатывания фото­ реле выдачи включается привод насоса; причем отклю­ чение привода насоса и остановка движения происходят при подходе очередного пузыря к фотодатчику, связан­ ному с 54Р.

Генерация заданной ширины сажаемого сляба про­ исходит каждый раз, когда пузырь подходит к соответ­ ствующему фотодатчику.

При необходимости смены размера сажаемого сляба (обычно от перевалки до перевалки происходит посте­ пенное уменьшение ширины сажаемых в печь слябов) необходимо подать импульс одним из ключей КДИ-КНИ в зависимости от характера изменения ширины (смена плавки, смена партии, переход от однорядного к двух­

рядному посаду или наоборот) и перевести переключа­ тель в новое положение, соответствующее ширине сажа­ емого сляба. Теперь генерация будет происходить так же, как и в предыдущем случае, но при новой ширине. В случае перевалки, т. е. необходимости «посада» в мне­ мосхему широких слябов (при выдаче узких), переклю­ чению переключателя ПП в новую позицию должен предшествовать поворот ключа К.СП и включение реле РП, которое подготавливает включение РСП.

После запуска очередного пузыря предыдущей про­ граммы включается реле PC, РСП получает питание и подготавливает цепь питания катушки 1РВ через нор­ мально открытые контакты 66Р и РСП. После срабаты­ вания 1РВ ее катушка блокируется контактами 27РП — 36РП и нормально закрытым контактом РСП. РСП по­ дает импульс на вход пересчетной цепочки, в конце которой включено реле 66Р. Реле 66Р включается после двукратного срабатывания РСП, затем включает 1РВ и обесточивает РП и РСП. Таким образом исключается генерация на посаде двух пузырей при переходе от узко­ го сляба к широкому.

Продвижение всего массива пузырей с жидкостью происходит в стандартном режиме «от пузыря до пузы­ ря», что соответствует ширине выдаваемых слябов.

Для подачи команд на ввод параметров садки при их изменении вдоль трубки установлены парные фотоди­ оды, срабатывание которых возможно при прохождении через трубку двойного, тройного пузыря и т. д. В этом случае срабатывают схемы совпадений CCI— СС8 и вы­ дают сигналы в схему ввода параметров садки.

Цепочки, в конце которых включены реле 69Р и 70Р, предусмотрены для подачи сигнала в схему слежения: однорядный посад и двухрядный посад.

Для обеспечения возможности настройки схемы сле­ жения с поста сварщика не предусмотрено подключение переносного пульта, с которого можно имитировать посад слябов, границ садок и первоначально заполнять трубку в соответствии с имеющимся в печи металлом. Обычно заполнение трубки всем массивом имеющегося в печи металла занимает не более 7—10 мин.

Для обеспечения сигнализации сбоев имеется от­ дельная схема, принцип действия которой основан на счете числа импульсов выдачи и посада. При нормаль­ ной работе между перевалками число сажаемых слябов

больше числа выгружаемых, поэтому на каждый им­ пульс выдачи, который вводится в схему сигнализации сбоев, достаточен один импульс «посада», который сбра­ сывает аварийную сигнализацию. При переходе же от выгрузки узкого металла к посаду широкого необходи­ мо ожидание двух импульсов посада на одну выдачу. Если при «выдаче» двух слябов не был «посажен» хотя бы один, то схема сигнализирует сбой.

Системой слежения, смонтированной на печи №3, предусматривается возможность ввода 19 типов слябов

сшириной от 1030 до 1850 мм\ причем слябы с близкой шириной объединяются в группы.

Настройка схемы слежения заключается в расста­ новке фотодиодов на плате узла формирования ширины

стаким расчетом, чтобы число слябов по мнемосхеме соответствовало числу фактически сажаемых слябов од­ ного размера. Предусмотрено, что при заполнении печи каждым из типоразмеров отклонение числа моделируе­

мых и сажаемых слябов ие должно превышать 0,5 ши­ рины сляба.

При активной длине пода печи 37,61 м и минималь­ ной ширине сляба 1,01 м в печи размещается 37,1 сляба. Следовательно, ближайший размер, отличающийся на 0,5 ширины сляба,— это сляб шириной 1,03 м. Ширина эта выбирается базовой для слябов размером от 1,01 до 1,04 м. В дальнейшем шаг принимается равным 0,10 м, однако предпочтительно выставлять наиболее часто встречающиеся размеры, например 1,04; 1,71 и 1,66 м.

Размеры пузыря регулируются изменением выдерж­ ки времени элемента задержки ЭЗ и уровня воды в сосу­ де для подачи жидкости в трубку.

Установка размеров пузыря ведется таким образом, чтобы «ординарный» пузырь (повторяющиеся слябы од­ ной плавки) был меньше расстояния между двумя фо­ тодиодами участка считывания ДП25— ДП26, а размер

и ДП-23, ДП-23 и ДП-24, но перекрывал пару фотодио­ дов ДП25— ДП26.

Размер же «тройного» пузыря — сигнал измерения параметров садок — должен быть больше расстояния между парами ДП11— ДП12; ДП23— ДП24, но меньше расстояния между фотодиодами ДП25— ДП28.

Описанная выше система длительное время функ­

ционирует на методических печах стана 2000 НЛМЗ и дает значительный экономический эффект.

Как уже отмечалось, система оптимального управле­ ния позволяет решить задачу автоматического измене­ ния задания регуляторам температуры зон печи по оп­ ределенному критерию оптимальности. Однако успеш­ ное решение этой задачи не является окончательным решением проблемы качественного нагрева стали перед прокаткой, так как оптимальные системы не учитывают взаимосвязей между зонами нагрева и переменные ко­ эффициенты передач при изменениях нагрузки объекта.

Ниже описаны вероятностные адаптивные системы централизованного управления с переменной структурой, которые лишены многих недостатков систем управле­ ния, описанных в этой главе.

4. ВЕРОЯТНОСТНЫЕ АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ

СПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ

ИСРЕДСТВА ИХ РЕАЛИЗАЦИИ

Системы, описываемые ниже, разработаны для коль­ цевых многозонных нагревательных печей, но основные принципы их построения приемлемы и для других объек­ тов данного класса независимо от технологического процесса и области их применения [87].

На рис. 69 дана блок-схема ВРУ с одним ЦУУ, которая прошла промышленные испытания на кольце­ вой печи № 2 трубопрокатного агрегата 400 РМЗ.

Сигналы рассогласования с объектов (участков ста­ билизации температуры) непрерывно поступают на ве­ роятностное распределительное устройство, которое по одному из законов выбора объекта управления в диск­ ретные моменты времени осуществляет коммутацию входа и выхода ЦУУ с объектами управления. При этом такты выбора задаются генератором коммутирую­ щих импульсов (ГКИ).

На рис. 70 приведена принципиальная схема генера­ тора коммутирующих импульсов, который представляет собой диодный релаксатор, собранный на газоразряд­ ной лампе с релейным выходом, замыканием и размыка­ нием контактов которого задается время коммутации.

Для повышения эффективности управления время связи (тсв) функционально связано с сигналом функции

сравнения, что позволило сократить нежелательные простои ЦУУ в процессе управления. Для решения этой задачи разработан ГКИ с управляемой длительностью коммутирующего импульса (УГКИ), который состоит из двух спаренных диодных релаксаторов (рис. 71). На вход одного из них подается сигнал функции сравнения, поступающий с выбранного в данном такте управления объекта. При увеличении частоты импульсов, генерируе-

мых управляемым диодным релаксатором (при увеличе­ нии модуля сигнала функции сравнения), уменьшается частота импульсов второго неуправляемого диодного ре­ лаксатора, в результате чего увеличивается время связи (тсв). При уменьшении модуля входного управляющего сигнала увеличивается частота импульсов неуправляемо­ го диодного релаксатора и, следовательно, уменьшается время связи.

Диапазон изменения частоты импульсов, генерируе­ мых спаренными релаксаторами, можно менять от близ­ ких к нулю значений до полного загорания тиратрона (результаты исследования процессов в спаренных релак­ саторах приведены ниже).

Система с зависимым принципом временного разде­ ления приведена на рис. 72.

Датчик состояния объекта Д і соединен с управляю­ щим входом Д Рі. Выход Дрі соединен с одним из управ­ ляющих входов схемы совпадения И{. Второй выход Иг соединен с входами управляющего устройства (УУ) через нормально разомкнутый контакт реле Рі2. Парал­ лельно входу УУ через делитель напряжения Ri, нор­ мально-разомкнутый контакт Ri- 4 и выпрямитель В под-

ксатора и УГКИ в схеме Блокирующее устройство при появлении сигнала на

выходе одной из схем совпадений исключает возмож­ ность срабатывания любой другой схемы. Таким обра­ зом, реле Рі коммутирует выход Д і со входом УУ, а вы­ ход УУ со входом МУ и входом УГКИ. Кроме того, включением контакта Д і исключается влияние выхода Д р на весь период действия коммутирующего импульса

УГКИ. Подключение времязадающей цепочки ГКИ к датчику Д і одновременно с подключением УУ обуслов­ ливает длительность коммутирующего импульса, а вме­ сте с ним и время воздействия регулятора на объект становится зависимым от входного сигнала, т. е. время регулирования для каждого объекта в каждом такте срабатывания коммутирующего генератора становится функцией состояния объекта.

Поскольку состояние каждого из О/, в любой мо­ мент времени определяется рядом случайных факторов, величина сигнала, поступающего в OJi через Д і на вход УУ, а следовательно, на времязадающий вход ГКИ, ис­ ключает возможность возникновения периодических процессов совпадения импульсов ГКИ и Д Рі, т. е. веро­

ятность выбора является функцией состояния системы. После прекращения действия коммутирующего импуль­ са схема восстанавливается, т. е. реле Рі отключается и схема готова к новому выбору объекта управления.

Таким образом, в описанном устройстве обеспечива­ ется автоматическое распределение как частоты под­ ключения управляемых объектов, так и зависимость вре­ мени регулирования в каждом такте коммутации от со­ стояния объекта.

Для учета свойств регулируемого объекта и возмож­ ности внесения коррекции в длительность коммутирую­ щего импульса времязадающие цепочки ГКИ подключа­ ются к Д і через делители напряжения. Таким образом, обеспечивается различная длительность коммутирую­ щего импульса при одинаковых сигналах для различных объектов системы.

На рис. 73 приведена блок-схема вероятностной си­ стемы централизованного управления кольцевой нагре­ вательной печью, в которой действуют три управляю-

н щ-

Рис. 73

Блок-схема вероятностно-логической системы централизованного управления с тремя центральными управляющими устройствами:

( Г К И — генератор коммутирующих импульсов; Б У — блокирующие устройства):

3— Ѵ І — участки; / — объект; 2 — вероятностное распределительное устройство; 3 — управляющее устройство