RU1791798C

RU1791798C - Device for temperature control

Info

Publication number: RU1791798C
Application number: SU874289204A
Authority: RU
Inventors: Илья Маркович Гельфанд; Геннадий Петрович Кулаченков; Владимир Иванович Панферов; Вера Петровна Анисимова; Александр Васильевич Краснов; Владимир Иванович Богатов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт метизной промышленности
Priority date: 1987-07-27
Filing date: 1987-07-27
Publication date: 1993-01-30

Abstract

Изобретение относитс к технике автоматического регулировани и может быть использовано, например, в металлургии дл отжига металла в многозонной колпаковой печи. Цель изобретени - повышение точности регулировани температуры металла и увеличение стойкости элементов печи. Суть изобретени заключаетс в том, что в устройство , содержащее по числу зон печи датчики и задатчики температуры зоны печи, соединенные со входами соответствующих первых регулирующих блоков, а также датчик и задатчик температуры поверхности садки, соединенные со входами второго регулирующего блока, и исполнительные элементы по числу зон печи, введены компараторы и коммутаторы по числу зон печи, причем выход каждого из первых регулирующих блоков соединен с первым входом соответствующего компаратора и с первым информационным входом соответствующего коммутатора, второй вход каждого компаратора и второй информационный вход каждого компаратора и второй информационный вход каждого коммутатора соединены с выходом второго регулирующего блока, выход каждого компаратора соединен с управл ющим входом Соответствующего коммутатора, выход каждого из которых соединен с соответствующим ис- полнительным элементом. 1 ил. 4 ЮThe invention relates to an automatic control technique and can be used, for example, in metallurgy to anneal metal in a multi-zone bell furnace. The purpose of the invention is to increase the accuracy of controlling the temperature of the metal and increase the resistance of the furnace elements. The essence of the invention lies in the fact that in a device containing, according to the number of zones of the furnace, temperature and temperature sensors of the furnace zone connected to the inputs of the corresponding first control units, as well as a sensor and surface temperature sensor of the charge connected to the inputs of the second control unit, and actuators the number of furnace zones, comparators and switches are introduced according to the number of furnace zones, and the output of each of the first control units is connected to the first input of the corresponding comparator and to the first information input house respective switch, the second input of each comparator and a second input of each comparator information and the second information input of each switch connected to the output of the second regulating unit, the output of each comparator is connected to a control input of the respective switch, each output of which is connected with a corresponding element of the Executive. 1 ill. 4 Yu

Description

Изобретение относитс к технике автоматического регулировани и может быть использовано, например, в металлургии при отжиге металла в многозонной колпаковой печи.. -..-..The invention relates to techniques for automatic control and can be used, for example, in metallurgy during metal annealing in a multi-zone bell furnace .. -... ..

Известно устройство дл автоматического регулировани температуры зон трех- зонной колпаковой печи 1.A device is known for automatically controlling the temperature of zones of a three-zone bell furnace 1.

Недостатком этого устройства вл етс низка точность поддержани температуры отжигаемого металла во времени, так как термопары установлены в зонах печи, а между температурой зон печи и температурой металла не существует однозначной зависимости . Температура металла (садки) зависит как от температуры зон печи, так и от массы и габаритов садки, радиальной и. аксиальной теплопроводности ее и т.д.The disadvantage of this device is the low accuracy of maintaining the temperature of the annealed metal over time, since thermocouples are installed in the zones of the furnace, and there is no unambiguous relationship between the temperature of the zones of the furnace and the temperature of the metal. The temperature of the metal (cages) depends both on the temperature of the zones of the furnace, and on the mass and dimensions of the cage, and radial. axial thermal conductivity of it, etc.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс нагревательна печь и система контрол , котора содержит два регул тора температуры, причем заданное значение температуры дл одного из них существенно выше задани дл другого. В начальный период нагревом управл ет регул тор, имеющий большее задание . Затем осуществл етс безвозвратна Closest to the proposed technical essence is a heating furnace and control system, which contains two temperature controllers, the set temperature for one of them being significantly higher than the set for the other. In the initial period, a controller having a larger task controls the heating. Then irrevocable

О СО About CO

передача управлени второму регул тору с меньшим заданием 2.control transfer to the second controller with a smaller task 2.

Недостаток известных регул торов в том, что они не устран ют вли ни неоднозначной зависимости между температурой зоны и температурой металла (садки).A disadvantage of the known regulators is that they do not eliminate the influence of the ambiguous relationship between the temperature of the zone and the temperature of the metal (cages).

В процеЈс|Г рёгулировани возникают ситуации, когда и Температура зоны и тем- ператур зШы и температура садки выше или ниже з§ДанНых значений или одна из них вы ale; а друга ниже заданных значений . В этих услови х применение известных устройств дл управлени одним исполнительным механизмом по/сигналам двух регул тора непрерывного действи невозможно . . . .....In the process of regulation, situations arise when both the temperature of the zone and the temperature of the bottom and the temperature of the charge are higher or lower than the given data or one of them is ale; and a friend below the set values. Under these conditions, the use of known devices for controlling a single actuator by the signals of two continuous controllers is not possible. . . .....

Цель изобретени - повышение точности регулировани температуры металла и увеличение стойкости элементов печи.The purpose of the invention is to increase the accuracy of controlling the temperature of the metal and increase the resistance of the furnace elements.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известное устройство, содержащее датчики/температуры зон печи и металла, регул торы .и исполнительные устройства, введены компараторы выходных сигналов регул торов непрерывного действи и коммутаторы этих сигналов, причем первый вход первого компаратора соединен с выходом первого регул тора, вход которого соединен с датчиком, контролирующим температуру первой зоны, а второй вход первого компаратора соединен с выходом треть его регул тора, вход которого соединён с датчиком, контролирующим температуру металла, а выход первого компаратора соединен с переключающим входом первого коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами первого и третьего регул торов температуры, информационный выход его соединен с входом первого исполнительного устройства, управл ющего подачей энергии в первую зону; первый вход второго компаратора соединен с выходом второго регул тора, вход которого соединен с датчиком, контролирующим темпера1уру второй зоны, а второй вход второго компаратора соединён с выходом третьего регул тора, а выход второго компаратора соединён с переключающим входом второго коммутатора информационные входы которого соедине н ы с выхо дамй второго и третьего регул торов , а информационный выход его соединён с входом второго исполнительного устройства . . ... . .-.. . .This goal is achieved by the fact that in the known device containing sensors / temperature zones of the furnace and metal, controllers and actuators, comparators of the output signals of continuous controllers and switches of these signals are introduced, the first input of the first comparator connected to the output of the first controller whose input is connected to a sensor that controls the temperature of the first zone, and the second input of the first comparator is connected to the output of a third of its controller, whose input is connected to a sensor that controls t mperaturu metal, and the output of the first comparator connected to a switching input of the first switch, whose data inputs are connected to outputs of the first and third temperature regulating tori its data output coupled to the input of the first actuator, a control to supply power to the first zone; the first input of the second comparator is connected to the output of the second controller, the input of which is connected to a sensor that controls the temperature of the second zone, the second input of the second comparator is connected to the output of the third controller, and the output of the second comparator is connected to the switching input of the second switch, the information inputs of which are connected from the outputs of the second and third controllers, and its information output is connected to the input of the second actuator. . ... .- ... .

На чертеже представлена б/ю к-схема устройства дл автоматического регулировани температуры двухзонной колпаковой печи.. . ,. .-,... . : . .,,.,..: The drawing shows a second-hand k-diagram of a device for automatically controlling the temperature of a dual-zone bell furnace .. ,. .-, .... :. . ,,., ..:

Здесь: 1 - нагревате/Тьный колпак, 2- садка (отжигаемый металл), 3.4 и 5 - датчикиHere: 1 - heater / hood, 2 - charge (annealed metal), 3.4 and 5 - sensors

- -

температуры соответственно первой зоны, второй зоны и садки, 6,.7 и 8 - регул торы температуры соответственно первой зоны, второй зоны и садки, 9 и 10 - соответственноtemperatures, respectively, of the first zone, second zone and charge, 6, .7 and 8, temperature controllers, respectively, of the first zone, second zone and charge, 9 and 10, respectively

5 первый и второй компараторы, 11 и 12 - соответственно первый и второй коммутаторы , 13 и 14 - соответственно первый и второй исполнительные элементы, 15 и 16 - соответственно первый и второй нагревате10 ли, 17, 18 и 19 - зад атчики температуры.5, the first and second comparators, 11 and 12, respectively, the first and second switches, 13 and 14, respectively, the first and second actuators, 15 and 16, respectively, the first and second heaters, 10, 17, 18, and 19, the rear temperature sensors.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Компаратор 9 сравнивает информационные сигналы, поступающие на его входыThe comparator 9 compares the information signals received at its inputs

15 с выходов регул торов 6 и 8, в зависимости оттого какой из этих сигналов меньше, воздействует на коммутатор 11 таким образом, что на выход коммутатора 11 проходит меньший из двух сигналов, подаваемых на15 from the outputs of the regulators 6 and 8, depending on which of these signals is smaller, acts on the switch 11 in such a way that the smaller of the two signals supplied to the output of the switch 11

20 его информационные входы с выходов регул торов б и 8. Сигнал, прошедший через коммутатор 11 и поступивший на вход исполнительного элемента 13, управл ет по пропорциональному закону (при примене25 нии П. - регул торов) потоком энергии, подаваемой к нагревателю 15 первой зоны. Если сигналы; поступающие на вход устройства 9, равны между собой, то на выход коммутатора 11 проходит сигнал от регул 30 тора 8. -/; 20 its information inputs from the outputs of the regulators b and 8. The signal passed through the switch 11 and received at the input of the actuating element 13 controls, according to the proportional law (when using P. 25 - regulators), the flow of energy supplied to the heater 15 of the first zone . If the signals; received at the input of the device 9 are equal to each other, then the signal from the controller 30 of the torus 8 passes to the output of the switch 11. - /;

Аналогично работают регул торы 7 и 8 с компаратором 10, коммутатором 12 и исполнительным элементом 14.Regulators 7 and 8 work similarly with comparator 10, switch 12, and actuator 14.

.Таким образом, предложенное устрой35 ство в отличие от известных осуществл ет непрерывное регулирование температуры, обеспечивающее значительно большую точность- , чем двухпозиционное и исключающее частые тёпло смены зон печи и в то жеThus, the proposed device, unlike the known ones, carries out continuous temperature control, which provides much greater accuracy than the two-position and eliminating frequent warm changes of the furnace zones and at the same time

40 врем не допускают перегрева ни зон печи, ни садки.40 times do not allow overheating of either the furnace zones or the charge.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаютс в улучшении качества отжигаемого металла,The technical and economic advantages of the proposed device are to improve the quality of the annealed metal,

45 заключающегос в повышении равномерности механических свой ств по толщине рулонов и в увеличении Срока службы нагревателей и огнеупорной кладки печей45 consisting in increasing the uniformity of mechanical properties along the thickness of the rolls and in increasing the service life of heaters and refractory masonry furnaces

50 . Формул а: изобретени fifty . Formula A: Inventions

Устройств б дМ регулир6вани температуры , содержащее по числу зон печи датчики и задатчикй температуры зоны печи, соединенные свходами соответствующих 55 первых регулирующих блоков, а также дат- ч йк и за датчик температуры поверхности садки/соеДйненныё с входами второго регулирующего блока, и исполнительные элементы по числу зон т л и ч a to щ е е- с тем, что, с целью повышени точностиDevices with dM temperature control, containing, according to the number of zones of the furnace, sensors and temperature sensors of the zone of the furnace, connected by the inlets of the corresponding 55 first control units, as well as by the sensor and the surface temperature sensor of the charge / connection to the inputs of the second control unit, and actuators the number of zones, and to the next, in order to increase accuracy

устройства, в него введены компараторы и коммутаторы по числу зон печи, причем выход каждого из первых регулирующих блоков соединен с первым входом соответствующего компаратора и с первым информационным входом соответствующего коммутатора, второй вход каждого компаратора и второй информационный вход каждого коммутатора соединен с выходом второго регулирующего блока, выход каждого компаратора соединен с управл ющим входом соответствующего коммутатора, выход каждого из которых соединен с соответствующим исполнительным элементом.device, comparators and switches are introduced into it according to the number of zones of the furnace, the output of each of the first control units connected to the first input of the corresponding comparator and to the first information input of the corresponding switch, the second input of each comparator and the second information input of each switch connected to the output of the second control unit , the output of each comparator is connected to the control input of the corresponding switch, the output of each of which is connected to the corresponding actuator .