В настоящее время в металлургической промышленности широкое применение получили методические печи, предназначенные для нагрева заготовок перед листопрокатными станами.
В этих печах нагреваемый металл толкателем перемещается по водоохлаждаемым трубам, при этом колебания скорости движения металла приводят к изменению времени, за которое заготовки проходят тот или иной участок печи, а следовательно, и к изменению количества тепла, полученного ими на этом участке, при условии погстоянной температуры в зоне. Замедление темпа прокатки приводит к перегреву металла вплоть до сваривания заготовок, к увеличению угара и расхода топлива, а при увеличении темпа - к недогреву металла, к остановкам стана в связи с отсутствием нагретого металла [1]. Добиться необходимого качества протекания технологического процесса возможно лишь путем автоматического контроля за ним. Таким образом, необходимо разработать автоматическое устройство, которое контролировало бы скорость продвижения металла. Разрабатываемый блок контроля и сигнализации скорости будет облегчать работу обслуживающего персонала, поскольку скорость выводится непосредственно на цифровое табло. Зная скорость движения слитков можно регулировать температуру в методической трехзонной печи, либо, наоборот, регулировать скорость в зависимости от температуры. Т.о. разработка устройства контроля и сигнализации скорости движения слитков в методической трехзонной печи имеет очень актуальное значение, в частности, может рассматриваться как начальная ступень к разработке качественной новой аппаратуры комплексной автоматизации, и позволяет значительно повысить качество контроля скоростью движения слитков в методической трехзонной печи. Исходя из задач автоматики трехзонных печей основной функцией блока контроля и сигнализации (БКС) является: формирование информационных сигналов о критичных значениях контролируемых параметров, через сравнительный анализ фактических величин с заданными. С учетом основной функции БКС можно поставить к нему следующие технические требования: 1. Наличие блока питания постоянного стабилизированного напряжения; 2. Предвидеть дополнительную индикацию о критическом положении скорости движения заготовок; 3. Контролировать скорость движения заготовок; 4. Характер сигнала о критической скорости движения заготовок; 5. Наличие генератора прямоугольных импульсов с необходимой частотой; 6. Обеспечить гальваническую развязку между блоками. Для того чтобы измерить скорость движения заготовок применим индуктивный датчик приближения фирмы Klaschka, который измеряет вращающий момент на валу приводного двигателя. С учетом поставленных требований к разрабатываемому блоку контроля и сигнализации технологических параметров разработаем структурную схему этого устройства, которая представлена на рис. 1.
В схеме приняты следующие обозначения:
БП – блок питания; ИД – индуктивный датчик приближения; УС1, УС2 – устройство согласования; МК – микроконтроллер; УИ – устройство индикации (светодиодные индикаторы); УС – устрйство сигнализации; УСсПК – устройство согласования с персональным компьютером Сигнал с индуктивного датчика ИД приближения фирмы Klaschka через устройство согласования УС поступает на вход микроконтроллера МК АТ89S53, после этого сигнал поступает в регистр памяти 74НС595AD и далее на световую индикацию. Для связи с персональным компьютером (ПК) используем RS 485, т.к. он может передавать информацию до 1 км между микроконтроллером и персональным компьютером без модема или радиосвязи. Для питания схемы используем импульсный источник питания с транзисторным преобразователем напряжения. Импульсный источник питания более экономичный и малогабаритный. На основе структурной схемы разрабатывается функциональная схема проектируемого устройства, которая приведена на рис. 2. В функциональной схеме уже необходимо привязаться к конкретным решениям блоков структурной схемы. В устройстве согласования применяем операционный усилитель для приведения выходного сигнала датчика к уровню, достаточному для нормальной работы датчика, но выходной сигнал индуктивного датчика приближения фирмы Klaschka достаточен для нормальной работы микроконтроллера, поэтому это упрощает разработку проектируемого устройства. Для обеспечения визуализации и сигнализации применяем сигнальную лампу и звонок. В качестве устройства индикации применяем светодиодные индикаторы (знаковые индикаторы) типа 3ЛС314 [2].
Т.о., разработано устройство контроля и сигнализации скорости движения слитка в методической трехзонной печи с выполнением всех поставленных к нему требований.
К достоинствам данного устройства можно отнести: - простоту и дешевизну реализации данного устройства; - возможность плавной настройки блока контроля и сигнализации скорости движения слитка на нужный порог срабатывания; - разработка вида световой сигнализации с учетом человеческого фактора; - высокая надежность.
ДонНТУ >
Портал магистров ДонНТУ >
Биография
||
Автореферат
|| Библиотека
|| Ссылки
|| Отчет о поиске
||Индивидуальное задание