Применение УВМ при автоматизации сортовых прокатов (стр. 1 из 17)

Оглавление

Оглавление. 1

Глава 1 АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ. 2

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.. 2

Глава 2. Технологические измерения и приборы в прокатном производстве. 16

2.1 ВВЕДЕНИЕ.. 16

2.2 ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ И СКОРОСТИ ПРОКАТЫВАЕМОГО МЕТАЛЛА.. 18

2.2.1. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛИ ДЛИНЫ... 19

2.2.2 ФОТОИМПУЛЬНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ ДЛИНЫ... 21

2.2.3 Фотоимпульсные измерители длины с прямым счетом импульсов. 24

Глава 3. Электрические машины и электропривод автоматических устройств. 28

3.1 BPAЩAЮЩИECЯ TPAHCФOPMATOPЫ... 30

3.1.1 Назначение и устройство вращающихся трансформаторов. 30

3.1.2 Cинycнo-кocинycный вpaщaющийcя тpaнcфopмaтop. 32

3.1.3. Линейный вращающийся трансформaтop. 36

Глава 4 Управление процессами прокатного производства. 40

4.1ПPИMEHEHИE УBM ПPИ АBTOMАTИЗАЦИИCOPTOBЫX ПPOKATHЫX CTАHOB.. 40

4.1.1 АCУ TП непрерывного мелкосортного стана. 40

4.1.2 Информационное сопровождение металла и начальная настройка стана. 41

4.1.3. Cиcтeмa ynpaвлeния cкopocтным peжимoм пpoкaтки (УCPП) 43

4.1.4. Cиcтeмaoптимaльнoropacкpoя пpoкaтa (COPП) 44

4.1.5. ACУ TП бaлoчныx пpoкaтныx cтaнoв. 46

4.1.6. Aвтoмaтизиpoвaннaя cиcтeмa пpoгpaммнoгo yпpaвлeния пpoкaтными клeтями. 50

Глава 5. Автоматическое регулирование и регуляторы.. 55

5.Типовые идеальные регуляторы непрерывного действия. 55

5.1.Пропорциональные регуляторы.. 55

5.2. Интегральные регуляторы. 57

5.3. Пponopцuoнaльнo-интeгpaльныe регуляторы. 58

5.4. Пponopцuoнaльнo-дuффepeнцuaльныe регуляторы. 59

5.5 Пponopцuoнaльнo-uнтeгpaльнo-дuффepeнцuaльныe peгyлятopы. 60

Глава 1 АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Задачей контроля (от французского controle—проверка чего-либо) является обнаружение событий, определяющих ход того или иного процесса. В случае, когда эти события обнаруживаются без непосредственного участия человека, такой контроль называют автоматическим.

Важнейшей составной частью контроля является измерение физических величин, характеризующих протекание процесса. Такие физические величины называются параметрами процесса. Металлургические процессы в основном характеризуются значениями таких физических величин (параметров), как температура, давление, расход и количество, химический состав и концентрация жидких, паровых и газовых сред; уровень жидкого металла и сыпучих материалов; гранулометрический

состав (крупность) и влажность шихтовых материалов, давление (вакуум) в технологических линиях и агрегатах.

Измерением называют нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.Конечной целью любого измерения является получение количественной информации об измеряемой величине. В процессеизмерения устанавливается,во сколько раз измеряемая физическая величина больше или меньше однородной с нею в качественном отношении физической величины, принятой за единицу.

Число, выражающее отношение измеряемой величины к единице измерения, называется числовым значением измеряемой величины. Оно может быть целым илидробным, ноявляется отвлеченным числом. Значение величины, принятое за единицу измерения, называется размером этой величины.

Если Q-измеряемая физическая величина, |Q|-некоторый размер физической величины, принятой за единицу измерения, q — числовое значение величины Q в принятой единице измерения, то результат измерения величины Q может быть представлен следующим равенством:

Q=q |Q| (1)

Уравнение (1) называют основным уравнением измерения. Из него следует, что значение q зависит от размера выбранной единицы измерения |Q|. Чем меньше выбранная единица, тем больше для данной измеряемой величины будет числовое значение. Например, длина 1 м равна 10дм, 100 см и т.д.

Результат всякого измерения является именованным числом. Поэтому дляопределенности написания результата измерения рядом с числовым значением измеряемой величины ставится сокращенное обозначение принятой единицы измерения. С 1963 г. в СССР введена как предпочтительная Международная система единиц по ГОСТ 9867—61. которая сокращенно обозначается СИ. На основе учета результатов первого периода внедрения ГОСТ 9867—61 и принятого в 1978 г. Постоянной комиссией СЭВ по стандартизации стандарта СТ СЭВ 1052—78 «Метрология. Единицы физических величин» в СССР разработан ГОСТ 8.417—81 «ГСИ. Единицы физических величин» со сроком внедрения с 1 января 1982 г. СИ принята в большинстве стран мира (свыше 130) и признана всеми международными организациями.

Кратные и дольные единицы измерения образуются из наименований единиц СИ при помощи установленных ГОСТ 8.417—81 приставок для образования кратных и дольных единиц, приведенных в приложении 1.

Сведения о значениях измеряемых физических величин называют измерительнойинформацией.

Сигналом измерительной информации называется сигнал, функционально связанный с измеряемой физической величиной (например, сигнал от термометра сопротивления).

Средством измерения (СИ) называют техническое устройство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.

Сигнал измерительной информации, поступающий на вход средства измерений, называют входным сигналом, получаемый на выходе, - выходным сигналом средства измерений.

Для контроля параметров технологических процессов в большинстве случаев используется не одно, а несколько средств(измерения и преобразования сигналов, образующих канал измерения этого параметра.

Существуют три основные вида средств измерений: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы.

Мера—это средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.

Меры бывают однозначные, и многозначные. Примерами однозначных мер являются: катушки сопротивления, катушки индуктивности, нормальные элементы и др. К многозначным мерам относятся: магазины сопротивлений, индуктивностей и емкостей, калибраторы напряжения и тока и др.

Измерительный преобразователь — это средство измерении, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем (в практике часто применяется термин «датчик»),

Измерительный преобразователь, к которому подведена измеряемая величина, т.е. первый в канале измерения (измерительной цепи), называется первичным измерительным преобразователем (или сокращенно первичным преобразователем). Например, сужающее устройство (диафрагма) для измерения расхода, электрод сигнализатора уровня и т.п.

В системах автоматического контроля применяются устройства для выдачи сигнала о выходе значения пари метра за установленные пределы. Причем сигнал появляется при наличии самого факта выхода независимо от его размера. Такие устройства называют датчиками-реле или сигнализаторами.

Для удовлетворения возросших потребностей промышленности создана Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП), представляющая собой эксплуатационно, информационно, энергетически, метрологически и конструктивно организованную совокупность средств измерений, средств автоматизации,, средств управляющей вычислительной техники, а также программных средств, предназначенных для построения автоматических и автоматизированных систем измерения, контроля, регулирования, диагностики и управления производственными процессами, технологическими линиями и агрегатами (ГОСТ 26.207—83. ГСП. Основные положения). Номенклатура технических средств ГСП в настоящее время насчитывает свыше 2 тыс. типов изделий, организация ГСП дает возможность создавать самые разнообразные, любой сложности системы автоматического контроля, регулирования и управления из стандартизованных средств измерения и средств автоматизации.

В зависимости от вида энергии питания, входных и выходных сигналов ГСП разделяют на электрическую, пневматическую и гидравлическую ветви. В основном применяют средства электрической и изредка пневматической ветвей ГСП, которыми предусмотрены общепромышленные унифицированные электрические и пневматические сигналы передачи информации со следующими (пределами) измерений:

сигнал постоянного тока 0—5; 5—0—5; 0—20; 4—20 мА;

сигнал напряжения постоянного тока 0—1; 1—0—1;

0-Ю; Ю—0—10В;

сигнал напряжения переменного тока частотой 50 и 400 Гц 0,25—0—0,25; 0—0,5; 1—0—1; 0—2 В (у приборов с сигналами напряжения переменного тока частотой 50 и 400 Гц, основанных на измерении взаимной индуктивности, пределы измерения взаимной индуктивности выбираются из ряда 0—10; 10—0—10; 0—20 МГн при номинальном токе питания 0,125 или 0,32 А. Противоположные значения взаимной индуктивности получаются при перемене фазы напряжения питания на 180°);

частотный сигнал переменного тока {наиболее широко применяется сигнал с диапазоном частот 4—8 кГц);

пневматический сигнал с переделами изменения давления 0,02—0,1 МПа.

На металлургических предприятиях в основном применяется аппаратура, использующая электрические сигналы.

Средство измерения, с помощью которого измерительная информация выдается в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, называется измерительным прибором. В практике для измерительных приборов, устанавливаемых на щитах контроля и управления, применяется термин вторичный прибор т. е.устройство, воспринимающее сигнал от первичного или передающего измерительного преобразователя и выражающее его в воспринимаемом виде с помощью отсчетного устройства (шквалы, диаграммы, интегратора, сигнального устройства).