Файл: Кирпичников В.М. Автоматы - друзья металлурга.pdf

колодцам, как их нагревать, чтобы обеспечить наиболее бесперебойную работу прокатного стана? Дальше слиток попадает в лапы клещевого крана и в люльку нашего старого знакомого — слитковоза, затем на приемный рольганг к поворотному столу и, наконец, к прокатной клети. Здесь тоже уйма мудреных механизмов.

Наиболее сложным узлом автоматизации является нажимное устройство. Слиток превращается в блюм за нечетное число пропусков.

Если нажимное устройство работает медленно и не­ точно, резко снижается производительность всего цеха. Оно должно действовать с точностью до 0,1 процента от максимального раствора валков.

После тщательного испытания пяти различных вариатов автоматизации наши инженеры решили применить полупроводниковую цифровую следящ ую систему. Она аналогична схеме автоматизации перемещения вагонвесов в доменном цехе и, подобно цифровой вычисли­ тельной машине, способна работать по заранее состав­ ленной программе. Например, для обжимного стана «900» Нижне-Тагильского металлургического комбината необходимы две программы на каждый прокатываемый профиль, а профилей тут — 25. Еще сложнее на заводах качественных сталей, где количество марок сталей до­ ходит до нескольких сотен.

А взять двигатель, вращающий валки блюминга. Он имеет мощность до 10 000 киловатт. О т четкости его ра­ боты зависит производительность стана. За счет совер­ шенствования технологии проката и повышения надеж­ ности работы главного двигателя советские металлурги значительно увеличили производительность блюминга. Но и это еще не предел.

8*

Ж елательно задавать максимальную скорость враще­ ния главному двигателю . Но тогда слиток плохо захваты­ вается валками, начинается пробуксовка. Приходится перед захватом снижать скорость. Величина ее зависит от химического, состава, температуры и размеров слитка. Снова возникает необходимость в серии расчетов.

Затем начиналась автоматизация наименее трудных участков технологического процесса. На этом этапе по­ явилось устройство автоматического вычисления и регу­ лирования скорости выброса слитка, цифровая следящая система нажимного устройства. Работа оператора на блюминге и облегчилась и усложнилась. Он должен был вручную управлять рядом механизмов, да так, что­ бы они работали синхронно с автоматизированными.

Попытка полностью автоматизировать блюминг про­ стыми техническими средствами не привела к успеху. Искусные операторы при ручном управлении добивались более высокой производительности, чем при использо­ вании автоматов. Требовалась гибкая самообучающаяся система автоматики, с быстродействующими цифровыми управляющими машинами. Такие схемы стали появлять­

машин. Автоматическое расчетно-справочное прокатное бюро готово. Первая машина обслуживает нагреватель­ ные колодцы, клещевой кран, слитковоз, рольганги, по­ воротный стол, главный двигатель, нажимное устройство. Она самостоятельно решает, из какого колодца взять слиток, при помощи датчиков узнает температуру, вес и

Третья цифровая машина обслуживает машину огне­ вой зачистки поверхности блюмов, ножницы горячей резки, холодильник и другие механизмы хвостовой части стана. Четвертая машина является дублером третьей, как вторая — первой. Пятая исполняет обязанность дис-

<4 ^

петчера цеха. Она обрабатывает информацию о прока­ тываемых слитках, накапливает и обобщает опыт и улуч­ шает программы работы своих четырех младших сестер. Кроме того, пятая планирует работу цеха на неделю , на месяц, выбирает в рациональной последовательности за­ казы на прокат.

Д ля контроля за действием цифровых машин и всей системы автоматики создан центральный пульт сигнали­ зации. -На пульте устанавливается свыше 1000 запоми­ нающих магнитных усилителей с сигнальными лампочка­ ми. В целом система автоматики блюминга громоздка и сложна. Для повышения надежности в ней широко ис­ пользуются бесконтактные логические элементы типа И, ИЛИ, НЕ, а также полупроводниковые диоды и триоды. Только одна цифровая машина содержит до 40 тысяч полупроводниковых диодов и четырех тысяч полупро­ водниковых триодов. -Некоторые аппараты автоматиза­ ции содержат до 1500 полупроводников. Все они вели­ чиной буквально с горошину, логические элементы тоже собираются из миниатюрных деталей. Получается, что самым большим прокатным станом управляют самые маленькие полупроводниковые диоды и триоды. В об­ щем, горошины -командуют блюмингом.

Семья «Сталей». Можно ли раскроить полосу так, чтобы начисто избежать обрезков нестандартной длины? Да, эту задачу решили, в частности, на М агнитогорском

шины «Сталь-1» и «Сталь-3». Они в основном состоят из вычислительного устройства, панели управления, перфо­ ратора, щита питания и набора фотореле. Вычислитель­ ное устройство собрано из ячеек. Каждая ячейка содер­ жит миниатюрные селеновые диоды и ферриты — ма­ ленькие прессованные колечки из магнитного порошка с обмотками из тонкой проволоки.

Устройство автоматики с машиной «Сталь» произво­ дит вычисление длины полосы до ее выхода из валков стана «450» по показаниям фотореле, составляет план раскроя полосы без отходов, управляет ножницами так, чтобь! план раскроя был выполнен, ведет учет выпускае­ мой продукции. Учетными данными являются номер плавки, марка стали, количество слитков и так далее. Все показатели в виде отверстий наносятся на восьмидесяти­ колонную стандартную перфокарту.

Управление всей системой автоматики осуществляет­ ся с панелей управления при помощи кнопок и переклю­ чателей, Внедрение системы «Сталь» на блюминге № 2 позволило повысить производительность его на один процент. Ежегодно удается сберечь 842 тысячи рублей.

Специализированная управляющая машина «Сталь» — не единственная из применяемых прокатчиками. Появи­ лась целая серия малых вычислительных машин, облег­ чающих труд операторов, повышающих производитель­ ность станов.

Мы познакомились с основной аппаратурой автоматизации, некоторыми особенностями ее применения, основными направлениями автома­ тизации агломерационных фабрик и доменных печей. Рассмотрели наиболее интересные при­ меры автоматизации в прокатных цехах. Однако приведенные примеры не отражают и сотой доли того, что проделано учеными и инженерами для совершенствования металлургического произ­ водства. Сотни и тысячи солидных книг посвя­ щены автоматам, используемым в металлургии. Тем не менее, далеко не все вопросы, связанные

Чаще всего здесь применяются циклические сис­ темы. Сложные системы становятся ненадежными. Необходима большая работа по повышению на­ дежности их. Прежде всего речь идет о широком

внедрении бесконтактных логических элементов типа И, ИЛИ, НЕ на базе ферритов и полупроводников.

Уж е сейчас ясно, что срок службы электронных ламп можно довести до ста лет непрерывной работы. В настоящее время име­ ются электронные лампы со сроком службы 11 лет. Применение их позволит получить такие фотореле, электронные реле времени, ф о­

тоэлектрические тугометры, гамма-реле и другие устройства авто­ матики, о каких пять лет тому назад инженеры даж е не мечтали.

При внедрении ациклических систем комплексной автоматизации прежде всего возникает вопрос: как обучить аппарат искусству ква­ лифицированного оператора, зачастую управляющего механизмами лучше быстродействующей вычислительной машины. Чтобы запро­ граммировать поведение оператора, надо знать математику этого поведения, выразить его в цифрах. Здесь пока сделаны только пер­ вые шаги. Сотрудники лаборатории кибернетики Академии меди­ цинских наук СССР доказали, что предвычислять свое поведение способен не только человек, но и такие живые организмы, как ка­

ской ССР. Институт доказал, что принципиально возможно понять де­ ятельность пятнадцати миллиардов ячеек головного мозга, и не толь­ ко понять, но и построить кибернетическую модель мозга.

Тех, кто мало знаком с достижениями радиоэлектроники, часто пугает сложность схемы обычного телевизора. А как создавать мо­ дель, состоящую из 15 миллиардов ячеек? Здесь на помощь прихо­ дит микроминиатюризация радиоаппаратуры. Уж е сейчас созданы