Файл: Основы автоматизации для металлургов..pdf

будет осуществить быстрый или даже прямой контакт с ЭВМ, ко­ торая станет оперативным помощником персонала баз сбыта и некоторых складов.

Г л а в а III ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ

1. ОСНОВНЫЕ п о н я т и я

Программное управление заменяет самые простые регулирую­ щие воздействия человека (например, останов или включение, подъем или опускание и т. п.). На металлургических предприятиях такие операции встречаются, например, в прокатных цехах при управлении рольгангами. Типичным для таких регулирующих воз­ действий является то, что обычно не осуществляется обратный контроль действительного вы-

определяется как управление без обратного контроля при помощи измерений. Такие системы управления автоматически осуществ­ ляют поставленную задачу путем выполнения определенных опе­

ков выходной стороны прокатного стана. Из блок-схемы видно, что отдельные элементы управления не имеют никакой обратной связи с управляемым или последующим участком. В действительности оператор в кабине управления следит за движением раската и включает и выключает отдельные участки стана по мере необходи-

75

мости. Таким образом, момент включения или выключения опре­ деленного участка зависит от положения раската. Положение рас­ ката можно использовать для автоматизации этих операций. Так,

рис. 27. Из схемы видно, что, кроме потока материала или энер­ гии, имеются еще и потоки информации, связанные с управлением участком.

Снимаемые с измерительных элементов импульсы бывают обычно настолько слабыми, что непосредственно после датчика приходится устанавливать усилитель, и только после этого усилен­ ный импульс воздействует на исполнительный орган, который и выполняет требуемую операцию.

Далее на других примерах будет показано, что в системах про­

\

ных элементов, как собственно датчик, так и усилитель или испол­

прямо в ходе управляемого технологического процесса или в про­ цессе работы оборудования, называют в ЧССР комбинационными системами автоматики.

Характерной чертой комбинационных систем является то, что толчком для управляющего импульса служит не время, а некото­ рые другие показатели (на металлургических предприятиях та­ кими показателями чаще всего бывают положение сырых материа­ лов или раската, а также положение производственных меха­ низмов) .

Можно предположить, что при регулярном потоке материалов раскат на выходной стороне стана проходит отдельные участки за одинаковое время. Тогда будет достаточным по положению рас­ ката на входе в стан определить только разгон (начало процесса), а последовательность дальнейших операций определять по времен­ ному графику. В этом случае последующие участки стана будут включаться программным устройством (рис. 28), которое может представлять собой, например, многократный кулачковый пере­ ключатель с собственным приводом, приводимым в действие от им­ пульса входного датчика и останавливаемым одним из кулачков.

76

Осуществляемое таким образом автоматическое управление назы­ вается автоматическим программным управлением, а задающим параметром является время.

В проектах систем автоматического управления мы часто

Цатчик

Лрограпплсе

устройстбо

Рас. 28. Программное устройство для автоматического управления

ется в течение нескольких временных тактов. Одной комбинации значений входных переменных соответствуют тогда различные значения выходных переменных в зависимости от предыдущих комбинаций входных переменных. Эти системы — принудительнопоследовательные (иногда их называют многотактными).

Рис. 29. Схема автоматического управления прокатным станом:

В качестве примера комбинационных систем автоматики при­ ведем систему управления полосовым станом горячей прокатки. Стан на рассматриваемом участке состоит из двух клетей дуо, трех клетей кварто, двух роликов и двух устройств для натяжения петли между клетями кварто. Перед сдвоенной клетью дуо и перед первой клетью кварто установлены окалиноломатели (рис. 29).

77

Горячая полоса с предыдущего участка входит в нижние валки сдвоенной клети дуо и вращающимся обводным роликом вводится в верхние валки. В момент захвата полосы верхними валками ро­ лики разводятся, чтобы могла образоваться свободная петля,

не успевали захватить полосу и получался брак, кроме того, воз­ никали еще и потери времени на удаление горячей полосы. При

для индикации горячей полосы вакуумный фотоэлемент с макси­ мумом спектральной чувствительности в инфракрасной области. Требование повышенной надежности было выполнено благодаря применению строенного фотореле, в котором оптика трех фотоэле­ ментов была направлена в одну точку таким образом, чтобы они освещались движущейся горячей полосой одновременно. Рабочие контакты (замыкающие) выходных реле были соединены последо­ вательно-параллельно, как показано на рис. 30, а.

Такое соединение обеспечивает надежную работу схемы в том

Следует отметить, что при ухудшении способности к фотоэф­ фекту было бы достаточным параллельное соединение двух фото­ реле (рис. 30,в). Ухудшение вакуума и возникновение само­ произвольной проводимости, однако, наоборот, требует после-

78

должны быть освобождены к моменту выхода конца полосы из первой клети кварто. Для устройства N1 это условие удовлетво­

тоты было сделано так, чтобы они работали совместно с момента,

контакты фотореле f2 и U (рис. 30, в). Для пояснения следует до­ бавить, что выходные реле использованных фотореле имели четыре пары коммутационных контактов, которые были применены в раз­ личных описанных выше схемах.

Комбинационная система включает в себя обычно несколько групп элементов. Прежде всего к ним относятся датчики, которые измеряют и индицируют значение величин, определяющих после­ довательность операций. В металлургической практике это чаще всего датчики положения раската или состояния определенных частей производственных агрегатов или транспортного оборудова­ ния. Принципы их построения могут быть самыми различными, но, как правило, их можно разделить на две группы: контактные и бесконтактные.

Мы уже упоминали о том, что сигнал, поступающий от вход­ ного датчика, необходимо усиливать. Для датчиков, работающих по электрическому или электромагнитному принципу, применяются релейные, электронные или транзисторные усилители, на выходе которых имеется электромагнитное реле, служащее для присоеди­ нения исполнительных органов. Для неэлектрических датчиков применяют преобразователи, которые преобразуют механическую величину в электрическую, или соответствующие пневматические либо гидравлические усилители.

На выходе системы управления находится исполнительный ор­ ган, который тоже может быть механическим, пневматическим, гидравлическим или электрическим. Электрическим исполнитель­ ным органом может служить, например, электромагнит для управ­ ления вентилями или тормозами, электродвигатель или гидравличе­

контуров настолько функционально объединены, что оказывается невозможным отделить, например, усилитель от собственно испол-

79

нительного органа. Преимущество комбинационных систем авто­ матики состоит в том, что импульсом для каждой последующей операции является регулирующее воздействие заранее определен­ ной величины, что позволяет осуществлять определенный контроль правильности выполнения предыдущей операции. В качестве при­ мера вновь можно привести движение раската по рольгангу, когда последующий участок включается лишь тогда, когда раскат дейст­

лачковый переключатель, реле времени, магнитная лента, перфо­ лента, перфокарты, пленка и др.

Каждый из этих элементов может иметь несколько модифика­ ций. Кулачковый переключатель, который по своим габаритам и надежности вполне пригоден для металлургических цехов, может иметь собственный привод от синхронного двигателя. Иногда он

реключатели делят на несколько более мелких, которые последо­ вательно подключают приводы различного технологического обо­ рудования и отключают их по окончании операции.

80