УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ ДЛЯ ВАКУУМНО-ДУГОВОЙ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ

Полезная модель относится к электрометаллургии, в частности к производству труб ответственного назначения, например, для трубопроводов технологических газовых, жидких и газожидкостных продуктов высокой агрессивности, конкретнее к устройствам управления установками для вакуумно-дуговой обработки внутренней поверхности труб.
Целью полезной модели является повышение качества обработки, в том числе очистки и создания защитных покрытий, внутренней поверхности труб.
Известна система автоматического управления электрометаллургическим процессом в вакуумно-дуговой установке (В.Е.Пирожников. Автоматизация электросталеплавильного производства. - М. - Металлургия. - 1985. - с.151-154.), в которой к выходам установки подключены датчики тока и напряжения, блоки сравнения, подключенные к задатчикам номинальных параметров и исполнительные блоки перемещения штока вакумно-дуговой установки и ее питания.
Недостатком вышеприведенного прототипа является низкая точность при переносе принципов управления источником питания и передвижением штока в вакуумно-дуговой печи для случая ведения управления вакуумно-дуговой установкой для обработки внутренней поверхности труб из-за повышенной динамики явлений в связи с резким различием массовой скорости процессов.
Задачей заявляемого патента на полезную модель устройства управления установкой для вакуумно-дуговой обработки внутренней поверхности труб является повышение качества обработки путем повышения стабильности процесса управления технологическим режимом установки.
Поставленная цель достигается в устройстве управления установкой для вакуумно-дуговой обработки внутренней поверхности труб, содержащем датчики тока и напряжения, переключатель каналов управления и исполнительные блоки перемещения штока установки и источника питания. При этом выход переключателя каналов управления соединен с первым входом блока вычитания, выходом подключенного к первому входу блока деления, а вторые входы блоков вычитания и деления подключены к блоку задания номинального значения контролируемого параметра; выход блока деления подсоединен к входу блока выбора полярности рассогласования и к первому входу двухпорогового компаратора, первый выход блока выбора полярности рассогласования подсоединен к входам первого, второго и третьего селектора, второй выход блока выбора полярности рассогласования подключен к входам четвертого, пятого и шестого селектора; выходы первого, второго и пятого селекторов подключены к второму входу двухпорогового компаратора, а выходы третьего, четвертого и шестого селекторов подсоединены к третьему входу двухпорогового компаратора, выходы которого подключены к исполнительным блокам перемещения штока и источника питания установки вакуумно-дуговой обработки внутренней поверхности труб.
Осуществление полезной модели.
На блок-схеме (Фиг.) к установке вакуумно-дуговой обработки внутренней поверхности труб подключены датчик 1 тока и датчик 2 напряжения, переключатель 3, блок 4 вычитания, блок 5 деления, блок 6 задания номинальной величины контролируемого параметра, исполнительный блок 7 перемещения штока, исполнительный блок 8 питания, блок 9 выбора полярности рассогласования, первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13, пятый 14 и шестой 15 селекторы, двухпороговый компаратор.
Работа устройства управления установкой для вакуумно-дуговой обработки внутренней поверхности труб происходит следующим образом.
С датчиков 1 тока и 2 напряжения электрические сигналы, пропорциональные величинам измеренных тока и напряжения вакуумно-дугового разряда установки, подают на вход переключателя 3 каналов управления, где выбирают канал управления: при питании установки по принципу источника тока управление реализуют по каналу напряжения, а при источнике напряжения - по каналу тока.
н
н
н
н
н
Например, в качестве источника питания установки вакуумно-дуговой обработки внутренней поверхности труб применили источник тока. В этом случае с переключателя 3 каналов управления электрический сигнал, пропорциональный величине измеренного в блоке 2 напряжения U, поступает на первый вход блока 4 вычитания. На второй вход блока 4 вычитания подают электрический сигнал от блока 6 задания, пропорциональный номинальному значению напряжения U вакуумно-дугового промежутка установки. В блоке вычитания 4 формируют электрический сигнал, например по напряжению, пропорциональный разности измеренного и заданного напряжения (U-U). С выхода блока 4 вычитания электрический сигнал, пропорциональный полученной разности (U-U) подают на вход блока 5 деления, где формируют электрический сигнал, например по напряжению, пропорциональный отношению сигналов (U-U)/U, где в знаменатель блока 5 деления поступает сигнал от блока 6 задания номинальной величины на второй вход блока 5. С выхода блока 5 деления сформированный сигнал управления подают на вход блока 9 выбора полярности рассогласования и на вход двухпорогового компаратора 16. При появлении на выходе блока 9 выбора полярности рассогласования положительного сигнала, пропорциональному сигналу управления, то при его изменении от 0 до некоторого положительного значения, срабатывает селектор 13 и за счет изображенных на блок-схеме связей (Фиг.) сигнал управления подают на исполнительный блок 7 перемещения штока вакуумно-дуговой установки, который увеличивает скорость передвижения штока пропорционально отрабатываемой устройством управления величине возникшего рассогласования. В случае недостаточного воздействия регулятора на режим вакуумно-дуговой обработки внутренней поверхности труб управляющий сигнал увеличивается и становится больше некоторого положительного значения, селектируемого селектором 13. При этом селектор 13 закрывается, а селектор 14 включается, что влечет за собой прерывание управления по каналу 7 изменения скорости перемещения штока установки. В этом случае управляющий сигнал за счет имеющихся связей блок-схемы (Фиг.) и селектора 14 поступает на вход исполнительного блока 8 питания, который уменьшает мощность вакуумно-дугового разряда установки для обработки внутренней поверхности труб. В случае, если и второе управляющее воздействие недостаточно, сигнал управления опять возрастает и через свое второе граничное значение, то селектор 14 закрывается, а очередной селектор 15 включается. Одновременно включается и двухпороговый компаратор 16, имеющий такую же уставку, как и селектор 15. При этом за счет имеющихся связей (см. блок-схему Фиг.) сигнал подают на входы обоих типов управлений - исполнительных блоков перемещения штока 7 и 8 источника питания установки, которые увеличивают скорость перемещения штока и одновременно уменьшают мощность источника питания пропорционально возникшему сигналу рассогласования. При прохождении сигнала управления в сторону уменьшения селекторы 13-15 и двухпороговый компаратор 16 срабатывают в обратном порядке до достижения нулевого сигнала рассогласования, что позволяет проводить вакуумно-дуговую обработку внутренней поверхности труб в номинальном технологическом режиме. При изменении полярности сигнала рассогласования на отрицательную в зависимости от абсолютной величины (веса) сигнала рассогласования работает один из селекторов 10, 11, 12, причем работа при отрицательных значениях рассогласования аналогична рассмотренному выше описанию.
Реализуемость полезной модели устройства управления установкой для вакуумно-дуговой обработки внутренней поверхности труб не вызывает сомнений, из-за известности блоков схемы Фиг., которые могут быть заказаны, например, у Витебского или Уфимского завода электропреобразователей, и не требуют дополнительных исследований и новых открытий в области автоматизации электрометаллургии, особенно при настоящем развитии микроэлектроники.