CS227428B1

CS227428B1 - Circuitry for evaluating band roll diameters

Info

Publication number: CS227428B1
Application number: CS922482A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Prochazka; Miroslav Blaha
Original assignee: Jiri Ing Prochazka; Miroslav Blaha
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1984-04-16

Description

Vynález se týká zapojení obvodu pro vyhodnocení průměru svitku navíjeného pásu, zejména válcovaného za studená.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a circuit for evaluating the diameter of a coil of a wound strip, in particular a cold-rolled strip.

Technologický proces navíjení pásů, především pásů válcovaných za studená, vyžaduje dodržování předem zadaného tahu v pásu. Nezbytná informace ke splnění tohoto požadavku je okamžitá velikost průměru navinutého pásu. Tato hodnota musí být uchována v paměti i při zastavení pohonů na libovolně dlouhou dobu.The technological process of winding belts, especially cold-rolled belts, requires adherence to a predetermined belt tension. The necessary information to meet this requirement is the instantaneous size of the wound belt diameter. This value must be retained even when the drives are stopped for any length of time.

Až dosud se pro vyhodnocení průměru svitku navíjeného pásu používá několik řešení. Je známo řešení, kde se používá elektromechanický potenciometr, ovládaný stejnosměrným motorkem. Motorek je napájen stejnosměrným' zesilovačem, na jehož jeden vstup se přivádí signál z tachodynama převáděcího válečku, který mění rychlost pásu. Na druhý vstup stejnosměrného zesilovače se přivádí signál z potenciometru, napájeného z tachodynama navíjedla. Toto uspořádání pracuje jako analogová dělička na principu elektromechanického integrátoru. V druhém případě je stejnosměrný motorek nahrazen krokovým motorkem s mechanicky spřaženými potenciometry^f, kde místo tachodynama se používají impulzní vysílače otáček a další logické obvody pro řízení krokového motorku. Toto řešení má vedle výhody nedestruktivní paměti i vyšší mechanickou citlivost na elektrický signál. Je známo též řešení, založené na principu číslicového integrátoru jako hybridní děličky, použitím reverzního čítače a číslicově analogových převodníků.Until now, several solutions have been used to evaluate the coil diameter. It is known to use an electromechanical potentiometer controlled by a DC motor. The motor is powered by a DC amplifier, one of which receives a tachodynamic signal from the transfer roller that changes the belt speed. The second input of the DC amplifier is supplied with a signal from a potentiometer powered from the winding tachometer. This arrangement works as an analog divider on the principle of an electromechanical integrator. In the latter case, the DC motor is replaced by a stepper motor with mechanically coupled potentiometers ^f , where instead of the tachodynamic, pulse speed transmitters and other logic circuits are used to control the stepper motor. In addition to the non-destructive memory, this solution also has a higher mechanical sensitivity to the electrical signal. A solution based on the principle of a digital integrator as a hybrid divider using a reverse counter and digital to analog converters is also known.

Nevýhodou prvého řešení je to, že pohon je mechanicky necitlivý na elektrický signál, pokud tento nepřekročí určitou úroveň napětí, závislou na mechanickém tření servosystému. Necitlivost činí až jednu pětinu z maximální hodnoty napětí na motorku^ To má negativní vliv na velikost trvalé odchylky regulované veličiny, na dynamiku celé regulované soustavy a tím i na tahy při navíjeníThe disadvantage of the first solution is that the drive is mechanically insensitive to the electrical signal if it does not exceed a certain voltage level, which is dependent on the mechanical friction of the servo system. The insensitivity is up to one fifth of the maximum value of the motor voltage ^ This has a negative effect on the magnitude of the permanent deviation of the controlled variable, on the dynamics of the whole controlled system and thus on the winding tension.

- 2 227 428 svitku a kvalitu navíjeného pásu. Navíc se působení této nega_ tivní vlastnosti relativně zvětšuje při nižších úrovních navíjecích rychlostí. Druhé řešení sice snižuje necitlivost, avšak je náročné na prostor, napájecí příkon a seřízení obvodů, čímž je negativně ovlivněna jeho funkční spolehlivost a životnost. Řešení s číslicovým integrátorem má kromě nevýhod druhého řešení ještě tu nevýhodu, že při ztrátě napájecího napětí se ztrácí též žádaná informace o stávajícím průměru svitku.- 2,227,428 coil and the quality of the reel. In addition, the effect of this negative property increases relatively at lower winding speed levels. The latter solution, while reducing insensitivity, is space-intensive, power-consuming, and circuit tuning, which negatively affects its functional reliability and durability. In addition to the disadvantages of the second solution, the solution with a digital integrator also has the disadvantage that in the event of a loss of supply voltage, the desired information about the current coil diameter is also lost.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení obvodu pro vyhodnocení průměru svitku navíjeného pásu podle vynálezu, který sestává ze součtového bloku, součinového bloku, integračního bloku, ovládacího bloku, dvou řídících bloků, spínacího bloku, paměťového bloku, čidla rychlosti pásu a čidla rychlosti otáček bubnu navíjedla.These disadvantages are eliminated by the circuit of the coil diameter evaluation device according to the invention, which consists of a sum block, a product block, an integration block, a control block, two control blocks, a switch block, a memory block, a belt speed sensor and a winding drum speed sensor.

Podstatou zapojení obvodu podle vynálezu je to, že výstup čidla rychlosti pásu je připojen paralelně na řídící vstup součtového bloku a na řídicí vstup ovládacího bloku, jehož výstup je zapojen jednak na blokovací vstup spínacího bloku a jednak na blokovací vstup integračního bloku. S řídicím vstupem integračního bloku je spojen výstup součtového bloku, k jehož zpětnovazebnímu vstupu je připojen výstup součinového bloku, na jehož řídicí vstup je Zapojen výstup čidla otáček bubnu navíjedla. Zpětnovazební vstup součinového bloku je paralelně spojen s informačním vstupem druhého řídicího bloku, s řídicím vstupm prvního řídícího bloku a s výstupem integračního bloku, jehož zpětnovazební vstup je jednak připojen k výstupu prvního řídicího bloku a jednak k řídicímu vstupu spínacího bloku, jehož výstup je přes paměťový blok spojen se zpětnovazebním vstupem prvního řídicího bloku.The principle of the circuit according to the invention is that the output of the belt speed sensor is connected in parallel to the control input of the sum block and the control input of the control block, whose output is connected both to the blocking input of the switching block and to the blocking input of the integration block. The output of the sum block is connected to the control input of the integration block, to the feedback input of which the output of the product block is connected, to the control input of which the output of the winding drum speed sensor is connected. The feedback block of the product block is connected in parallel to the information input of the second control block, the control input of the first control block, and the output of the integration block whose feedback input is connected to the output of the first control block and to the control input of the switching block connected to the feedback input of the first control block.

Přínosem zapojení obvodu podle vynálezu je dosažení vysoké přesnosti vyhodnocení průměru svitku, jednoduchost seřízení obvodu, snadná údržba a vysoká spolehlivost, ovlivněná zejména jednoduchostí celého obvodu, který je sestaven z běžně používaných a provozně vyzkoušených regulačních a analogových bloků.The benefits of the circuit according to the invention are the achievement of high accuracy of coil diameter evaluation, ease of adjustment, ease of maintenance and high reliability, influenced in particular by the simplicity of the whole circuit, which is composed of commonly used and operationally tested control and analog blocks.

Zapojení obvodu pro vyhodnocení průměru svitku navíjeného pásu je příkladně schematicky znázorněno blokovým schématem na připojeném výkresu.The circuit diagram for evaluating the coil diameter of the wound belt is illustrated schematically by way of example in a block diagram in the accompanying drawing.

Jak patrno z blokového schématu, sestává obvod pro vyhodnocení průměru svitku navíjeného pásu podle vynálezu ze součtového bloku 1, realisovaného např. operačním zesilovačem, součinovéhoAs can be seen from the block diagram, the circuit for evaluating the coil diameter of a coiled strip according to the invention consists of a sum block 1, implemented, for example, by an operational amplifier, of the product

227 428227 428

- 3 bloku 2, což je např.násobička, integračního bloku 3, tvořeného operačním zesilovačem a ovládacího bloku 4, což je v daném případě komparátor. Dále pak obvod podle vynálezu sestává z prvního řídicího bloku 5, realizovaného např.komparátory, spínacího bloku 6, což je bezkontaktní spínač např.triakový, paměťového bloku 7, což je v daném případě motorický potenciometr, druhého řídicího bloku 8, tvořeného operačními zesilovači, čidla 9 rychlosti pásu a čidla 10 otáček bubnu navíjedla, což jsou tachodynama, jejichž hřídele jsou kinematicky spojeny s nezakreslenými příslušnými mechanizmy. Jednotlivé bloky 1 až 10 jsou pak zapojeny tak, že výstup čidla 9 rychlosti pásu je připojen paralelně na řídicí vstup a součtového bloku 1 a na řídící vstup 1 ovládacího bloku 4, jehož výstup je zapojen jednak na blokovací vstup k spínacího bloku 6 a jednak na blokovací vstup £ integračního bloku 3. S řídicím vstupem f integračního bloku 3 je pak spojen výstup součtového bloku 1, k jehož zpětnovazebnímu vstupu b je připojen výstup součinového bloku 2, na jehož řídicí vstup £ je zapojen výstup čidla 10 otáček bubnu navíjedla. Zpětnovazební vstup d součinového bloku 2 je paralelně spojen s informačním vstupem m druhého řídicího bloku 8, s řídicím vstupem h prvního řídicího bloku 5 a s výstupem integračního bloku 3. Zpětnovazební vstup _e integračního bloku 3 je připojen jednak k výstupu prvního řídicího bloku 5 a jednak k řídicímu vstupu i spínacího bloku _6, jehož výstup je přes paměťový blok 2 spojen se zpětnovazebním vstupem m prvního řídícího bloku 5.3 of block 2, which is, for example, a multiplier, of the integration block 3 formed by the operational amplifier and the control block 4, which in this case is a comparator. Furthermore, the circuit according to the invention consists of a first control block 5, realized, for example, by comparators, of a switching block 6, which is a contactless switch of e.g. a triac, memory block 7, in this case a motor potentiometer. the belt speed sensors 9 and the winding drum speed sensors 10, which are tachodynamics, whose shafts are kinematically coupled to the respective mechanisms not shown. The individual blocks 1 to 10 are then connected so that the output of the belt speed sensor 9 is connected in parallel to the control input and the summing block 1 and to the control input 1 of the control block 4 whose output is connected to the blocking input to the switching block 6 and The block input of the integration block 3 is then connected to the control input f of the integration block 3, the output of the sum block 1 is connected to its feedback input b and the output of the product block 2 is connected. The feedback input d of the product block 2 is connected in parallel to the information input m of the second control block 8, the control input h of the first control block 5, and the output of the integration block 3. the control input i of the switching block 6, the output of which is connected via the memory block 2 to the feedback input m of the first control block 5.

Funkce obvodu pro vyhodnocení průměru svitku navíjeného pásu podle vynálezu je následující, ha řídicí vstup a spučtového bloku 1 se přivádí řídicí signál v absolutní hodnotě z čidla 9 rychlosti pásu, který je' úměrný rychlosti pásu. ha zpětnovazební vstup b součtového bloku 1 se přivádí přes součinový blok 2 signál v absolutní hodnotě z čidla 10 otáček bubnu navíjedla, který je úměrný rychlosti navíjedla. Tyto dva signály se v součtovém bloku 1 porovnávají a vzniklá odchylka se vede na řídící vstup f integračního bloku 3. Výstupní signál z integračního bloku 3 je informací o skutečném průměru svitku pásu a vede se jednak jako zpětná vazba na zpětnovazební vstup d součinového bloku 2 a dále na řídicí vstup h prvního řídicího bloku 5 a na informační vstup m druhého řídicího bloku 8. První řídicí blok 5, spínací blok 6 a paměťový blok 7 tvoří nedestruktivní analogovou paměť obvodu pro vyhodnocení průměru svitku navíjeného pásu podleThe function of the coil diameter evaluation circuit of the wound belt according to the invention is as follows: the control input and the trigger block 1 are supplied with a control signal in absolute value from the belt speed sensor 9, which is proportional to the belt speed. h and the feedback input b of the sum block 1 is supplied via the block 2 with an absolute value signal from the winding drum speed sensor 10, which is proportional to the winding speed. The two signals are compared in the sum block 1 and the resulting deviation is fed to the control input f of the integration block 3. The output signal from the integration block 3 is information about the actual belt coil diameter and is provided as feedback to the feedback input d further to the control input h of the first control block 5 and to the information input m of the second control block 8. The first control block 5, the switching block 6 and the memory block 7 form a non-destructive analog circuit memory for evaluating the coil diameter

227 428 vynálezu. Výstupní signál z prvního řídícího bloku 5 se vede jednak na řídící vstup i spínacího bloku £ a jednak na zpětnovazební vstup £ integračního bloku 3. Tento zpětnovazební vstup e integračního bloku 3 je odblokován pouze při zastavení pásu, t.j. při zastavení válcovací tratě a udržuje integrační blok 3 na hodnotě, odpovídající hodnotě průměru svitku pásu těsně před zastavením. Této hodnotě odpovídá i poloha motorického potenciometru v paměťovém bloku 7,· Současně s očBLokováním zpětnovazebního vstupu £ integračního bloku 3 se blokuje jeho řídící vstup f a blokovacím vstupem k se blokuje spínací blok o. Tím je zajištěno, že parněíový blok 7 zůstane na nastavené hodnotě, odpoví dající průměru navinutého svitku pásu. Ovládací blok £ je paty řízen výstupním signálem čidla £ rychlosti pásu a vyhodnocuje běh nebo zastavení pásu.227,428. The output signal from the first control block 5 is transmitted both to the control input i of the switching block a and to the feedback input £ of the integration block 3. This feedback input e of the integration block 3 is unlocked only when the belt is stopped. 3 at a value corresponding to the diameter of the strip coil just before stopping. The position of the motor potentiometer in memory block 7 corresponds to this value. At the same time as blocking the feedback input 6 of the integration block 3, its control input f is blocked and blocking input k blocks the switching block o. corresponding to the diameter of the wound belt coil. The heel control block 8 is controlled by the output signal of the belt speed sensor 6 and evaluates the running or stopping of the belt.

Claims

Circuit of a coil diameter evaluation circuit consisting of a sum block, a product block, an integration block, a control block, two control blocks, a switch block, a memory block, a belt speed sensor and a winding drum speed sensor, characterized in that the sensor output ( 9) the belt speed is connected in parallel to the control input (a) of the sum block (1) and the control input (1) of the control block (4), the output of which is connected both to the blocking input (k) of the switching block (6) to the blocking input (g) of the integration block (3), to whose control input (f) the output of the sum block (1) is connected, to whose feedback input (b) the output of the product block (2) is connected ) the output of the reel speed sensor (10) is connected, the feedback input (d) of the product block (2) being connected in parallel to the information input (m) of the second control o block (8), with control input (h) of first control block (5) and with output of integration block (3), whose feedback input (e) is connected to output of first control block (5) and control input (i) ) of the switching block (6), the output of which is connected via the memory block (7) to the feedback input (n) of the first control block (5).