CS233270B1

CS233270B1 - Device for evaluation of dynamic velocity difference of two mechanisms

Info

Publication number: CS233270B1
Application number: CS834828A
Authority: CS
Inventors: Petr Hercik; Jaroslav Kotora; Jiri Skalicky
Original assignee: Petr Hercik; Jaroslav Kotora; Jiri Skalicky
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1985-02-14
Also published as: CS482883A1

Abstract

Účelem vynálezu je zajištění přesné informace o dynamické diferenci rychlosti dvou mechanizmů, at již mechanicky svázaných nebo nezávisle synchronizovaných. Uvedeného účelu se dosáhne zapojením jednotlivých bloků zařízení podle vynálezu, které sestává z rozdílového bloku, násobičky, integrátoru dvou informačních bloků, řídícího bloku a vyhodnocovacího bloku. Zařízení podle vynálezu vybírá potřebnou dynamickou složku signálu úhlových rychlostí obou mechanizmů a současně se automaticky stará o jeho úrovňovou úpravu.The purpose of the invention is to provide accurate information about the dynamic difference in speed of two mechanisms, whether mechanically linked or independently synchronized. The stated purpose is achieved by connecting individual blocks of the device according to the invention, which consists of a difference block, a multiplier, an integrator of two information blocks, a control block and an evaluation block. The device according to the invention selects the necessary dynamic component of the signal of the angular speeds of both mechanisms and at the same time automatically takes care of its level adjustment.

Description

Vynález se týká zařízení k vyhodnocování dynamické diference rychlosti dvou mechanizmů, např. válcovací stolice a navíjedla ve válcovací třhti.The invention relates to a device for evaluating the dynamic speed difference of two mechanisms, eg a rolling mill and a winding machine in a rolling mill.

Až dosud se informace o dynamické diferenci rychlosti dvou mechanizmů,af již mechanicky svázaných nebo nezávisle synchronizovaných, získávala z rozdílu signálů rychlosti prvého a druhého mechanizmu a následnou derivací tohoto signálu. K tomuto účelu se používala analogová technika ve formě rozdílového operačního zesilovače a pasivního či aktivního derivátoru, což je např. kondenzátor, zapojený v sérii s výstupem uvedeného operačního zesilovače. Takto získaný signál po úrovňové úpravě, řešené např. dalším operačním zesilovačem, sloužil k tlumení rychlosti jednoho nebo obou mechanizmů. Tyto mechanizmy pak byly v pevně definovaných násobcích rychlosti synchronizovány, resp. svázány prostřednictvím spojovacího elementu, např. kovového pásu mezi stolicí a navíjedlem.Until now, dynamic velocity differential information of two mechanisms, f and mechanically coupled or independently synchronized, has been obtained from the difference in velocity signals of the first and second mechanisms and the subsequent derivation of this signal. For this purpose, an analogue technique was used in the form of a differential opamp and a passive or active derivative, such as a capacitor connected in series with the output of said opamp. The signal obtained in this way after a level adjustment, solved by, for example, another operational amplifier, served to dampen the speed of one or both of the mechanisms. These mechanisms were then synchronized in fixed speed multiples, respectively. bound by means of a connecting element, eg a metal strip between the stool and the winder.

Nevýhodou stávajícího řešení je skutečnost, že ne vždy je dostupná přesná informace o rychlosti některého z obou mechanizmů, např. u navíjedel se jedná o informaci o obvodové rychlosti navíjecího bubnu, apod. To znamená, že informace, získaná derivátorem, může v sobě obsahovat i informace, které zkreslují potřebný signál k dynamickému tlumení, což má za následek zhoršení dynamických kvalit takto použité zpětné vazby. Navíc signál v sobě zahrnuje i aditivní šumy, vzniklé na přenosových cestách obou vstupních signálů,takže dochází ještě k dalšímu zkreslení potřebného signálu»The disadvantage of the present solution is the fact that accurate information about the speed of either mechanism is not always available, for example in the case of winding reels it is information about the peripheral speed of the winding drum, etc. This means that the information obtained by the derivative information that distorts the necessary signal for dynamic damping, resulting in a deterioration in the dynamic qualities of the feedback used. In addition, the signal also includes additive noises generated on the transmission paths of both input signals, so that the necessary signal is distorted »

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení k vyhodnocení dynamické diference rychlosti dvou mechanizmů podle vynálezu, které se tává z rozdílového bloku, násobičky,, integrátoru, dvou infor2These disadvantages are eliminated by a device for evaluating the dynamic speed difference of two mechanisms according to the invention, which melts from a differential block, multiplier, integrator, two

233 270 mačních bloků,' řídícího bloku a vyhodnocovacího bloku.233, 270 control blocks, control block and evaluation block.

Podstatou zařízení podle vynálezu je to, Že výstup prvního informačního bloku je spojen s rychlostním vstupem rozdílového bloku, na jehož srovnávací vstup je zapojen výstup násobičky, k jejímuž rychlostnímu vstupu je připojen výstup druhého informačního bloku. Výstup rozdílového bloku je pak paralelně spojen s akčním vstupem řídicího bloku a rozdílovým vstupem integrátoru, jehož výstup je připojen jednak ke korekčnímu vstupu násobičky a jednak k informačními vstupu výhodonocovacího bloku.The essence of the device according to the invention is that the output of the first information block is connected to the speed input of the differential block, to whose comparator input the output of the multiplier is connected, to whose speed input the output of the second information block is connected. The output of the differential block is then connected in parallel to the action input of the control block and the differential input of the integrator, the output of which is connected both to the correction input of the multiplier and to the information inputs of the booster block.

Výhodou zařízení podle vynálezu je to, že vybírá potřebnou dynamickou složku, signálu úhlových rychlostí obou mechanizmů a současně automaticky se stará o jeho úrovňovou úpravu tak, aby nedocházelo k přídavné chybě a? již v zadání tahu či kotevního proudu poháněcího motoru. V případě realizace vynálezu u válcovací stolice a navíjedla získáme navíc jako vedlejší produkt při zpracování signálu zmíněných úhlových rychlostí informaci o průměru svitku takového navíjedla, kterou lze využít k dalšímu zpracování.The advantage of the device according to the invention is that it selects the required dynamic component, the signal of the angular velocities of the two mechanisms, and at the same time automatically takes care of its level adjustment so that no additional error occurs? already in the input thrust or anchor current of the driving motor. In the case of the invention in the case of a rolling mill and a winder, we obtain, in addition, as a by-product of the processing of the signal of said angular velocities, information about the coil diameter of such a winder which can be used for further processing.

Zařízení k vyhodnocení dynamické diference rychlosti dvou mechanizmů podle vynálezu je příkladně schematicky znázorněno blokovým schématem na připojare#· výkresu.The apparatus for evaluating the dynamic speed difference of the two mechanisms according to the invention is illustrated schematically by way of example in a block diagram in the drawing #.

Zařízení podle vynálezu sestává z rozdílového bloku í, což je např. operační zesilovač, násobičky 2, tvořené lineárními integrovanými obvody a integrátoru ji, což j$ např. operační zesilovač s příslušnou integrační zpětnou vazbou. Dále pak zařízení podle vynálezu sestává ze dvou informačních bloků £,2» což jsou v daném případě srovnávací mechanizmy rychlosti pášu a úhlové rychlosti bubnu navíjedla včetně vysílačů signálů, řídícího bloku 6, realizovaného např. regulátorem tahu v. pásu a vyhodnocovacího bloku 2» což je na_; ř. skupina analogových násobiček. Jednotlivé bloky až 2 jsou pak zapojeny tak, že výstup prvního informačního bloku £ je spojen s rychlostním vstupem a rozdílového bloku £, na jehož srovnávací vstup £ je zapojen výstup násobičky 2, kjejímuž rychlostmímu vstupu & je připojen výstup druhého informačního bloku 2· Výstup rozdílového bloku í je paralelně spojen s akčním vstupem f řídicího bloku 6The device according to the invention consists of a differential block 1, such as an operational amplifier, multipliers 2 formed by linear integrated circuits and an integrator thereof, such as an operational amplifier with a corresponding integration feedback. Furthermore, the device according to the invention consists of two information blocks 6, 2, which in this case are the comparison mechanisms of the speed of the belt and the angular speed of the reel drum including the signal transmitters, the control block 6 realized by e.g. is on _; row of analog multipliers. The individual blocks to 2 are then connected such that the output of the first information block 6 is connected to the speed input and the differential block 6, to the comparative input 6 of which the output of the multiplier 2 is connected. of block 1 is connected in parallel to the action input f of control block 6

- 3 233 270 a rozdílovým vstupem d. integrátoru 2, jehož výstup je připojen jednak ke korekčnímu vstupu c násobičky 2 a jednak k informačnímu vstupu g vyhodnocovacího bloku 2·- 3 233 270 and the differential input d. Of the integrator 2, the output of which is connected both to correction input c of multiplier 2 and to information input g of evaluation block 2 ·

Funkce zařízení podle vynálezu je následující.The function of the device according to the invention is as follows.

Na rychlostní vstup a rozdílového bloku £ se z prvního informačního bloku 4 přivádí signál, úměrný úhlové rychlosti prvního mechanizmu, v daném případě válcovací stolice a porovnává se se signálem okamžité úhlové rychlosti druhého mechanizmu, t-j. navíjedla. Tento druhý signál se přivádí z druhého informačního bloku 2, po j®ho vynásobení výstupním signálem integrátoru 2 ^v násobičce 2, na srovnávací vstup b rozdílového bloku 4. Takto získaná diference obsahuje v sobě dvě složky signálu. Jednak okamžitou dynamickou diferenci úhlových rychlostí válcovací stolice a navíjedla, danou pružnostmi v mechanice a jednak chybovou informaci úrovňovou, která je dána přirychlen£m pásu vůči rychlosti pohonu válcovací stolice a přesností vyhodnocení průměru svitku navíjedla a která se automaticky s časovou konstantou integrátoru 2 nuluje. Výstupní signál rozdílového bloku 4 se pak používá jako akční signál k řízení řídícího bloku 6 a součašně jako rozdílový signál, který řídí arapli tudu na výstupu integrátoru 2*.. ^^a^° amplituda již přímo definuje v ustáleném stavu poměr rychlostí a vede se současně do náso bičky 2a· vyhodnocovacího bloku 2, kde se dále zpracovává, resp užívá k dalším úlohám řízení. Výstupní signál druhého informačního bloku 2» P° j®ho vynásobení násobičkou 2, působí jako koře ční signál tak, aby v ustáleném stavu si rychlostní vstup a a srovnávací vstup b rozdílového bloku £ odpovídaly a výstupní signál rozdílového bloku 4 byl nulový.A velocity signal proportional to the angular velocity of the first mechanism, in this case a rolling mill, is supplied to the speed input α of the differential block 4 and compared with the instantaneous angular velocity signal of the second mechanism, i.e., the winder. This second signal is fed from the second information block 2, multiplied by the integrator output signal 2 ^{in the} multiplier 2, to the comparative input b of the differential block 4. The difference thus obtained comprises two signal components. On the one hand, the instantaneous dynamic difference in the angular velocities of the rolling mill and the reel due to the elasticity in the mechanics, and secondly the level error given by the belt speed to the mill speed and the accuracy of the reel diameter. The output signal of the differential block 4 is then used as an action signal to control the control block 6 and, at the same time, as a differential signal that controls the araps there at the output of the integrator 2 ^{and the} amplitude. to the connector 2a · of the evaluation block 2, where it is further processed or used for other control tasks. The output signal of the second information block 2 multiplied by the multiplier 2 acts as a root signal so that at steady state the speed input a and the comparative input b of the differential block 6 correspond and the output signal of the differential block 4 is zero.

Claims

object of the invention

233 270

An apparatus for evaluating the dynamic speed difference of two mechanisms, consisting of a differential block, a multiplier, an integrator, two information blocks, a control block and an evaluation block, characterized in that the output of the first information block (4) is coupled to the differential input speed (a) (0, whose comparator input (b) is connected to the output of the multiplier (2), to whose speed input (e) the output of the second information block (5) is connected, the output of the differential block (^) connected in parallel to the action input (f) the control block (6) and the differential input (d) of the integrator (3), the output of which is connected both to the correction input (c) of the multiplier (2) and to the information input (g) of the evaluation block (7)