CS239790B1 - Testovací zařízení regulátoru tlouštky pásu pro dvačetiválcovou stolici - Google Patents

Abstract

Zařízení se týká testování regulátoru tloušťky pásu určeného pro válcovací trať s dvacetiválcovou stolicí. Podstatou řešení je takové zapojení generátoru vstupní tloušťky pásu a bloku, olohových pulsů, které spolu se dvěma pamě- ovými posuvnými registry, blokem tvářecí mezery a blokem dynamiky stavění umožňuje trvalý zkušební provoz regulátoru tloušťky pďsu zapojeného v uzavřené regulační smyčce v podmínkách obdobných situacím na válcova ­ cí trati. Parametry signálů testovacího za ­ řízení je možno nastavit podle konstrukční ­ ho uspořádání projektové tratě. Blok vyhod ­ nocení zpracovává naměřená data do tvaru vhodného pro rychlou a názornou informova ­ nost uživatele. Zařízení lze použít například pro di ­ agnostiku regulátorů v provozních podmín ­ kách, pro testování vlastností regulátorů při změnách parametrů řízené soustavy nebo při změnách řídicích algoritmů adaptivních regulátorů tloušťky pásu.

Description

Vynález se týká testovacího zařízení regulátoru tloušťky pásu určeného pro vratnou válcovací trať s dvacetiváloovou stolicí. Zařízení zajišťuje potřebné signály pro testování regulátorů tloušťky pásu v podmínkách obdobných nasazení těchto regulátorů na reálné trati. Podle projektovaného uspořádání skutečné válcovací tratě lze předvolit parametry jednotlivých simulovaných signálů.

Dosud známé postupy při testování regulátorů tloušťky pásu byly založeny především na na postupném ověřování funkce jednotlivých funkčních bloků regulátorů pomocí vhodných měřicích přístrojů. Tato metoda je sice přijatelná při oživování samostatných desek regulátoru, ovšem pro kontrolu součinnosti všech funkčních bloků regulátoru nevyhovuje.

Zvláště u adaptivních regulátorů nelze vystačit při komplexní zkoušce jejich funkce pouze se statickými vstupními signály. K prověření funkce adaptivního regulátoru je třeba generovat soubor signálů odpovídající jednotlivým čidlům na válcovací trati ze samostatných generátorů, což zvláště v provozních podmínkách je velice obtížné a představuje to velkou nevýhodu tohoto způsobu.

Navíc je nutné zajistit, aby parametry všech těchto signálů vzájemně odpovídaly rozměrovému uspořádání skutečné válcovací tratě, pro kterou je testovaný regulátor vyprojektován. Po překonání výše uvedených problémů lze ověřit funkci regulátoru v jednotlivých izolovaných krocích výpočtu algoritmů.

Podstatnou nevýhodou této metody je skutečnost, že nelze vyzkoušet činnost regulátoru v trvalém simulovaném provozu v uzavřené regulační smyčce. Tato nevýhoda se projevuje především u programovatelných adaptivních regulátorů tloušťky pásu realizovaných např. na bázi mikropočítače, u kterých nelze uvedenou metodikou ověřit vlastnosti regulátoru tloušťky při změně parametrů řídicích algoritmů nebo při použití zcela jiných řídicích algoritmů, před připojením k reálné válcovací trati.

Testovací zařízení regulátoru tloušťky pásu pro dvacetiváloovou stolici podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup bloku vstupní tloušťky pásu je připojen jednak na hodnotový vstup prvého paměťového posuvného registru, jednak na druhý hodnotový vstup bloku vyhodnocení a na prvý hodnotový vstup testovaného regulátoru, přičemž logický vstup prvého paměťového posuvného registru je připojen na prvý výstup bloku polohových pulsů.

Výstup prvého paměťového posuvného registru je připojen na prvý hodnotový vstup bloku tvářecí mezery, jehož druhý hodnotový vstup je připojen na výstup bloku dynamiky stavění, a že výstup bloku tvářecí mezery je připojen na hodnotový vstup druhého paměťového posuvného registru, jehož logický vstup je připojen na druhý výstup bloku polohových pulsů.

Výstup druhého paměťového posuvného registru je připojen jednak na druhý hodnotový vstup testovaného regulátoru, jednak na prvý hodnotový vstup bloku vyhodnocení, jehož informační vstup je připojen na informační výstup testovaného regulátoru.

Vstup bloku dynamiky stavění je připojen na řídicí výstup testovaného regulátoru,, přičemž prvý výstup bloku polohových pulsů je připojen současně na prvý logický vstup testovaného regulátoru, a že druhý výstup bloku polohových pulsů je připojen současně na druhý logický vstup testovaného regulátoru.

Zařízení podle vynálezu odstraňuje výše uvedené nevýhody oproti dřívějším zařízením. . Hlavní výhodou je skutečnost, že zařízení umožňuje dlouhodobé testování funkcí adaptivního regulátoru tloušťky pásu určeného pro dvacetiváloovou stolici v podmínkách podobných situaci při provozu na skutečné trati.

To dovoluje ověřovat vlastnosti regula'toru i při simulovaných změnách parametrů řízené soustavy, především s ohledem na stabilitu řídicích algoritmů. Další výhodou je, že zařízení generuje všechny potřebné signály ve vzájemných poměrech odpovídajících válcovací trati, pro kterou je testovaný regulátor určen.

Tím se značně urychluje testovací postup. Podstatnou výhodou je možnost ověřování nových řídicích algoritmů před připojením regulátoru k reálné válcovací trati, tedy bez rizika případného poškození technologického zařízení při nepředpokládaném chování regulátoru.

Výhoda je i v tom, že testovací zařízení provádí průběžně vyhodnocování výsledků regulace tloušEky pásu z naměřených dat. Takto získaná informace umožňuje uživateli systému provádět diagnostiku adaptivních regulátorů tloušEky pásu přímo v provozních podmínkách, Símě se značně zkrátí doba odstavení válcovací trati z důvodu odstranění případné poruchy systému regulace tloušEky pásu.

Testovací zařízení regulátoru tloušEky pásu pro dvacetiválcovou stolici je možno realizovat z diskrétních elektronických součástek, popřípadě pomocí mikropočítače. Při použití mikropočítače ,v bloku vyhodnocení je možné zpracovávat větší množství dat, a tím získávat i přesnější informace o stavu testovaného regulátoru.

Testovací zařízení regulátoru tloušEky pásu pro dvacetiválcovou stolici je zřejmé z připojeného vyobrazení. Zařízení podle vynálezu sestává z bloku' 2 vstupní tloušEky pásu, který generuje předvolený průběh vstupní tloušEky pásu, jehož výstup a je připojen jednak na hodnotový vstup b prvého paměEového posuvného registru 3_, jednak na hodnotový vstup k bloku 6_ vyhodnocení a na prvý hodnotový vstup £ testovaného regulátoru 2·

Logický vstup c prvého paměEového posuvného registru 3_, který přenáší odchylky vstupní tloušEky z místa vstupního měřiče tloušEky pásu do válcovací mezery, je připojen na prvý výstup' o bloku' 8 polohových pulsů a výstup' d prvého paměEového posuvného registru 2 í^e Připojen na prvý hodnotový vstup' e bloku 4_ tvářecí mezery, který modeluje proces přetváření materiálu ve válcovací mezeře stolice.

Druhý hodnotový vstup 2 bloku 4_ tvářecí mezery je připojen na výstup n bloku 7_ dynamiky stavění a výstup' £ bloku £ tvářecí mezery je připojen na hodnotový vstup h druhého paměEového posuvného registru' S_, který přenáší hodnotu tloušEky právě vzniklého elementu pásu z válcovací mezery do místa výstupního měřiče tloušEky.

Logický vstup' ch druhého paměEového posuvného registru' 2 3^e připojen na druhý výstup £ bloku' 2 polohových pulsů, přičemž výstup 2 druhého paměEového posuvného registru 2 j^e připojen současně na druhý hodnotový vstup' r testovaného regulátoru' 2 ^a na prvý hodnotový vstup 2 bloku“ 2 vyhodnocení, ve kterém se provádí zpracování naměřených dat a zobrazení vybraných parametrů regulace.

Informační vstup' £ bloku'£ vyhodnocení je připojen na informační výstup' v testovaného regulátoru 2· Dále zařízení sestává z bloku' T_ dynamiky stavění, který reprezentuje dynamické vlastnosti servomechanismu stavění válců a jehož vstup m je připojen na řídicí výstup' £ testovaného regulátoru 2·

Dále zařízení sestává z bloku 2 polohových pulsů, který generuje dva dvoufázové pulsní průběhy imitující signály z inkrementálních čidel délky pásu před a za stolicí, jehož prvý výstup' o je připojen současně také na prvý logický vstup' £ testovaného regulátoru 2 ^a druhý výstup £ je připojen současně také na druhý logický vstup £ testovaného regulátoru 2·

Testovací zařízení 1 regulátoru tloušEky pásu pro dvacetiválcovou stolici podle vynálezu pracuje tak, že blok' 2 vstupní tloušEky pásu generuje zvolený průběh vstupní tloušEky, který je přiveden na vstup prvého paměEového posuvného registru' 2·

Po přenesení jednotlivých vzorků pásu tímto registrem v závislosti na frekvenci pulsů z bloku' £ polohových pulsů dojde V bloku £ tvářecí mezery k vzájemnému působení vstupující vstupní tloušťky s účinkem řízení.

Řídicí výstup testovaného regulátoru' 9 po zpracování v bloku £ dynamiky stavění kompenzuje poruchu, která je představována proměnnou vstupní tloušťkou pásu. Výsledek dosažený v modelu tvářecí mezery je přenášen druhým paměťovým posuvným registrem £ v závislosti na na frekvenci pulsů z výstupní strany stolice, které generuje blok £ polohových pulsů.

Po dosažení místa výstupního měřiče tloušťky pásu je tato výstupní tloušťka spolu s vstupní tloušťkou zpracována v bloku £ vyhodnocení. Pro vyhodnocení účinku testovaného regulátoru lze použít několik kritérií, např. vzájemný vztah středních hodnot obou tlouštěk pásu nebo vztah mezi směrodatnými odchylkami od jmenovitých tlouštěk.

Hodnota kritéria dává informaci o stavu testovaného regulátoru. Při použití mikropočítače v bloku £ vyhodnocení lze volit kritéria náročnější na výpočetní operace, čímž se podstatně zvyšuje diagnostická funkce testovacího zařízení.

Pro zajištění podmínek odpovídajících situaci na skutečné válcovací trati je vzájemný poměr polohových pulsů na vstupní a výstupní straně stolice určen zvoleným poměrem jmenovitých hodnot tlouštěk, tj. zvoleným úběrem tratě.

Testovací zařízení regulátoru tloušťky pásu pro dvacetlválcovou stolici podle vynálezu lze použít pro testovací a diagnostické účely u všech regulátorů tloušťky pásu s řídicím výstupem do stavění válců využívajících uvedené signály z technologických čidel, a to bez ohledu na vlastní konstrukci regulátorů.

Zařízení je použitelné jak pro regulátory realizované z diskrétních elektronických prvků, tak i pro regulátory na bázi mikropočítačů, případně řídicích minipočítačů.

Claims (1)

1. Testovací zařízení regulátoru tloušťky pásu pro dvacetlválcovou stolici, vyznačené tím, že výstup /a/ bloku /2/ vstupní tloušťky pásu je připojen jednak na hodnotový vstup /b/ prvé ho paměťového posuvného registru /3/, jednak na druhý hodnotový vstup /k/ bloku /6/ vyhodnocení a na prvý hodnotový vstup /q/ testovaného regulátoru /9/, přičemž logický vstup /o/ prvého paměťového posuvného registru /3/ je připojen na prvý výstup /o/ bloku /8/ polohových pulsů, a výstup /d/ prvého paměťového posuvného registru /3/ je připojen na prvý hodnotový vstup /e/ bloku /4/ tvářecí mezery, jehož druhý hodnotový vstup /f/ je připojen na výstup /n/ bloku /7/ dynamiky stavění, a že výstup /g/ bloku /4/ tvářecí mezery je připojen na hodnotový vstup /h/ druhého paměťového posuvného registru /5/, jehož logický vstup /ch/ je připojen na druhý výstup /p/ bloku /8/ polohových pulsů a výstup /1/ druhého paměťového posuvného registru /5/ je připojen jednak na druhý hodnotový vstup /r/ testovaného regulátoru /9/ a jednak na prvý hodnotový vstup /j/ bloku /6/ vyhodnocení, jehož informační vstup /1/ je připojen na informační výstup /v/ testovaného regulátoru /9/ a vstup /m/ bloku /7/ dynamiky stavění je připojen na řídicí výstup /u/ testovaného regulátoru /9/, přičemž prvý výstup /o/ bloku /8/ polohových pulsů je připojen současně na prvý logický vstup /s/ testovaného regulátoru /9/ a druhý výstup /p/ bloku /8/ polohových pulsů je připojen současně na druhý logický vstup /t/ testovaného regulátoru /9/.