CS239790B1

CS239790B1 - Belt Thickness Control Test Device for Two-Roller Stool

Info

Publication number: CS239790B1
Application number: CS845745A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Hick
Original assignee: Zdenek Hick
Priority date: 1984-07-26
Filing date: 1984-07-26
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS574584A1

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.The device concerns the testing of a strip thickness regulator intended for a rolling mill with a twenty-roll stand. The essence of the solution is the connection of the input strip thickness generator and the block, the analog pulses, which together with two memory shift registers, the forming gap block and the building dynamics block enable permanent test operation of the strip thickness regulator connected in a closed control loop under conditions similar to situations on a rolling mill. The parameters of the test device signals can be set according to the structural arrangement of the project line. The evaluation block processes the measured data into a form suitable for quick and clear information to the user. The device can be used, for example, for diagnostics of regulators in operating conditions, for testing the properties of regulators when the parameters of the controlled system are changed or when the control algorithms of adaptive strip thickness regulators are changed.

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.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a strip thickness controller test apparatus for a twin mill stand return mill. The equipment provides the necessary signals for testing the belt thickness controllers in conditions similar to the deployment of these controllers on the real track. Depending on the design of the actual rolling mill, the parameters of the individual simulated signals can be preset.

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.Previously known procedures for testing strip thickness controllers were based mainly on the gradual verification of the function of individual function blocks of controllers by means of suitable measuring instruments. While this method is acceptable when reviving separate controller boards, it is not suitable for checking the interoperability of all controller function blocks.

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.Especially with adaptive controllers, it is not enough to perform a complex function test with only static input signals. In order to verify the function of the adaptive regulator, it is necessary to generate a set of signals corresponding to the individual sensors on the rolling mill from separate generators, which is very difficult and especially a disadvantage of this method, especially under operating conditions.

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.In addition, it is necessary to ensure that the parameters of all these signals correspond to the dimensional arrangement of the actual rolling mill for which the test controller is designed. After overcoming the above problems it is possible to verify the function of the controller in individual isolated steps of algorithm calculation.

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.A significant disadvantage of this method is that it is not possible to test the operation of the controller in continuous simulated closed loop operation. This disadvantage is manifested especially in programmable adaptive strip thickness controllers realized eg on the basis of microcomputer, in which it is not possible by this methodology to verify the properties of the thickness controller when changing control algorithm parameters or using completely different control algorithms before connecting to a real rolling mill.

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.The strip thickness controller test apparatus for a twenty-mill stand according to the invention, characterized in that the output of the strip thickness input block is connected both to the value input of the first memory shift register and to the second value input of the evaluation block and to the first value input of the test regulator. the logic input of the first memory shift register is connected to the first output of the position pulse block.

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.The output of the first memory shift register is connected to the first value input of the forming gap block whose second value input is connected to the output of the building dynamics block and that the output of the forming gap block is connected to the value input of the second memory shift register whose logic input is connected to the second position pulse block output.

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.The output of the second memory shift register is connected both to the second value input of the test controller and to the first value input of the evaluation block whose information input is connected to the information output of the test controller.

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.The building dynamics block input is connected to the control output of the test controller, wherein the first position pulse block output is connected simultaneously to the first logic input of the test controller, and that the second position pulse block output is connected simultaneously to the second logic input of the test regulator.

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.The device according to the invention overcomes the above-mentioned disadvantages compared to the previous devices. . The main advantage is the fact that the device allows long-term testing of the functions of the adaptive belt thickness regulator designed for a twenty-mill stand in conditions similar to the actual track conditions.

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.This makes it possible to verify the properties of the controller even with simulated changes in the parameters of the controlled system, especially with regard to the stability of the control algorithms. Another advantage is that the device generates all the necessary signals in proportions relative to the rolling mill for which the test regulator is intended.

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.This greatly speeds up the test procedure. A significant advantage is the possibility to verify new control algorithms before connecting the controller to a real rolling mill, ie without the risk of possible damage to the technological equipment in case of unexpected behavior of the controller.

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.The advantage is that the testing device continuously evaluates the results of the strip thickness control from the measured data. The information thus obtained enables the system user to diagnose adaptive belt thickness controllers directly under operating conditions. By this, the rolling mill standstill time will be greatly reduced in order to eliminate possible failure of the belt thickness control system.

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.The testing device of the strip thickness regulator for a twenty-cylinder stand can be realized from discrete electronic components or by a microcomputer. When using a microcomputer, in the evaluation block it is possible to process a larger amount of data and thus obtain more accurate information about the status of the tested controller.

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·The strip thickness controller test apparatus for a 20-mill stand is shown in the accompanying drawing. The device according to the invention consists of a belt input thickness block 2 which generates a preset belt input waveform, the output of which is connected both to the value input b of the first memory shift register 3 and to the value input to the evaluation block 6 and to the first value input. Tested controller 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.Logic input c of the first paměEového shift register 3, which transfers variations input of thickness from the point of input meter the thickness of the strip into the roll gap is connected to the first output of 'on the block' 8 Position pulse and the output 'd first paměEového shift register 2 s ^e connected to the first a value input e of the forming gap block 4 that models the material forming process in the rolling gap of the stool.

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.The second value input 2 of the forming gap block 4 is coupled to the output n of the building dynamics block 7 and the output of the forming gap block 6 is coupled to the value input h of the second memory shift register 'S'. Thickness output meter location.

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^epřipojen 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.Logic input 's second paměEového shift register' 2 3 ^E is connected to the second output £ block '2 Position pulse, the output 2 of the second paměEového shift register 2 j ^e connected simultaneously to the second value input' r test controller '2 ^and the first value input 2 block “2 evaluation, in which processing of measured data is performed and selected control parameters are displayed.

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·The evaluation information block '£' is connected to the information output 'in the controller 2 under test. Further, the apparatus consists of a building dynamics block' T 'which represents the dynamic properties of the cylinder building servo mechanism and its input m is connected to the control output' ·

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·Furthermore, the device consists of a block of 2 position pulses that generates two two-phase pulse waveforms imitating signals from incremental belt length sensors upstream and downstream, the first output of which is also connected to the first logic input of the tested controller 2 ^{and the} second output of simultaneously connected to the second logic input £ of the tested controller 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·The belt thickness controller test apparatus 1 of the present invention operates in such a manner that the belt thickness input block 2 generates a selected input thickness waveform that is applied to the input of the first memory shift register.

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.Upon transfer of the individual strip samples by this register as a function of the pulse frequency from the position pulse block 6, the input inlet thickness interacts with the control effect in the forming gap block 6.

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.The control output 9 of the test controller 9, after being processed in the building dynamics block 6, compensates for the failure that is represented by a variable input strip thickness. The result achieved in the forming gap model is transmitted by the second memory shift register 6, depending on the pulse frequency from the output side of the stool, which generates a block of position pulses.

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.After reaching the output thickness gauge of the strip, this output thickness together with the input thickness is processed in the evaluation block. Several criteria can be used to evaluate the effect of the test regulator, such as the correlation of the mean values of the two belt thicknesses or the relationship between the standard deviations from the nominal thicknesses.

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.The criterion value gives information about the status of the tested controller. By using a microcomputer in the evaluation block 6, more computationally demanding criteria can be selected, thereby substantially increasing the diagnostic function of the test device.

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.To ensure conditions corresponding to the situation on the actual rolling mill, the ratio of the position pulses on the inlet and outlet side of the mill is determined by the selected ratio of the nominal thickness values, ie by the selected line removal.

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.The twin-roll mill thickness controller test apparatus of the present invention can be used for testing and diagnostic purposes on all belt thickness controllers with control output to rollers utilizing the technology sensor signals, regardless of the controller design itself.

Zařízení je použitelné jak pro regulátory realizované z diskrétních elektronických prvků, tak i pro regulátory na bázi mikropočítačů, případně řídicích minipočítačů.The device can be used both for controllers made of discrete electronic components and for controllers based on microcomputers or control minicomputers.

Claims

Strip thickness controller test apparatus for a twenty-cylinder mill, characterized in that the output (a) of the block thickness inlet (2) is connected both to the value input (b) of the first memory shift register (3) and to the second value input (k) block (6) of evaluation and to the first value input (q) of the test controller (9), the logic input (o) of the first memory shift register (3) being connected to the first output (o) of the block pulses (8) and d) the first memory shift register (3) is connected to the first value input (e) of the forming gap 4, whose second value input (f) is connected to the output (n) of the building dynamics (n) and that the output / g / block (4) of the forming gap is connected to the value input (h) of the second memory shift register (5) whose logic input (ch) is connected to the second output (p) of the block pulse (8) and output (1) of the second memory sliding on register (5) is connected to the second value input (r) of the tested controller (9) and secondly to the first value input (j) of the block (6) of evaluation, whose information input (1) is connected to the information output the controller (9) and the input (m) of the building dynamics block (7) are connected to the control output (u) of the test controller (9), the first output (o) of the position pulses being connected simultaneously to the first logical input / s and the second output (p) of the position pulse block (8) is connected simultaneously to the second logic input (t) of the test controller (9).