CS255185B1 - Zapojeni pro korekčnířízeni pohonů ve spojitém pořadí za tepla - Google Patents

Abstract

Zapojení pro korekční řízení pohonů ve spojitém pořadí za tepla sestává z bloku příjmu a zpracování spojitých veličin, z bloku příjmu a zpracováni rychlosti, z bloku zpracováni logických signálů, jejichž vstupy jsou spojeny s výstupy bloku čidel, dále z bloku styku s obsluhou, spojeného s blokem obsluhy, přičemž výstupy bloku styku s obsluhou jsou propojeny s blokem synchronizace, blokem výpočtů a blokem nastavení otáček stolic. Výstup bloku příjmu a zpracováni spojitých veličin je spojen s blokem výpočtů a výstupy bloku příjmu a zpracování rychlosti a bloku zpracováni logických signálů jsou spojeny se vstupy bloku synchronizace, jehož výstup je spojen s dalším vstupem bloku výpočtů, jehož výstup je spojen se vstupem bloku nastavení otáček stolic, jehož výstup, spolu s výstupem bloku výpočtů je spojen se vstupem bloku zadání výstupu, spojeným s pohony.

Description

Vynález se týká zapojení pro korekční řízení pohonů ve spojitém pořadí za tepla, sestávajícího z bloku příjmu a zpracování spojitých veličin, bloku příjmu a zpracování rychlostí, bloku styku s obsluhou, bloku zpracování logických signálů, bloku synchronizace, bloku výpočtů, bloku nastaveni otáček stolic a bloku zadáváni výstupu.

Při válcování materiálu za tepla ve spojitém pořadí vznikají v materiálu osové síly, které způsobují nesprávné plnění kalibru, což má za následek nerovnoměrný průřez vyválcovaného materiálu, který pak nedosahuje požadované kvality, především tolerance rozměru. Osové sily mohou být způsobeny několika vlivy, především kolísáním teplot v průřezu po délce napichovaného materiálu, popřípadě nepřesným nastavením otáček sousedních stolic oproti ideálnímu stavu.

Ve válcovnách již bylo použito několik zařízení, která různými způsoby generovala korekce otáček hlavních pohonů stolic, avšak nikdy se dostatečně provozně neosvědčila, takže rušicí vlivy musela obsluha neustále korigovat ručními zásahy do otáček.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojeni pro korekční řízení pohonů ve spojitém pořadí za tepla podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vstup bloku přijmu a zpracování spojitých veličin je spojen s prvním výstupem bloku čidel a jeho výstup je spojen s prvním vstupem bloku výpočtů, jehož druhý vstup je spojen s prvním výstupem bloku styku s obsluhou, jehož druhý výstup je spojen s prvním vstupem bloku synchronizace, jehož druhý vstup je spojen s výstupem bloku příjmu a zpracování rychlostí, spojeného vstupem s druhým výstupem bloku čidel, jehož třetí výstup je spojen se vstupem bloku zpracování logických signálů, jehož výstup je propojen se třetím vstupem bloku synchronizace, jehož výstup je spojen s třetím vstupem bloku výpočtů, jehož první výstup je spojen s prvním vstupem bloku nastavení otáček stolic a jehož druhý výstup je spojen s prvním vstupem bloku zadávání výstupu, jehož druhý vstup je spojen s výstupem bloku nastavení btáček stolic a jehož výstup je propojen s pohony, přičemž druhý vstup bloku nastaveni otáček stolic je spojen s třetím výstupem bloku styku s obsluhou, jehož vstup je spojen s výstupem bloku obsluhy.

Zapojení pro korekční řízení pohonů podle vynálezu umožňuje zlepšit kvalitu válcovaného materiálu ve spojitém pořadí za tepla s využitím naměřených hodnot válcovacích momentů a sil.

Blokové schéma zapojení pro korekční řízení pohonů ve spojitém pořadí za tepla podle vynálezu je na přiloženém výkresu.

Vstup bloku 2 příjmu a zpracování spojitých veličin je spojen s prvním výstupem bloku 9 čidel a jeho výstup je spojen s prvním vstupem bloku 6 výpočtů, jehož druhý vstup je spojen s prvním výstupem bloku 3 styku s obsluhou. Druhý výstup bloku 2 styku s obsluhou je spojen s prvním vstupem bloku 5 synchronizace, jehož druhý vstup je spojen s výstupem bloku 2 příjmu a zpracování rychlosti, spojeného vstupem s druhým výstupem bloku 9 čidel. Třetí výstup bloku 9 čidel je spojen se vstupem bloku 2 zpracování logických signálů, jehož výstup je spojen s třetím vstupem bloku 5 synchronizace. Výstup bloku 2 j® spojen s třetím vstupem bloku 6_ výpočtů, jehož první výstup-je spojen s prvním vstupem bloku T_ nastavení otáček stolic. Druhý, výstup bloku 2 výpočtů je spojen s prvním vstupem bloku 2 zadávání výstupů, jehož druhý vstup je spojen s výstupem bloku T_ nastavení otáček stolic. Výstup bloku 2 zadávání výstupu je propojen s pohony P a druhý vstup bloku 7_ nastavení otáček stolic je spojen s třetím výstupem bloku 2 styku s obsluhou, jehož vstup je spojen s výstupem bloku 10 obsluhy.

Funkce zapojení pro korekční řízení pohonů ve spojitém pořadí za tepla podle vynálezu je následující: Blok 2 příjmu a zpracováni spojitých veličin zajištuje svým vstupem vzorkování a převod posloupnosti o počtu I válcovacích sil a válcovacích momentů získaných z příslušných čidel, kde I je určeno počteni stolic. Místo válcovacího momentu lze alternativně vzorkovat proudy kotvy motoru, napětí kotvy motoru a otáčky na hřídeli motoru - získává se z bloku 2 příjmu a zpracování rychlosti - a v dalších blocích z těchto veličin moment vypočítat. Blok 2 příjmu a zpracování spojitých veličin dále jednotlivé vzorky filtruje tak, aby byly odstraněny systematické chyby a šum ze signálů z čidel, náhodné chyby signálové cesty, např. mezní hodnoty a z vybraných vzorků stanoví hodnoty měřených veličin pro blok 2 výpočtů veličiny převádí na normalizovanou číselnou reprezentaci.

Blok 2 příjmu a zpracování rychlosti zpracovává frekvenční signály z posloupnosti I čidel otáček, provádí přepočet na normalizovanou číselnou reprezentaci a hlídá mezní hodnoty. Takto zpracované hodnoty předává do bloku 5 synchronizace.

Blok 2 styku s obsluhou umožňuje obsluze zadávat požadovaný rozsah regulace, požadovanou osovou sílu, předvolené otáčky stolic a směrnou skupinovou hodnotu. Tyto hodnoty jsou předávány do bloku 2 synchronizace, bloku 2 výpočtů a bloku J7 nastaveni otáček stolic.

Blok i zpracování logických signálů z čidel přijímá na svém vstupu signály z čidel přítomnosti materiálu, rozmístěných po válcovací trati a vyhodnocuje změnu vstupních signálů o poloze materiálu, popř. provádí digitální filtraci. Na základě vypočtené předpokládané polohy začátku nebo konce materiálu zálohuje některé chybějící signály. Z takto upravených signálů vypočítává údaje o polohách materiálu. Upravené signály předává k dalšímu zpracování do bloku 2 synchronizace.

Blok 2 synchronizace z údajů o poloze materiálu z bloku £ zpracování logických signálů z čidel a z rychlosti materiálu odvozené např. z otáček stolic vypočítává synchronizační okamžiky pro algoritmické zpracování měřených veličin v bloku 6 výpočtů. Komunikace mezi blokem 2 synchronizace a blokem 2 výpočtů se realizuje s tabulkou řídicích logických proměnných, do které blok 2 synchronizace zapisuje logickou 1 nebo 0 asynchronně podle změny polohy kusu a na základě vypočtených synchronizačních okamžiků a blok 6 výpočtů periodicky každou regulační periodu tuto tabulku čte a podle logických hodnot v tabulce provádí/neprovádí výpočty a činnosti, jejichž pořadí je každou regulační periodu pevně dané.

Do bloku 2 synchronizace může obsluha prostřednictvím bloku 2 zadávat požadovaný rozsah regulace. <

Blok 6 výpočtů zajištuje algoritmické zpracování měřené veličiny podle následujícího postupu: V časovém okamžiku, kdy odezněl přechodový jev po nápichu materiálu do stolic S okamžik generuje blok 2 synchronizace - se vypočítá rameno válcovací síly RS, podle rovnice (1)

Ms - PRS . HS - 1 RS = PS (1) kde MS je ok.imžitá hodnota momentu válců upravená v bloku 2 příjmu a zpracování spojitých ’ ve ] i č in,

PS je okamžitá hodnota válcovací síly upravená v bloku 2 příjmu a zpracováni spojitých veličin,

PRS je pracovní poloměr válců stolice S,

S je index stolice.

V případě, že se neměří přímo moment, vypočítává se z proudu kotvy motoru a otáček, pouze při regulaci v buzeni.,Po nápichu do následující stolice se stanoví průměrná hodnota ŘS a vypočte se osová síla v provalku podle rovnice (2) materiál je současně nejméně ve dvou stolicích.

HS

PS . RS - MS

-- + HS - 1

PRS (2) kde HS - 1 je osová síla v provalku před stolicí 2 vypočte se před 1. stolicí je nulová.

analogicky jako HS, osová síla

Podle rovnice (3) se vypočítá korekce otáček pro stolici S a zadá se do bloku 7 nastavení otáček stolic jako jeden z parametrů pro výpočet žádaných otáček pohonu stolice.

AíuS = KS . (HS - HS^X) (3) kde AcuS je korekce otáček stolice S KS je konstanta úměrnosti

HS^X je obsluhou požadovaná osová síla za stolicí S.

V případě, že se používá momentově řízený pohon, vypočte se žádaný moment podle rovnice (4) x x

ZMS = PS . RS - PRS (HS - HS - 1) (4) x

kde HS - 1 je obsluhou požadovaná osová sila za stolicí S - 1.

Z žádaného momentu se vypočítá žádaný proud podle rovnice (5) a ten se zadá výstupem přes blok 2 zadávání výstupu do pohonu stolice.

ZIS = ZMS . QS . S (5) kde ZIS je žádaný proud pohonu stolice S,

QS je konstanta úměrnosti (závisí na převodu převodovky a parametrech motoru)

Cd S jsou otáčky stolice S.

Do bloku 6 výpočtů může obsluha prostřednictvím bloku 3 styku s obsluhou zadávat požadovanou osovou sílu.

Na základě žádosti o výpočet žádaného proudu, podle tabulky řídicích logických proměnných, po dobu, kdy je pohon momentově řízený se sleduje, zda otáčky pohonu stolice nepřekročí dolní povolenou hranici. Při zrušení žádosti o výpočet žádaného proudu a při překročení dolní otáčkové hranice se ukončí momentové řízení a do bloku 2 nastavení otáček stolic se předá žádost o otáčkové servo. Při momentovém řízení předá blok 2 synchronizace svým výstupem do bloku 6 výpočtů žádost o momentové servo a do bloku 2 zadáni výstupu se zadávají číselně vypočtené hodnoty žádaných proudů přímo z bloku 6 výpočtů.

Blok 7 nastavení otáček stolic na základě informaci o korekcích otáček, které dostává z bloku 6 výpočtů a případných ručních vstupů od obsluhy z bloku 2 styku s obsluhou zadává do bloku 2 zadání výstupu žádané otáčky pohonu. Obsluha prostřednictvím bloku 2 styku s obsluhou může měnit repp. zadávat předvolené otáčky stolic a skupinovou směrnou hodnotu, což jsou parametry při výpočtu žádaných otáček řízeného pohonu. Blok 7_ nastavení otáček stolic realizuje rovněž kaskádní regulaci.

Blok 2 zadání výstupu generuje signál podle hodnot vypočtených v bloku 7_ nastavení otáček stolic, kterým se zadávají žádané otáčky na řízený pohon, nebo generuje signál podle hodnot vypočtených v bloku 6 výpočtů, kterým se zadávají žádané proudy do řízeného pohonu.

tom, zda je pohon stolice řízen otáčkové nebo momentově, rozhoduje blok 2 výpočtů.

V případě, že se pohon řídí momentově, zadávají se z bloku 2 zadání výstupu zároveň žádané otáčky do řízeného pohonu, číselná hodnota žádaných otáček je blokem 7. nastavení otáček stolic stanovena takovým způsobem, že odpovídá horní otáčkové hranici momentového serva.

Zařízení lze realizovat například pomocí řídicího počítače s příslušnými jednotkami vstu-

Claims (1)

1. Zapojení pro korekční řízení pohonů ve spojitém pořadí za tepla, sestávající z bloku příjmu a zpracování spojitých veličin, bloku příjmu a zpracování rychlosti, bloku styku s obsluhou, bloku zpracování logických signálů, bloku synchronizace, bloku výpočtů, bloku nastavení otáček stolic a bloku zadávání výstupu, vyznačené tím, že vstup bloku (1) příjmu a zpracování spojitých veličin je spojen s prvním výstupem bloku (9) čidel a jeho výstup je spojen s prvním vstupem bloku (6) výpočtů, jehož druhý vstup je spojen s prvním výstupem bloku (3) styku s obsluhou, jehož druhý výstup je spojen s prvním vstupem bloku (5) synchronizace, jehož druhý vstup je spojen s výstupem bloku (2) přijmu a zpracování rychlosti, spojeného vstupem s druhým výstupem bloku (9) čidel, jehož třetí výstup je spojen se vstupem bloku (4) zpracování logických signálů, jehož výstup je propojen se třetím vstupem bloku (5) synchronizace, jehož výstup je spojen s třetím vstupem bloku (6) výpočtů, jehož první výstup je spojen s prvním vstupem bloku (7) nastaveni otáček stolic a jehož druhý výstup je spojen s prvním vstupem bloku (8) zadávání výstupu, jehož druhý vstup je spojen s výstupem bloku (7) nastaveni otáček stolic a jehož výstup je propojen s pohony (P), přičemž druhý vstup bloku (7) nastavení otáček stolic je spojen s třetím výstupem bloku (3) styku s obsluhou, jehož vstup je spojen s výstupem bloku (10) obsluhy.