CS259957B1 - Zařízení ke kompenzaci poruchy tahu v pásu u válcovacích tratí - Google Patents

Abstract

Účelem zařízení je snížit na co nejmenaí míru projev poruchy změny rychlosti, závisle na regulované veličině tahového servosystému. Uvedeného účelu se dosáhne zapojením zařízení, které sestává z čidla úhlové rychlosti poháněcího motoru rychlostně řízeného mechanismu, čidla rychlosti poháněcího motoru tahového mechanismu, dvou výkonových bloků, dvou čidel kotevního proudu, pěti součtových bloků, dvou podílových bloků a řídicího bloku

Description

Vynálež se týká zařízeni ke kompenzaci poruchy tahu v pášu u válcovacích trati.

Až do9ud tíyl celý regulační servosystóm tahu v navíjeném, resp. odvíjeném kovovém páeu navrhován z hlediska poruchy řízení tahu. Regulátor je tvořen několika funkčními bloky bez ohledu, zda je realizován analogově či číslicově. Oedná se v podstatě o vlastni regulátor, většinou 3 proporcionálně integračním, resp, u .číslicového provedení s proporcionálně sumačním přenosem, vnější stabilizační blok, tvořený zjednodušeným modelem řízené soustavy, což je tzv. korektor tahu, většinou s přenosem aperiodickóho členu druhého řádu a vnitřní stabilizační blok, tvořený většinou regulátorem úhlová rychlosti tahového mechanismu. Zařízeni pracuje tak, že na vstup regulátoru se přivádí žádaná hodnota tahu v pásu, která se na tomto vstupu srovnává se skutečně změřenou hodnotou. Výstupní signál působí již přimo na akční blok celého systému, tj, na měnič se stejnosměrným motorem tahového mechanismu. Vnější a vnitřní stabilizační bloky slouží k stabilizaci řízeni soustavy pružného pásu tak, že ve vnějším stabilizačním bloku se vytvářejí jakési antikmity zmíněné pružné soustavy pásu a vnitřní stabilizační blok ovlivňuje dynamiku výše uvedeného systému.

Na takto koncipovaný servosystóm působí při vlastni funkci v průběhu navíjeni, resp. odvíjeni pásu řada poruch, z nichž významově největší jsou poruchy, vznikající prostřednictvím rychlostních změn rychlostně řízeného a funkčně vázaného mechanismu, např. válcovací stolice, který sám autonomně řídí pohýb pásu. Proto se porucha tahu od rychlosti odregulávala teprve po svém projevu a působeni na tahovou veličinu, což mělo negativní vliv na kvalitu vyválcovaného pásu.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízeni ke kompenzaci poruchy tahu v pásu u válcovacích trati podle vynálezu, které sestává z čidla úhlové rychlosti, čidla rychlosti, dvou výkonových bloků, dvou čidel kotevního proudu, pěti součtových bloků, regulátoru rychlosti, upravovaciho bloku, dvou součinových bloků» dvou podílových bloků a řídícího bloku.

Podstatou zařízeni podle vynálezu je to, že úrovňový výstup řídícího bloku je spojen se zadávacím vstupem druhého souč* tovóho bloku, první řídící výstup s definičním vstupem prvního součinového bloku, druhý řidiči výstup s definičním vstupem druhého součinového bloku, třetí řídicí výstup s definičním vstupem prvního podílového bloku, čtvrtý řídicí výstup s definičním vstupem druhého podílového bloku a první informační výstup se zadávacím vstupem třetího součtového bloku. Výstup třetího součtového bloku je pak zapojen na odchylkový vstup druhého výkonového bloku, s Jehož výstupem je spojen poháněči motor tahového mechanismu. První stavový vstup třetího součtového bloku Je připojen na výstup druhého čidla kotevního proudu, dru hý stavový vstup na výstup čidla rychlosti a kompenzační vstup na výstup upravovaciho bloku, jehož kompenzační vstup je spojen s výstupem prvního součtového bloku, na jehož informační vstup je zapojen výstup čtvrtého součtového bloku. K druhému kompenzačnímu vstupu čtvrtého součtového bloku je připojen výstup prvního podílového bloku, jehož informační vstup je paralelné spojen s informačním vstupem druhého podílového bloku, odchylkovým vstupem regulátoru rychlosti a výstupem druhého součtového bloku, na jehož první stavový vstup je zapojen výstup čidla úhlové rychlosti poháněciho motoru rychlostně řízeného mechanis mu. Informační vstup druhého součinového bloku je připojen k vý stupu pátého součtového bloku, na jehož druhý kompenzační vstup je zapojen výstup druhého podílového bloku a jehož první kompen začni vstup Je paralelně spojen s prvním kompenzačním vstupem čtvrtého součtového bloku, výstupem prvního součtového bloku a odchylkovým vstupem prvního výkonového bloku, na Jehož výstup je zapojen poháněči motor rychlostně řízeného mechanismu. Vý- . stup prvního čidla kotevního proudu je připojen na první stavový vstup prvního součtového bloku, jehož zadávací vstup Je spojen s výstupem regulátoru rychlosti.

Přínosem zařízeni podle vynálezu je to, že při splněni předpokladu správného parametrického návrhu dojde k citelnému potlačeni projevu poruchy změny rychlosti, závislé na regulované veličině tahového servosyštému. Přitom není rozhodující, zda . vektor měřitelných složek stavu obsahuje vlastni veličinu tahu, při tzv. přímé regulaci tahu, nebo z určitých důvodů nikoliv, při tzv. nepřímé regulaci tahu.

Zařízení ke kompenzaci poruchy tahu v pásu u válcovacích trati podle vynálezu je příkladně schematicky znázorněno blokový# schématem na připojeném výkresu.

Zařízeni podle vynálezu sestává z čidla 2 úhlové rychlosti poháněciho motoru 1 rychlostně řízeného mechanismu a čidla 15 rychlosti poháněciho motoru 14 tahového mechanismu, což jsou v daném případě tachotfynama, dvou výkonových bloků 3, 5, realizovaných m₍ěniči, včetně regulátorů kotevního proudu, dvou čidel 3,, 1,

5,1 kotevního proudu, tvořených proudovými transformátory a pěti součtových bloků 3.2, 4.1, 5.2, 8, 12, sestavených např. z operačních zesilovačů. Dále pak zařízeni podle vynálezu sestává z regulátoru 4 rychlosti, tvořeného např. kombinaci operačních zesilovačů a proporcionálními a integračními charakteristikami, upravoHáciho bloku 6, což je např. optoelektrické galvanické odděleni, dvou součinových bloků 7, ll_rcož jsou v daném případě čtyřkvadrantová násobičky,dvou podílových bloků 9, 13, realizovaných analogovými děličkami, a řídicího bloku 10, tvořeného mikropočítačem. Oednotlivó bloky 1 až 15 jsou pak zapojeny tak, že úrovňový výstup σ řídicího bloku 10 je spojen se zadávacím vatupem a druhého součtového bloku 4.1, prvni řidiči výstup z^ s definičním vstupem r prvního součinového bloku 7, druhý řícTTci výstup z₂ s definičním vstupem s druhého součinového bloku 11, třeťl řidiči výstup z^ s definičním vstupem j. prvního podílového bloku 9, čtvrtý řidTcí výstup z^ s definičním vstupem 1 druhého podílového bloku 13, první inTormační výstup u^ se zadávacím vstupem v třetího součtového bloku 5.2 a druhý informační výstup u₂ se vstupem neznaxorn.ěného třetího součtového bloku druhého”7ahovóho mechanismu. Výstup třetího součtového bloku 5.2 je zapojen no odchylkový vstup z druhého výkonového bloku 5, s jehož výstupem je spojen poháněči motor 14 tahového mechanismu. První 9tavovýu3tup třetího součtového bloku 5»2 je připojen na výstup druhého člUla 5,1 kotevního proudu* druhý stavový vstup y₂ na výstup čidla 15 rychlosti a kompenzační vstup x na výstup upravovaciho bloku 6, přičemž silový vstup w druhého výkonového bloku 5 Je přes druhé čidlo 5.1 kotevního proudu zapojen na neznázorněnou napájecí sít. Kompenzační vstup g upravovaciho bloku 6 je spojen s výstupem prvního součinového bloku 2» na jehož informační vstup m je zapojen výstup čtvrtého součtového bloku 8, k Jehož druhému kompenzačnímu vstupu h₂ je připojen výstup prvního podílového bloku 9. Informační vstup i prvního podílového bloku 9 Je paralelné spojen s informačním vstupem k druhého podílového bloku 13. odchylkovýra vstupem c regulátoru 4 rychlosti a výstupem druhého součtového bloku 4,i, na jehož první stavový vstup Je zapojen výstup čidla 2 úhlové rychlosti poháněciho motoru*“! rychlostně řízeného mechanismu a na druhý stavový vstup b₂ výetup neznázorněného bloku derivace odchylky. Výstup druhého součinového bloku 11 je pak spojen s kompenzačním vstupem neznázorněného upravovaciho bloku druhého tahového mechanismu, přičemž informační vstup £ druhého součinového bloku 11 je připojen k výstupu pátého součtového bloku 12_}na jehož druhý kompenzační vstup n₂ je zapojen výstup druhého podílového bloku 13. První kompenzační vstup n^ pátého součtového bloku 12 je paralelně spojen s prvním kompenzačním vstupem h^ čtvrtého součtového bloku 8, výstupem prvního součtového bloku - 3.,2 a odchylkovým vstupem & prvního výkonového bloku 3, na jehož vý3tup Jo zapojen poháněči motor 1 rychlostně řízeného mechanismu a jehož silový vstup f Je spojen přes prvni čidlo 3,1 kotevního proudu a neznťúezrněnou napáječi síti. Výstup prvního čidla 3,1 kotevního proudu je pak připojen na prvni stavový vstup e^ prvního součtového bloku 3,2, jehož zadávací vstup d je spojen s výstupem re gulátoru 4 rychlosti a druhý stavový vstup e₂ s výstupem neznazorrxéného bloku derivace proudu, *

Funkce zařízení podle vynálezu je následující. Při jakékoliv rychlostní změně, zpflsobené změnou zadáni z úrovňového výstupu o řídicího bloku 10, nebo poruchou rychlostně řízeného

- 5 mechanismu, u válcovací stolice např, skokem polohového stavěni, apod., vzniknou dynamická odchylky, at již v regulátoru 4 rychlosti, nebo v regulátoru kotevního proudu, který je součásti prvního výkonového bloku 3, Projev těchto poruch má jen dočasný charakter, nebot jak regulátor 4 rychlosti, tak i regulátor kotevního proudu v prvním výkonovém bloku 3 funguji astaticky, tzn. že v ustáleném stavu jsou jejich odchylkovó vstupy c, g vždy nulové. Pro tahové mechanismy, např. navijedla, je. pak jakákoliv rychlostní změna silnou poruchou tahu. Proto se použiji signály na prvním kompenzačním vstupu h^ čtvrtého součtového bloku 8 a informačním vstupu 1 prvniho~podilového bloku 9, resp. na prvním kompenzačním vstupu n^ pátého součtového bloku 12 a informačním vstupu k druhého posilového bloku 13^jako kompenzační signály zmíněné rychlostní poruchy, tzv. dopředná vazba s tim, že tyto signály máji pro soustavu, tvořenou rychlostně řizenýn) mechanismem, napínaným pásem a tahovým mechanismem, predikční charakter právě pro tahový mechanismus. Oeště před tim, než se projeví negativní změna rychlosti na tah v pásu, generuji tyto kompenzační signály vstupní signál na kompenzačním vstupu x třetího eoučtového bloku 5.2 tak, aby se zmíněná změna neprojevila vůbec na tahu. K tomu je ovšem nutno odchylku rychlosti regulátoru 4 rychlosti podělit informaci o průměru svitku v prvním podílovém blůku 9 a oba tyto signály znaménkově i úrovňově upravit v prvnim součinovém bloku 7_fresp, druhém součinovém bloku

11. Řidiči blok 10 generuje vlastni úrovňové zadáni tahu na svých informačních výstupech u^, u₂ a na úrovňovém výstupu o pak zadáni rychlosti. Na prvních Svou řídicích vstupech t^, t₂ řídicího bloku 10 se pak generuje úrovňová a znaménkovTúprava kompenzačního signálu a na třetím a čtvrtém řídicím výstupu t₃, t^ veličina odpovídající průměru navijeného_> resp. odvijenť-Πΐο svitku pásu.

Zařízeni podle vynálezu lze s výhodou použít ke kompenzaci poruchy tahu i u jiných materiálů než pásů, např. drátů, aniž by se podstata vynálezu měnila.

Claims (1)

1. Zařízeni ke kompenzaci poruchy tahu v pásu u válcovacích trati, sestávající z čidla úhlové rychlosti, čidla rychlosti, dvou výkonových bloků, dvou čidel kotevního proudu, pěti součtových bloků, regulátoru rychlosti, upravovaciho bloku, dvou součinových bloků, dvou podílových bloků a řídicího bloku, vyznačující se tím, že úrovňový výstup (o) řídicího bloku (10) je spo-^; jen se zadávacím vstupem (a) druhého součtového bloku (4,1), první řídicí výstup (tl) s definičním vstupem (r) prvního součinového bloku (7), druhý řídicí výsťúp (t₂) s definičním vstupem (s) druhého součinového bloku (11) , třetí řídicí výstup (t^) s definičním vstupem (j) prvního podílového bloku (9), čtvrtý řídicí výstup (t₄) 3 definičním vstupem (1) druhého podílového bloku (13) a první informační výstup (u^) se zadávacím vstupem (v) třetího součtového bloku (5,2), jehož výstup je zapojen na odchylkový vstup (z) druhého výkonového bloku (5),.3 jehož výstupem je spojen poháněči motor (14) tahového mechanismu, přičemž první stavový vstup, (y.^) třetího součtového bloku (5.2) je připojen na výetup druhého čidla (5.1) kotevního proudu, druhý stavový V3tup (y₂) na výstup čidla (15) rychlosti.kompenzační vstup (x) na výstup upravovaciho bloku (6), jehož kompenzační vstup (2) je spojen s výstupem prvního součinového bloku (7), na Jehož informační vstup (m) je zapojen výstup čtvrtého součtového bloku (8), k jehož druhému kompenzačnímu vstupu (h₂) je připojen výstup prvního podílového bloku (9) , jehož informační vstup (i) je paralelně spojen s Informačním vstupem (k) druhého podílového bloku (13), odchylkovým vstupem (c) regulátoru (4) rychlosti a výstupem druhého součtového bloku (4.1), na jehož první stavový vstup (b^) je zapojen výstup čidla (2) úhlové rychlosti poháněciho motoru (1) rychlostně řízeného mechanismu, přičemž informační vstup (p) druhého součinového bloku (11) je připojen k výstupu pátého součtového bloku (12), na jehož druhý kompenzační vstup (n₂) je zapojen výstup druhého podílového bloku (13) a jehož první kompenzační vstup (η_χ) je paralelně spojen s prvním kompenzačním vstupem (h^) čtvrtého součtového bloku (8), výstupem prvního součtového bloku (3.2) a odchylkovým vstupem (g) prvního výkonového bloku (3), na jehož výstup je zapojen poháněči motor (1) rychlostně řízeného mechanismu, a výstup prvního čidla (3.1) kotevního proudu jo připojen na první stavový vstup (ep prvního součtového bloku (3.2), jehož zadávací vstup (d) Je spojen β výstupem regulátoru (4) rychlosti.