CS261499B1 - Zařízení pro regulaei tlouštky válcovaného pásu - Google Patents

Abstract

Účelem zařízení je zlepšit dynamické vlastnosti celého systému, zejména při válcování slabých pgsů, a tím zvýšit kvalitu regulace tlouštky pásu. Uvedeného účelu se dosáhne zapojením zařízení, které sestává ze tří součtových bloků, dvou řídicích bloků, dvou upravovačích bloků, dvou úrovňových bloků, výběrového bloku a vyhodnocovacího bloku. Zařízení tak vytváří selekční logiku funkce obou subsystémů řízení stavěním a řízení tahem.

Description

Vynález se týká zařízeni pro regulaci tlouštky válcovaného pásu, zejména kovového pásu, válcovaného za studená .

Při válcování kovového pásu je komerčně výhodný pouze takový produkt, který vedle homogenity má přesně definované geometrické rozměry. U kovového pásu, válcovaného za studená, je šířka vyválcovaného pásu prakticky totožná se šířkou vstupního materiálu a délka je pak určena součinem původní délky a poměrem vstupní a výstupní tlouštky pásu. Akční člen řízeni tlouštky pásu je koncipován u válcovací stolice jako polohový servomechanizmus, v provedení elektromechanickém, hydraulickém, případně jejich kombinací. Dosud známé řešení vychází z úplné separace zdánlivě na sobě nezávislých systémech řízení tlouštky a tahu ve tvářeném materiálu - pásu. Dle zvolené koncepce regulace tlouštky působí tah jako pomocná nebo hlavní veličina. Např. z technologického hlediska nelze pro extrém ně tenké pásy používat jako akční člen řízení tlouštky servosystém stavění, nebot u tenkýcfci pásů se relativně zvětší vliv elastické deformace pásu i vlastních tvářecích válců a navíc se zvyšuje nebezpečí proválcování pásu. U dosavadních řešení se používá pro redukci tlouštky do určité hodnoty servostavění s konstantním tahem v pásu a pod touto hodnotou řízení tahu při konstantně nastavené válcovací mezeře. Pro tenké pásy se tedy zadává k základní tahové úrovni korekční signál příslušného znaménka.

Nevýhodou stávajících řešení je, že systém elektromechanického řízení tlouštky tahem je přibližně o řád pomalejší, než systém řízení tlouštky hydraulickým servostavěnim stolice, což znamená, že právě pro nejslabší pásy kvalita řízení a regulace tlouštky podstatně klesá. To má pochopitelně negativní vliv i na dodržení tolerancí tlouštky.

261 499

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro regulaci tlouštky válcovaného pásu podle vynálezu, které sestává zs tří součtových bloků, dvou řídicích bloků, dvou upravovačích bloků, dvou úrovňových bloků, výběrového bloku a vyhodnocovacího bloku.

Podstatou zařízení podle vynálezu je to, že řídicí výstup vyhodnocovacího bloku je spojen s prvním zadávacím vstupem třetího součtového bloku, první definiční výstup s prvním parametrickým vstupem a druhý definiční výstup s druhým parametrickým vstupem druhého upravovacího bloku a úrovňový výstup s porovnávacím vstupem výběrového bloku. Stavový výstup vyhodnocovacího bloku je pak paralelně spojen s logickým‘vstupem prvního úrovňového bloku, pátým informačním vstupem druhého řídícího bloku a logickým vstupem druhého úrovňového bloku a řídící výstup paralelně se zadávacím vstupem druhého řídícího bloku a zadávacím vstupem výběrového bloku, na jehož odchylkevý vstup je zapojen výstup druhého řídícího bloku. Druhý definiční výstup výběrového bloku je paralelně připojen na řídící vstup druhého úrovňového bloku a na řídicí vstup prvního úrovňového bloku, jehož výstup je spojen jednak s korekčním vstupem druhého upravovacího bloku a jednak s druhým zadávacím vstupem třetího součtového bloku. Výstup třetího součtového bloku je zapojen na součtový vstup prvního upravovacího bloku, k jehož výstupu je připojen zadávací vstup druhého součtového bloku, jehož výstup je spojen s odchylkovým vstupem prvního řídícího bloku, na jehož výstup je zapojen první zadávací vstup prvního součtového bloku, jehož druhý zadávací vstup je připojen k výstupu druhého upravovacího bloku.

Přínosem zařízení podle vynálezu jsou zlepšené dynamické vlastnosti celého systému, zejména pro slabé pásy, což se odráží ve zvýšení kvality regulace tlouštky. Dalším přínosem je jednoduchá a zároveň efektivní selekční logika přepínání jed notlivých subsystémů řízení, odstraňující subjekt obsluhy a respektující vedle tlouštky, okamžité rychlosti válcování i druh materiálu a směr válcování.

Zařízení pro regulaci tlouštky válcovaného pásu podle vynálezu je příkladně schematicky znázorněno blokovým schématem na připojeném výkresu.

I

261 499

Zařízení podle vynálezu sestává ze tří součtových bloků í,2,3,realizovaných např. součtovými operačními zesilovači, prvního řídícího bloku 4, tvořeného např. kombinací operačních zesilovačů v proporcionálním a integračním zapojení a analogových násobiček, resp. děliček, druhého řídícího bloku 10 , což je např. mikropočítač, prvního upravovacího bloku 5, což je v daném případě analogový omezovač strmosti vstupního signálu a druhého upravovacího bloku 6_;realizovaného kombinací operačních zesilovačů, násobičky a děličky. Dále pak zařízení podle vynálezu sestává ze dvou úrovňových bloků 7,8, tvořených operačními zesilovači s externě přepínatelným zesílením, výběrového bloku 9, což je např. kombinace komparátoru a dvou bezkontaktních spínačů bud v doplňkové logice, nsbo se vzájemným překrýváním oblastí funkce a vyhodnocovacího bloku 11, realizovaného např. mikropočítačem. Jednotlivé bloky 4 až 11 jsou pak zapojeny tak, že řídící výstup x vyhodnocovacího bloku 11 je spojen s prvním zadávacím vstupem h^ třetího součtového bloku 3, první definiční výstup ul s prvním parametrickým vstupem y·^ a druhý definiční výstup u₂ s druhým parametrickým vstapem druhého upravovacího bloku6 a úrovňový výstup £ s porovnávacím vstupem k výběrového bloku 9. Stavový výstup v je paralelně zapojen na logický vstup £ prvního úrovňového bloku 7, na logický vstup _t druhého úrovňového bloku 8 a na pátý informační vstup n₅ druhého řídícího bloku JO, jehož první informační vstup n^ je spojen s výstupem nezakresleného čidla rychlosti válcovací stolice, druhý informační vstup n₂ s výstupem nezakresleného čidla vstupní tlouštky, třetí informačni vstup n₃ s výstupem nezakresleného čidla výstupní tlouštky, čtvrtý inTFrmační vstup n₄ s výstupem nezakresleného inkrementálního čidla pro daný sm£r pohybu vstupní rychlosti materiálu a šestý informační vstup ηθ s výstupem nezakresleného inkrementálního čidla pro daný”směr pohybu výstupní rychlosti materiálu, přičemž výstup druhého úrovňového bloku 8 je paralelně připojen na druhý zadávací vstup nezakresleného třetího součtového bloku a na korekční vstup nezakresleného druhého upravovacího bloku druhého tahového mechanizmu. Řídící výstup o vyhodnocovacího bloku 11 js paralelně spojen se zadávacím vstupem m druhého řídícího bloku 10 a zadávacím vstupem J výběrového bloku 9, na jehož odchylkový vstup 1 je zapojen výstup druhého řídícího bloku 10 a na první definiční výstup p^

261 499 vstup nezakresleného polohového servomechanizmu stavění válců válcovací stolice. Druhý definiční výstup výběrového bloku 9 je pak paralelně připojen na řídící vsTup w druhého úrovňového bloku 8 a na řídící vstup i prvního úrovňového bloku 7, jehož výstup je spojen jednak s korekčním vstupem druhého upravovaciho bloku 6 a jednak s druhým zadávacím vstupem h_o třetího součtového bloku 3. Výstup třetího součtového bloTTu 3 je zapojen na součtový vstup £ prvního upravovacího bloku 5, k jehož výstupu je připojen zadávací vstup d druhého součtového bloku 2 a k zpětnovazebnímu vstupu e výstup nezakresleného čidla tahu. Výstup druhého součtového bloku 2 je spojen s odchylkovým vstupem c prvního řídícího bloku 4, na jehož první informační vstup fj je připojen výstup nezakresleného čidla rychlosti pásu, na”*druhý informační vstup f^ výstup nezakresleného čidla úhlové rychlosti tahového mecHanizmu a na další informační vstupy f_o až f stavové w n složky fyzikálních veličin, např. kotevní prňud poHonu tahového mechanizmu, atd. Na výstup prvního řídícího bloku 4 je pak zapojen první zadávací vstup a-^ prvního součtového bloku 4, jehož druhý zadávací vstup a^, je spojen s výstupem druhého upravovaciho bloku 6, zpětnovazební vstup b s výstupem nezakresleného čidla kotevního proudu a výstup se vstupem nezakresleného výkonového bloku poháněciho motoru tahového mechanizmu.

Funkce zařízení podle vynálezu je následující. Dřuhý řídící blok 10 na základě zadání tlouštky pásu na zadávacím vstupu m a příslušných informací na informačních vstupech n^ až m_g vygeneruje potřebnou okamžitou ochylku tlouštky pásu“ve tváTecí štěrbině válcovací stolice.Ta je přes příslušné definiční výstupy p^, p₂ výběrového bloku 9 posílána na subsystém řízení tlaTTu a”polohy stavění válcovací stolice, nebo na subsystém řízení předního a zadního tahu v pásu, resp. současně na oba subsystémy. Pro slabé pásy a nízké rychlosti je z technologického hlediska žádoucí realizovat regulaci tlouštky pásu pouze autonomně přes korekci základní úrovně tahu. Pro velké tlouštky a rychlosti je naopak vhodné použít k regulaci tlouštky pouze subsystém řízend^tlaku a polohy stavění válcovací stolice. Subsystém řízení tlouštky pásu tahem pro jeden tahový mechanizmus je tvořen bloky 4 až 7. Korekční signál tloušťky pásu je úrovňově uplaven dle směru válcování a úběru

- 5 261 499 v prvním úrovňovém bloku 7. Poté je přiveden na druhý zadávací vstup třetího součtového bloku 3, jako aditivní signál k základní”^ rovni zadání tahu odpovídající složení materiálu a okamžité geometrii válcovaného pásu a současně je upraven v druhém upravovacím bloku 6 na potřebnou hodnotu korekčního kotevního proudu, přiváděnou na druhý zadávací vstup a₂ prvního součtového bloku í. Úprava spočívá ve vynásobení přiJměrem svitku pásu tahového mechanizmu a v podělení okamžitou hodnotou budící konstanty poháněcího motoru. Korekční signál na druhém zadávacím vstupu h₂ třetího součtového bloku 3 slouží pak společně se zadáním zZKladní úrovně tahu na jeho prvním zadávacím vstupu h^, pro dynamické a úrovňové úpravě v prvním upravovacím bloku 5? jako zadání tahu prvnímu řídícímu bloku 4 s astatickým charakterem, zatímco přímá* větev má derivačni charakter a je vlastně v ustáleném stavu kompenzována astatickým členem zmíněného prvního řídícího bloku 4.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   261 499

   Zařízeni pro regulaci tlouštky válcovaného pásu, sestávající za tří součtových bloků, dvou řídících bloků, dvou upravovačích bloků, dvou úrovňových bloků, výběrového bloku a vyhodnocovacího bloku, vyznačující se tim, že řídící výstup (x) vyhodnocovacího bloku (11) je spojen s prvním zadávacím vstupem (hl) třetího součtového bloku (3), první definiční výstup (ul) s prvním parametrickým vstupem (yl) a druhý definiční výstup (u2) s druhým parametrickým vstupem (y2) druhého upravovacího bloku (6), úrovňový výstup (r) s porovnávacím vstupem (k) výběrového bloku (9),stavový výstup (v) paralelně s logickým vstupem (s) prvního úrovňového bloku (7), pátým informačním vstupem (n5) druhého řídícího bloku (10) a logickým vstupem (t) druhého úrovňového bloku (8) a řídící výstup ( o ) paralelně se zadávacím vstupam (m) druhého řídicího bloku (10) a zadávacím vstupam (j) výběrového bloku (9). na jehož odchylkový vstup (1) js zapojen výstup druhého řídicího bloku (10), přičemž druhý definiční výstup (p2) výběrového bloku (9) je paralelně připojen na řídící vstup (w) druhého úrovňového bloku (8) a narřídíci vstup (i) prvního úrovňového bloku (7),jehož výstup je spojen jednak s korekčním vstupam (g) druhého upravovacího bloku (6) a jednak s druhým zadávacím vstupem (h2) třetího součtového bioku (3), jehož výstup je zapojen na součtový vstup (g) prvního upravovacího bloku (5), k jehož výstupu je připojen zadávací vstup (d) druhého součtového bloku (2), jehož výstup je spojen s ochylkovým vstupem (c) prvního řídícího bloku (4), na jehož výstup Je zapojen prvni zadávací vstup (al) prvního součtového bloku (1), jehož<druhý zadávací vstup (a2) js připojen k výstupu druhého upravovacího bloku (6).