Einrichtung zum selbsttätigen Stillsetzen einen Handwalzwerkes
Die-Erfindung betrifft eine Einrichtung zum selbsttätigen
Still-
Bet:en eines Bandwalzwerkes mit je einem dem drehzahlgeregelten
Walzmotor und den Ilaspelantriebesotaren zuge(-odneten Taahegenerator
und je einen an die Raspeln angebauten Impulsgeber mit
nachge-
schalteten Vorwärts=Rilekwä.rte-Zähler und
Digital-Analeg-Wandler.
Bei den bekannten Einrichtungen :;zur S tillcetzung eines yar.::rrü@zwer:;es
wird die Bremsphase in Abi ürgigkeit von der Walzgeschwi:.üigkeit, der Windungazahl
auf dem Aihaspel, der Stichabnahme und eines mittleren Haspelwindungsdurchmessers
eingeleitet. Der Bremavorgang verläuft zunächst nach einer vorgegebenen Verzögerungsfunktion,
bis eine ebenfalls vorgegebene Schleichgeschwindigkeit erreicht ist. Aus der Schleichgeschwindigkeit
heraus wird dann der Walzwerksantrieb stillgesetzt, wenn die Stichmarke bis auf
einen Sicherheitsabstand an den Walzspalt herangeführt ist. Die zur Bestimmun, des
Bremsweges erforderliche Messung der Bandgeschwindigkeit bereitet Schwierigkeiten,
weil in Abhängigkeit von der Stichabnahme die Bremsung zu früh oder zu spät
eingeleitet wird, wenn für die Bandgeschwindigkeit die Tachoapannung des Walzmotors
bzw. die Taehospannung des Haspele verwendet wird.Device for the automatic shutdown of a manual rolling mill The invention relates to a device for automatic breastfeeding
Bet: en a strip rolling mill with one speed-controlled each
Rolling motor and the Ilaspelantriebesotaren (-odneten Taahegenerator
and a pulse generator attached to each of the rasps with downstream
Switched forward = Rilekwä.rte counter and digital-to- analog converter.
With the known devices:; to set a yar.::rrü@zwer:;es, the braking phase is initiated depending on the rolling speed, the number of turns on the reel, the stitch decrease and an average reel turn diameter. The braking process initially runs according to a predefined deceleration function until a likewise predefined creep speed is reached. The rolling mill drive is then stopped from the crawl speed when the stitch mark is brought up to a safety distance to the roll gap. The measurement of the belt speed required to determine the braking distance causes difficulties because, depending on the stitch decrease, the braking is initiated too early or too late if the tacho voltage of the roller motor or the Taeho voltage of the reel is used for the belt speed.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
das in einem Multiplikator gebildete Produkt aus den Spannungen des dem Walzmotor
und dem jeweiligen nbhaspel zugeordneten Tachogenerators und aus der der Anzahl
der vom Impulsgeber erfaßten Haspelwindungen proportionalen Spannung einer Vergleichseinrichtung
zuzuführen, die den Sollwert für den Drehzahlregler des Walzmotors-von dem Zeitpunkt
an, in dem die den Haspelwindungen proportionale Spannung ein vorgegebenes Verhältnis
zu dem Produkt aus den der Drehzahl proportionalen Spannungen erreicht, bis zum
Stillstand des Walzmotors liefert. In einem Walzwerk mit digital arbeitendem Hochlaufregler
für den Walzmotor ist mit be-
son.:vrc:: Vorteil nach einem weiteren Erfindungsgedanken der
Multi-
ausgebildet, der an den Zähler
der, ::cc:-.laufreglers angeschlossen und dem jeweils die Spannung
des
dem Abhaspel zugeordneten Tachobenerators als Referenzspannung
zu-
geführt ist. Zur Erhöhung der Sicherheit ist die Auswerteschaltung
für jede Wickelrichtung der Haspeln doppelt aufgebaut. Die
Ver-
@;leichseinrichtungen beider Auswerteschaltungen sind beispielsweise
Crenzwertmelder, deren Ausgang über ein Undglied mit einem
Steuer-
wt r:; vertunden ainc. Vorteilhafterweise enthält das Steuer-
werk mehrere Taktgeneratoren, die den Sollwertzähler des Hochlauf-
reg,"ers in Abhängigkeit von dem jeweils zur Verfügung stehenden
Lremsweg mit unterschiedlicher Frequenz herunterzählen.
vor. in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
einer Einrichtung zur Stillsetzung eines Bandwalzwerkes
wird die
Erfindung im folgenden näher erläutert.
in der schematischen Darstellung der Figur 1 durchläuft ein
Band 1
ein Walzenpaar 2,3 und wird beispielsweise von einem Haspel
4 ab-
gewickelt und auf einen Haspel 5 aufgewickelt. An die walze
2 und
a: die ::aspel 4,5 sind Tachogeneratoren 7 bzw. 6 angebaut.
Den
Haseln 4,5 isv zusätzlich je ein digitaler Impulsgeber 8 zuge-
ordnet. Lie Impulsgeber 8 sind über je einen Vorwärts-Rückwärts-
Zä::ler 9a, 9b mit nachgeschaltetem Digital-Analog-Wandler
10a,10b
u:äd einen :@:ui.tiplikator 11 an eine Vergleichseinrichtung
12 ange-
sc:11ossen. Der Tachogenerator 7 ist unmittelbar und der jeweils
dem Abhaspel zugeordnete Tachogenerator 6 ist über einen U=schalter
13a .an einen ::ultiplikator 14a angeschlossen, dessen Ausga
:g eben-
falls mit der Vergleichseinrichtung 12 verbunden ist. Zur Erhöhung
der Sicherheit der Auswerteschaltung, beispielaweise gegen Ausfall eines der Bauelemente,
ist eine gleiche Auswerteschaltung, bestehend aus den Zählern 9c,9d den Digital-Analog-Wandlern
10e,
10d, dem Umschalter 13b und dem Multiplikator 14b vorgesehen und mit
einer Überwachungseinrichtung 15 verbunden. Zur Umschaltung der Zähler 9a,9b entsprechend
der jeweiligen Wickelrichtung dient ein Umschalter- 16. Jeweils beim Aufwickeln
des Bandes zählen die Zähler 9a,9c eine Zahl an, die sich aus der Anzahl der noch
auf dem Haspel befindlichen YJindungen und der Anzahl der je Windung von dem Impulsgeber
8 abgegebenen Impulse ergibt.To avoid these difficulties, it is proposed according to the invention to feed the product formed in a multiplier of the voltages of the tachometer generator assigned to the rolling motor and the respective nbreel and of the voltage proportional to the number of reel windings detected by the pulse generator to a comparison device which determines the setpoint for the speed controller of the rolling motor - from the point in time at which the voltage proportional to the reel windings reaches a predetermined ratio to the product of the voltages proportional to the speed until the rolling motor comes to a standstill. In a rolling mill with a digital run-up controller for the rolling motor, son.:vrc :: Advantage according to another inventive concept of the multi-
trained on the counter
the, :: cc: -. controller is connected and the voltage of the
tachometer generator assigned to the decoiler as reference voltage
is led. The evaluation circuit is used to increase security
built up twice for each winding direction of the reels. The Ver-
@; light facilities of both evaluation circuits are for example
Crenz value indicator, the output of which is connected to a control
wt r :; ainc. Advantageously, the control
several clock generators that control the setpoint counter of the run-up
reg, "ers depending on what is available
Count down the braking distance with different frequencies.
before. Embodiments shown in the drawings
a device for shutting down a strip rolling mill is the
Invention explained in more detail below.
In the schematic representation of FIG. 1, a belt 1 runs through
a pair of rollers 2,3 and is, for example, from a reel 4
wound and wound on a reel 5. To roller 2 and
a: the :: aspel 4,5 are tachogenerators 7 and 6 attached. The
Haseln 4.5 isv additionally one digital pulse generator 8 assigned to each
arranges. Lie pulse generators 8 are each via a forward-backward
Counter 9a, 9b with a downstream digital-to-analog converter 10a, 10b
u: äd a: @: ui.tiplikator 11 sent to a comparison device 12
sc: 11ossen. The tachometer generator 7 is immediate and the respective
the tachometer generator 6 assigned to the uncoiler is via a U = switch
13a. Connected to an :: multiplier 14a, the output of which:
if connected to the comparison device 12. To increase the security of the evaluation circuit, for example against failure of one of the components, an identical evaluation circuit consisting of counters 9c, 9d, digital-to-analog converters 10e, 10d, switch 13b and multiplier 14b is provided and connected to a monitoring device 15 . A switch 16 is used to switch counters 9a, 9b according to the respective winding direction. Each time the tape is wound up, counters 9a, 9c count a number based on the number of Y-turns still on the reel and the number of each turn from the pulse generator 8 results in pulses.
Das Abbremsen des Walzmotors wird in Abhängigkeit von der Bandgeschwindigkeit
und der noch vorhandenen Windungszahl eingeleitet. Für den erforderlichen Bremsweg
SB gilt allgemein, wenn v1 die Geschwindigkeit des Bandes vor dem @1alzgerüst und
b1 die zugeordnete Beschleunigung ist:
ferner gilt v = b . t v1 z n1 . D1 , v2 = n2 . K .The braking of the rolling motor is initiated depending on the belt speed and the number of turns that are still present. The general rule for the required braking distance SB is when v1 is the speed of the belt in front of the rolling frame and b1 is the assigned acceleration: furthermore, v = b applies. t v1 z n1. D1, v2 = n2. K.
dabei bedeuten n1 die Drehzahl, D1 den Durchmesser des .Haspels in
Laufrichtung des Bandes vor dem Walzgerüst und-v2 die Bandgescirwindigkeit, n2 die
Drehzahl des Haspels hinter dem Walzgerüst sowie k eine Konstante. Hieraus ergibt
sich:
d. h. der auf den Haspeldurchmesser bezogene Bremsweg ist also dem Produkt aus der
Drehzahl des Walzmotors und der Drehzahl dos Ha:spelmotors proportional. Der Bremsweg
izt ferner der Anzahl der Windungen und dem-Haspeldurchmesser proportional:
Durch Vergleich der beiden letzten Gleichungen kann man also stets feststellen,
ob der vorhandene Bremsweg bei der gerade gefahrenen Bandgeschwindigkeit ausreicht.
Dieser Vergleich wird in der Einrichtung. zum Stillsetzen des Bandwalzwerkes durchgeführt
und der Sollwert für den Walzmotor so heruntergefahren, daß die Beziehung
mit der Beziehung z .7," übereinstimmt.n1 denotes the speed, D1 the diameter of the reel in the running direction of the strip in front of the roll stand and v2 the strip speed, n2 the speed of the reel behind the roll stand and k a constant. This results in: ie the braking distance related to the reel diameter is proportional to the product of the speed of the rolling motor and the speed of the reel motor. The braking distance is also proportional to the number of turns and the reel diameter: By comparing the last two equations, you can always determine whether the existing braking distance is sufficient for the belt speed currently being driven. This comparison is made in the establishment. carried out to shut down the strip rolling mill and the setpoint for the rolling motor so shut down that the relationship with the relationship z. 7, " matches.
Wie das Blockschaltbild der Figur 1 zeigt, wird das Produkt aus der
der Drehzahl des Walzmotors proportionalen Spannung und aus der der-Drehzahl des
Haspels 4 proportionalen Spannung im Multiplikator 14 gebildet und der Vergleichseinrichtung
12 zugeführt. Am anderen Eingang der Vergleichseinrichtung liegt die. über den Impulsgeber
8 und- den Zähler 9a vom Digitalanalogwandler 10a gelieferte, der Anzahl der noch
auf dem Haspel 4 vorhandenen Wicklungen proportionale Spannung an. Dem Multiplikator
11 wird die durch-die Daten des Bandwalzwerkes gegebene Bremsverzögerung b vorgegeben.
Von dem Zeit Punkt an, indem die beiden Eingangswerte der Vergleichseinrichtung
12 gleich groß sind, liefert die Vergleichseinrichtung einen Sollwert für die Regeleinrichtung
des Walzmotors, so daß dieser bis zum Stillstand heruntergeregelt wird.
Die
Ausgänge der'parallelarbeitenden Multiplikatoren 14a,14b und die parallelen Zweige
der Auswerteschaltung sind an eine Überwachungseinrichtung 15 angeschlossen, die
eine Notbremsung auslöst, wenn während der Bremsperiode die zu vergleichenden Werte
nicht übereinstimmen.As the block diagram of Figure 1 shows, the product of the
the speed of the rolling motor proportional voltage and from the speed of the
Reel 4 proportional voltage formed in the multiplier 14 and the comparison device
12 supplied. The is at the other input of the comparison device. via the pulse generator
8 and the counter 9a supplied by the digital to analog converter 10a, the number of still
on the reel 4 existing windings proportional voltage. The multiplier
11, the braking deceleration b given by the data of the strip rolling mill is specified.
From the time point on, adding the two input values to the comparator
12 are the same size, the comparison device supplies a setpoint value for the control device
of the rolling motor, so that it is regulated down to a standstill.
the
Outputs of the multipliers 14a, 14b working in parallel and the parallel branches
the evaluation circuit are connected to a monitoring device 15, which
an emergency braking is triggered if the values to be compared during the braking period
do not match.
Durch die neue Einrichtung wird jeweils der kürzeste, der jeweiligen
Geschwindigkeit entsprechende Bremsweg eingehalten. Da dielRegelung praktisch bis
zum Stillstand des Walzmotors arbeitet, ist nahezu keine Schleichperiode zum genauen
Heranfahren an. das Bandende erforderlich.'Damit bei den weiteren Stichen die Walzen
nich. auf nicht ausgewalztes Band auflaufen, wird der Walzmotor bei jedem folgenden
Stich etwas früher stillgesetzt. Zu diesem Zweck wird dem Vergleicher 12 eine Zusatzspannung
zugeführt, die einen etwas kleineren Bremsweg vortäuscht.The new facility will always be the shortest, the respective
Braking distance corresponding to the speed observed. Since the regulation is practically up to
works to a standstill of the rolling motor, there is almost no crawl period for accurate
Approach. the end of the tape is required
not run up on unrolled strip, the rolling motor is switched on with each subsequent
Stitch stopped a little earlier. For this purpose, the comparator 12 is supplied with an additional voltage
fed, which simulates a slightly shorter braking distance.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel arbeitet auf derselben
Grundlage wie das Ausführungsbeispiel nach Figur 1. Einander entsprechende Teile
sind mit demselben Bezugszeichen bezeichnet. Dem Walzmotor 3a ist eine aus dem Regler
17 und dem Steuersatz 19
bestehende Drehzahlregeleinrichtung zugeordnet, deren Sollwert
einen
von einem%'Yorwärte-Rückwärte-Zähler 19 und einen Digital-Analog-
Wandler 20 enthaltenden Hochlaufregler geliefert wird. Zur Bildung des Produktes
aus den Drehzahlen des Abhaepels und des Walzmotore
sind in diesem Falle Digital-Analog-Wandler 21a,21b vorgesehen,
und
denen der digitale Drehzahlsollwert aus dem Zähler 19 als 'Referenz-
spannung die der Haspeldrehzahl proportionale Spannung zugeführt
hie der .Vindungszahl des Harpels proportionale Spannung
wir,3 über einen L:rpulsneber 8, einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler
9a
bzw. 9b und einen D4Lgi tal-hnalo s-v,u edler 10a bzw. 10b
gewonnen.
Die Ausgänge der Digital-Analog-Wandler 21a und 10a sind mit
den
Et:°.@z:rge@@ eines Grenzwertmelders 22, die Ausgänge der Digi
tal-
Aralog-%-.'andier 21b und 10b mit den Eingängen eines Grenzwertmelders
23 verbunden. I#.elden beide Grenzwertmelder Gleichheit der
Eingangs-
spannungen, so liefern die Ausgänge beispielsweise 1-Signal,
das
über ein Und-Gatter 24 an ein Steuerwerk 25 geleitet wird.
Das
Steuerwerk 25 enthält mehrere Taktgeber, durch die der Sollwert-
zähler 19 mit unterschiedlichen Frequenzen, beispielsweise
100 Hz
an ;lerne 26, 90 Hz an Klemme 27 und 110 Hz an-Klemme
28, herunter-
gezählt werden kann. Bei erstmaligem Ansprechen der Grenzwertmelder
22,23 wird Befehl zu.:. Herunterfahren gegeben. Ist beispielsweise
;:r den riochlaufregler eine Hochlaufzeit von-10 Sek. und ein
Zähler-
ir.::al t vor.- Z = 1000 zugrundegelegt, dann müßte der- Sollwertzähler
gilt 1CG :7tz leergezählt-werden. Statt dessen werden jedoch
bei-
sp@eIsweise 110 Hz gewählt, so da2 mit etwas
größerer Verzögerung
gebremst wird. infolgedessen geben die Grenzwertmeider nach
einer
gewissen Zeit Null-Signal ab und damit schaltet das
Steuerwerk auf
eine ^aktfrequenz von beispielsweise 93 Hz um. Der Drehzahlsollwert
für der. @@alzmotor wird also immer auf den gerade zulässigen
Wert
Geregelt.
Durch, eine Voreinspeisung an den Klemmen 29 und 30 der Grenzwert-
melde,- 22,23 setzt die Bremsung etwas früher als erforderlich
ein.
Sobald der digitale Hochlaufregler auf beispielsweise 5 @=
der Erd-
geschwindigkeät heruntergezählt ist, wird die Regelung unterbrochen,
so daß eine kurze Phase für Schleichen eingelegt werden
kann, durch
die kleine Abweichungen, beispielsweise in der Regelzeit, ausge-
glichen werden können. Bei einem bestimmten Zählerstand der
Zähler 9a,
9b wird@der Walzmotor endgültig stillgesetzt. Auch bis zur
end-
gültigen Stillsetzung wird der Zähler 19 geregelt leergezählt
und
zwar durch die Impulse des Impulsgebers B. Zur Anpassung der
Impuls-
zahl.der Zählor=9a,9b an.äen Zähleretand des Sollwertzählers
19
ist ein Impuisvervielfacher 31 vorgesehen, der vom Steuerwerk
25
freigegeben wird, wenn die Zähler 9a,9b einen vorgegebenen
Zähler-
stand erreicht haben. Durch entsprechende Wahl des Vervielfachungs-
faktors für den Impulsvervielfacher 31 wird erreicht, daß der
Zähler-
stand des Zählers 19 zu Null wird, während der Zählerstand
der Zähler
9a,9b noch eine kleine Zahl enthält. Diese entspricht dem Sicher-
heitsabstand von Stich zu Stich.
Damit bei Fehlern in der Regeleinrichtung das dicke
Bandende nicht
in den Walzspalt einläuft, ist, wie bereits erwähnt, das System
doppelt aufgebaut und zusätzlich eine Prtifeinrichtung vorgesehen.
YJt Hilfe eines Taktgebers 32, der einen Schalter 33
beispielsweisä
mit einem Prüftakt von etwa 10 Hz öffnet und schließt, wird
die
den Digital-Analog-Wandlern 10a, 10b über einen veretärker
34 zu-
geführte Referenzapannung um ca. 20 96 erhöht und dadurch geprüft,
Y
ob der zur Verfügung stehende Bremsweg größer ist als der,
der bei
einer um etwa 20 % größeren Bremsverzögerung als vorgesehen
be-
nbtigt wird. Die den Digital-Analog-Wandlern 10a,10b zugeführte
`
Referenzspannung täuscht eine größere Impulszahl vor. Beide-Grenz=1
wertmilder müssen dann Null-Signal abgaben. Kommt dieses Null-Signal
nicht, so wird über einen Abfrageteil 35 eine Fehlermeldung abgegeben; die einen
Schnellhalt auslöst. Auf diese Weise können grobe Fehler im Zählerstand und Fehler
in der Funktion festgestellt werden. Zur Feststellung kleiner Differenzen im Zählerstand
werden die .niedrigen Stellen des, Zählers über ein Vergleichsglied 36 direkt miteinander
verglichen. Die erste Stelle beider Zähler wird nicht verglichen, da ein Unterschied
von einem Impuls bei Verwendung eines Impulsgebers mit zwei Abfrageeinrichtungen
kurzzeitig auftreten kann.The exemplary embodiment shown in FIG. 2 operates on the same basis as the exemplary embodiment according to FIG. 1. Parts which correspond to one another are denoted by the same reference symbols. The rolling motor 3a is one of the controller 17 and the control unit 19 existing speed control device assigned, its setpoint
a
of a% 'forward-backward counter 19 and a digital-to-analog
Converter 20 containing run-up controller is supplied. For the formation of the product from the speed of the payoff and the rolling motor in this case digital-to-analog converters 21a, 21b are provided,
and
which the digital speed setpoint from the counter 19 as a 'reference
voltage the voltage proportional to the reel speed is supplied
This is called the voltage proportional to the number of connections of the harpel
we, 3 via an L: rpulsneber 8, an up-down counter 9a
and 9b and a D4Lgi tal-hnalo sv, u nobler 10a and 10b respectively.
The outputs of the digital-to-analog converters 21a and 10a are with the
Et: °. @ Z: rge @@ of a limit monitor 22, the outputs of the digital
Aralog -% -. 'Andier 21b and 10b with the inputs of a limit monitor
23 connected. I #. Report both limit monitors equality of input
voltages, the outputs deliver a 1-signal, for example
is passed via an AND gate 24 to a control unit 25. That
Control unit 25 contains several clock generators through which the setpoint value
counter 19 with different frequencies, for example 100 Hz
on ; learn 26, 90 Hz on terminal 27 and 110 Hz on terminal 28, down-
can be counted. When the limit indicator is triggered for the first time
22,23 becomes command to.:. Given shutdown. Is for example
;: r the flow controller a run-up time of -10 seconds and a counter
ir.::al t vor.- based on Z = 1000, then the target value counter would have to
1CG: 7tz applies to be counted empty. Instead, however, both
Sometimes 110 Hz is chosen so that there is a slightly longer delay
is braked. as a result, the limit value avoiders give after a
certain time zero signal and thus switching the control unit on
an act frequency of, for example, 93 Hz. The speed setpoint
for the. @@ alzmotor is always set to the currently permissible value
Regulated.
By pre-feeding at terminals 29 and 30 of the limit value
report, - 22,23 the braking starts a little earlier than necessary.
As soon as the digital run-up controller is set to, for example, 5 @ = the earth
speed is counted down, the control is interrupted,
so that a short phase for sneaking through can be inserted
the small deviations, for example in the regular time,
can be matched. At a certain count of the counter 9a,
9b @ the roller motor is finally stopped. Even until the end
valid shutdown, the counter 19 is counted empty and regulated
by the impulses of the pulse generator B. To adapt the pulse
number of counter = 9a, 9b indicate counter status of setpoint counter 19
a pulse multiplier 31 is provided which is controlled by the control unit 25
is released when the counters 9a, 9b a predetermined counter
have reached stand. By appropriate choice of the multiplication
factor for the pulse multiplier 31 is achieved that the counter
status of the counter 19 becomes zero, while the count of the counter
9a, 9b still contains a small number. This corresponds to the safety
distance from stitch to stitch.
This means that if there are errors in the control system, the thick end of the tape does not
runs into the roll gap is, as already mentioned, the system
constructed twice and a test facility is also provided.
YJt the help of a clock 32, which a switch 33 for example
opens and closes with a test cycle of around 10 Hz, the
the digital-to-analog converters 10a, 10b via an amplifier 34
guided reference voltage increased by approx. 20 96 and thus checked, Y
whether the available braking distance is greater than that at
a braking deceleration that is around 20% greater than intended
is required. The `
Reference voltage simulates a larger number of pulses. Both limit = 1
Those with moderate values then have to give a zero signal. If this zero signal does not come, an error message is output via an interrogation part 35; which triggers a quick stop. In this way, gross errors in the counter reading and errors in the function can be detected. To determine small differences in the count, the lower digits of the counter are compared directly with one another via a comparator 36. The first digit of both counters is not compared, since a difference of one pulse can occur briefly when using a pulse generator with two interrogation devices.
Mit der beschriebenen Einrichtung werden auch Langsamfahrstellen berücksichtigt.
Da der Durchmesser der Haspeln, wie aus den Formeln ersichtlich, aus der Regelung
herausfällt, wird auch hier immer der kürzestmögliche Bremsweg erzielt.With the device described, speed restrictions are also taken into account.
Since the diameter of the reels, as can be seen from the formulas, from the scheme
falls out, the shortest possible braking distance is always achieved here as well.