SU1433657A1

SU1433657A1 - Система управлени электроприводом летучих ножниц

Info

Publication number: SU1433657A1
Application number: SU864185258A
Authority: SU
Inventors: Евгений Владимирович Бонгард; Виктор Николаевич Мовчан; Иосиф Данилович Розов; Вадим Петрович Руденко
Original assignee: Украинский Государственный Проектный И Проектно-Конструкторский Институт "Тяжпромэлектропроект"
Priority date: 1986-09-10
Filing date: 1986-09-10
Publication date: 1988-10-30

Abstract

Изобретение относитс к автоматизации прокатного производства и предназначено дл управлени летучими ножницами. Цель - повышение точности порезки мерных длин при технологических изменени х скорости проката . Система управлени электроприводом летучих ножниц производит порезку проката на ходу на заданные мерные длины путем регулировани соотношени средней за цикл порезки скорости ножниц и скорости подачи проката с выравниванием этих скоростей к моменту реза. В периоды между резами скорость ножниц измен етс по оптимизированной синусоидальной тахограм- ме, которой соответствует косинусои- дальна диаграмма ускорени (динамического тока) двигател , в случае посто нства скорости проката. При любом произвольном законе изменени скорости проката система обеспечивает гарантированную точную порезку кусков проката заданной мерной длины. 1 з.п. ф-лы, 3 ип. (Л с

Description

4

Слэ

GO

о: СП

; Изобретение относитс к автомати- $ации прокатного производства и пред- йазначено дл управлени летучими 1 ожницами, производ щими порезку проката на ходу на заданные мерные дли™ - )Ш.

Целью изобретени вл етс повы- фение точности порезки мерных дпин технологических изменени х ско- IQ рости проката.

На фиг. 1 приведена функциональна схема предлагаемой системы управ- лени электроприводом летучих ножниц; на фиг. 2 - функциональна схема бло- J5 i:a управлени приводом; на фиг. 3 - тaxoгpaм ы летучих ножниц и диаграммы ускорений.

Система управлени электроприво- .дом летучих ножниц содержит блок 1 20 З правлени приводом лету.чих ножниц 2, датчик 3 скорости проката, датчик 4 скорости ножниц, датчик 5 реза, за- латчик 6 мерных длин, блок 7 оптимального управлени , ключ 8, триггер 9 25 и компаратор О.;

Г Блок 7 оптимального управлени (одержит интегратор И, .синусно- 1|сосинус1й Й функциональный преобразо- о атель 12 и множительно-делителььые устройства (блоки МДВ) 13-17, Блок правлени приводом ножниц построен IJIO .принципу подчиненного регулирова- 1|1и параметров привода и содержит (|:умматор 18, интегратор 19, пропорциональный регул тор 20 скорости, регул тор 21 тока, усилитель мощности , например тиристорный преобразова- 22, датчик 23 тока и электродви- Q ателъ 24.

I На тахограммах 25, 26 летучих нож- йиц и диаграммах ускорений (пропор- .1г1иональных динамическим токам двига- фел ) 27, 28 точки Р, и Р соответст- д -Вуют моментам реза при различных заданных длинах порезки.

Устройство работает следующим об- цзазом.

В исходном состо нии, соответ- п етвующем моменту, непосредственно 111редшествук1щему очередному резу, сигналы адани ускорени привода а с выхода п того МДБ 17 и задани приращени скорости ножниц &Vf с выхода третьего МДБ 15 блока 7 оптимального управлени равны нулю. Привод ножниц движетс на синхронной с полосой скорости благодар работе сумматора 18

35

Q

5

0 5

о Q

5

и интегратора 19 блока 1 управлени приводом ножниц (фиг. 2), на входах которых сравниваютс сигналы задани и обратной св зи, поступающие соответственно от датчика 3 скорости полосы и датчика 4 скорости ножниц. При этом на выходе интегратора 19 имеетс некоторый сигнал, компенсирующий статическую погрешность пропорционального регул тора 20 скорости блока 1 управлени приводом.

В момент реза датчиком 5 реза формируетс импульсный сигнал, обнул ющий интегратор 11 и устанавливающий в единичное состо ние триггер 9. При этом по сигналу с единичного выхода триггера 9 отключаетс ключ В и блок 7 оптимального управлени при помощи множительно-делительных блоков 13- 17, интегратора 11 и синусно-косинус- ного функционального преобразовател 12 начинает формировать сигналы задани приращени скорости ножниц /IV на выходе множительно-делительного блока 15 и задани ускорени привода а на выходе ВДВ 17 в соответствии с выражени ми:

Щ V.. (1)

а ,A..cosV, -(2)

где А - амплитуда синусоиды, сигнал

которой формируетс на выходе МДБ 13 в соответствии с выражением

.ib. V

2 L,

п

(3)

с - углова частота синусоиды,

сигнал которой формируетс на выходе МДБ 14 в соответствии с выражением

2А 5Г

ЙЬ L,

(4)

условный угловой путь проката , пропорциональный относительной дпине заготовки, вышедшей за линию реза, сигнал которого формируетс на выходе интегратора 11 в соответствии

выражением t

f-./X,dt.

L, о

(5)

При посто нной скорости подачи проката это выражение принимает вид

7

, Цп , ; ,.,,

- п

F sinif.

При этом синусно-косинусный преобразователь по первому и второму выходам осуществл ет соответственно функциональные преобразовани :

(7)

(8)

Б выражени х (3) и (4) коэффициенты iiyz и 2 учитывают заложенные в МДК 13 и 14 соответственно коэффициенты пропорциональности.

Когда длина заготовки, вышедшей за линию реза, достигнет значени L, сигнал п на выходе интегратора 11 станет равным 5/. При этом срабатывает компаратор 10, устанавлива триггер 9 в нулевое состо ние и закрыва тем самым ключ 8. На этом щгкл формировани синусоидальной тахограммы завершаетс . Следующий цикл начнетс после прихода очередного имп шьсного сигнала от датчика 5 реза.

В выражени х (l)-(8) прин ты следующие обозначени :

Vn - скорость проката;

Л L IJ-LC - заданное рассогласование

длины;

L - заданна мерна длина; LO - параметр траектории вращени ножей в цикле р.еза, соответствующий минимальной длине порезки; Ц-1|-Ь(. - величина перемещени

проката, соответствующа времени цикла порезки t,, в течение которого ножницы отра- батьшают заданное рассогласование пути ДЬ;

L- - величина перемещени проката при синхронном с прокатом

движении ножей ножниц. Предлагаемое устройство при посто нной скорости проката формирует оптимизированную синусоидальную тахо- грамму, обеспечива заданную длину порезки, поскольку на основании (l) с учетом (З) и (4) интеграл от приращени скорости за врем tf, т.е. тормозной путь летучих ножниц, составл ет .

г А ui - j А sinu.t. - IcosLj-tl

о

Q

.

-cosO)/JL.(9)

Покажем, что при произвольном законе изменени скорости проката предлагаема система управлени электроприводом летучих ножниц обеспечивает гарантированную порезку заданной мерной длины проката. Дл этого выведем в общем виде величину тормозного пути , проходимого ножницами, путем интегрировани выражени (1) дл приращени скорости

.,.i- vsin(|:.

( Vndt)dt. (10)

Введение в (Ю) новой переменной

i

(11)

и ее дифференциала

dt

Cl2)

дает

in

,i . ,in(f . b оL,ZL

./соз(.и)Г.

L,

(13)

Обратна подстановка в (13} соотноше- |Ний (11) и (12) с учетом соотношени

I п

г V, ,(14)

дает .1- -,.

A b/cos(-/ )/

-cosO)dL

Таким образом, положительный эффект применени системы управлени электроприводом летучих ножниц создаетс за счет повышени точности порезки мерных длин и повьшени тем самым сортности продукции при технологических изменени х скорости проката в агрегатах поперечной резки. Величина зкономического эффекта в общем случае определ етс производительностью агрегата, стабильностью режимов его работы и может достигать дес тков тыс ч рублей.

Техническа готовность устройства к использованию в народном хоз йстве заключаетс в том, что оно может быть легко реализовано на базе стандартных , серийно вьтускаемых электротехнической промьшленностыо устройств автоматики, например, с использованием унифицированных блоков УБСР-ДИ и .

Claims

Формула изобретени

1, Система управлени электроприводом летучик ножниц, содержаща за- датчик мерных длин, блок управлени приводом ножниц5 датчик скорости, проката , подключенный к второму входу блока управлени приводом ножниц, датчик скорости ножниц, подключеншз1й к первому входу блока управлени приводом ножниц, датчик реза и блок оптимального управлени , первый итре Т1-1Й входы которого соединены соответ- венно с первым выходом за,цатчшса мерных , длин и с датчиком реза, а первый вькод блока опт1-1мального управлени подключен к третьему входу блока управлени приводом ножниц, о т л и™ чающа с тем, что, с целью повьшени точности порезки мерньтх длин при технологических изменени х вскорости проката, в нее дополнитель- I но введены ключ, триггер и компара- |тор, вход которого соединен с третьим выходом блока оптимального управлени , а выход подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого подсоединен к датчику реза, единичный выход триггера соединен с управл ющим входом ключа, информационный вход которого подключен к дат- :чику скорости проката, а выход сое- ;динен с вторым входом блока оптимальдатчика мерных длин, а второй выход блока оптимального управлени соединен с четвертым входом блока управлени приводом ножниц.
2. Система по п. 1, отличающа с тем, что блок оптимального управлени .содержит интегратор, синусно-косинусный функциональный

преобразователь и п ть множительно- делительных блоков, прргчем первый вход блока оптимального управлени соединен с входом делени первого множительно-делительного блока, вход

умножени которого подсоединен к второму входу блока оптимального управлени , а вход рассогласовани длин порезки подключен к четвертому входу блока оптимального управлени , к вхоДУ первого множительно-делительного блока, ко входу делени второго мно- жительно-делнтельного блока, вход которого соединен с выходом первого множительно-делительного блока, с входом умножени третьего множительно- делительного блока и с входом четвертого множительно-делительного блока, вход, умножени которого подсоединен к выходу второго множительно-делительно го блока и к входу интегратора, выход которого вл етс третьим выходом блока оптимального управлени и подключен к входу синусно-косинусного функционального преобразовател , первый выход которого соединен с входом

умножени п того множительно-дели- тельного блока, вход которого подсоединен к входу четвертого множительно- делительного блока, а выход вл етс

первым выходом блока оптимального управлени , второй выход синусно-косинусного функционального преобразовател подключен к входу третьего множительно-делительного блока, выход

ного зшравлени э четвертый вход кото- 45 которого вл етс вторым выходом блорого подсоединен к второму вькоду зака оптимального управлени ,

/3W/ От 6л

QH ,от5л,П Фие. 2

Wue. 3

Составитель В.Пучинский Редактор М.Бандура Техред А.Кравчук

Заказ 5490/12

Тираж 880

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Корректор О.Кравцова

Подписное