SU654934A1 - Система управлени станом с порезкой проката на ходу - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области автоматизации и может быть использовано дл  управлени  автоматизированными многодвигательными электроприводами прокатных станов с порезкой проката на ходу.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  система управлени  станом с порезкой проката на ходу, котора  содержит задатчик скорости , блок управлени  приводом стана, блок управлени  летучими ножницами, привод летучих ножниц, след щие ролики с датчиком импульсов, датчик импульсов и датчик положени  ножей летучих ножниц, задатчик превышени  пути перемеш,ени  проката над перемещением ножей летучих ножниц и управл емый ключ, управл ющий вход которого соединен с датчиком положени  ножей, а выход - с входом блока управлени  летучими ножницами, второй, третий, четвертый и п тый входы которого соединены соответственно с двум  выходами датчика импульсов след щих роликов, с выходом датчика импульсов летучих ножниц и выходом задатчика скорости 1.

Однако при непредвиденных остановках стана с металлом разрезание проката может происходить в процессе снижени  скорости стана, а при пусках стана после аварийных остановок разрезание проката возможно в процессе увеличени  скорости. Разрезание проката в подобных режимах Звеличивает погрешность в отрезании мерных длин и ведет к повышенному расходу металла либо к браку.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности разрезани  проката на мерные длины в переходных режимах работы стана .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что система управлени  станом, содержаща  задатчик скорости, блок управлени  приводом стана, блок управлени  летучими ножницами , привод летучих ножниц, след щие

ролики с датчиком импульсов, датчик импульсов и датчик положени  ножей летучих ножниц, задатчик превышени  пути перемещени  проката над перемещением ножей летучих ножниц и управл емый ключ,

снабжена устройством прерывани  ускорени  стана на период реза, первый вход которого соединен с вторым выходом блока управлени  летучими ножницами, второй и третий входы - соответственно с первым и

вторым выходами задатчика скорости, четвертый вход - с датчиком положени  ножей летучих ножниц, а выходы соединены с входом задатчика скорости, и устройством реверса стана, первый вход которого

соединен с вторым выходом блока управлени  летучими ножницами, второй вход - с вторым выходом устройства прерывани  ускорени  стана, третий вход - с третьим выходом задатчика скорости, а первый и второй выходы соединены соответственно с вторым и третьим входами задатчика скорости . Кроме того, устройство прерывани  ускорени  стана содержит нелинейный элемент , сумматор, два релейных звена, выпр митель , схему совпадений, временную задержку и триггер, 5-вход которого соединен с выходом схемы совпадений, / -вход соединен с выходом временной задержки, инверсный выход триггера соединен с входом задатчика скорости, первый вход сумматора соединен с первым выходом блока управлени  ножницами, второй вход сумматора соединен с выходом нелинейного элемента, выход сумматора соединен через диод с входом первого релейного звена, выход которого соединен с первым входом схемы совпадений, второй вход которой соединен с выходом второго релейного звена, третий вход схемы совпадений соединен с выходом выпр мител , вход нелинейного элемента и вход второго релейного звена соединены с вторым входом блока управлени  ножницами, вход выпр мител  соединен с третьим выходом задатчика скорости и вход временной задерл ки - с четвертым входом блока управлени  ножницами. Устройство реверса стана содержит схему совпадений с пр мым и инверсным выходами, сумматор, инвертор , два релейных звена, потенциометры задани  скорости и пути реверса стана, управл емый ключ, вход которого соединен с выходом потенциометра задани  скорости реверса стана, а выход соединен с первым входом задатчика скорости, управл ющий вход ключа соединен с пр мым выходом схемы совпадений, инверсный выход которой соединен с вторым входом задатчика скорости, первый вход схемы совпадений соединен с выходом первого релейного звена , вход которого соединен через днод с выходом сумматора, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым выходом блока управлени  ножницами и с потенциометром задани  пути реверса стана, второй вход схемы совпадений соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с вторым входом схемы совпадени  устройства прерывани  ускорени  стана, третий вход схемы совпадений соединен с выходом второго релейного звена, вход которого соединен с третьим выходом задатчика скорости.

Така  система позвол ет получить мерный порез проката в переходных режимах стана.

На чертеже представлена функциональна  схема системы.

Система содержит привод 1 стана 2 со след щими роликами 3 и летучими ножницами 4, блок управлени  5 приводом стана, блок управлени  6 приводом 7 летучих ножниц, задатчик скорости 8, состо щий из реверсивного релейного звена 9, интегратора 10, потенциометра 11, управл емых ключей 12 и 13. При этом потенциометр 11 подключен к входу релейного звена 9 через ключ 13, выход звена 9 подключен к входу интегратора 10 через ключ 12, а выход интегратора 10 подключен к входу блока управлени  5 приводом стана. Выход интегратора 10 также соединен через диод 14 с входом блока управлени  6 приводом летучих ножниц. По схеме отрицательной обратной св зи выход интегратора 10 соединен с входом релейного звена 9. Потенциометром 11 задаетс  величина скорости стана , а также скорости ножей летучих ножниц в зоне реза в установивщихс  режимах работы стана. С входами блока управлени  6 летучими ножницами соединены: через управл емый ключ 15 задатчик 16 превыщени  пути перемещени  проката в цикле отрезани  мерной длины над перемещением ножей летучих ножниц, два выхода датчика импульсов 17 след щих роликов 3, датчик импульсов 18 летучих ножниц 4. К управл ющему входу ключа 15 подключен выход датчика 19 положени  ножей летучих ножниц 4. Задатчиком 16 в блок 6 вводитс  задание на отрезание требуемых мерных длин проката.

Устройство 20 прерывани  ускорени  стана содержит нелинейный элемент 21, сумматор 22, релейные звень  23 и 24, выпр митель 25, схему совпадений 26, временную задержку 27, триггер 28.

5 - вход триггера 28 соединен с выходом схемы совпадений 26, R - вход триггера 28 соединен с выходом временной задержки 27 и с контактами 29 реле аварийного останова стана, инверсный выход триггера 28 соединен с управл ющим входом ключа 12 задатчика скорости 8. Входы сумматора 22 соединены с вторым выходом блока управлени  6 летучими ножницами и с выходом нелинейного элемента 21, а выход сумматора 22 соединен через диод 30 с входом релейного звена 23, выход которого соединен с входом схемы совпадений 26. К двум остальным входам схемы 26 подключены выходы релейного звена 24 и выпр мител  25. Вход релейного звена 24 вместе с входом нелинейного элемента 21 подключены к выходу задатчика скорости 8 через диод 14. Вход выпр мител  25 соединен с выходом релейного звена 9 задатчика скорости 8. Вход временной задержки 27 соединен с выходом датчика 19 положени  ножей.

Устройство 31 реверса стана содержит схему совпадений 32 с пр мым и инверсным выходами, сумматор 33, инвертор 34, релейные звень  35 и 36, потенциометр 37 задани  скорости реверса стана, управл емый ключ 38, потенциометр 39 задани  пути реверса стана, диод 40.

Потенпиометр 37 через ключ 38 соединен с входом релейного звена 9 задатчика скопогти 8. Управл ющий вход ключа 38 сординен с пр мым выходом схемы совпадений 32. Инверсный выход схемы совпадений 32 сорди ен с управл ющим входом ключа 13 задатчика скооости 8. Входы схемы совпадений 32 соединены с выходами звеньев 35, 36 и с выходом инв птора 34.

Вход релейного звена 35 через диод 40 соединен с выходом сумматора 33, а входы последнего соединены с вторым выходом блока управлени  б летучими ножницами и с потенциометром 39 задани  пути реверса стана.

Вход релейного звена 36 соединен с выходом потенциометра 11 задатчика скорости 8, а вход инвертора 34 соединен с выходом релейного звена 24 устройства 20 прерывани  ускорени  стана.

Работа системы происходит следующим образом.

При работе стана 2 блок управлени  6 летучими ножницами 4 обеспечивает включение привода 7 летучих ножниц дл  отрезани  мерных длин проката. Мерна  длина определ етс  задатчиком 16, от КОТОРОГО в момент схождени  ножей ножниц 4, фиксируемый датчиком 19, через ключ 15 в блок управлени  6 вводитс  со знаком «-f величина

Q/3 /пз иэ

где /т - заданна  мерца  длина проката; /ii:i - длина окружности вращени  ножей .

Следовательно, Д/  - заданное превышение пути перемещени  проката в цикле отрезани  мерной длины над перемещением ножей летучих ножниц. Действительный путь перемещени  проката /п измер етс  датчиком 17 импульсов след щих роликов 3. Импульсы с выхода датчика 17 поступают на счетный вход «- блока 6. Перемещение ножей /„ измер етс  датчиком ИМПУЛЬСОВ 18, который подключен на счетный вход « + блока 6. Следовательно, блок 6 на втором выходе фиксирует

,-/„ + /„,

где (S/ - величина рассогласовани . В момент, когда возникает равенство

8/ А/;-/„ + /„,

где 0)2 - текуща  скорость стана; а - ускорение ножниц.

Блок 6 выдает команду на разгон привода 7 дл  отработки рассогласовани  Р/ и производства реза.

Сигнал из блока 6 поступает также на вход сумматора 22 устройства 20 ео знаком

«-. На второй вход сумматора 22 со знаком «-f поступает сигнал выхода нелинейного элемента 21. Элемент 21 подключен к выходу задатчика скорости 8 и реализует зависимость

. + 5/.„,

1,

где fi/,, - выходной сигнал нелинейного

элемента 21;

б/.эап - посто нна  величина, выбираема  исход , например, из минимально возможной дл  производства реза скорости стана, необходимой дл  нормального реза длительности участка неизменной скорости стана и т. п.

Когда сигнал fi/ блока 6 становитс  меньще сигнала б/н элемента 21, срабатывает

релейное звено 23 (диод 30 предотвращает срабатывание звена 23 при ином соотнощении сигналов б/ и б/п) и выдает сигнал на схему совпадений 26. На второй вход схемы 26 подаетс  сигнал релейного звена 24,

которое имеет зону нечувствительности, определ емую минимально возможной дл  производства реза скоростью стана.

Схема совпадений 26 выдает сигнал, если имеетс  сигнал на выходе релейного звена

9 задатчика скорости 8, т. е. если происходит разгон или замедление стана (при этом на третий вход схемы 26 поступает через выпр митель 25 сигнал с выхода звена 9). В последнем случае от сигнала схемы 26

срабатывает триггер 28 и исчезает сигнал на его инверсном входе, при этом отключаетс  управл емый ключ 12 задатчика скорости 8, снимаетс  входной сигнал интегратора 10 и разгон или замедление стана прерываетс . Отрезание мерной длины летучими ножницами 4 происходит при неизмен ющейс  скорости стана 2.

В момент схождени  ножей дл  отрезани  мерной длины датчик 19 положени  ножей выдает сигнал. При этом в блок 6 от задатчика 16 вводитс  новое значение увеличиваетс  сигнал б/ на выходе блока 6, а через временную задержку 27 устройства 20 производитс  сброс триггера 28. Ключ

12 задатчика скорости 8 вновь включаетс , и разгон или замедление стана продолжаетс .

Если происходит аварийный останов стана , замыкаютс  контакты 29, накладываетси запрет на срабатывание триггера 28 и исключаетс  прерывание изменени  сигнала тс на выходе задатчика 8. При аварийном останове могут разрыватьс  силовые цепи приводов 1, 7, и сигнал б/ блока 6

может уменьщитьс  до величины сигнала б/п элемента 21 и ниже (знак сигнала б/ может изменитьс  и на обратный). Дл  того , чтобы при новом пуске стана первый рез в этом случае был мерным и отрезанна  полоса не пощла в брак, устройство 31,

реверса стана перед пуском осуществл ет его реверс.

Когда стан вновь включаетс , на потенциометре 11 задатчика скорости 8 по вл етс  сигнал, срабатьтвает релейное звено 36 устройства 31 и выдает сигнал на вход схемы совпадений 32. К двум другим входам схемы 32 подвод тс  сигналы релейных звеньев 35 и 24 (последнего - через инвертор 34) устройства 20. Так как отсутствует либо весьма мал сигнал о)с на выходе задатчика скорости 8, релейное звено 24 отключено , и на выходе инвертора 34 имеетс  сигнал. Если сигнал б/ на выходе блока 6 меньше сигнала, снимаемого с потенциометра 39 (последним устанавливаетс  величина пути проката после включени  стана , обеспечиваюп1его нормальный процесс отрезани  мерной длины), срабатывает релейное звено 35.

В результате на пр мо.м выходе схемы совпадений 32 сигнал по вл етс  и включает ключ 38, а на инверсном выходе схемы 32 сигнал исчезает и выключает ключ 13 задатчика скорости 8. Потенциометр 11 отсоедин етс  от входа релейного звена 9, а потенциометр 37 устройства 31 присоедин етс  к входу релейного звена 9. Знак сигнала потенциометра 37 противоположен знаку сигнала потенциометра 11, и стан включаетс  на реверс. При обратном вращении стана датчик 17 импульсов след щих роликов 3 выдает импульсы со второго выхода на счетный вход «-Ь блока 6. Это вызывает увеличение сигнала и/ на выходе блока 6. Когда сигналом б/ блока 6 скомпенсируетс  сигнал выхода потенциометра 39 на входе сумматора 33, релейное звено 35 отпадает , и схема совпадений 32 приходит в исходное состо ние. При этом ключ 37 отключаетс , а ключ 13 задатчика скорости 8 включаетс . Реверс стана прекращаетс . Стан включаетс  дл  нормальной работы. Дл  того, чтобы при реверсе стана не работало устройство 20, применен диод 14, который в этом случае не пропускает сигнал (Ос с выхода задатчика скорости 8 на вход устройства 20. При включении стана в рабочий рел{им устройство 20 автоматически включаетс  в работу так, как это описано выще.

Таким образом, благодар  оснащению системы устройством прерывани  ускорени  стана и устройством реверса стана предотвращаетс  немерное разрезание проката в переходных режимах работы стана.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Система управлени  станом с порезкой проката на ходу, содержаща  задатчик скорости, блок управлени  приводом стана, блок управлени  летучими ножницами, привод летучих ножниц, след щие ролики с датчиком импульсов, датчик импульсов и

   датчик положени  ножей летучих ножниц, задатчик превышени  пути перемещени  проката над перемещением ножей летучих ножниц и управл емый ключ, управл ющий вход которого соединен с датчиком положени  ножей, а выход - с входом блока управлени  летучими ножницами, с вторым , третьим, четвертым и п тым входами которого соединены соответственно оба выхода датчика импульсов след щих роликов, датчик импульсов летучих ножниц и выход задатчика скорости, отличающа с  тем, что, с целью повыщени  точности разрезани  проката на мерные длины в переходных режимах работы стана, она снабжена устройством прерывани  ускорени  стана на период реза, первый вход которого соединен с вторым выходом блока управлени  летучими ножницами, второй и третий входы - соответственно с первым и вторым выходами задатчика скорости, четвертый вход - с датчиком положени  ножей летучих ножниц, а выходы соединены с входом задатчика скорости, и устройством реверса стана, первый вход которого соединен с вторым выходом блока управлени  летучими ножницами, второй вход - с вторым выходом зстройства прерывани  ускорени  стана, третий вход - с третьим выходом задатчика скорости, а первый и второй выходы соединены соответственно с ВТОРЫМ и третьим входами задатчика скорости .
2. 2.Система- по п. 1, отличающа с  тем, что устройство прерывани  ускорени  стана выполнено в виде нелинейного элемента , сумматора, двух релейных звеньев, выпр мител , схемы совпадений, временной задержки и триггера, S-вход которого соединен с выходом схемы совпадений, R-вход соединен с выходом временной задержки , инверсный выход триггера соединен с входом задатчика скорости, первый вход сумматора соединен с первым выходом блока управлени  ножницами, второй вход сумматора соединен с выходом нелинейного элемента, выход сумматора соединен через диод с входом первого релейного звена, выход которого соединен с первым входом схемы совпадений, второй вход которой соединен с выходом второго релейного звена, третий вход схемы совпадений соединен с выходом выпр мител , вход нелинейного элемента и вход второго релейного звена соединены с вторым входом блока управлени  ножницами, вход выпр мител  соединен с третьим выходом задатчика скорости и вход временной задержки- с четвертым входом блока управлени  ножницами.
3. 3.Система по п. 1, отличающа с  те.м, что устройство реверса стана выполнено в виде схемы совпадений с пр мым и инверсным выходами, сумматора, инвертора , двух релейных звеньев, потенциометров

   задани  скорости и пути реверса стана и управл емого ключа, вход которого соединен с выходом потенциометра задани  скорости реверса стана, а выход соединен с первым входом задатчика скорости, управл ющий вход ключа соединен с пр мым выходом схемы совпадений, инверсный выход которой соединен с вторым входом задатчика скорости, первый вход схемы совпадений соединен с выходом первого релейного звена, вход которого соединен через диод с выходом сумматора , первый и второй входы которого соединены соответственно с первым

   выходом блока управлени  ножницами и с потенциометром задани  пути реверса стана , второй вход схемы совпадений соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с вторым входом схемы совпадени  устройства прерывани  ускорени  стана, третий вход схемы совпадений соединен с выходом второго релейного звена, вход которого соединен с третьим выходом задатчика скорости.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 491928, кл. G 05В 15/02, 1973.