SU954129A1 - Устройство программного управлени положением нажимных механизмов многовалкового прокатного стана - Google Patents

Description

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к устройствам программного управления положением нажимных механизмов многовалковых прокатных станов, и может быть использовано в рабочих клетях ⁵ прокатных станов для сведения и разведения валков по заданному закону при прокатке периодических профилей. ,₀

Известно устройство программного управления положением нажимных механизмов многовалкового прокатного стана, которое содержит контуры регулирования положения каждого нажимного₁₅ механизма, включающие датчики положения, присоединенные через управляющий преобразователь к исполнительному узлу нажимных механизмов и датчики деформации оправки по числу нд- 20 жимных механизмов .

Недостатком этого устройства является несинхронность движения рабочих валков, обусловленная различными зна2 чениями сил трения в гидроцилиндрах, а также в направляющих нажимных устройств различной Жесткостью крепления рабочих валков, разнотолщинностью заготовки, различными значениями сил трения в' очагах деформации и т.д; Несинхронность движения рабочих валков приводит к снижению точности, отклонению от правильной геометрической формы и ухудшению чистоты по верхности прокатываемого изделия.

Это устройство не может обеспечить синхронное перемещение валков с программным рассогласованием их взаимного положения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство программного управления положением нажимных механизмов многовалкового прокатного стана, которое содержит контур регулирования положения каждого нажимного механизма, включающий датчик положения, присоединенный к исполнительному узлу нажимного механизма, импульсные датчики перемещения нажимных механизмов и формирователи импульсов по числу нажимных механизмов, также реверсивные счетчики с фиксированным записанным числом, блоки логики и корректирующие блоки_; число которых на единицу меньше числа нажимных устройств. Устройство обеспечивает синхронное пёремещение валков при прокатке [2] .

Недостаток известного устройства ограниченность функциональных возможностей. Устройство не может быть использовано в прокатных станах, в которых валки установлены с программируемым смещением их друг относительно друга. Это обусловлено тем, что во все реверсивные счетчики записано фиксированное число, определяющее однозначное взаимное расположение валков.

При создании новых станов важнейшими требованиями являются повышенная точность прокатки и высокая производительность стана. В трубопрокатных станах, в частности, это достигается установкой отдельных валков или групп валков с некоторым смещением друг относительно друга. В этом случае одна группа валков производит черновую (предварительную) прокатку, а вторая - чистовую.

При этом сокращается время прокатки,, так как за один проход осуществляется прокатка по двум программам и повышается производительность стана. Существуют и другие способы прокатки с взаимным смещением валков.

Для реализации таких режимов устройство управления должно обеспечивать установку валков или группы валков с некоторым смещением друг относительно друга, причем это смещение в процессе прокатки должно оставаться постоянным.

Цель изобретения - повышение качества изделий путем расширения функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство программного управления положением нажимных механизмов многовалкового прокатного стана, содержащее задающий блок, контур регулирования положения каждого нажимного механизма , включающий датчик положения, присоединенный через управляющий преобразователь к исполнитель954129 4 ному узлу нажимного механизма, импульсные датчики перемещения нажимных механизмов и формирователи импульсов по числу нажимных механизмов, а 5 также реверсивные счетчики, блоки логики и корректирующие блоки, число которых на единицу меньше числа нажимных устройств, дополнительно снабжено блоками записи числа каждого ре10 версивного счетчика, причем входы каждого блока записи соединены с задающим устройством, а выходы - с соответствующим реверсивным счётчиком.

Кроме того, блок логики содержит 15 дешифратор·, две схемы ИЛИ и два триггера, причем первый, второй и третий выходы дешифратора соединены с входами первой схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом первого триггера, 20 седьмой, восьмой и девятый выходы дешифратора соединены с входами второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом второго триггера, пятый выход дешифратора соединен с вторыми входами триггеров, входы дешифратора являются входом блока, а выходы триггеров - выходом блока.

При этом корректирующий блок состоит из двух электронных ключей.

Введение блока записи числа каждого реверсивного счетчика позволяет обеспечить синхронное перемещение валков с программируемым рассогласованием их взаимного положения. Причем величины чисел, записанных в каждый реверсивный счетчик, соответствуют . величине задаваемого рассогласования положения соответствующего ведомого валка относительно другого.

На фиг. 1 изображена схема устройства программного управления нажим- _с ных механизмов трехвалкового прокатного стана; на фиг. 2 - схемы блока логики и корректирующего блока.

Устройство программного управления содержит преобразователи 1-3., управляющие подачей рабочей жидкости в гидроцилиндры нажимных механизмов

4-6, перемещающие рабочие валки 7^_9, независимые контуры регулирования ⁵⁰ положения каждого нажимного механизма, включающие датчики 10-12 положения, присоединенные через усилители 1315 и преобразователи 1-3 к нажимным механизмам 4-6.

Устройство содержит также импульсные датчики 16“18 перемещения нажимных механизмов, формирователи 1921 импульсов по числу нажимных механиз мов, реверсивные сметчики 22 и 23, блоки 24 и 25 логики, корректирующие блоки 26 и 27< задающий блок 28 и блоки 29 записи, число которых на единицу меньше числа нажимных устройств.

Контур регулирования каждого нажимного механизма управляется задающим блоком 28: Входы каждого блока записи соединены с задающим блоком 28, а выходы - с соответствующим реверсивным счетчиком 22 и 23.

Структура блоков 24 и 26 (блоки 25 и 27 аналогичны) может быть выполнена, например, по схеме, приведенной на фиг. 2.

Блок 24 содержит дешифратор 30, выходы 1-3 которого соединены со схемой ИЛИ 31, выход которой соединен с памятью 32, в качестве последней может быть использован триггер. Выходы 7-9 дешифратора 30 соединены со схемой ИЛИ 33» выход которой соединен с памятью 34. Выход 5 дешифратора 30 соединен с другими входами памяти 32 и 34.

Блок 26 содержит два электронных ключа 35 и 36.

Устройство работает следующим образом.

Задающий блок 28 задает сигналы управления на входы усилителей 13“ 15, вырабатывающих усиленные сигналы ошибки, подаваемые на входы преобразователей 1-3. При этом нажимные ‘механизмы 4-6 начинают перемещать валки 79/ что приводит к изменению сигналов с выходов датчиков 10-12. При достижении валками 79 заданного положения усилители 1315 прекращают вырабатывать сигналы ошйбки и валки останавливаются.

Далее рассмотрим два режима работы устройства.

1. В реверсивные счетчики 22 и 23 записано одной то же число. В случае синхронного перемещения нажимных механизмов 4-6 количества импульсов, вырабатываемых датчиками 16-18 перемещения, равны между собой и, следовательно, на суммирующий и вычитающий входы реверсивных счетчиков-22 и 23 через формирователи 19” ^1 поочередно поступает равное 4nqno импульсов, и предварительно- записанное в реверсивных счетчиках число изменяется'не более чем на единицу. При этом блоки 24 и 25 логики закры положение одного механизма по отношению к другому, за ведущий, например ме10

954129 6 ты и корректирующие блоки 26 и 27 сигналов не вырабатывают.

Если по какой-либо причине относительное изменится принятому ханизмы 4 и 6 начнут перемещаться несинхронно/то в счетчике 22 записанное число изменится на величину, большую единицы, причем знак приращения зависит от того, опережает или отстает ведомый механизм 4 от ведущего механизма 6. В этом случае блок 24 логики вырабатывает соответствующий сигнал корректирующему блоку 26, на выходе которого появляется сигнал, который через управляющий преобразователь 1 изменяет скорость перемещения нажимного механизма 4. После того, как механизм 4 догонит механизм 6 (если он отставал) или затормозится (если он ранее опережал) , в счетчике 22 окажется записанным исходное число и корректировка прекратится.

Аналогично корректируется и положение механизма 5 относительно механизма 6.

2. В реверсивные счетчики 22 и 23 от задающего блока 28 записаны разные числа; например в счетчик 22 через блок 29 записи записано исходное число, соответствующее согласованному положению нажимных механизмов, а в счетчик 23 через блок 29 записи записано число, отличающееся от записанного в счетчике 22 на п единиц. В этом случае блок 25 ло^ки вырабатывает соответствующий сигнал блоку 27, на выходе которого появляется сигнал, который через управляющий преобразователь 2 перемещает нажимной механизм 5 на величину, соответствующую импульсам, которые с датчика 18 через формирователь 21 проходят на счетчик 23 и ранее записанное число в этом счетчике изменяется на исходное число, равное записанному в счетчике 22, после , чего перемещение механизма 5 прекращается. При этом валок 8 оказывается смещенным относительно валков 7 и 9 на величину, соответствующую числу η импульсов с датчика 18 перемещения. В дальнейшем все три валка перемещаются синхронно с постоянным рассогласованием валка 8 относительно валков 7 и 9.

954129 8

Устройство может быть эффективно использовано при прокатке изделий с переменным профилем, когда на каж*· дом переходе от задающего блока 28 может устанавливаться оптимальная для данного перехода величина рассогласования положения валков.

Использование предлагаемого устройства в станах позволяет повысить их производителььуэсть. Годовой экономический эффект составит 23800 руб.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  k прокатному производству, а точнее к устройствам программного управлени  положением нажимных механизмов многовалковых прокатных станов, и может быть использовано в рабочих клет х прокатных станов дл  сведени  и разведени  валков по заданному закону при прокатке периодических профилей . Известно устройство программного управлени  положением нажимных механизмов многовалкового прокатного стана, которое содержит контуры регу лировани  положени  каждого нажимног механизма, включающие датчики положени , присоединенные через управл ю щий преобразователь к исполмительному узлу нажимных механизмов и датчики деформации оправки по числу н жимных механизмов f . Недостатком этого устройства  вл  етс  несинхронность движени  рабочих валкоВ, обусловленна  различными зна чени ми сил трени  в гидроцилиндрах, а также в направл ющих нажимных устройств различной Жесткостью креплени  рабочих валков, разнотолщинностью заготовки, различными знамени ми сил трени  в очагах деформации и т,д; Несинхронность движени  рабочих валков приводит к снижению точности, отклонению от правильной геометрической формы и ухудшению чистоты по верхности прокатываемого издели . Это устройство не может обеспе-; чить синхронное перемещение валков с программным рассогласованием их взаимного положени . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство программного управлени  положением нажимных механизмов многовалкового прокатного стана, которое содержит . контур регулировани  положени  каждого нажимного механизма, включаю14ий датчик положени , присоединенный к 3 исполнительному узлу нажимного механизма , импульсные датчики перемещени  нажимных механизмов и формиро ватели импульсов по числу нажимных механизмов, также реверсивные счетчики с фиксированным записанным чис лом, блоки логики и корректирующие блоки число которых на единицу меньше числа нажимных устройств. Устройство обеспечивает синхронное перемещение валков при прокатке 2 Недостаток известного устройства ограниченность функциональных возможностей . Устройство не может быть использовано в прокатных станах, в которых валки установлены с программируемым смещением их друг относительно друга. Это обусловлено тем, что во все реверсивные счетчики записано фиксированное число, определ ющее однозначное взаимное расположение валков. При создании новых станов важнейшими требовани ми  вл ютс  повышенна  точность прокатки и высока  производительность стана. В трубопрокатных станах, в частности, это достигаетс  установкой отдельных валков или групп валков с некоторым смещением друг относительно друга. В этом случае одна группа вал|} ов про изводит черновую (предварительную) прокатку, а втора  - чистовую. .При этом сокращаетс  врем  прокатки ,, так как за один проход осуществл етс  прокатка по двум программа и повышаетс  производительность стана . Существуют и другие способы прокатки с взаимным смещением валков. Дл  реализации таких режимов устройство управлени  должно обеспечива установку валков или группы валков с некоторым смещением друг относительно друга, причем это смещение в процессе прокатки должно оставатьс посто нным. Цель изобретени  - повышение качества изделий путем расширени  фун циональных возможностей устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство программного уп равлени  положением нажимных механи мов многовалкового прокатного стана содержащее задающий блок, контур ре гулировани  положени  каждого нажим ного механизма, включающий датчик по ложени , присоединенный через управ л ющий (феобразователь к исполнитеп 94 ному узлу нажимного механизма, импульсные датчики перемещени  нажимных механизмов и формирователи импульсов по числу нажимных механизмов, а также реверсивные счетчики, блоки логики и корректирующие блоки, число которых на единицу меньше числа нажимных устройств, дополнительно снабжено блоками записи числа каждого реверсивного счетчика, причем входы каж дого блока записи соединены с задающим устройством, а выходы - с соответствующим реверсивным счётчиком. Кроме того, блок логики содержит дешифратор-, две схемы ИЛИ и два триггера , причем первый, второй и третий выходы дешифратора соединены с входами первой схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом первого триггера, седьмой, восьмой и дев тый выходы дешифратора соединены с входами второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом второго триггера, п тый выход дешифратора соединен с вторыми входами триггеров, входы дешифратора  вл ютс  входом блока, а выходы триггеров - выходом блока. При этом корректирующий блок состоит из двух электронных ключей. Введение блока записи числа каждого реверсивного счетчика позвол ет обеспечить синхронное перемещение валков с программируемым рассогласованием их взаимного положени . Причем величины чисел, записанных в каждый реверсивный счетчик, соответствуют , величине задаваемого рассогласовани  положени  соответствующего ведомого валка относительно другого. На фиг. 1 изображена схема устройства программного управлени  нажимных механизмов трехв-алкового прокатного стана; на фиг. 2 - схемы блока логики и корректирующего блока. Устройство программного управлени  содержит преобразователи 1-3.) управл ющие подачей рабочей жидкости в гидроцилиндры нажимных механизмов 4-6, перемещающие рабочие валкИ 7-9, независимые контуры регулировани  положени  каждого нажимного механизма , включающие датчики 10-12 положени , присоединенные через усилители и преобразователи 1-3 к нажимйым механизмам 4-6. Устройство содержит также импульсные датчики 16-18 перемещени  нажимных механизмов, формирователи 19-21 импульсов по числу нажимных механизMOB , реверсивные счетчики 22 и 23, блоки и 25 логики, корректирующие блоки 26 и 27 задающий блок 28 и блоки 29 записи, число которых на единицу меньше числа нажимных ус ройста. Контур регулировани  каждого наж много механизма управл етс  задающим блоком 28. Входы каждого блока записи соединены с задающим блоком 28, а выходы - с соответствующим ре версивным счетчиком 22 и 23. Структура блоков 24 и 26 (блоки 25 и 27 аналогичны) может быть выпо нена, например,-по схеме, приведенной на фиг. 2. Блок 2k содержит дешифратор 30, выходы 1-3 которого соединены со сх мой ИЛИ 31, выход которой соединен пам тью 32, в качестве последней может быть использован триггер. Выходы дешифратора 30 соединены с схемой ИЛИ 33, выход которой соединен с пам тью 3. Выход 5 дешифратора 30 соединен с другими входами пам ти 32 и З. Блок 2б содержит два электронных ключа 35 и 36. Устройство работает следующим об разом. Задающий блок 28 задает сигналы управлени  на входы усилителей 13 15 вырабатывающих усиленные сигнал ошибки, подаваемые на входы преобра зователей 1-3. При этом нажимные механизмы начинают перемещать валки , что приводит к изменению сигналов с выходов датчиков 10-12. При достижении валками заданног положени  усилители 13 15 прекращаю вырабатывать сигналы ошибки и валки останавливаютс . Далее рассмотрим два режима рабо устройства. 1. В реверсивные счетчики 22 и 23 записано одно и то же число. В случае синхронного перемещени  нажим ных механизмов k-6 количества импул сов, вырабатываемых датчиками 16-18 перемещени , равны между собой и, следовательно, на суммирующий и вычитающий входы реверсивных счетчиков -22 и 23 через формирователи 19il поочередно поступает равное импульсов, и предварительно записанное в реверсивных счетчиках число измен етс не более чем на единицу. При этом блоки 2k и 25 логики закрыТЫ и корректирующие блоки 26 и 27 сигналов не вь1рабатывают. Если по какой-либо причине относительное положение одного механизма изменитс  по отношению к другому, прин тому за. ведущий, например механизмы k и 6 начнут перемещатьс  несинхронно,то в счетчике 22 записанное число изменитс  на величину, большую единицы, причем знак приращени  зависит от того, опережает или отстает ведомый механизм 4 от ведущего механизма 6. В этом случае блок 2k логики вырабатывает соответ ствующий сигнал корректирующему блоку 26, на выходе которого по вл етс  сигнал, который через управл ющий преобразователь 1 измен ет скорость перемещени  нажимного механизма k. После того, как механизм k догонит механизм 6 (если он отставал) или затормозитс  (если он ранее опережал ) , в счетчике 22 окажетс  записанным исходное число и кЬрректировка прекратитс . Аналогично корректируетс  и положение механизма 5 относительно механизма 6. 2. В реверсивные счетчики 22 и 23 от задающего блока 28 записаны разные числаi например в счетчик 22 через блок 29 записи записано исход ное число, соответствующее согласованному положению нажимных механизмов , а в счетчик 23 через блок 29 записи записано число, отличающеес  от записанного в счетчике 22 на п единиц. В этом случае блок 25 вырабатывает соответствующий сигнал -блоку 27, на выходе которого по вл етс  сигнал, который через управл ющий преобразователь 2 перемещает нажимной механизм 5 на величину, соответствующую импульсам, которые с датчика 18 через формирователь 21 проход т на счетчик 23 и ранее записанное число в этом счетчике измен етс  на исходное число, равное записанному в счетчике 22, после чего перемещение механизма 5 прекращаетс . При этом валок 8 оказываетс  смещенным относительно валков 7 и 9 на величину, соответствующую числу п импульсов с датчика 18 перемещени . В дальнейшем все три валка перемещаютс  синхронно с посто нным рассогласованием валка 8 относительно валков 7 и 9- 7 Устройство может быть эффективно использовано при прокатке изделий с переменным профилем, когда на каж дом переходе от задающего блока 28 может устанавливатьс  оптимальна  дл  данного перехода величина рассог ласовани  положени  валков. Использование предлагаемого устройства в станах позвол ет повысить их пpoизвoдитeль cть. Годовой эконо мический эффект составит 23800 руб. Формула изобретени  1. Устройство программного управлени  положением нажимных механизмов многовалкового прокатного стана , содержащее задающий блок контур регулировани  положени  каждого нажимного механизма, включающий датчик положени , присоединенный через управл ющий преобразователь к исполнительному узлу нажимного механизма импульсные датчики перемещени  нажимных механизмов и формирователи импульсов по числу нажимных механизмов , а также реверсивные счетчики, блоки логики и корректирующие блоки число которых на единицу меньше числа нажимных устройств, о т л|и чающеес  тем, что, с целью повышени  качества изделий за счет расширени  функциональных возможностей устройства путем обеспечени  98 синхронного перемещени  валков с программируемым рассогласованием их взаимного положени , оно дополнительно снабжено блоками записи числа каждого реверсивного счетчика, причем входы каждого блока записи соединены с задающим устройством, а выходы - с соответствующим, реверсивным счетчиком. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок логики содержит дешифратор, две схемы ИЛИ и два триггера, причем первый, второй и третий выходы дешифратора соединены с входами первой схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом первого триггера, седьмой, восьмой и дев тый выходы дешифратора соединены с входами второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом второго триггера, п тый выход дешифратора соединен с вторыми входами триггеров , входы дешифратора  вл ютс  входом блока, а выходы триггеров - выходом блока. 3.Устройство по п. 1, о т л ичающеес  тем, что корректирующий блок состоит из двух электронных ключей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. В 21 В /00, 1968,
2. 2.Авторское свидетельство СССР W 759162, кл. В 21 В 37/00, 1978.

   I 3 Н f

   29 М 2

   ш

   2627