Способ управления скоростным режимом при реверсивной прокатке и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК B21B37/00 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах управления скоростными режимами привода прокатных валков и привода рольгангов на сортовых и листовых реверсивных станах.

Целью изобретения является сокращение цикла прокатки заготовки.

На фиг. 1 приведена блок-схема для управления скоростным режимом при реверсивной прокатке; на фиг. 2 - блок задания скорости рольгангов; на фиг. 3 - блок определения расчетной скорости выброса; на фиг. А - блок задания ускорения рольгангоз.

Блок-схема устройства для управления скоростным режимом при реверсивной прокатке содержит (фиг.1) датчик 1 скорости прокатных валков, датчик 2 останова заготовки, датчик 3 наличия заготовки в валках, блок 4 задания скорости рольгангов, блок Ь определения расчетной скорости выб- роса, блок 6 задания ускорения рольгангов, причем первый вход блока 4 задания скорости рольгангов соединён с выходом датчика 1 скорости прокатных валков и первым входом блока 6 задания ускорения ролЈ- гангов, второй и третий входы соединены соответственно с прямым и инОэ

со

ND СП

&Э 00

версным выходами датчика 2 останова заготовки, четвертый вход соединен с впходом датчика 3 наличия заготовки в вышках, первым входом блока 5 опре- деления расчетной скорости выброса и вторим входом блока б задания ускорения рольгангов, пятый вход соединен с инверсным выходом датчика 3 наличия заготовки в валках, шестой и седьмой входы соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 6 задания ускорения рольгангов, восьмой вход соединен с входной клеммой Перемещение нажимного механизма устройст- ва, девятый вход - с входной клеммой Центровка устройства, десятый вход- с третьим входом блока 6 задания ускорения рольгангов и входными клеммами Номер пропуска устройства, пер- вый выход соединен с выходными клеммами Скорость рольгангов устройства, второй выход - с четвертым входом блока 6 задания ускорения рольгангов, третий выход - с вторым входом блока 5 определения расчетной скорости выброса, третий вход которого соединен с входной клеммой Носледний пропуск устройства, четвертый вход соединен С третьим выходом блока 6 задания ускорения рольгангов, а выход - с выходными клеммами Расчетная скорость выброса1 устройства, пятый вход блока 6 задания ускорения рольгангов соединен с вход- ными клеммами Максимальное уско рение заготовки устройства, шестой вход соединен с входными клеммами Настройка устройства, седьмой вход - с входными клеммами Ускорение привода валков, а четвертый выход - с выходными клеммами Ускорение рольгангов -устройства.

Блок 4 задания скорости рольгангов (фиг. 2) содержит коммутатор 7, схему 8 сравнения, одновибратор 9, генератор 10 временных интервалов, ключ 11, схемы И 12 и 13, одновибратор 14, схемы И 15 - 17, коммутаторы 18 и t9, суммирующие счетчики 20 - 23, схему ; 24 умножения, сумматор 25, схемы 26 и 27 памяти, сумматор 28, схему 29 сравнения, инвертор 30, сумматор ЗТ, схему И 32 и триггер 33, причем первый яход коммутатора 7 соединен с шестым входом блока, второй вход - е кодом О и вторым входом коммутатора 19, управлягаций вход - с выходом

триггера 33, а выход - с входом ключа .11, выход которого соединен с вторым входом коммутатора 18, & управляющий вход - е инверсным выходом схемы 8 сравнения, первый вход которой соединен с десятым входом блока и первым входом сумматора 25, а второй вход соединен с кодом 1 и первым входом коммутатора 19, управляющий вход которого соединен с выходом схемы И 12, а выход - с вторым входом сумматора 25, выход которого соединен с адресными входами схем 26 и 27 памяти, первый вход коммутатора 18 соединен с первым входом блока, выход - с первым выходом блока, а управляющий вход - с четвертым входом блока и первым входом схемы И 12, второй вход которой соединен с инверсным выходом одновибратора 9, вход которого соединен с восьмым входом блока, входом одновибратора 14 и вторым входом схемы И 13, первый вход последней соединен с выходом генератора ТО временных интервалов и первыми входами схем И 15 - 17, а выход - со счетным входом суммирующего счетчика 20, выход которого соединен с информационным входом схемы 26 памяти, а вход Сброс 0 - с входами Сброс 0 суммирующих счетчиков 21 - 23, входом Установка 0 триггера 33 и седьмым входом блока, выход одно- вибратора 14 соединен с входами Запись-считывание схем 26 и 27 памяти, информационные выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 31, выход которого соединен с третьим выходом блока, второй вход схемы И 15 соединен с входом инвертора 30 и девятым входом блока, а выход - с счетным входом суммирующего счетчика 21, выход которого соединен е информационным входом схемы 27 памяти, второй вход схемы И

16соединен с вторым входом схемы И

17и пятым входом блока, третий вход - с третьим входом блока, а выход - со счетным входом суммирующего счетчика 22, выход которого соединен с вторым выходом блока и входом схемы 24 умножения, выход которой соединен с первым входом сумматора 28, второй вход которого соединен с в,ыхо- дом суммирующего счетчика 23, а выход соединен с вторым входом схемы 29 сравнения, первый вход которой соединен с информационным выходом схемы 26

516325386

памяти, а выход - с первым вхо- схемы И 49, выход которой соединен дом схемы И 32, второй вход которой с управляющим .входом коммутатора 44, выходом инвертора 30,

соединен с выходом инвертора третий вход соединен с третьим входом схемы И 17 и вторым входом блока, а выход соединен с входом Установка в 1 триггера 33, выход схемы И 17 соединен со счетным входом суммирующего счетчика 23.

Блок 5 определения расчетной скорости выброса (фиг. 3) содержит схему 34 деления, инвертор 35, схему 36 умножения, схему И 37 и ключ 38, причем вход схемы 34 деления соединен со вторым входом блока, а выход - с первым входом схемы 36 умножения, второй вход которой соединен с четвертым входом блока, а выход - с вхо-

первый вход которого соединен с первым входом схемы 40 сравнения и ко- дом 1, второй вход - с кодом О, а выход - с первым входом сумматора 48, второй вход которого соединен с вторым входом схемы 40 сравнения и

Ю третьим входом блока, первый вход коммутатора 51 соединен с пятым входом блока, а выход - с первым входом коммутатора 52, второй вход которого соединен с седьмым входом блока, а

)5 выход соединен с четвертым выходом блока.

Выходами устройства являются первые выходы блоков 4 и 6 соответствен но задания скорости рольгангов и засхемы И 49, выход которой соединен с управляющим .входом коммутатора 44,

первый вход которого соединен с первым входом схемы 40 сравнения и ко- дом 1, второй вход - с кодом О, а выход - с первым входом сумматора 48, второй вход которого соединен с вторым входом схемы 40 сравнения и

третьим входом блока, первый вход коммутатора 51 соединен с пятым входом блока, а выход - с первым входом коммутатора 52, второй вход которого соединен с седьмым входом блока, а

5 выход соединен с четвертым выходом блока.

Выходами устройства являются первые выходы блоков 4 и 6 соответственно задания скорости рольгангов и за

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может использоваться в системах управления реверсивными станами. Цель изобретения - сокращение цикла прокатки заготовки. Дня этого синхронизируют скорости заготовки и рольгангов во время прокатки, а в настроечном режиме определяют максимально возможные ускорение и замедление заготовки при разгоне и торможении ее рольгангами в паузе каждого пропуска прокатки, в рабочем режиме устанавливают ускорение и замедление рольгангов в паузе каждого пропуска, равные максимально возможному ускорению и замедлению заготовки, и определяют необходимую скорость выброса заготовки, равную половине произведения времени перемещения нажимного механизма на ускорение рольгангов. В устройство дополнительно введен блок задания ускорения рольгангов. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л

дом ключа 38, выход которого соединен 20 дания ускорения рольгангов и выход

с выходом блока а управляющий вход ключа 38 соединен с выходом схемы И 37, первый вход которой соединен с первым входом блока, а второй вход - с выходом инвертора 35, вход которого соединен с третьим входом блока.

Блок 6 задания ускорения рольганга (фиг. 4) содержит одновибратор 39, схему 40 сравнения, регистр 41, схему 42 умножения, схему И 43, коммутатор 44, схему 45 деления, одновибра- торы 46 и 47, сумматор 48, схему И 49, схему 50 памяти и коммутаторы 51 и 52, причем вход одновибратора 39 соединен со вторым входом блока, первыми входами схемы И 43 и 49 и управляющим входом коммутатора 52, л выход соединен с вторым выходом блока и управляющим входом регистра 41, вход которого соединен с первым входом блока, а выход - с первым выходом блока и входом схемы 42 умножения, выход которой соединен с первым входом схемы 45 деления, второй вход которой соединен с четвертым входом блока, а выход - с информационным входом схемы 50 памяти, информационный выход ко- ,торой соединен с первым входом коммутатора 51 и третьим выходом блока, адресный вход соединен с выходом сумматора 48, а вход Запись-считывание - с выходом одновибратора 46, второй вход схемы И 43 подключен к шестому входу блока и управляющему входу коммутатора 51, третий вход - к инверсному выходу схемы 40 сравнения, а выход - к входам одновибрато- ров 46 и 47, инверсный выход одновиб- ратора 47 соединен с первым входом

блока 5 определения расчетной скорости выброса.

Датчик останова заготовки может быть выполнен в виде релейного датчи5 ка тока якоря привода рольгангов, причем на прямом выходе этого датчика присутствует сигнал логической 1 в момент остановки заготовки. Одновибраторы 9,14 и 39 вырабатьг0 вают импульс логической 1 по заднему фронту, а одновибраторы 46 и 47 по переднему фронту импульса, поступившего на их входы, причем длительность импульсов, вырабатываемых од- новибраторами 14 и 46, должна быть достаточной для записи информации в схемы памяти 26, 27 и 50, длительность импудьсов на выходе одновибра- торов 9 и 47 должна быть больше времени записи информации в схемы 26,27 и 50 памяти.

При поступлении сигнала логической 1 на управляющий вход коммутаторов 7,18,19,44,51 и 52 на их выход посту5 пает код, находящийся на первых входах этих коммутаторов.

При поступлении импульса логической 1 на вход Запись-считывание схем 26, 27 и 50 памяти происходит запись информа-

0 ции, в остальное время происходит считывание записаннойинформацииь Схемы 42 умножения и 45 деления являются схемами умножения и деления на два.

Устройство работает следующим об5 разом.

При нахождении заготовки в валках как в настроечном, так и в рабочем режимах происходит синхронизация ско- -ростей заготовки и рольгангов за счет

5

0

того, что в систему управления приводом рольганго.в поступает через коммутатор 18 код, пропорциональный скорости прокатных валкон, а через коммутатор 52 - код, пропорциональны ускорению и замедлению привода проканых валков.

Б момент выброса заготовки в блоке 6 задания ускорения рольгангов одновибратор 39 вырабатывает импульс логической 1, по которому происходит запись скорости выброса vi в регистр 41, а в блоке 4 задания скорости рольгангов происходит сброс суммирующих счетчиков 20-23, а также триггера 33, который подйет сигна логической 1 на управляющий вход коммутатора 7. При этом с второго входа коммутатора 7 через открытый ключ 11 и коммутатор 18 в систему управления приводом рольгангов поступа ет код нулевой скорости привода, и рольганги начинают тормозиться до полной остановки. Ключ 11 открываетс сигналом логической 1 с инверсного выхода схемы 8 сравнения во всех пропусках, кроме первого. Это сделано потому, что в первом пропуске реверсированные заготовки в паузе отсутст вуют.

В суммирующем счетчике 22 с мо- мента выброса до полной остановки

заготовки .образуется код времени торможения Т, который через схему 24 умножения на два поступает на первый вход сумматора 28, на второй вход которого поступает с выхода суммирующего счетчика 23 код. времени задержки разгона заготовки T,« или код суммы времени задержки разгона заготовки и времени центровки заготовки (Т}Я. Гц) при наличии центровки заготовки.

С выхода сумматора 28 код (2ТТО« + 4Т„) или код (2Ттор +T,U +ТЦ)СП по- ступает на второй вход схемы 29 сравнения, на первый вход которой поступает код времени перемещения нажимного механизма выхода схемы 26 памяти, измеренного в паузе одно- временного пропуска прокатки предыдущей заготовки, запомненный в одноименном пропуске предыдущего цикла прокатки. Как только код (2Ттор +Тэад ) или

/nm ,m ,m tll ,..-. „л Т Ы

(2ТТОр +тзчд

+Tu)t) превысит код Т

мм, пред

в схеме 29 сравнения образуется логическая 1, которая поступает на первый вход схемы И 32 и далее на вход Установка в 1 триггера 33, который

10

15

йт- код Т 25 пуска 30

6325388

переключает на выходе коммутатора 7 код-скорости рольгангов с О на V V Ј , запомненный в регистре 41, и заготовка реверсируется к прокатным валкам. Второй и третий входы схемы И 32 служат для исключения срабатывания триггера 33 соответственно до окончания центровки и до момента остановки заготовки.

В суммирующем счетчике 20 образуется код времени перемещения нажимного механизма Т н за время перемещения нажимного механизма, который в момент окончания перемещения нажимного механизма по импульсу логической 1 с выхода одновибратора 14 записывается в схему 26 памяти по адресу текущего пропуска.

В суммирующем счетчике 21 за время центровки заготовки образуется

20

СМ

ц

который одновременно с записью кода ТЈ)д записывается в схему 27 памяти по адресу текущего прокод Т пуска

При этом в паузе на адресный вход схем 26 и 27 памяти поступает код те-, кущего пропуска, а при нахождении за-- готовки в валках поступает код еле- ,. дующего пропуска, который образуется в сумматоте 25 за счет сложения кода, поступающего с десятого входа блока, и кода 1, поступающего с первого входа коммутатора 19, при поступлении сигнала логической 1 на его управляющий вход с момента захвата. Одновибратор 9 обеспечивает код текущего пропуска на адресных входах схем 26 и 27 памяти в,момент записи в них кодов Т и т ц . , Определение коэффициента трения между заготовкой и рольгангами цд 1 и задание ускорения привода рольгангов происходят в блоке 6 задания ускорения рольгангов следующим образом. В режиме Настройка в паузе каждого пропуска прокатки в систэму управления приводом рольгангов поступает код уЬкорения (замедления) рольгангов

ао грспр В Р. ускорение силы тяжести, через коммутаторы 51 и 52.

Код скорости V , запомненный в регистре 41 в момент выброса, через схему 42 умножения на два поступает на второй вход схемы 45 деления, на первый вход, которой поступает код (ТТор+ТрЧ.у)1 , образованный в суммирующем счетчике 22 в момент захвата заготовки, а на выходе схемы 45 деления,образуется кол

2VЈ

(U(1 ,

(T,)c4-

В момент захвата заготовки в паузе каждого пропуска, кроме первого, режима Настройка по импульсу логической 1 с выхода одновибратора 46 код (U р, записывается в схему 50 памяти по адресу текущего пропуска. При этом в паузе на адресный вход схемы 50 памяти поступает код текущего пропуска, а при нахождении заготовки в валках поступает код следую- щего пропуска, который образуется в сумматоре 48 за счет сложения кодов текущего пропуска и 1. Одновибра- тор 47 обеспечивает присутствие кода текущего пропуска на адресном входе схемы 50 памяти в момент записи туда

кода (Лг. В)

В паузе рабочего режима на вход системы управления приводом рольгангов с информационного выхода схемы 5 памяти через коммутаторы 51 и 52 поступает код ускорения (замедления) -рольгангов ар jtiji .p,, где U прв - коэффициент трении между заготовкой и рольгангами, определенный в послед нем настроечном промежутке, который был запомнен в одноименном пропуске прокатки заготовки в режиме Настрой ка.

Код расчетной скорости выброса за готовки V8( H образуется в блоке 5 определения расчетной скорости выброса следующим образом.

К°Д тнм.преа или Тнм npecj Tu,. при наличии центровки с выхода сумма тора-вычитателя 31 поступает на вход схемы 34 деления на два и далее на второй вход схемы 36 умножения, на первый вход которой поступает код S с информационного выхода схе мы 50 памяти. На выходе схемы 36 умножения образуется код V

(Ы Т «л, прео- ,,1 к)„

,4/, а ипи V

2,Г Ре °

Тим nЈtt IT nЈeij .

2Г peg

личии центровки, который через ключ 38 поступает в систему управления приводом прокатных валков с момента захвата заготовки, в каждом пропуске кроме последнего, так как в следую- . щей за последним пропуском паузе ре- вере заготовки не производится.

$-гс

(w

8-рас Ц

Я при на-

5 0

5

Q

0

5

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает следующими преимуществами: расширение области применения за счет возможности использования для реверсивных листовых станов, у которых в паузе присутствует операция центровки заготовки; сокращение цикла прокатки заготовки за счет определения коэффициента трения в паузе каждого пропуска и задания в систему управления приводом рольгангов ускорения и замедления рольгангов в, паузе Эр b p (U(. р, позволяет производить торможение и разгон заготовки в паузе с максимально возможными ускорениями (замеделениями) и достичь больших скоростей захвата и выброса заготовки при сохранении условия

Формула изобретения

заготовок обеспечивают равенство суммарного времени разгона, торможения и центровки заготовки времени перемещения нажимного механизма при нали- чии центровки заготовки, в паузе каж- дого пропуска прокатки, кроме первого, в каждом пропуске, кроме последнего, при отсутствии центровки заготовки вычисляют скорость выброса в начале следующего пропуска, равную половине произведения времени перемещения нажимного механизма, измеренного в паузе следующего пропуска прокатки предыдущей заготовки, на произведение ускорения силы тяжести и коэффициента трения, определенного в паузе следующего пропуска первой заготовки, в каждом пропуске прокатки, кромепоследнего при наличии центровки.заготовки опре- деляют расчетную скорость выброса в начале следующего пропуска, равную .половине произведения разности между временем перемещения нажимного механизма и временем центровки заготовки, измеренных в паузе следующего пропуска прокатки предыдущей заготовки, на ускорение силы тяжести и коэффициент трения, определенный в паузе следующего пропуска прокатки первой зато- тов ки.

момента разгона, равное разности между временем перемещения нажимного механизма, измеренного в паузе одноименного пропуска прокатки предыдущей заготовки, и суммарным временем центровки заготовки и удвоенным временем торможения заготовки; разгоняют заготовку к прокатным валкам после истечения времени задержки, если время задержки больше нуля, или разгоняют заготовку к прокатным валкам сразу после окончания центровки, если время задержки меньше или равно нулю, измеряют время перемещения нажимного механизма и запоминают это значение.

которого соединен с входной клеммой Последний пропуск устройства, четвертый вход соединен с третьим выходом блока задания ускорения рольгангов, а выход - с выходными клеммами Расчетная скорость выброса устройства, пятый вход блока задания ускорения рольгангов соединен с входными клеммами Максимальное ускорение заготовки устройства, шестой вход - с входной клеммой Настройка устройства, седьмой вход - с входными клеммами Ускорение привода валков устройства, а четвертый выход блока задания ускорения рольгангов соединен с выходными клеммами Ускорение рольгангов устройства.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

четвертой и пятой схем И, а выход - со счетным входом первого .суммирующего счетчика, выход которого соединен с информационным входом первой схемы памяти, а вход Сброс 0 - с входом Сброс 0 второго, третьего и четвертого суммирующих счетчиков, входом Установка в О триггера и седьмым : входом блока, выход второго одновибратора соединен с входами Запись-считывание первой и второй схем памяти, информационные выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами третьего сумматора, выход которого соединен с третьим выходом блока, второй вход третьей схемы И сое-; динен с входом инвертора и девятым входом блока, а выход - со счетным входом второго суммируюпдего счетчика, выход которого соединен с информационным входом второй схемы памяти, второй вход четвертой схемы И соединен с вторым входом пятой схемы И и пятым входом блока, третий вход - с третьим входом блока, а выход - со счетным входом третьего суммирующего счетчика, выход которого соединен с вторым выходом блока и входом схемы умножения, выход которой соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом четвертого суммирующего счетчика, а выход - с вторым входом второй схемы сравнения, первый вход которой соединен с информационным выходом первой схемы памяти, а выход соединен с первым входом шестой схемы И, второй вход которой соединен с выходом инвертора, третий вход соединен с третьим входом пятой схемы И и вторым входом блока, а выход - с входом Установка в 1 триггера, выход пятой схемы И соединен со счетным входом четвертого суммирующе-1 го счетчика.

Которой соединен с первым входом блока, а второй вход - с. выходом инвертора, вход которого соединен с третьим входом блока.

7. Устройство по п. 4, отли - чающееся тем, что блок задания ускорения рольгангов содержит три одновибратора, схему сравнения, регистр, схему умножения, две схемы И, три коммутатора, схему деления, сумг матор и схему памяти, причем вход первого одновибраторз соединен с вторым входом блока, первыми входами первой и второй схем И и управляющим входом первого коммутатора, а выход соединен с вторым выходом блока и управляющим входом регистра, вход корого коммутатора и третьим.выходом блока, адресный вход соединен с выхо дом сумматора, а вход Запись-считы- . вание соединен с выходом второго одновибратора, второй вход первой схемы И соединен с шестым входом бло ка и управляющим входом второго коммутатора, третий вход - с инверсным

JQ выходом схемы сравнения,-а выход - с входами второго и третьего одно- вибраторов, инверсный выход третьего одновибратора соединен с первым входом второй схемы И, выход которой

}5 соединен с управляющим входом третьего коммутатора, первый вход которого соединен с первым входом схемы сравнения и кодом 1, второй вход соединен с кодом О, а выход - с

п-г-- -« w одмлид

торого соединен с первым входом блока,2Q первым входом сумматора, второй вход

а выход - с первым выходом блока и входом схемы умножения, выход которой соединен с первым входом схемы деления, второй вход которой соединен с четвертым входом блока, а выход - с информагщонным входом схемы памяти, информационный выход которой соединен с первым входом вто25

которого соединен с вторым входом схемы сравнения и третьим входом бло ка, первый вход второго коммутатора соединен с пятым входом блока, а выход - с первым входом третьего ком мутатора, второй вход которого соединен с седьмым входом блока, а выход - с четвертым выходом блока.

Номер допуска

фнпфо&ка

4(3

Itг

Li

Последний

пропуск

3

L

Максимальное ускорение {

аготоЬки Настроим

2

Ускорение привода брлкаЬ

16

рого коммутатора и третьим.выходом блока, адресный вход соединен с выходом сумматора, а вход Запись-считы- . вание соединен с выходом второго одновибратора, второй вход первой схемы И соединен с шестым входом блока и управляющим входом второго коммутатора, третий вход - с инверсным

Q выходом схемы сравнения,-а выход - с входами второго и третьего одно- вибраторов, инверсный выход третьего одновибратора соединен с первым входом второй схемы И, выход которой

5 соединен с управляющим входом третьего коммутатора, первый вход которого соединен с первым входом схемы сравнения и кодом 1, второй вход соединен с кодом О, а выход - с

п-г-- -« w одмлид

Q первым входом сумматора, второй вход

которого соединен с вторым входом схемы сравнения и третьим входом блока, первый вход второго коммутатора соединен с пятым входом блока, а выход - с первым входом третьего коммутатора, второй вход которого соединен с седьмым входом блока, а выход - с четвертым выходом блока.

&ка

1

Перемещение Ufl

4(3 фй Oll

. Спорость рольгангоЬ

т

Ш Фй

t

Яосгетная

I

S Ускорение

fOAbeoHtoS

2 Ч2

1 ЪЩ

8CSZE9i

Я I

ФигЛ