Система автоматического управления ножницами для обрезания концов проката Советский патент 1978 года по МПК B23D25/00 

1

Изобретение относится к области прокатного производства и предназначено для автоматического управления процессом зачистки переднего и заднего концов движуш;егося подката (сляба) на входе в чистовую группу клетей непрерывного листового стана горячей прокатки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является система управления ножницами, содержащая блок контроля полосы, состоящий из измерителя скорости полосы и выявителя сечения реза, выход которого подключен к входу блока расчета момента запуска ножниц, выход которого связан с блоком электропривода ножниц, содержащим средства запуска ножниц, стабилизации ускорения, задания соотнощения скоростей ножей и металла в момент реза и возврата ножей в исходное состояние l.

Целью изобретения является удещевление системы нри обеспечении безаварийной работы ножниц.

Указанная цель достигается тем, что в известной системе автоматического управления летучими ножницами, имеющей блок контроля иолосы в составе измерителя скорости полосы и выявителя сечения реза, выход которого подключен к входу блока расчета момента запуска ножниц, выход которого связан с блоком электропривода ножниц, содержащим средства запуска ножниц, стабилизации ускорения, задания соотношения скорости ножей н скорости металла в момент реза и

возврата ножей в исходное состояние, предусмотрен контур коррекции установившейся скорости ножей по отклонениям расчетных моментов нрибытия последних к линии реза и скорости намеченного к резу сечения проката, входы которого соединены с блоком контроля полосы и датчиком пути ножей, а выход - с блоком электропривода. Кроме того, контур коррекции установившейся скорости ножей по отклонениям расчетных моментов нх нрибытия к линии реза и скорости намеченного к резу сечения проката содержит блок расчета оставшегося времени транспортировки намеченного к резу сечения проката, вход которого соединен со средствами

контроля полосы, а выход - с первым входом схемы сравнения кодов, и блок расчета оставщегося времени движения ножей, вход которого соединен с датчиком пути ножей, а выход - со вторым входом схемы сравнения,

выходы схемы сравнения соединены с соответствующими каналами релейного переключения уставки скорости на входе блока электропривода ножниц. На чертеже представлена структурная схема предложенной системы.

Система содержит блок 1 контроля полосы, блок 2 расчета момента запуска ножниц, генератор 3 временных интервалов, блок 4 электропривода ножниц, контур 5 коррекции установившейся скорости ножей ножниц, тахогенераторы 6 и 7 соответственно рольганга и первой клети чистовой группы стана.

Блок 1 контроля полосы содержит выявитель 8 линии реза (например, шириномер) и измеритель скорости полосы, состоящий из индикаторов 9 и 10 наличия проката, установленных на фиксированном расстоянии друг от друга, и счетчика 11.

Блок 2 расчета момента запуска ножниц содержит узел 12 вычисления времени движения ножей от исходного состояния до линии реза в функции скорости полосы и схему 13 сравнения кодов.

Блок 4 электропривода ножниц содержит двигатель 14, преобразователь 15, регулятор 16 тока, регулятор 17 скорости, задатчик 18 интенсивности, регулятор 19 положения, датчик 20 скорости ножей, датчик 21 пути ножей, датчик 22 поворота ножей на фиксированный угол.

Контур 5 коррекции установившейся скорости ножей ножниц содержит узел 23 вычисления оставшегося времени транспортировки намеченного к резу сечения полосы до линии реза, узел 24 вычисления оставшегося времени движения ножей до линии реза, схему 25 сравнения кодов, имеющую три выхода: «Больше, «Меньше и «Равно.

На чертеже также показаны движущийся подкат 26 (сляб), ролики рольганга 27, барабаны 28 летучих ножниц, валки 29 первой клети чистовой группы и входы 30-33 регулятора 19 положения.

Устройство работает следующим образом.

При подходе переднего конца подката 26 к индикатору 9 в счетчик 11 начинают поступать импульсы от генератора 3 временных интервалов, счет импульсов прекращается в момент достижения передним концом подката 26 индикатора 10. В результате на выходе счетчика 11 образуется величина, обратная скорости проката, т. е.

.1 А ,

;;у,л 1&

где УМ - скорость проката;

б - время прохождения концом

подката фиксированного расстояния /б.

Величина, обратная скорости полосы, поступает в узел 12 вычисления времени движения ножей, реализующий алгоритм

р 1 м 1 /

где Гм - продолжительность цикла работы

ножниц; SH - путь ножниц из исходного состояния

до линии реза;

-,

VM

Vs. - скорость ножниц;

а - заданное постоянное ускорение;

4ап - время запаздывания привода.

В ззле 23 вычисления оставшегося времени Гм транснортировки намеченного к резу сечения полосы до линии реза реализован алгоритм

T - L- 1/1/м - S „,

где tn - период следования импульсов от генератора 3.

Вычисленные в узлах 12 и 23 времени величины сравниваются в схеме сравнения 13 кодов и при равенстве указанных времен появляется на ее выходе сигнал запуска нолсниц, поступающий на вход 31 регулятора 19 положения. При этом начинается разгон электродвигателя 14 с постоянным ускорением, величина которого определяется задатчиком 18 интенсивности. Со входом 30 регулятора 19 положения связан тахогенератор 7.

В момент поворота датчика 22 на фиксированный угол включается контур коррекции 5, разрешая узлу 24 вычисления оставшегося времени движеиия ножей до линии реза принять сигналы датчиков 20 и 21 соответственно скорости и пути ножей. Узел 24 реализует алгоритм

.-liKT -т

л н

V 11

где SHUTоставшийся до линии реза путь ножей;

5т - пройденный нуть ножей, сигнал о нем вырабатывает датчик 21 пути.

Выходы узлов 23 (оставшееся время MOCT транспортировки намеченного к резу сечения) и 24 (оставшееся время движения ножей до линии реза) в схеме 25 сравнения кодов сравниваются.

Если в момент срабатывания датчика 22

I

новорота ножей на фиксированный угол мрасы мост ТО скорость привода ножей повышается до 1,25 1/м. а если моа- то скорость привода ножей устанавливается

1,05 УМ. При этом узел 24 продолжает расчет

оставшегося времени м

движения ножей

расч

по их скорости, равной ,15 Ум, до тех пор, пока Мрасч После чего возможны два варианта управления скоростью ножей.

Первый вариант; со входа 32 регулятора 19 положения снимается сигнал, и привод переходит на скорость, задаваемую тахогенератором 6 или 7 с соответствующим значением

Я, равным 1,15 или 0,85. Прн этом используются все три выхода схемы 25 («Больше, «Меньше, «Равно) и последний участок пути после отработки рассогласования времени ножницы проходят без коррекции.

Второй вариант: выход «Равно схемы 25 сравнения кодов не используется, ножницы продолжают движение по выбранной траектории до смены знака неравенства на противоположный. Прн этом уставка скорости на входе регулятора 19 с 1,05 УМ на 1,25 УМ или наоборот переключается при каждом изменении знака на выходе схемы сравнения.

После прохождения ножами линии реза ко входу 33 регулятора 19 положения подключается обратная связь от датчика 21 пути, и ножи возвращаются в исходное состояние.

Предложенная система автоматического управления ножницами для обрезания концов выгодно отличается тем, что, сохраняя высокую точность зачистки концов, она снижает требования к точности расчета момента запуска ножниц, что снижает стоимость вычислительного устройства, и к стабильности работы электропривода. Повышается также надежность системы, так как коррекция скорости привода осуществляется только в диапазоне допустимых рассогласований скоростей ножниц и проката. Поэтому даже при отказе ножниц исключается поломка механизма ножниц, а возможно лишь снижение точности зачистки конца проката.

Формула изобретения

1. Система автоматического управления ножницами для обрезания концов проката, содержащая блок контроля полосы в составе измерителя скорости полосы и выявителя сечения реза, выход которого подключен к входу блока расчета момента запуска ножниц, выход которого связан с блоком электропривода ножниц, содержащим средства запуска ножниц, стабилизации ускорения, задания соотношения скоростей ножей и металла в момент реза и возврата ножей в исходное состояние, отличающаяся тем, что, с целью удешевления системы за счет снижения требований к точности расчета момента запуска

ножниц, и стабильности схемы электропривода, а также для обеспечения безаварийности ножниц, -система содержит контур коррекции установившейся скорости ножей ножниц по отклонениям расчетных моментов прибытия к

линии реза ножей и намеченного к резу сечения проката, входы которого соединены с блоком контроля полосы и датчиком пути ножей, а выход - с блоком электропривода.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем,

что контур коррекции установившейся скорости ножей по отклонениям расчетных моментов прибытия к линии реза ножей и намеченного к резу сечения проката содержит блок расчета оставшегося времени транспортировки намеченного к резу сечения проката, вход которого соединен со средствами контроля полосы, а выход - с первым входом схемы сравнения кодов, и блок расчета оставшегося времени движения ножей, вход которого соединен с датчиком пути ножей, а выход - со вторым входом схемы сравнения, выходы схемы сравнения соединены с соответствуюшими каналами релейного переключения установки скорости на входе блока электропривода

ножниц.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3386321, кл. 83-295, 1967.