Устройство автоматического управленияпРиВОдОМ МОТАлКи Советский патент 1981 года по МПК B21B37/54 

Изобретение относится к области .металлургии, а более конкретно к устройствам автоматического управления реверсивных станов холодной прокатки . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является устройство для автоматической установки барабана моталки по щели, содержащее редук тор, два сельсина, фазовыпрямительно устройство, нуль-орган с контактным реле на выходе и регулятор скорости моталки. Ротор одного из сельсинов через редуктор механически связан ва лом моталки, а ротор другого закреплен таким образом, чтобы при положении щели 1зева) моталки, удобном для заправки полосы, сигнал рассогласова ния был равен нулю при устойчивом равновесном состоянии сельсинной пары fl . Применение сельсинной пары с редуктором усложняет монтаж и наладку известного устройства и не всегда обеспечивает установку щели барабана в заданное положение за кратчайшее время. Последнее вызывает увеличение времени заправки полосы и снижает производительность стана. Целью изобретения является упрощение монтажа и наладки устройства и увеличение производительности стана. Поставлен11ая цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит узлы измерения угла поворота моталки и формирования задания скорости, причем узел измерения угла поворота моталки содержит датчик импуль- сов, блоки определения направления вращения и знака угла поворота моталки, блоки управления реверсивным счетчиком и выделения полуоборота моталки, реверсивнып счётчик .и дешифратор границы полуоборота, а уз-ел формирования сигнала згщания скорости моталки содержит цифроангшоговый функциональный преобразователь, инвертор,- два ключа и блок задания направления вращения моталки, причем вал датчика импульсов связан с валом моталки, выход датчика подключен к входу блока определения направления вращения моталки, к одному из входов блоков определения знака угла поворота и вьдегэния полуоборота.моталки и к входу СБРОС реверсивного счетчика. Другие входы блока определения знака угла поворота подключены к двум выходам блока определения направления вращения моталки, которые подключены также к входам блоков уп равления реверсивньлм счетчиком и вы деления полуоборота моталки, два вы хода блока определения знака угла поворота моталки подключены к входам блоков управления реверсивным счетчиком, задания направления вращения и выделения полуоборота моталки,два выхода которого подключены к входам блоков задания направления вращения моталки и управлеййя реверсивным счетчиком, выходы которого подключены к шинам СЛОЖЕНИЕ и ВЫЧИТАНИЕ реверсивного счетчика, выходы которо го подключены к входам цифроаналогового функционального преобразователя и дешифратора границы полуоборота,вы ход которого подключен к входу блока выделения полуоборота моталки, а выход цифроаналогового преобразователя подключен через два ключа, управляющие входы которых соединены с выхода ми блока задания направления вращения моталки напрямую и через инвертор - к заднему входу регулятора ско рости моталки. На фиг. 1 представлена структурная ь-хема предлагаемого устройства автоматического управления приводом моталки} на фиг. 2 - пример схемной реализации блоков определения знака угла поворота, управления реверсивным счетчиком выделения полуоборота моталки и зайаиия направления вращения мотал-кн; на фиг. 3 принятые знаки угла поворота и направх1ения . вршдения моталки; на фиг. 4 - зависимость сигнала задания ио скорости от угла Ч поворота моталки. Устройство содержит датчик 1 импульсов, вал которого соединен с вало моталки,блок 2 определения направления вращения моталки,блок 3 определе ния знака угла поворота,реверсивный счетчик 4,блок 5 управления реверсив ным счетчиком,блок ь выделения полуо борота моталки,дешифратор 7 границы полуоборота, цифроаналоговый функцио нальный преобразователь .8, инвертор 9, ключи 10 и 11, блок 12 задания направления вращения моталки и регулятор 13 скорости моталки. В качестве датчика 1 импульсов мо жет бь1ть использован известный датJ4HK., генерирукхций при вращении своего вала две,сдвинутые друг относительно друга на 90 эл.град, последовательности импульсов и один импульс на один оборот вала, причем совпадение всех трех импульсов во времени происходит при любом направлении вра щения вала датчика/ который сочленен с валом моталки таким образом, что это совпадение происходит при нахождении зева моталки в положении,удобном для заправки концаполосы. Блок 2 определения направления вращения моталки выполнен по известным принципам и ь зависимости от направления вращения пропускает импульсы датчика либо по одному, либо по другому своему выходу. Блок 3 определения знака угла поворота содержит (см. фнг. 2) схеMjji И 14 и 15 и триггер 16 и в зависимости от фактического положения зева барабана моталки относительно положения О (см. фиг. 3) устанавливает единичное состояние на ПРЯМОМ либо инверсном выходе триггера 16, что соответствует положительному либо отрицательному знаку угла Ч . Реверсивный счетчик 4 служит для подсчета числа импульсов датчика и выполняется по известным принципам. Блок 5 управления реверсивным счетчиком содержит схемы И 17-24 и схемы ИЛИ 25 и 26 и в зависимости от направления вращения знака угла поворота и нахождения зева барабана моталки в одной зоне полуоборота моталки направляет импульсы датчика 1 импульсов для суммирования или вычитания в реверсивный счетчик 4. Блок 6 выделения полуоборота моталки содержит схемы И 27-30, схемы ИЛИ 31 и 32 и триггер 33 и в зависимости от нахождения зева барабана моталки в зеве 0-179° или 180-359°устанавливает единичное состояние на прямом либо инверсном выходе тгиггера 33. Дешифратор 7 границы полуоборота служит для формирования импульса при попадании зева моталки в положение, соответствующей 180° от заданного (.см. фиг. 4), и выполнен по известным принципам выделения заданного числа. Цифроаналоговый функциональный преобразователь 8 служит для преобразования числа в счетчике 4 в напряжение с одновременным функциональным преобразованием, например, получением степенной зависимости выходного напряжения, и выполнен по известным принципам. Ключи 10 и 11 могут быть как контактными, так и бесконтактными. Блок 12 задания направления вращения моталки содержит схемы И 34 - 37 и схемы ИЛИ 38 и 39 и в зависимости от знака угла поворота и фактического положения зева барабана моталки в зонах 0-179° или 180-359 замыкает ключ 10 либо ключ 11, которые разрешают прохождение сигнала задания скорости либо -i25, только такого знака, который обеспечивает поворот моташки в заданное положение по кратчайшему пути. Схема на фиг. 2 имеет 5 входов и 4 выхода. На входы а и д подается один импульс на один оборот вала датчика 1, на вход б - счетные импульсы

с иыходо блока 2 при вращении датчика 1 п направлении njD (фиг. 2); на вход fi - счетные импульсы с выхода блока 2 при вращении датчика 1 в направлении -UD; на вход г - импульс, формируемый дешифратором 7. Выход е управляет работой ключа 10, выход .работой ключа 11; выход ъ - пропускает импульсы с блока 2 на сложение в реверсивном счетчике 4; выход и - на вычитание.

Устройство работает следующим образом.

После включения устройства зев барабана моталки проходит положение О (фиг. 3) и устройство готово к работе. При переходе зева через О при движении, например, в направлении-кл), происходит совпадение импульсов на элементе 14, который устанавливает единицу на прямом выходе триггера 16 очищение счетч 1ка 4, установка единицы на прямом выходе триггера 33.

После этого движение зева в диапазоне 0-359° сопровождается работой счетчика 4 и ключей 10 и 11, обеспечиваемой блоками 2, 3, 5, б и 12 и дешифратором 7 в соответствии со строками 1 и 2, приводимой ниже таблицы работы счетчика 4 и ключей 10 и 11 в зависимости от знака угла Ч направления вращения моталки оа и зоны фактического нахождения зева барабана моталки.

При переходе зева через О при движении и направлении - ta) происходит совпадение импульсовна входе схемы

и 15, которая устанавливает единицу на инверсном выходе триггера 1.6, гасит счетчик 4 и устанавливает единицы на прямом выходе триггера 33.

После этого движение зева в диапазоне 0-359 сопровождается работой счетчика 4 и ключей 1 и 11 в соответствии со строками J и 4 таблицы.

Как видно из приведенной таблицы, к моменту включения устройства в работу, т.е. подключения выхода регуля0тора 13 скорости к схеме управления моталкой, в счетчике 4 всегда оказы вается записанным число, не йревосходящее полуоборот моталки от положения О, а из ключей 10 и 11 оказывает5ся замкнутым тот, который обеспечит поворот зева моталки в сторону положения О по кратчайшему пути.

После подключения выхода регулятора 13 скорости к схеме управления моталкой последняя остается замкнутой

0 по положению с внутренним, замкнутым по скорости, контуром на все время до момента отключения выхода регулятора 13 скорости, например, при переходе в режим регулирования натяжения.

5 Зависимость сигнала задания скорости моталки в функции положения ее зева характеризуется фиг. 4.

Применение предлагаемого устройстQва улучшает технологичность монтажа механизмов в линии реи-моталки и,увеличивая точностьустановки зева моталки под заправку, сокращает непроизводительные потери времени стана.

+ Ч

+ 00

Формула изобретения

Устройство автоматического управления приводом моталки, содержащее регулятор скорости, отличаюva е е с я тем, что, с целью упрощения монтажа и наладки устройства и увеличения производительности стана.

-г (jUa

ь-179

оно дополнительно содержит узлы измерения угла поворота моталки и формирования задания скорости, причем

узпл измерения угла поворота мотгшки содержит сочлененный с валом мотгшки датчик импульсов, блоки определения направления вращения и знака угла по65 .ворота моталки и блоки управления реbepcHBHtjM счетчиком и вьщеления полуоборота моталки, реверсивный счетчик и дешифратор границы полуоборота, а узел формирования сигнала задания скорости моталки содержит цифроаналоговый функциональный преобразователь инвертор, два ключа и блок задания направления вращения моталки, причем вал датчика импульсов связан с валом моталки, выход датчика подключен к входу блока определения направления вращения моталки, к одному из входов блоков определения знака угла поворота и вьщеления полуоборота моталки и к входу СБРОС реверсивного счетчика, другие входы блока определения знака угла поворота подключены к двум выходам блока определения направления вращения моталки, которые подключены также к входам блоков управления реверсивным счетчиком и выделения полуоборота .моталки, два выхода блока определения знака угла поворота моталки, два выхода блока определения зна:ка угла поворота моталки подключены к входам блоков управления реверсивным счетчиком, задания

направления вращения и виделенля полуоборота моталки, два выхода которого подключены к входам блоков задания направления вращения моталки и управления реверсивным счетчиком, выходы которого подключены к шине СЛОЖЕНИЕ и ВЫЧИТАНИЕ реверсивного счетчика, выходы которого подключены к входам цифроаналогового функционального преобразователя и дешифратора границы полуоборота, выход которого подключен к входу блока выделения полуоборота моталки, а выход цифроаналогового функционального преобразователя подключен через два ключа, управляющие входы которых соединены с выходами блока задания направления вращения моталки напрямую и через инвертор - к задающему входу регулятора скорости моталки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Рабочий проект электропривода стана кварто 1800 холодной прокатки алюминия для завода Конин (ПНР) Украинский ГПИ Тяжпромэлектропроект 1969.