Устройство для управления летучимиНОжНицАМи Советский патент 1981 года по МПК B21B37/00 

1

Изобретение относится к системам автоматического управления, а именно к управлению летучими ножницами, производящими порез проката на ходу.

Известно устройство для управления летучими ножницами непрерывно-заготовочного прокатного стана, содержащее датчик, фиксирующий наличие заготовки в линии стана, и импульсные датчики скоростей ножниц и раската, подключенные к узлу вычисления начального рассогласования и системе регулирования положения ножей, обеспечивающей отработку вычисленного рассогласования как снижением, так и превышением скорости ножниц относительно рабочей 1.

Недостаток этого устройства состоит в том, что весь диапазон возможных рассогласований разбит относительно направления отработки на две равные части. Поэтому отработка превышением скорости над рабочей вследствие ограниченной величины максимальной скорости механизма осуществима лищь по трапецеидальному графику изменения скорости, что вызывает увеличение длительности процесса синхронизации по положению. Кроме того, ножницами данных станов предусмотрено получение ряда промежуточных длин, что достигается превышением рабочей скорости ножниц над

скоростью разрезаемой заготовки. Поэтому точка начала процесса синхронизации положения ножниц на первый рез, определяющая местоположение датчика, фиксирующего появление заготовки в линии стана, и длительность паузы цикла прокатки заготовки, выбирается из условия отработки наибольшего рассогласования при раскрое заготовки, прокатываемой с максимальной

скоростью, что снижает производительность стана.

Цель изобретения - уменьщение времени согласования ножей на первый рез при раскрое заготовки во всем диапазоне допустимых мерных длин.

Указанная цель достигается тем, что устройство для управления летучими ножницами, содержащее датчик наличия заготовки в линии стана, датчики скоростей ножниц

и раската, подключенные к входам узла вычисления начального рассогласования и системы регулирования положения ножей, дополнительно содержит узел оптимизации, вход сигнала по скорости ножниц и вход

сигнала о величине начального рассогласования положения ножей которого соединены соответственно с выходами датчика скорости ножниц и узла вычисления начального рассогласования, задающий выход и управляющий выходы узла оптимизации соединены соответственно с входом системы регулирования положения ножей и управляющим входом введенного блока задержки, причем датчик наличия заготовки в линии стана подключен к системе регулирования положения ножей через блок задержки.

Кроме того, узел оптимизации содержит последовательно соединенные блок вычисления паузы, один вход которого соединен с задатчиком максимально допустимой величины скорости ножниц, другой вход - с задатчиком максимально допустимого ускорения ножниц, блок определения граничного рассогласования, вход которого соединен с задатчиком максимально допустимой величины ускорения ножниц, и блок коррекции, а также блок вычисления задержки, один из входов которого соединен с выходом блока вычисления паузы, а другой - с выходом блока задания максимальной паузы, причем дополнительные входы блоков вычисления паузы и коррекции являются входами узла оптимизации соответственно сигналов по скорости ножниц и величине начального рассогласования в положении ножей, а выходы блоков коррекции и вычисления задержки являются соответственно задающим и управляющим выходами узла оптимизации.

На чертеже представлена структурная схема устройства для управления летучими ножницами, выполненного согласно данному изобретению.

Устройство для управления летучими ножницами содержит датчик 1 наличия заготовки в линии стана, датчик 2 скорости ножниц, датчик 3 скорости раската, узел 4 вычисления начального рассогласования, систему 5 регулирования положения ножей, задатчики 6 и 7 максимально допустимых величин соответственно скорости и ускорения ножниц, узел 8 оптимизации, блок 9 задержки. В узел 8 оптимизации входят блок 10 вычисления паузы, блок 11 определения граничного рассогласования, блок 12 коррекции, блок 13 вычисления задержки, блок 14 задания максимальной паузы, а также задатчик 6 максимально допустимой величины скорости и задатчик 7 максимально допустимой величины ускорения.

Устройство для управления летучими ножницами работает следующим образом.

При появлении переднего конца прокатываемой заготовки в поле зрения датчика 1 узел 4 вычисления начального рассогласования определяет величину SH начального рассогласования ножей на основании сигналов датчиков 2 и 3 с учетом теоретической скорости прокатки на участке ось датчика - ось датчика 3.

Блок 9 задержки, включенный между выходом датчика 1, фиксирующего наличие заготовки в линии стана, и входом системы 5 регулирования положения ножей, обеспечивает задержку отработки рассогласования в положении ножей в соответствии с информацией, поступающей с управляющего выхода узла 8 оптимизации. Задержка

отработки рассогласования в положении ножей равносильна переносу местоположения датчика 1 в сторону ножниц.

Узел 8 оптимизации обеспечивает формирование сигналов заданий 5з, т, поступающих соответственно на входы системы 5 регулирования положения ножей и блока 9 задержки. Сигналы 5з, т формируются из условия получения минимально возможной паузы цикла.

Блок 10 вычисления паузы обеспечивает вычисление величины в соответствии с уравнением

7jj - ( -О),.) -г д-Т с1 Л J бпL J

dw Град I

di

допустимое ускорение

где

привода ножниц, величина которого задается на вход блока 10 с выхода задатчика 7 ускорения ножниц;

;f - 2тс рад - путь ножей между двумя последовательными резами;

радП.,

- - соответственно рабочая

и максимально допустимая скорости ножниц.

Уравнение (1) определяет паузу Гп, равную по величине времени Гт отработки граничного рассогласования 5г, и получено из условия, что время отработки величины Sr снижением скорости равно времени отработки рассогласования превыщением скорости.

Блок И определения граничного рассогласования вычисляет величину Sr в соответствии с уравнением

. 4

Сигналы, пропорциональные величинам 8д и Гц, поступают на входы блока 11 соответственно с выходов задатчика 7 ускорения ножниц и блока 10 вычисления паузы. Блок 12 коррекции определяет величину 5з в соответствии с уравнениями: 5з бн, если 5„ ; Sf 5з -(т-5„), если5„ 5г.

Блок 13 вычисления задержки определяет величину т в соответствии с уравнением

Т I макс пУзел 8 оптимизации на основании полученной информации о величине SH начального рассогласования в положении ножей и рабочей скорости «с ножниц и с учетом максимально допустимых величин скорости (Од и ускорения (замедления) БД ножниц.

вычисляет величину 5з, обеспечивающую при отработке системой регулирования положения минимальную длительность процесса согласования положения ножей на первый рез. Сигнал, пропорциональный т, снимаемый с управляющего выхода узла 8 оптимизации, позволяет с помощью блока 9 задержать начало процесса отработки рассогласования системой 5 регулирования положения ножей при раскрое заготовки на длины, отличные от минимальных, и тем самым довести длительность паузы цикла прокатки до минимальной во всем диапазоне получаемых мерных длин.

Положительный эффект, обеспечиваемый устройством управления летучих ножниц, заключается в возможности получения минимальной длительности процесса согласования ножей на первый рез при отработке любой величины рассогласования, что позволяет сократить длительность паузы цикла прокатки на стане при раскрое прокатываемой заготовки на мерные длины во всем диапазоне донустимых мерных длин.

Формула изобретения

1. Устройство для управления летучими ножницами, содержащее датчик наличия заготовки в линии стана, датчики скоростей ножниц и раската, подключенные к входам узла вычисления начального рассогласования и системы регулирования положения ножей, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени согласования ножей на первый рез при раскрое заготовки во всем диапазоне допустимых мерных длин, устройство дополнительно содержит узел оптимизации, вход сигнала по скорости ножниц и вход сигнала о величине начального рассогласования положения

которого соединены соответственно с выходами датчика скорости ножниц и узла вычисления начального рассогласования, задающий выход и управляющий выходы узла оптимизации соединены соответственно с входом системы регулирования положения ножей и управляющим входом введенного блока задержки, причем датчик наличия заготовки в линии стана подключен к

0 системе регулирования положения ножей через блок задержки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел оптимизации содержит последовательно соединенные блок вычисления 5 паузы, один вход которого соединен с задатчнком максимально допустимой величины скорости ножниц, другой вход - с задатчиком максимально допустимого ускорения ножниц, блок определения граничного рассогласования, вход которого соединен с задатчиком максимально допустимой величины ускорения ножниц, и блок коррекции, а также блок вычисления задержки, один из входов которого соединен с выходом блока вычисления паузы, а другой - с выходом блока задания максимальной паузы, причем дополнительные входы блоков вычисления паузы и коррекции являются входами узла оптимизации соответственно сигналов по скорости ножниц и величине начального рассогласования в положении ножей, а выходы блоков коррекции и вычисления задержки являются соответственно задающим и управляющим выходами узла оптимизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Афанасьев В. Д. Электропривод автоматических летучих . Госэнергоиздат, 1962 (прототип).