Устройство управления безупорным остановом перемещающейся заготовки Советский патент 1982 года по МПК B21B37/00 

1

Изобретение относится к техничесКИМ средствам управления перемещени.ем заготовок и может быть использовано для автоматизации управления безупорным остановом заготовок на рольгангах перед методическими нагревательными печами, механизмов загрузки и вб1грузки печей и проката перед резкой на мерные длины ножницами.

Известно устройство для реализации способа безупорного останова перемещающихся заготовок, содержащее объект управления, которым являются заготовка и привод механизма перемещения заготовок, задатчик координаты позиции останова, датчик наличия заготовок, датчик положения привода и вычислительный блок, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к задатчику, датчику наличия заготовок и датчику положения привода, а выход - к приводу. В этом устройстве предварительно включают привод при пересечении заготовкой исходной позиции, измеряют и запоминают путь перемещения заготовки во время торможения привода до полной остановки, включают привод. Полученную информацию используют для вычисления координаты повторного выключения привода с целью точной остановки заготовки на заданной позиции tl.

Недостатком устройства является низкая (неприемлемая для высокоскоростных агрегатов прокатных станов) производительность работы механизма перемещения заготовок из-за предвари тельного останова привода на исходной позиции.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее датчик путевых импульсов, датчик скорости (тахогенератор), задат.чик напряжения уставки скорости, сравнивающий элемент, первый вход которого подключен к первому выходу задатчика напряжения уставки скорости. второй вход-к датчику скорости, а вь1 ход - к первому входу первого ключа (элемент И), второй вход которого подключен к датчику путевых импульсов, третий вход - к первому выходу блока совпадения чисел, а выход - к первому входу счетчика пути торможения, второй вход которого подключен к блоку ввода информации, а выход - к первому входу блока совпадения чисел второй вход которого подключен к пер вому выходу (являющемуся кодовым выходом) счетчика пути перемещения, а второй выход - к одному из входов второго ключа, другой вход которого подключен к первому входу задатчика напряжения уставки скорости, а выход к первому входу блока управления при водом, первый вход счетчика пути перемещения подключен к датчику путевых импульсов, второй вход счетчика пути перемещения подключен к блоку ввода информации, а второй выход (яв ляющийся выходом дешифратора, входящим в состав счетчика пути перемещения) - к одному из входов третьего ключа, другой вход которого подключе ко второму входу задатчика напряжения уставки скорости, а выход - ко входу блока управления приводом 2. Недостатком устройства является низкая дочность положения остановлен ного механизма относительно заданной позиции останова в случае управления безупорным остановом перемещающихся заготовок, ибо информация о величине фактического тормозного участка, измеренная и запомненная в текущем цик ле управления счетчиком пути торможе ния, является недостаточно достоверной для формирования команды на нача ло замедления привода в последующем цикле управления из-за влияния на длину пути торможения, измеряемую по средством счетчика пути торможения, ряда неконтролируемых факторов, случайно изменяющихся от заготовки к заготовке, как, например, кривизна заготовок, перемещающихся по роликам рольганга, температуры заготовок, влияющей на условия сцепления заготовки с роликами рольганга, колебания напряжения и частоты питающей сети, нестабильности времени формиро вания электромагнитными реле системы управления приводами командных сигна лов на останов заготовок, веса заготовок и др. Цель изс Оретения - повышение гоч ности устройства за счет оптимизац|И пути перемещения заготовки на пониженной скорости. Указанная цель достигается тем, что в устройство управления безупорным остановом перемещающейся заготовки, содержащее датчик путевых импульсов, датчик скорости, задатчик напряжения уставки скорости, блок ввода информации, дешифратор, блок управления приводом, сравнивающие элементы, первые входы которых подключены к датчику скорости, элемент И, первый вход которого подключен к датчику путевых импульсов, счетчик, первый вход которого подключен к блоку ввода информации, а выход подключен ко входу дешифратора, ключи, первые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика напряжения уставки скорости, а выходы подключены соответственно к первому и второму входам блока управления приводом, второй вход второго ключа подключен ко второму выходу дешифратора, дополнительно введены триггер, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго сравнивающих элементов, а выход подключен ко второму входу элемента И, вторые входы первого и второго сравнивающих элементов подключены соответственно ко второму и третьему выходам задатчика напряжения, уставки скорости, делитель частоты, вход которого подключен к датчику путевых импульсов, элемент ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к-выходам делителя частоты и элемента И, а выход подключен ко второму входу счетчика, первый выход дешифратора подключен ко второму входу первого ключа. На фиг. 1 изображена блок-система предлагаемого устройства; на фиг. 2 диаграмма изменения скорости в функции пути перемещения. Устройство содержит датчик 1 путевых импульсов, задатчик 2 напряжения уставки скорости, датчик 3 скорости, сравнивающие элементы и 5 первые входы которых подключены к дЗтчику 3, а вторые входы - ко второму и третьему выходам задатчика 2 соответственно, триггер 6, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам элементов 4 и 5, :и1смем| и 7, пс1)пый и второй входы которого подключены соответственно к датчику 1 и выходу триггера 6, делитель 8 частоты, вход которого подключен к датчику 1, блок 9 ввода информации, элемент ИЛИ 10, первый и второй входы которого подключены соответственно к делителю 8 и элемен ту 7, счетчик 11, первый и второй вход которого подключень соответственно к блоку 9 и элементу 10, дешиф ратор 12, вход которого подключен к счетчику 11, ключи 1} и 1, первые входы которых подключены соответственно к первому и третьему выходам задатчика 2, а вторые входы - соответственно к первому и второму выходам дешифратора 12, и блок 15 управления приводом (например, механизма перемещения заготовки), первый и второй входы которого подключены к выходам ключей 13 и соответственно. Устройство работает следующим образом. В счетчик 11, работающий в режиме вычитание, предварительно посредством блока 9 записывается число, соответствующее требуемому пути переме щения очередной заготовки (участок ОЕ на фиг, 2). С момента пересечения заготовкою исходной позиции О на первый вход элемента ИЛИ 10 и второй вход счетчика 1 1 с выхода делителя 8 поступают импульсы частоты г f, где f - час тота следования импульсов датчика 1 При достижении заготовкой позиции Б дешифратор 12 по первому выходу сн мает сигнал Единица, что вызывает размыкание ключа 13 и замедление при -воДа до пониженной скорости УП (учас ток БГ). При прохождении заготовкой позиции В вследствие равенства факти ческой скорости V, и скорости V , за данной по второму выходу задатчика 2 срабатывает элемент t (амплитудный компаратор), триггер 6 переходит из исходного устойчивого состояния в другое устойчивое состояние, и элемент И 7 открывается. На второй вход элемента ИЛИ 10 начинают поступать импульсы частоты f непосредственно с выхода датчика 1. На выходе элемента ИЛИ 10 выделяются импульсы частоты f, так как на входе делителя 8 (являющегося счетчиком с фазовым представлением инфорглации) формируются импульсы, длительность которых равны длительности импyльc JB датчика 1, и, кроме того,они совпадают по фазе с импульсами датчика 1 с учетом коэффициента деления. Далее в момент равенства фактической скорости Уф и скорости V2,(Vn), заданной по третьему выходу задатчика 2, срабатывает элемент 5, то соответствует прохождению заготовкой позиции Г, триггер 6 возвращается в исходное устойчивое состояние, и элемент И 7 закрывается,. Рассматриваемая ситуация соответствует переходу привода с транспортной скорости V. на пониженную скорость Vj. 8 момент равенства скоростей Vq и Vj подача импульсов частоты f на второй вход элемента ИЛИ 10 прекращается, так как элемент И 7 закрыт по первому входу. Следует заметить, что элементы и 5 построены таким образом, что они срабатывают в точках В и Г, расположенных на нисходящем участке характеристики V{S), т.е. при торможении привода, и не реагируют на равенство скорости V (Уг) и фактической скорости Уаз(Уф) на восходящем участке характеристики V(S), т.е. при разгоне привода. При перемещении заготовки на пониженной скорости (участок ГД) на второй вход счетчика 11 поступают импульсы частоты -f. При достижении заготовкой позиции Д дешифратора 12 по второму выходу снимает сигнал Единица, что приводит к размыканию ключа k и замедлению привода до полной остановки (участок ДЕ) и к положению остановленной заготовки на заданной позиции останова Е, так как . По поводу работы дешифратора 12 необходимо отметить, что на его первом (втором) выходе присутствуетсигнал Единица при нескольких последовательных состояниях счетчика 11, соответствующих перемещению заготовки на участке ОБ (ОД). Основным технико-экономическим , преимуществом при реализации предла-. гаемого устройства управления без- упорным остановом перемещающейся заготовки является уменьшение простоев оборудования по вине автоматики

790090

вследствие повышения точности устройства .

Формула |3oбpeтeния

Устройство управления безупорным остановом перемещающейся заготовки, содержащее датчик путевых импульсов, датчик скорости, задатмик напряжения уставки скорости, блок ввода информации, дешифратор, блок управления приводом, сравнивающие элементы, первые входы которых подключены к датчику скорости, элемент И, первый вход которого подключен к датчику путевых импульсов, счетчик, первый вход которого подключен к блоку ввода информации, а выход подключен ко входу дешифратора, ключи, первые вхо ды которых подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика напряжения уставки скорости, а выходы подключены соответственно к первому и второму входам блока управления приводом, второй вход второго ключа подключен ко второму выходу дешифратора, отличаю78

щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства в него дополнительно введены триггер, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго сравнивающих элементов, а выход подключен ко второму входу элемента И, вторые входы первого и второго сравнивающих элементов подключены соответственно ко втрому и третьему выходам задатчика напряжения уставки скорости, делитель частоты, вход которого подключен к датчику путевых импульсов, элемент ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам делителя частоты и элемента И, а выход подключен ко второму входу счетчика, первый выход дешифратора подключен ко второму входу первого ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 25186Й, кл. В 21 В 37/00, 19772.Авторское свидетельство СССР № 165286, кл. В 23 D 26/16, 1975.

фигг