Система автоматического регулирования толщины покрытия жести

Система автоматического регулирования толщины покрытия жести

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам контроля и регулирования процессов электрического нанесения покрытий , в частности на агрегатах электролитического лужения жести. Цель изобретения - повышение качества и точности регулирования толщины покрытия жести, которая достигается путем увеличения быстродействия за счет учета величины транспортного запаздывания. 2 з.п. ф-лы, 8 ил. (Л со 4 о: 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1341618

А1 (51) 4 G 05 В 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4015220/22-02 (22) 24.12.85 (46) 30,09,87, Вюл. У 36 (71) Особое проектно-конструкторское бюро Научно-производственного объединения Черметавтоматика (72) В.Л.Савченко, Ш.M.Арынгазина, П.А.Матюхин, А,В,Цхай и t0.M.Êðèòñêèé (53) 621.771.23.08(088.8) (56) Агрегат электролитического лужения. Технический отчет. Т. 17. Магнитогорск: ПНУ Главэлектромонтаж, 1978.

Система автоматического управления и регулирования процессом лужения, Технический отчет. Харьков: УГПИ Тяжпромэлектропроект, 1983. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИ

РОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ ЖЕСТИ (57) Изобретение относится к устройствам контроля и регулирования процессов электрического нанесения покрытий, в частности на агрегатах электролитического лужения жести.

Цель изобретения — повьипение качества и точности регулирования толщины покрытия жести, которая достигается путем увеличения быстродействия за счет учета величины транспортного запаздывания. 2 з.п. ф-лы, 8 ил, 1 134

Изобретение относится к устройствам контроля и регулирования процессов электролитического нанесения покрытий, в частности на агрегатах электролитического лужения жести.

Целью изобретения является повьш ение качества и точности регулирования толщины покрытия жести.

На фиг, 1 изображена блок-схема предлагаемой системы автоматического регулирования толщины покрытия жести, на фиг. 2 — регулятор толщины покрытия (детально); на фиг, 3 — блок моделирования транспортного запаздывания (детально); на фиг. 4 — структурная схема, системы автоматического регулирования толщины покрытия жести без настройки модели; на фиг. 5 структура системы автоматического регулирования толщины покрытия с подстраиваемой моделью, на фиг. 6 — переходный процесс в системе автоматического регулирования толщины покрытия, принятой за прототип; на фиг.7— переходный процесс в системе автоматического регулирования толщины покрытия, структурная схема которой представлена на фиг. 5, а блок-схема — на фиг. 1 (период регулирования и настройки модели); на фиг. 8— переходный процесс в системе автоматического регулирования толщины, структурная схема которой представлена на фиг. 5, а блок-схема — на фиг. 1 (период регулирования, когда модель настроена и адекватна объекту), Система автоматического регулирования толщины покрытия жести содержит (фиг, 1) задатчик 1 толщины покрытия, задатчик 2 ширины полосы, дат— чик 3 скорости полосы, регулятор 4 толщины покрытия, регулятор 5 тока лужения, силовой преобразователь 6, электроды 7 гальванической ванны, датчик 8 толщины покрытия, причем выход задатчика 2 ширины полосы соединен с первым входом регулятора 4 толщины покрытия, первый выхоц датчика

3 скорости полосы соединен с вторым входом регулятора 4 толщины покрытия, выход которого соединен с первым входом регулятора 5 тока лужения, выход последнего соединен с входом силового преобразователя 6, первый выход которого соединен с электродами 7 гальванической ванны, а второй выход силового преобразователя 6 соединен

1618

2 с вторым входом регулятора 5 тока лужения, четыре сумматора 9-12, два ключа 13 и 14, два блока 15 и 16 ум- . ножения, компаратор 17, блок i8 .задания константы, модель 19 объекта регулирования, модель 20 датчика толщины покрытия, блок 21 запаздывания, первый блок 22 интегрирования и индикатор 23, причем выход задатчика

1 толщины покрытия соединен с первым входом первого сумматора 9, второй вход которого соединен с выходом первого ключа 13, выход первого сумматора 9 соединен с первым входом второго сумматора 10, второй вход которого соединен с выходом второго ключа

14, первый и второй выходы второго сумматора 10 соединены соответственно с третьим и четвертым входами регулятора 4 толщины покрытия, пятый вход которого соединен с первым выходом компаратора 17, второй и третий выходы компаратора 17 соединены

26 с управляющими входами первого 13 и второго 14 ключей, первый вход компаратора 17 соединен с выходом блока

18 задания константы, третий выход силового преобразователя 6 соединен д0 с входом модели 19 объекта, выход которого соединен с первым входом,модели 20 датчика толщины покрытия, а второй вход последней — с выходом второго блока 16 умножения, первый вход блока 16 соединен- с четвертым выходом силового преобразователя 6, первый выход модели 20 датчика толщины покрытия соединен с первым входом блока 21 запаздывания, второй вы4О ход модели датчика 20 толщины покрытия соединен с вторым входом третьего сумматора 11, а первый вход последнего соединен с первым выходом блока

21 запаздывания, второй выход кото45 рого соединен с вторым входом четвертого сумматора 12, а третий выход блока 2 1 запаздывания соединен с первым входом первого блока 15 умножения, второй вход которого соединен о с выходом четвертого сумматора 12, выход первого блока 15 умножения соединен с входом первого блока 22 интегрирования, а выход последнего — с вторым входом второго блока 16 умножения, первый. выход датчика 8 толщины покрытия соединен с вторым входом компаратора 17, второй выход датчика

8 соединен с информационным входом первого ключа 13, третий выход дат1341 чика 8 толшины покрытия соединен с первым входом четвертого сумматора

12, а четвертый выход этого датчика

8 соединен с индикатором 23, выход третьего сумматора 11 соединен с информационным входом второго ключа 14.

Регулятор 4 толщины покрытия содержит (фиг. 2) пятый сумматор 24, третий ключ 25, интегрально-диффе- 10 ренциальное звено 26 и два блока умножения 27 и 28, причем информационный вход (третий вход регулятора 4) третьего ключа 25 соединен с первым: выходом второго сумматора 10, а уп- . 15 равляющий вход (пятый вход регулятора,4) третьего ключа 25 соединен с первым выходом компаратора 17, выход третьего ключа 25 соединен с входом интегрально †дифференциально звена 20

26, а выход последнего — с первым входом пятого сумматора 24, второй вход которого соединен с выходом третьего блока 17 умножения, второй вход которого соединен с выходом тре- 25 тьего блока 27 умножения, первый вход последнего (четвертый вход регулятора 4) соединен с вторым выходом второго сумматора 10, а второй вход третьего блока 27 умножения соединен 30 с выходом четвертого блока 28 умножения, первый вход (первый вход регулятора 4) которого соединен с вы— ходом задатчика 2 ширины, второй вход (второй вход регулятора 4) четвертого блока 28 умножения соединен с первым выходом датчика 3 скорости полосы, выход пятого сумматора 24 соединен с первым входом регулятора

5 тока лужения.

Блок 21 запаздывания содержит (фиг. 3) задатчик 29 интервала пути первый выход которого соединен с первыми входами четырех компараторов (второго 30, третьего 31, четвер- 45 того 32, пятого 33), задатчик 34 полного пути 2, выход которого соединен с первыми входами шестого 35, седьмого 36, восьмого 37 и девятого 38 компараторов, первые выходы четырех компараторов (второго 30, третьего

31, четвертого 32, пятого 33) соединены с управляющими входами четырех ключей (четвертого 39, пятого 40, шестого 41, седьмого 42), вторые входы (второй вход блока 21 запаздывания) которых соединены с вторым выходом датчика 3 скорости полосы, а выходы четырех ключей (четвертого 39, 618 пятого 40, шестого 41, седьмого 42) соединены с первыми входами четырех блоков (второго 43, третьего 44, четвертого 45, пятого 46) интегрирования, вторые выходы четырех компараторов (второго 30, третьего 3 1, четвертого

32, пятого 33) соединены с входами четырех импульсных элементов 47-50, а выходы последних соединены с первыми входами восьмого 5 1, девятого

52, десятого 53 и одиннадцатого 54 ключей, вторые входы (первый вход блока 21 запаздывания) которых соединены с. первым выходом модели 20 датчика толщины покрытия, выходы этих ключей 51-54 соединены с входами четырех блоков 54-58 памяти, а выходы последних соединены с первыми входами (информационными) двенадцатого

59, тринадцатого 60, четырнадцатого

61 и пятнадцатого 62 ключей, выходы которых соединены с четырьмя входами шестого сумматора 63, три выхода этого сумматора 63 являются выходами блока 21 запаздывания, второй выход задатчика 29 интервала пути соединен с входом кнопки 64 пуска, выход которой соединен с вторым входом пятого блока 46 интегрирования, первые выходы второго 43, третьего 44, четвертого 45, и пятого 46 блоков интегрирования соединены с вторыми входами соответственно шестого 35, седьмого 36, восьмого 37 и девятого 38 компараторов, а первые выходы этих компараторов 35-38 соединены соответственно с вторыми входами (управляющими) двенадцатого 59, тринадцатого 60, четырнадцатого 6.1 и пятнадцатого 62 ключей, второй выход шестого компаратора 35 соединен с третьим входом пятого блока 46 интегрирования, второй выход которого соединен с вторым входом второго компаратора 30, второй выход седьмого компаратора 36 соединен с вторым входом второго блока 43 интегрирования, а второй выход последнего соединен с вторым входом третьего компаратора 3 1, второй выход восьмого компаратора 37 соединен с вторым входом третьего блока 44 интегрирования, второй выход которого соединен со вторым входом четвертого компаратора 32, второй выход девятого компаратора 38 соединен с вторым входом четвертого блока 45 интегрирования, второй выход которого соединен с вторым входом пятого компаратора 33.

Система автоматического регулирования толщины покрытия жести работает следующим образом.

С выхода задатчика 1 толшины покрытия сигнал, пропорциональный заданной толщине покрытия жести, поступает на первый вход первого сумматора

9, где сравнивается с сигналом, пропорциональным фактической толщине покрытия, поступающим с второго выхода датчика 8 толщины покрытия через первый ключ 13 на второй вход первого сумматора 9. Первый 13, второй

14 и третий 25 (в регуляторе толщины покрытия) ключи открываются и закрываются сигналами с выходом компаратора 17, поступающими на управляющие

- входы этих ключей.

Условия работы первого компаратора 17 следующие: если Р 7 а, на выходе компаратора 17 появляется сигнал высокого уровня и открывает ключи

13, 14 и 25; если d < c а, на выходе компаратора сигнал исчезает и ключи

13, 14 и 25 закрываются. Здесь д1. сигнал, поступающий с датчика 8 толщины покрытия на второй вход компаратора 17 и пропорциональный действительной толщине покрытия жести; а— константа, поступающая с блока 18 задания константы, н-. первый вход компаратора 17, причем она выбирается из условия а = k 7> (о/ — сигнал, пропорциональный заданной толщине покрытия жести).

Эта логика предусмотрена для выбора каналов регулирования, например, после заправки полосы в агрегат,когда лужение полосы в ваннах уже производится, а под датчиком 8 толщины покрытия еще находится нелуженая полоса — регулирование осуществляется разомкнутой системой, а после появления луженой полосы под датчиком 8 толщины покрытия регулирование осуществляется замкнутой системой.

С выхода первого сумматора 9 на первый вход второго сумматора 10 поступает сигнал, который суммируется с выходным сигналом третьего сумматора 11, проходящим через второй ключ 14 на второй вход второго сумматора 10.

С первого выхода второго сумматора 10 сигнал поступает на информационный вход третьего ключа 25 (фиг, 2), с второго выхода суммато41618

6 ра 10 сигнал поступает на первый вход третьего блока 27 умножения.

С задатчика 2 ширины полосы сигнал, пропорциональный ширине полосы, 5 поступает на первый вход четвертого блока 28 умножения (фиг. 2), на второй вход которого поступает с первого выхода датчика 3 скорости полосы

10 сигнал, пропорциональный скорости полосы. С выхода четвертого блока 28 умножения сигнал поступает на второй вход третьего блока 27 умножения, а с выхода последнего сигнал поступает

15 на второй вход пятого сумматора 24.

С выхода третьего ключа 25 сигнал поступает на вход интегрально-дифференциального звена 26, а с выхода последнего — на первый вход пятого

2р сумматора 24, сигнал с выхода которого поступает на первый вход регулятора 5 тока лужения..

Когда l < а (луженая полоса отсутствует под датчиком толщины по25 крытия) на выходе регулятора 4 толщины покрытия формируется сигнал, — 1 Ч, где k — коэффициент йропорциональности;

Зд В - ширина полосы, Ч скорость полосы °

При / а регулятор 4 толщины покрытия преобразуется в ПИД-регулятор с передаточной функцией

-г 5 (Р) 1 2

З5 У („) == — -"--=k„+--+kp, ы,р(), з

1 где k„= k HV.

Передаточная функция регулятора 4 толщины покрытия определяется из ус40 ловия модульного оптимума систем подчиненного регулирования.

С выхода регулятора 5 тока луже- ния (фиг. 1) сигнал поступает на вход силового преобразователя 6, выходной сигнал которого поступает к электродам 7 гальванической ванны, вход модели 19 объекта регулирования, первый вход второго блока 16 умножения и, в качестве сигнала обратной связи поступает на второй вход регулятора

5 тока лужения ° Главная функция силового преобразователя 6 — создание тока лужения в электролите ванн между электродами (оловянными) и полосой, на которую наносится покрытие, Датчик

8 толщины покрытия измеряет (за ваннами лужения) толщину нанесенного на полосу покрытия. Сигнал с выхода датС задатчика 34 полного пути 7, сигнал, пропорциональный 2, посту— пает на первые входы компараторов 3538 и на вход кнопки 64 пуска, с выхода которой тот же сигнал поступает на второй вход пятого блока 46 интегрирования. Этот вход является входом начальных условий блока 46 интегрирования, После замыкания кнопки 64 пуска на втором выходе пятого блока 46 интегрирования появляется сигнал, пропорциональный интервалу пути Л2, который поступает на второй вход вто45

1341 чика 8 толщины покрытия, пропорциональный толщине покрытия полосы, поступает на первый вход четвертого сумматора 12, на вход индикатора 23, 5 входы компаратора 17 и первого ключа 13, С выхода модели 19 объекта регулирования сигнал, пропорциональный модельному значению толщины покрытия, поступает на первый вход модели 20 1ð датчика толщины покрытия, а с выходов последнего сигналы поступают на первый вход блока 21 запаздывания и второй вход третьего сумматора 11. С выхода блока 2 1 запаздывания. сигналы, пропорциональные модельной толщине покрытия с транспортным запаздыванием поступают на первый вход третьего сумматора 11, на втотой вход четвертого сумматора 12 и на первый вход 2р первого блока 15 умножения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода четвертого сумматора 12, С выхода первого блока 15 умножения сигнал поступает на вход первого блока 25

22 интегрирования, а с его выхода— на второй вход второго блока 16 умножения, выходной сигнал которого поступает на второй вход модели датчика 20 толщины покрытия. Выходной др сигнал с второго выхода датчика 3 скорости полосы поступает на второй вход блока 2 1 запаздывания (вторые входы ключей 39-42). С задатчика 29 интервала пути 4 Х сигнал, пропорциональный у

d2

k где Р— расстояние между ваннами лужения и датчиком 8 толщины 4р покрытия;

k — целое число, поступает на первые входы четырех компараторов 30-33.

618 8 рого компаратора 30. Так как на обоих входах сигналы равны, 1 4 на выходе компаратора 30 появляется сигнал, поступающий с первого выхода на первый (управляющий) вход четвертого ключа 39, который открывается, пропуская с датчика 3 скорости полосы сигнал, пропорциональный скорости полосы, поступает на первый вход второго блока 43 интегрирования, который выполняет функцию

ir = Vde где V., — скорость полосы.

С второго выхода второго компаратора 30 сигнал поступает на вход импульсного элемента 47, на выходе которого формируется импульс длительностью „ . Этот импульс поступает на управляющий вход восьмого ключа

5 1, ключ открывается, и сигнал с выхода модели 20 датчика толщины покрытия через информационный вход восьмого ключа 51 поступает в течение времени С„ на вход первого блока 55 памяти. Через время, импульс исчезает, восьмой ключ 51 закрывается, а на выходе первого блока 55 памяти формируется сигнал, пропорциональный модельному значению толщины покрытия полосы. Когда на выходе второго блока 43 интегрирования сигнал достигает величины, пропорциональной а Р, срабатывает третий компаратора 31, и на его выходах появляются управляюшие сигналы.

При достижении выходным сигналом второго блока 43 интегрирования величины, пропорциональной полному пути

Р, на входах шестого компаратора 35 создается условие его срабатывания

U„-=Up =kI

Г и с первого выхода шестого компаратора 35 сигнал поступает на управляющий вход двенадцатого ключа 59, который открывается, и сигнал с выхода первого блока 55 памяти, пропорциональный запомненному модельному значению толщины покрытия, поступает на вход шестого сумматора 63, а с выходов последнего промасштабированные сигналы поступают на входы третьего 11 и четвертого 12 сумматоров и на вход первого блока 15 умножения, Сигнал с второго выхода шестого компаратора 35 поступает на вход сброса (третий вход) пятого блока 46 интегрирования и его выходной сигнал, седьмой компаратор 36 и Из структурной схемы на фиг. 4 гналом (с первого выхода) . о определяем передаточную функцию замтринадцатый ключ 60, в кнутой системы

w (р) wо,(р)w,(р) Р

"+W (Р) 1 а. (Р) 1 тм (Р) — 1, (Р) 1 ам (Р) 1 тм(Р) - "+ 1, (Р) 1 о (Р) 1 т (Р) -Р" wç (p) 9 13416 равный k з1, исчезает, в результате чего снимается сигнал с второго входа второго компаратора 30, исчезает его выходной сигнал, четвертый ключ

39 закрывается, прерывая путь сигналу с датчика 3 скорости полосы на вход второго блока 43 интегрирования. Интегрирование прекращается.

После достижения на выходе второ в 1p го блока 43 интегрирования величины сигнала, пропорционального д2„

= kpgg срабатывает третий компаратор 31, так как íà его входах создается условие

kð и выходными сигналами компаратора 31 открывается пятый ключ 40 и включается второй импульсный элемент 48. Сиг- 20 нал с датчика 3 скорости полосы через пятый ключ 40 поступает на первый вход третьего блока 44 интегрирования, а в это время с выхода второго импульсного элемента 48 на управляющий вход девятого ключа 52 поступает импульс, длительностью 7 . Ключ 52 открывается, и выходной сигнал модели

20 датчика толщины покрытия полосы запоминается.

После достижения на выходах третьего блока 44 интегрирования величины сигнала k д 1 срабатывает четвертый компаратор 32, открывает шестой ключ 41 и далее следуют действия как 35 в предыдущей цепочке, После достиже— ния на выхбдах третьего блока 44 интегрирования величины сигнала k 1 срабатывает выходным си открывается

18 10 результате чего выходной сигнал с второго блока 56 памяти поступает на второй вход шестого сумматора 63 и с трех его выходов уже промасштабированный сигнал модельной толщины покрытия поступает на входы сумматора

11 и 12 и вход блока 15 умножения.

Одновременно с второго выхода седьмого компаратора 36 сигнал сброса поступает на второй вход (вход сброса) второго блока 43 интегрирования, выходной сигнал которого исчезает, выходной сигнал шестого компаратора

36 в результате чего также исчезает и снимается с управляющего входа двенадцатого ключа 59, последний закрывается, прерывая путь сигналу с выхода первого блока 55 памяти на вход шестого сумматора 63. Аналогично описанному последовательно (поочередно) записывается информация в блоке памяти и поочередно с них считывается, т.е. поступает на входы шестого сумматора. После того, как информация считается с четвертого блока 58 памяти, в работу опять вступает первый блок 55 памяти, затем второй блок 56 памяти и т.д.

Таким образом, работа организова— на по кольцевой схеме, Применение моделей 19 и 20 объекта, датчика толщины покрытия и блока 21 запаздывания позволяют улучшить качество регулирования за счет исключения иэ контура обратной связи транспортного запаздывания.

w Й сР (Q ) w R 3 (p ) w Il p (p ) гДе W„(Р) 1 + w„,(ð)w„(ð) w „(I )

Ьт „(Р)

w„, (р) 50

w, (р)

w, (Р) передаточная функция регулятора толщины, передаточная функция регулятора тока; передаточная функпия силового преобразователя; передаточная функция объекта.; передаточная функция датчика толщины пок— рытия;

W, (р) — пере,цаточная функция модели объекта;

W,„(р) — передаточная функция модели датчика толщины покрытия; транспортное запаздывание .

При равенстве передаточных функций объекта и датчика толщины покрытия их модельным значениям

1 о(Р) wo (Р) 1

w,(p) = w,„(p), передаточная функция замкнутой системы принимает вид (10) 20 км

Bko а1 ом

25 = k I . I(p) koì

Подставляя значение функции чувствительности (11) в выражение (7)., получим

d 1 о, (ð) — — = -23K (12) с(t 1 0м (13) 40 (7) Зд

U а1,„

11 1341618

12

W, (g) Wp (g)W(p) р которая носит название Функции влия1+W„(p) W, (p) W „(p) ния или функции чувствительности координаты с по коэффициенту 1с, т.е. транспортное запаздывание исклю- .

Синтезируем структуру системы с чается из контура регулирования. подстраиваемой моделью. Передаточная

Для выполнения условия (2) необфункция звеньев системы, по которым ходимо модели настраивать, т.е..принастраивается модель имеет следуюводить в соответствие с реальными щий вид: звеньями.

10 W„(p) W (Р) ))1 (p) I

Используем принципы, применяемые "k k y-рт (9) при построении систем. с эталонной моМодель описывается передаточной делью, но модель и реальные звенья рункцией (объект) поменяем местами, считая за эталон реальные звенья.

Условием соответствия модели и ) м I (р) Ом тм объекта будем считать .тождество = 1,„1,„ ".

W,(p)W,(р) = W, (p)W „(р) (4) или упрощено С учетом (8) и (10)

kpk) = kook» ) где k k — передаточные коэффициенты объекта и модели соответственно; (11) — передаточные коэффициенты датчика толщины покрытия и его модели соответственно.

Мерой рассогласования движения системы и модели выберем функцию от ошибки Е = )"м — с в виде

I = Г(Е) =Е где ))р(t) — выходная координата системы;

Принимая 21/k = 3, запишем

d (c) — выходная координата мом

Ом 7 дели.

- -Л м (p)

Поддерживаем тождество (5), управ- 35 ляя коэффициентом модели к», о

Градиент изменения величины функ- Представив kp„= kp„+ k,„è подции I по коэффициенту k d I//k,„, а ставляя в выражение (13), получим алгоритмы изменения k, необходимо построить в виде

3kîì d z kp — — -" = — — - "= — s е (р) (р)

d 1 ом dt dt — -3 — — ) (6) а1,„ 1,„= -8 S(t) (с}Н. (14) где ) — коэффициент пропорциональ45 Зависимость (14) реализована в

Зная вид критер а ная вид критерия качества, высистеме для настройки модели (см. фиг. 5) с помощью двух блоков умножения, блока интегрирования и элемента сравнения. о1t а1с,„ На фиг. 6 представлен график изПоскольку f g ) т мене ния олщины покрытия при работе замкнутой системы с ПИД-регулятором и для организации конту- в контуре регулирования толщины пора самонастройки по алгоритму (7) в крытия. На фиг. 6 приняты следующие . каждый момент времени необходимо обозначения: I — суммарный ток лужения, КА; о" — фактическая толщи.на покрытия, мкм; d U), — добавочное (8) управляющее напряжение, В; — время транспортного запаздывания, с;

13416

45 с „- время установления переходного процесса, с.

Время установления процесса при

120 с, tóñò= 5 ь5 " = 660 с без учета чистого запаздывания

t„„= 5 5 " с = 4 5 с, =540с.

На фиг. 7 показан график изменения толщины покрюгия при работе пред- 10 лагаемой системы с ПИД-регулятором в контуре регулирования толщины покрытия.

На фиг, 7 приняты следующие обозначения: d — прогнозируемая по 15

Л математической модели толщины покрытия, мкм, 4к — коэффициент настройки модели, Заданная толщина покрытия достигается, как видно из графика, через а без учета чистого запаздывания

t ÷ñò = 1,2 с = 144 с.

Настройка модели завершается через 5 t,> = 600 с, 25

На фиг. 8 приведен график переходного процесса в предлагаемой системе после настройки модели. Заданное зна— чение толщины покрытия достигается и устанавливается через t у„= 2 = 30

240 с, а без учета чистого запазды— вания, через с „= 1,125 -= 135 с.

В заданный диапазон процесс входит через t „„„= 0,125 Г = 15 с °

Анализ переходных процессов с эко3!з номических позиций показывает, что при сксрости полосы в агрегате лужения V = 2,0 м/с длина некондиционной полосы-составит для прототипа ус.Vq = 415 с g Vp

40 — 45 120 2 = 1080 м, для предлагаемой системы цо настройки

I, модели уступ = 1,2, Чп = 1 „2 120. 2

288 М, для предлагаемой системы после настройки модели (до входа в диапазон) уступ = О, 125 Чп = 0,125. 120 х х 2 = 30м, Уменьшение некондиции за счет применения предлагаемой системы только на одной перестройке задания составляет 4 Р „„= 1080-288=792 м, а после настройки модели Р ц,„

1080-30=1050 м.

Ориентировочная оценка эффективности применения системы показывает, что расход олова и количество брака может уменьшиться на 1-3 .

14

Формула изобретения

1. Система автоматического регули рования толщины покрытия жести, содержащая задатчик толщины покрытия, задатчик ширины полосы, датчик скорости полосы, регулятор толщины покрытия, регулятор тока лужения, силовой преобразователь, электроды гальванической ванны, датчик толщины покрытия, причем выход задатчика ширины полосы соединен с первым входом регулятора толщины покрытия, первый выход датчика скорости полосы соединен с вторым входом регулятора толщины покрытия, выход которого соединен с первым входом регулятора тока лужения, выход последнего соединен с входом силового преобразователя, первый выход которого соединен с электродами гальванической ванны, а второй выход силового преобразователя соединен с вторым входом регулято .ра. тока лужения, о т л .и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повышения качества и точности регулирования толщины покрытия жести, система снабжена четырьмя сумматорами, двумя ключами, двумя блоками умножения, компаратором, блоком задания константы, моделью .объекта регулирования, моделью датчика толщины покрытия, блоком запаздывания,, блоком интегрирования и индикатором, причем выход эадатчика толщины покрытия соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого ключа, выход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго ключа, первый и второй выходы второго сумматора соединены соответственно с третьим и с четверым входами регулятора толщины покрытия, пятый вход которого соединен с первым выходом компаратора, второй и третий выходы компаратора соединены с управляющими входами первого и второго ключей, первый вход компаратора соединен с выходом блока задания константы, третий выход силового преобразователя соединен с входом модели объекта, выход которой соединен с первым входом модели,объекта„. выход которой соединен с первым входом модели датчика толщины покры— тия, а второй вход последней — с выходом второго блока умножения, первый

13416 вход этого блока соединен с четвертым выходом силового преобразователя, первый выход модели датчика толщины покрытия соединен с первым входом

5 блока запаздывания, второй выход модели датчика толщины покрытия соединен со вторым входом третьего сумматора, а первый вход последнего соединен с первым выходом блока запаздывания, второй выход которого соединен с вторым входом четвертого сумматора, а третий выход блока запаздывания соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход кото- 15 рого соединен с выходом четвертого сумматора, выход первого блока умножения соединен с входом первого блока интегрирования, а выход последнего с вторым входом второго блока умно- Zp жения, первый выход датчика толщины покрытия соединен с вторым входом компаратора, второй выход того же датчика соединен с информационным входом первого ключа, третий выход 25 датчика толщины покрытия соединен с первым входом четвертого сумматора, а четвертый выход этого датчика соединен с индикатором, выход третьего сумматора соединен с информационным gp входом второго ключа, 2. Система по п. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что регулятор толщины покрытия содержит пятый сумматор, третий ключ, интегрально-дифференциальное звено и два.блока умножения, причем информационный вход (третий вход регулятора толщины покрытия) третьего ключа соединен с первым выходом второго сумматора, а 4О управляющий вход (пятый вход регулятора толщины покрытия) третьего ключа соединен с первым выходом компаратора, выход третьего ключа соединен с входом интегрально-дифферен45 циального звена, а выход последнего— с первым входом пятого сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего блока умножения, первый вход последнего (четвертый вход регулятора толщины покрытия) соединен с вторым выходом второго сумматора, а второй вход третьего блока умножения соединен с выходом четверТОГО блОка умножения, перВыи ВХОД (первый вход регулятора толщины покрытия) которого соединен с выходом задатчика ширины, второй вход (второй вход регулятора толщины покрытия) 18 l6 четвертого блока умножения соединен с первым выходом датчика скорости полосы, выход пятого сумматора соединен с первым входом регулятора тока лужения.

3, Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что блок запаздыва— ния содержит задатчик интервала пути, задатчик полного пути, кнопку пуска, .восемь компараторов, двенадцать ключей, четыре блока интегрирования, четыре импульсных элемента, четыре блока памяти, сумматор, причем первый выход--задатчика интервала пути соединен с первыми входами четырех (второго, третьего, четвертого, пятого) компараторов, первый выход задатчика полного пути соединен с первыми входами шестого, седьмого, восьмого и девятого компараторов, первые выходы четырех компараторов (второго, третьего, четвертого, пятого) соединены с управляющими входами четырех ключей (четвертого, пятого, седьмого) вторые входы (второй вход блока запаздывания) которых соединены с вторым выходом датчика скорости полосы, а выходы четырех ключей (четвертого, пятого, шестого, седьмого) соединены с первыми входами четырех блоков (второго, третьего, четвертого, пятого) интегрирования, вторые выходы четырех компараторов (второго, третьего, четвертого, пятого) соединены с входами четырех импульсных элементов, а выходы последних соединены с первыми входами восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого ключей, вторые входы (первый вход блока запаздывания) которых соединены с первым выходом модели датчика толщины покрытия, выходы же этих ключей соединены с входами четырех блоков памяти, а выходы последних соединены с первыми входами (информационными) двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого и пятнадцатого ключей, выходы которых соединены с четырьмя входами шестого сумматора, три выхода этого сумматора являются выходами блока запаздывания, второй выход задатчика интервала пути соединен с входом кнопки пуска, выход которой соединен с вторым входом пятого блока интегрирования,первые выходы второго, третьего, четвертого и пятого блоков интегрирования соединены с вторыми входами соответ- ственно шестого, седьмого, восьмого!

l 341 н девятого компараторов, а первые выходы этих компараторов соединены соответственно с вторыми входами (управляющими) двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого и пятнадцатого ключей, второй выход шестого компаратора соединен с третьим входом пя,того блока интегрирования, второй выход которого соединен с вторым вхо- 10 дом второго компаратора, второй выход седьмого компаратора соединен с вторым входом второго блока интегри618 I8 рования, а второй выход последнего соединен с вторым входам третьего компаратора, второй выход восьмого компаратора соединен с вторым входом третьего блока интегрирования, второй выход которого соединен с вторым входом четвертого компаратора, второй выход девятого компаратора соединен с вторым входом четвертого блока интегрирования, второй выход которого соединен с вторым входом пятого компаратора.

7341618

1341б18

1Ог

106" Е к4

ХРУ

ЗРР 4,0 ф, агю

1 12

t,1g

0b

04

NY

6gg

ОУ

jg

А ф г

Хб0 ФЮО

Гг Ф7)

Юы,б

И1 N0 Н0

Раг. 7

600 7у р, 720 ВЯ

ХГу бб 77 фу 6 d,с

1341 á18

Составитель А,Сергеев

Техред Л.Сердюкова

Корректор M.Màêñèìèøèíeö

Редактор E.Копна

4434/51 Тираж 863

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Заказ

Произв одс твенно-полиграфиче ское предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная, 4