Устройство управления безупорным остановом полосы металла

Устройство управления безупорным остановом полосы металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (II) 5334И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Ресиублик . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.01.74 (21) 1988082/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.76. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 14.10.7б (51) М. Кл,- "В 21В 37/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР .до делам изобретений и открытий (53) УДК 621.771.251:

: 65.011.56 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. И. Папельнух, В. В. Лукошков, Ю. А. Ящук, Э. Л. Немировский и А. В. Власов

Институт автоматики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ БЕЗУПОРНЫМ

ОСТАНОВОМ ПОЛОСЫ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов в прокатном производстве и предназначено для управления механизмами, осуществляющими перемещение и останов полосы металла 11л11 раската по рольгангам в процессе реза ес на части по задаваемой программе раскроя, а также для управления механизмами, выполняющими рез полосы металла после ее останова, и может быть использовано для автоматизации прокатных станов на участках реза проката на части.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому резулыату является система (1) точной автоматической остановки движущегося металла, которая содержит специализированную аналоговую математическую машину, выполненную на операционных усилителях постоянного тока. Машина состоит из блоков замера длины и скорости, суммирующего блока и блока введения поправки по длине и скорости. Полученные сигналы по длине и скорости суммируются и передаются в электронное реле времени, которое подает команду на начало торможения с учетом длины и скорости металла, увеличивая точность остановки металла. В качестве измерителя длины в системе используется интегрирующий операционный усилитель, на вход которого подается сигнал, пропорциональный скорости вращения валков рольганга, снимаемый с тахогенератора.

Существенным недостатком системы яаля5 ется î,,что она не может обеспечить высокую точность останова движущегося металла, так как в ней не осуществляется непосредственное слежение за положением переднего торца движущейся полосы металла. Кроме того, в из1о мерптслс длины не уч1пываются дополнительные ошибки, возникающие пз-за различия скоростей движения металла и скорости вращения валков рольганга при проскальзывании металла. Предельная точность останова

15 ограничена также использованием средств аналоговой вычислительной техники.

Целью изобретения является автоматизация управления остановом,и порезом полосы металла по программам, повышение точности

20 останова и увеличение производительности участка пореза металла.

Указанная цель в изобретении достигается тем, что устройство содержит коммутатор рольгангов, входы которого соединены с дат25 чиками наличия полосы на рольгангах, датчик положения ножа ножниц, пульт ручного ввода программы пореза полосы, кодирующий блок, коммутатор ячеек памяти с двумя вхо+2 11H H 6;Iol1 п ам ят11, коммутатор, входной ре30 гистр и счетчик заданий очередного реза поло533411

1О

3О

35 ао

65 сы, сумматор, измеритель положения переднего конца полосы относительно линии реза, генератор тактовой частоты, преобразователь

«код †анал, блок рассогласования сигнала управления, реле команды на рез, блок цифровой индикации задания на очередной рез и текущей координаты переднего конца полосы металла относительно оси реза, причем входы упомянутого блока соединены с выходом входного регистра задания очередного реза полосы и измерителем положения переднего конца полосы металла относительно оси реза, пр ичем пульт ручного ввода программы лореза полосы соединен со входом кодирующего блока и первым входом коммутатора ячеек памяти, второй вход которого соединен с выходом коди рующего блока, выходкоммутатора ячеек .памяти через блок памяти соединен с первым входом коммутатора заданий очередного реза, второй его,вход соединен с выходом счетчика заданий очередного реза полосы, вход входного регистра очередного реза соединен с выходами упомянутого коммутатора и датчиком положения ножа ножниц; входы сумматора соединены с выходами упомянутого регистра, измерителя .положения переднего ко нца полосы относительно оси реза и,генератора тактовой частоты; вход преобразователя «код — аналог» соединен с выходом сумматора, а его выход соединен со входами коммутатора рольгангов и блока рассогласования сигнала управления, второй вход которого соединен с системой управления приводами рольгангов, выход упомянутого блока рассогласования через реле команды на рез соединен со входом системы управления приводом ножниц; выход датчика положения ножа ножниц соединен со входом счетчика задания очередного реза полосы.

На фит. 1 .приведена технологическая схема расгюложения оборудования и датчиков на участке пореза полосы металла; на фиг. 2— блок-схема устройства управления безупорным остановом полосы металла.

Участок пореза полосы металла на части, например участок ножниц блюминга (фиг. 1) обычно оснащается механизмами, осуществляющими перемещение раската в зоне участка, рез раската на части, уборку передней и задней обрезей и передачу отрезанных заготовок на смежный технологический участок.

К ним относится группа рольгангов 1, 2, 3, 4 перед ножницами 5, конвейер б уборки обрези, отодвигающ ийся рольганг 7 и транспортный рольганг 8. Поданный на участок ножниц раскат 9 перемещается по рольгангам и останавливается в положении,,при котором расстояние от плоскости 10 реза до переднего выступающего из ножниц торца раската равно заданной длине отрезаемой части LOT p.

После выполнения реза обрезь сбрасывается на конвейер уборки обрези 6, а отрезанные заготовки транспортируются по рольгангам

7 и 8 на смежный технологический участок.

Датчики 11, 12, 13, 14, 15, 16 наличия полосы металла (Д), например 6 штук, размещены вдоль линии рольгангов и сориентированы на полосу металла в промежутках между секциями рольганга. В качестве датчиков наличия полосы металла могут быть использованы фотореле, реагирующие на излучение нагретого металла.

Измеритель 17 положения (ИП) текущей координаты переднего конца полосы металла размещен непосредственно за ножницами и представляет собой устройство, определяющее положение переднего конца полосы металла относительно линии реза и выдающее его координату в виде числа, например в двоичном коде с дискретностью 10 мм.

Датчик 18 положения ножа ножниц (ДПН) предназначен для фиксации исходного положения ножниц и окончания реза металла. В качестве указанного датчика, могут быть использованы конечные выключатели, кинематически связанные с приводом ножа ножниц.

Пульт 19 ручного ввода программы пореза полосы (фиг. 2) предназначен для выполнения операций управления безупорным остановом полосы металла и представляет собой устройство, позволяющее с помощью клавиатуры набирать номера программ, адресов заданий в программах и сами задания в десятичном коде с разрядностью чисел, например, до пяти.

Кодирующий блок 20 (КБ) является преобразователем десятичного кода в двоичный.

Входы кодирующего блока подключены к выходам пульта ручного ввода программ пореза полосы или к УВМ, а выходы — к входам коммутатора 21 ячеек памяти (КЯП).

Коммутатор 21 ячеек памяти (КЯП) предназначен для поочередной записи набранных на пульте 19 ячеек или поступающих из УВМ заданий посредством выделения признака номера очередного числа (задания), в зависимости от которого через коммутатор ячеек памяти к шинам кодирующего блока 20 подключаются те или иные ячейки блока 22 памяти (БП).

Блок 22 памяти представляет собой устройст во, позволяющее запоминать числа заданий, набранных на пульте 19 или .поступающих из

УВМ. Емкость блока памяти определяется из условий разрядности чисел,и их количества.

Входы блока памяти подключены к выходам коммутатора 21 ячеек памяти.

Коммутатор 23 задания очередного реза (КЗ) своими входами соединен с выходами блока 22 памяти и счетчика 24 задания очередного реза полосы (СОЗ), а выходами — с входным регистром 25 очередного реза (BP) и представляет собой устройство, подключающее,шины записи входного регистра очередного реза к соответствующим ячейкам блока памяти в зависимости от состояния счетчика очередного задания.

Счетчик 24 задания очередного реза полосы — устройство, фиксирующее номер задания в программе, по которому выполняется очерелной рез. Вход счетчика задания очередного реза полосы подключен к выходу датчика 18 положения ножа ножниц.

Входной регистр 25 очередного реза — устройство, позволяющее запоминать одно число (задание) . по которому выполняется очередной рез. Один из входов входного регистра очередного реза соединен с,выходом датчика

18 положения ножа ножниц, а выходы входного регистпа очередного реза подключены ко входам сумматора 26 (С).

Сумматор 26 является арифметическим уствойством, осуществляющим вычитание из числа, хранящегося во входном регистре 25, число, поступающее из измерителя 17 положения, выход котопого подключен ко второму входу сум м а тор а 26.

Генератор 27 тактовой частоты (ГТЧ) подключен к сумматору 26 и задает очередность считывания разрядов .исел сумматором 26.

Преобразователь 28 «код — аналог» (П) подключен своим входом к выходу сумматора

26 и предназначен для перевода дискретного числа в чвоичном коде в аналоговый сигнал.

Выхо. преобразователя 28 код — аналог соединен со входамH коммутатора 29 рольгангов и блока 30 рассогласования сигнала управления.

Коммутатор 29 рольгангов — устройство, коммутирующее аналоговый сигнал с выхода преобпазователя 28 «код — аналог» на входы системы 31 автоматического управления приводами рольга гов (САУП рольгангов) по сигналам датчиков 11, 12, 13, 14, 15, 16 в зависимости от наличия на ро7bI ангах порезаемой.полосы. Выходы указанных датчиков подключены к соответствующим входам коммутатопа 29 рольгангов.

Блок 30 рассогласования сигнала управления — это устройство, выдающее лискретный единичнь1й сигнал на вход реле 32 команды на рез (РК) при малой величине разности между заданием и координатой. поступающей из измепителя 17 положения.

Реле 32 команды на рез — устройство, формирующее команду на рез в системх 33 управления приводом ножниц (САУП ножниц) прп поступлении сигнала с выхода олока 31 рассогласования.

Блок 34 цифровой индикации (УЦИ), размешенный на посту оператопа, подключен к гыхолам входного регистра 25 и измерителя

17 положения и предназначен для индикации очередного задания и текх щей координаты переднего конца порезаемой полосы металла в процессе ее перемещения и останова на участке ножниц.

Устройство паботает следующим образом.

Очередной ввод заланий программ пореза полосы металла производится от управляюiцей вычислительной машины УВМ, phTIIOJIHstющей расчет рационального раскроя полосы металла, или оператором с пульта 19 ручного ввода программы пореза полосы. Из УВМили пульта 19 ручного ввода программы пореза вии с величиной и поляпностью поступающего аналогового сигнала, САУП рольгангов произволят необходимое торможение или реверпвов ание приводов соответствующих рольгангов.

Торможение раската производится до поступления с выхода пвеобразователя 28

«код — аналог» сигнала «О» в САУП рольгангов и блок 30 рассогласования. В блоке

30 рассогласования сигнала управления q пе;.

65 полосы задание, представляющее собой число в десятичном коде, поступает:в кодирующий блок 20, где происходит кодопреобразование числа из десятичного в двоичный код. С выхода кодирующего блока 20 число в двоичном коле поступает B коммутатоп 21 ячеек IIIBмяти. С другой стороны из УВМ или с пульта 19 на вход коммутатора 21 ячеек памяти поступает адрес задания в программе. В соответствии с адресом задания коммутатор 21 ячеек памяти подключает соответствующие шины записи блока 22 памяти. Таким образом, R зависимости от емкости блока. памяти в него может быть записано определенное количество заданий. В соответствии с. состоянием счетчика 24 заданий очередного реза во входной регистр 25 очередного пеза с блока 22 памяти через коммутатор 23 задания очередного реза поступает очередное задание на рез в видечисла в чвоичном коде. Указанное число представляет собой заданную координату пепелного конца полосы металла в момент реза.

Счетчик 24 зачаний очередного реза изменяет свое состояние при выполнении каждого

25 геза по сигналам, поступающим из чатчика 18 положения ножа ножниц. С выхода входного регистпа 25 данное задание поступает на

o îä сумматора 26.

Пои прохождении переднего конца раската

9 плоскости 10 реза ножнчц 5 он попадает в голе звения измерителя 17 положения. С выхола измерителя 17 положения с принятой дискретностью измерения на вход сумматора

26 в двоичном коле поступает изменяющаяся

Фактическая кооп,рината переднего конца раската. В сумматоре 26 происходит вычитание

Фактической координаты из заданной коор".èíàòû Ьыхол входного регистра 25). Сум«атоп 26 может быть построен на принципе

4" гоочевелно считывания разрядов с тактовой

1астотой генератора 27 или комбинационного типа.

Полученная разность поступает в двоичном ко e с выхода сумматова 26 на вход пвеобва45 ".ователя 28 «кол — аналог», где происходит ппеобоазование лискретного изменяющегося

-* сла в аналоговый сигнал. напвимеп +24в.

По сигналам датчиков 11, 12, 13, 14, 15, 16 наличия полосы металла на рольгангах коммутатоо 29 рольгангов коммутпрует аналоговый сигнал с выхода преобразователя 28 «код— аналог» на входы системы 31 автоматического управления приводами тех рольгангов, на которых находится раскпаиваемый раскат и которые необходимо тормозить. В соответст533411 гулируемой чувствительностью происходит преобразование сигнала «О» в дискретный сигнал единичного уровня при наличии сигнала от САУП рольгангов о том, что приводы рольгангов остановлены. Сигнал единичного уровня с выхода блока 30 рассогласования сигнала управления поступает на вход реле 32 команды на рез. Реле 32 команды на рез срабатывает и осуществляет подачу команды на рез в систему 33 автоматического управления приводом САУП нож ниц, после чего выпол няется рез раската. По возвращении ножа ножниц в исходное положение сигнал от датчика

18 положения ножа ножниц поступает на вход счетчика 24 заданий очередного реза и на шину сброса входного регистра 25 очередного реза. Счетчик 24 заданий очередного реза переходит в новое состояние, во входной регистр 25 очередного реза записывается новое задание, отработка которого в устройстве происходит аналогичным образом.

Таким образом, устройство позволяет автоматизировать,процесс управления остановом и порезом полосы металла по задаваемым программам,,повысить точность безупорного останова и существенно увеличить производительность участка пореза металла на блюминге.

Формула изобретения

Устройство управления безупорным остановом полосы металла, содержащее коммутатор рольгангов, входы которого соединены с датчиками наличия полосы на рольгангах, датчик положения ножа ножниц, пульт ручного ввода программы пореза полосы, кодирующий блок, коммутатор ячеек памяти с двумя входами и блок памяти, коммутатор, входной регистр и счетчик заданий очередного реза полосы, сумматор, измеритель положения переднего конца полосы относительно лин ии реза, генератор тактовой частоты, преобразователь «код — аналог», блок рассогласования сигнала управления, реле команды на рез, блок цифровой индикации задания на очередной рез и текущей координаты переднего конца полосы металла относительно оси реза, причем входы упомянутого блока соединены с выходом входного регистра задания очередного реза полосы и измерителем положения переднего конца полосы металла относительно оси реза, отличающееся тем, что, с целью ",âòoìàòèçàöèè управления остановом и порезом полосы металла по программам, повышения точности останова и увеличения производительности участка пореза металла, пульт ручного ввода программы пореза полосы соединен со входом кодируюгцего блока и первым входом коммутатора ячеек памяти, второй вход которого соединен с выходом кодипующего блока, выход коммутагора ячеек памяти через блок памяти соединен с первым входом коммутатора заданий очередного реза, второй его вход соединен с выходом счетчика заданий очередного реза полосы, вход входного регистра очередного реза соединен с выходами упомянутого коммутатора и датчиком положения ножа ножниц; входы сумматора соединены с выходами упомянутого регистра, измерителя положения переднего конца полосы относительно оси реза и генератора тактовой частоты:, вход преобразователя «код — аналог» соединен с выходом сумматора, а его выход соединен со

З0 входами коммутатора рольгангов и блока рассогласования сигнала управления, второй вход которого соединен с системой управления приводами рольгангов, выход упомянутого блока рассогласования через реле команды

Зб на рез соединен со входом системы упра вления приводом ножниц; выход датчика положения ножа ножниц соединен со входом счетчика задания очередного реза полосы.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Леонович А. С. и др. «Точная автоматическая остановка металла, движущегося в потоке с большой скоростью», ж. «Сталь», Ne 6, 45 1970 (прототип).

533411 б с

pi

27

Составитель Г Лызлов

Редактор Е. Шепелева Техред М. Семенов Корректор T. Добровольская

Заказ 2197, 6 Изд. № 1691 Тпранп 1077 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и откргятий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2