Система управления приводом летучих ножниц

Система управления приводом летучих ножниц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О и - -Х К"-И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союэ Советскии

Социалистических

Республин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1Ы777 (21) 2506347/25-27 с присоединением заявки М (51) М. К.

В 23 D 25/16

В 23 D 36/00

Государственный комитет.

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 151180,Бюллетень Мо 42

Дата опубликования описания 15.1080, (53) УДК 521 967

; 3 (088.8) М.Л. Прудков, Г..А.Мирошник, В.Г.Ткаленко и Д.И.Пружанский (72) Авторы изобретеиия

Государственный прОЕктный институт Электротяжхимпроект

Министерства монтажных и специальных строительных работ

Украинской ССР (71) Заявитель (54) CHCTEMA УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ

ЛЕТУЧИХ НОЖНИЦ

Изобретение относится к автоматиза» ции прокатного производства, а именно

:к устройствам для управления летучими

;ножницами, осуществляющими отрезание мерных длин движущегося проката, Известна система упраВления приводом летучих ножниц, обеспечивающая близкий к оптимальному по нагреву синусоидальный закон управления скоростью привода ножниц в периодах между резами, содержащая блок синусоидального управления, датчики скорости и перемещения проката, датчик перемещения ножей и задатчик мерных длин (1) . 15

Недостатком данной системы является невысокая точность отрезания мерных длин. ,Известна система управления приводом летучих ножниц, содержащая пос-20 ледовательно соединенные задатчик мерных длин, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, нелинейный элемент, блок управления приво.дом ножниц, а также датчики перемеще-25 ния ножей и реза, подключенные к двум входам реверсивного счетчика, .датчйк скорости проката, подключенный к блоку управления приводом ножниц, датчик перемещения проката, который под-30 ключен к реверсивному счетчику, и блбк оптимального управления, подключенный к задатчику мерных длин, датчикам скорости и перемещения проката, датчику реза и к блоку управления приводом ножйиц (2) .

Недостатком данной системы является пониженная точность отрезания: мерных длин вследствие шунтирования блоком оптимального управления по мере приближения к зоне реза входа блока управления приводом ножниц со сто= роны подключения нелинейного элемента. . Цель изобретения — повышение точности отрезания мерных длин.

Для осуществления этой цели блок оптимального управления подключен к датчику перемещения ножей и к цифроана. логовому преобразователю.

Блок оптимального управления содержит реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, соединенный с ним, первый и второй сумматоры, соединенные с цифроаналоговым преобразователем, первый и второй управляемые клю« чи, соединенные соответственно с первым и вторым сумматорами, третий и четвертый сумматоры, соединенные соответсвенно с первым и вторым управ778956 ляемыки ключами, пятый сумматор, делитель, соединенный с ним, квадратор, сОединенный с делителем и с цифроаналоговым преобразователем, источник постоянного напряжения, соединенный

"со всеми пятью сумматорами, нуль-ор-ган, соединенный с реверсивным счет чиком, и триггер, соединенный с нульорганом и с первым и вторым управляемыми ключами..

На фиг. 1 йриведена функциональная схема системы; на фйг. 2 — график ско- 1О рости, поясняющий ее работу.

Летучие ножницы 1 с приводом 2 и датчиками перемещения ножей 3 и реза

-4 обеспечиъают разрезание на мерные длины- движущегося проката 5.Привод

2 подключен к блоку 6 упоавления приводом йожниц, который управляется от последовательно соединенных эадатчика 7 мерных длин, реверсивного счетчика 8, цифроаналогового преобразователя 9, нелинейного элемента 10. С прокатом 5 связаны следящие ролики:

ll с датчиками скорости 12 и перемещения 13 проката 5, которые подключе"ны -соответствеиио к блоку 6 управле-. ния приводом йожйиц и к реверсивному g5 счетчику 8. K последйему также под" ключЕны датчики 3 и 4 соответственно перемещения ножей и реза . Блок 14. оптимального управления, которы@ т»акже управляет блоком управления 6 пРИ- 3Q водом ножийц., содержит аоследователь но включенные Реверсйвный счетчик Х5, -подключенный к эадатчику 7 мерных длин, атакже к датчикам 3,4Й 13 соответст. венно перемещения ножей, реза и пере-.,з5 вмещения проката, цифроаналоговйй преОбразователь 16, параллельно" Оедииенные по sxouy две цепй, каждан из котофых состОит иэ пОсяедОВат&льяо Вклю» ченных сумааторов!соответатвенно 17, 18, управляемых кЛючей соответствен- 4О но 19, 20 и сумйаторйв соответственно 21, 22, ъыходй которых подключены соответственно к блоку 6 управленйя приводом ножнйц и к цифроаналоговому преобразователю 9. С задатчиком 45

7 м»ерйИй дййн связан также сумматор, 23, последовательно соединенный с делителем 24, ко ВторОМу вХодУ которого подключен датчик 12 скоростй проката 5, и квадратором 25„ выход кбторбго подключен ко второму входу цифроаналогового преобразователя 16.

Со в горыми входами сумматоров 17, 18, 21, 22 и 23 связан источник постоянного напряжения 26, С выходцы pesepсивйого счетчика 15 связан также нуль-орган 27, вЫход которого подклю- ,чен к пятому входу счетчика 15 и ко . входу триггера ?8, который по второму входу связан с датчиком 4 реза, a: по выходам с управляемыми ключами 60

19, 20. °

Работа сйстемы йрбисходит следующим образом.

В момент окончания реза (точка а на- фиг. 2) по сигналу датчика 4 реза 65 в реверсивный счетчик 8 от задатчика 7 мерных длин вводится заданное рассогласование длины дЬ дь = Ь вЂ” LH1 где L — заданная мерная длина разрезаемого проката 5;

L>- периметр траектории вращения ножей 1 в цикле реза.

По этому же сигналу от задатчика

7 в реверсивный счетчик 15 блока 14 оптимального управления вводится число аЬ/2, а также включается триггер

28 и соответственно управляемый ключ

19, Реверсивный счетчик 8 через цифроаналоговый преобразователь 9 и нелинейный элемент 10 с параболической характеристикой выдает сигнал блоку

6 управления приводом ножниц для снижения скорости привода 2 летучих ножниц 1 с целью отработки рассогласования уА.

Реверсивный счетчик 15 блока 14 через цифроаналоговый преобразователь

16,первый сумматор 17,первый управ- ляемый ключ 19 и третий сумматор 21, выдает на вход блока 6 управления приводом ножниц 2 сигнал, осуЩествляющий регулирование его ускорениями и изменяющийся "в соответствии с алгоритмом

Здесь 4 — С н — текущее рассогласование длины, списывающее в счетчике 15 введенное число — и обраА(.

2 зуемое в сМетчике 15 с помощью датчика 13, Измеряющего перемещение проката 5 - б и датчика 3, йзмеряющего перемещение ножей 1. коэффициент К("„) в выражении (1} образуется последовательно вкЛюченными пятым сумматором 23, делителем 24 и квадратором 25, а его умножение на разность (М вЂ”,p g } осуществляется цифроаналоговым преобразователем 16 благодаря подключению к его. аналого(войу входу выходного сигнала квадратора 25.

Здесь у --скорость проката 5, из- . меряемая датчиком 12, сигнал которого подключается к первому входу делителя 24; Lq = hL + Ьн — ЬР— величина, подводимая ко второму входу делителя

24 от.сумматора 23, к которому подво цятся величины aL - .от задатчика 7 мерных длин, L > — L >- от источника йостоянного напряжения 26; ЬР - йостоянная величина пути перемещения проката 5 при синхронном перемещении ножей 1 с прокатом 5 в зоне в - Р4, фиг. 2;. K - постоянная.

K сумматорам 17 и 21 от источника

26 подводится с противоположными зна- ками величины, пропорциональные максимальному ускорению привода 2 - 6<.

Поэтому при включенном ключе 19 выходной сигнал сумматора 21 равен iraq

778956 ходному сигналу цифроаналогового преобразователя 16.

Этот сигнал подводится ко входу блока 6 управления приводом ножниц, которым регулируется величина ускорения привода 2.. Благодаря этому величина ускорения привода 2 изменяется в соответствии с алгоритмом (1), а его скорость Чн изменяется по близкому к оптимальному синусоидальному закону.

В точке д (фиг. 2) наступает ра- © вентсво а =, счетчик 15 списы е вается на нуль, становятся нулевыми выходы цифроаналогового преобразователя 16, сумматора 21 и прекращается.. изменение скорости V привода 2. I5

Для"последующего увеличения скорости V> (зона б-в, фиг. 2) знак ускорения Е привода 2 должен стать положнтельным, т.е. привод должен начать разгонятьСя. Изменение знака ускоре- Щ ния 5 ввооззммоожжнноо, если в точке б, фиг.2, уменьшить входной сигнал блока 6 управления приводом ножниц со стороны . нелинейного элемента 10 — аЧ, поскольку этот сйгйал противоположен по 2у знаку сигналу Ч от датчика 12 скорОсти проката. При неизменной настройке цифроаналогового преобразователя 9

Рассогласование ь1, отрабатывается с помощью регулятора положения ножей (звенья 8-10) по треугольному графику, при котором перепад скорости привода 2 в точке б, фиг.2 ьЧ превышает перепад скорости дЧ при синусоидйлЬ=. ном графике в этой точке..Поэтому a „ точке б, фиг, 2, величина сйгнала на: З5 выходе нелинейного элемента 10 - aV больше, чем это необходимо.

Для реверса ускорения привода 2 в точке б, .Фиг. 2, нуль-органом 27,. 4Я срабатывающем при нулевом выходе счет- чика 15, отключается триггер 28 и соот. ветствейно отключается первый ключ

19 и включается второй ключ 20. При этом выход цифроаналогового преобразователя 16 переключается со входа блока 6 управлейия приводом ножниц на вход цифроаналогового преобразователя 9 и начинается изменение настройки последнего.

$0

Поскольку ко вторым входам второго и четвертого сумматоров 18, 22 подводятся с противоположными знаками еди- ничные сигналы от источника 26, при включении ключа 20 входной сигнал чет-, вертого сумматора 22 становится рав- 55 ным выходному сигналу цифроаналогового преобразователя 16.

При срабатывании нуль-органа 27 по дается также сигнал на вход реверсив 40 ного счетчика 15, по которому в счетчик 15 вводится часло -, а счетные входы счетчика 15 переключаются со списывания на увеличение введенного числа -ф, т.е. счетчик 15 переходит 45 в режим измерения текущего рассогла- сования АС = - н.

Поскольку при неизменной настройке цифроаналогового преобразователя 9в зоне а- б, фиг. 2, на выходе нелинейного элемента 10 с параболической характеристикой образуется сигнал с.Ч, соответств щий алгоритму ьЧ = дЬ -hg. то при подключении второго выхода блока 14 оптимального управления к аналоговому входу цифроаналогового преобразователя 9 на выходе нелинейного элемента 10 образовывается сигнал hV соответственно алгоритму

l&=4 ai -à то при подключении второго. выходе блока 14 оптимального управления к анало- говому входу цифроаналоового преобразователя 9 на выходе нелинейного элемента 10 образовывается сигнал А) соответсвенно етгоритму!

Изменение задаю@его сигнала дЧ на входе блока б управления приводом в соответствии с алгоритмом (3) в зоне б-в, Фиг. 2, также обеспечивает иэменеййе:скорости привода V в этой зоне по сияусоидальному закону.

Управление приводом 2 по алгорит му (3) в зоне а-б фиг 2, невозможно, Йоскольку в точке а текущее рас4огласование длины aK = О, и сигнал Ч = О, т.е. отработка,.заданного рас согласования aL оказалась бы невозможной.

В точке +, фиг. 2, наступает равенство gR =if., т.е. заданное рассогласование длины д1. приводом 2 отработано и, как следует из выражения (3), сйгнал 5,V становится нулевым. Приводу 2 задается синхронная с прокатом скорость.

Если в точке 8, фиг. 2, заданное рассогласованйе hf. отработано с ошиб« кой, т.е. АС ф yl„то регулятор положения ножей (звечья 8-10) может от рабатывать ошибку(Г6 > at- gg и при достиженйй нажима скорости проката

V. При этом точность отрезания мерных длин повышается.

В точке Р,(, фиг. 2, происходит отрезание мерной длины и далее цикл повторяется.

Таким образом, благодаря подключе- нию блока оптимального управления к датчику перемешения ножей и к цифро- аналоговому преобразователю, а также новой схеме. блока оптимального упРав" ления достигается повышение точности отрезания мерных длин.

Формула изобретения

1. Система управления приводом ле-, тучих ножниц, содержащая последовательно соединенные. задатчик мерных длин, 778956 реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, нелинейный элемент, блок управления приводом ножниц, а также датчики перемещения ножей и реза, подключенные к двум входам реверсивного счетчика, датчик скорости и проката, датчик перемещения проката, который подключен к реверсивному счетчику, и блок оптимального управления,. подключенный к задатчику мерных длин, датчикам скорости и перемещения проката, датчику реза и блоку управления приводом ножниц, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности отрезания мерных длин, блок оптимального управления подклю- чен к датчику перемещения ножей и к 35 цифроаналоговому преобразОвателю.

2. Система по н. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок оптимального .управления содержит реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, соедийекный с яим, первый и второй сум-, маторы, соединенные с цифроаналоговым преобразователем, первый и второй управляеьне ключи, соединенные соответственно с первым и вторым сумматорами, третий и четвертыи сумматоры, соединенные соответственно с первым и вторйм управляемым ключом, пятый сумматор, делитель, соединенный с ним, квадратор, соединенный с делиТелем и с цифроаналоговым преобразователем, источник постоянного напряжения, сое диненный со всеми пятью сумматорами, нуль-орган, соединенный с реверсивным счетчиком, и триггер, соединен-ный с нуль-органом и с первым и вторым управляемыми ключами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ф 3581613, кл,83-76, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2476049/27, кл. B 23 D 25/16, 1977, 778956

Составитель В.фирсов

Редактор О.Колесникова Техред T.Ìàòî÷êà Корректор Н. Бабинец

Заказ 7904/12 . Тираж 1160 . Подписное

B IHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП .Патент, г. Ужгород, ул. Проекная, 4