Устройство управления мерным резом проката

Устройство управления мерным резом проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (ti)927422

>

C (61) Дополнительное к авт. свмд-ву(22)Заявлено 21.04.80 (21) 2911300/25-27 с присоединением заявки №(23) Приоритет-Опубликовано 15.05 82 ° 61оллетеиь № 18

Дата опубликования описания 15.05.82 (51)M. Кл.

Гооударотшиый коиитет

СССР

В 23 0 25/16 (53) УДК 621.967. . 3 (088. 8) по делам изобретений и открытий

И. Л. Прудков ."., . ..;, .:;, ;; .

1 !

Государственный проектный институт ).".Электротяжхимпроектн (72) Автор изобретения (71) Заявитель

°; !. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МЕРНЫИ РЕЗОМ

ПРОКАТА

Изобретение относится к обработке ме аллов давлением и может быть использовано для управления приводами механизмов резки станков и агрегатов с мерной порезкой проката на ходу.

Известно устройство управления мерным резом проката на ходу, содержащее эадатчик мерных длин, цифроаналоговый позиционный регулятор, блок синусоидального управления и ограничитель длины (1j, Недостатком устройства, реализующего синусоидальчую диаграмму скорости привода летучих ножниц в интервалах между резами, является, как показали результаты цифрового моделирования, появление динамической погрешности перед резом в отработке заданного рассогласования длины и толчков тока. Это объясняется наличием инерционности контура скорости и запаз,дыванием в отработке изменяющегося синусоидального задающего сигнала скорости, поступающего с выхода регу лятора положения, так как во второй половине цикла отработки заданного рассогласования длины формирование синусоидальной диаграммы скорости у известного устройства осуществляетS ся регулятором положения.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства управления

1О мерным реэом проката на ходу.

Для достижения поставленной цели устройство управления мерным реэом проката на ходу, содержащее эадатчик мерных длин, цифроаналоговый пози"

15 ционный регулятор блок синусоидаль"

1 ного управления и,ограничитель длины, снабжено селектором сигналов, первый вход и выход которого электрически соединены, соответственно, с выходом и со входом цифроаналогового позиционного регулятора, а второй и третий входы — с выходами блока синусоидального управления, при этом вход блока . синусоидального управления электри92 7422 чески соединены с выходом задатчика .мерных длин.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства управления мерным резом проката на ходу; на фиг,2 тахограммы, поясняющие принцип работы устройства.

Привод 1 летучих ножниц 2 управляется цифроаналоговым позиционным ре" гулятором 3, который(электрически 10 соединен с задатчиком 4 мерных длин и блоком 5 синусоидального управления.

Регулятор 3 состоит из реверсивного счетчика 6, цифроаналогового преобра" зователя 7„ r> o o ecKoro eob 3o-15 вателя 8, ре1-улятора 9 скорости и си лового преобразователя 10, содержащего регулятор тока привода 1, а также датчиков 11-14 обратных связей соответственно по скорости и положению у1 ножниц 2, по скорости и перемещению проката 15, датчик реза 16. Блок 5 синусоидального управления состоит из реверсивных счетчиков 17-19, цифроаналоговых преобразователей 20-22, ы последовательно включенных сумматора 23, делителя 24, квадратора 25, который подключен своим выходом к аналоговому входу цифроаналоговых преобразователей 21 и 22, цифровой зо вход которых подключен к выходу реверсивных счетчиков соответственно 18 и 19, а также RS-триггеров 26-28 нульоргауов 29 и 30, схемы 31 совпадений, дискриминатора 32 чисел, источника 33 опорного напряжения. Задатчик 4 мерных длин электрически;, соединен с ограничителем 34 длины, два выхода которого электрически соединены с блоком 5 синусоидального управления.

Цифроаналоговый позиционный регулятор

3 и блок 5 синусоидального управления электрически соединены с селектором

35 сигналов.

Выход цифроаналогового преобразователя 21 подключен к аналоговому входу цифроаналогового преобразователя 7 и корректирует входной сигнал регулятора скорости 9, подаваемый от параболического преобразователя 8. Выход цифро. аналогового преобразователя 22 под-; ключен ко второму входу силового преобразователя 1О, являющегося вторым входом регулятора тока привода 1.

Счетные входы счетчиком 17-19 под55 ключены к датчикам 12 и 14 перемещения ножниц 2 и проката 15, задающие входы счетчиков 17 и 19 подключены соответственно к первому и второму

4 выходам ограничителя 34 длины, а уп- равляющие входы этих счетчиков подключены к датчику 16 реза, к которому также подключен вход сброса счетчика 18. К счетным входам счетчиков

17-19 по схеме И подключен выход триггера 26, ко входу сброса счетчика 19 подключен выход триггера 28, а выход триггера 27 подключен к управляющему входу селектора 35 сигналов. Задающие входы селектора 35 сигналов подключены к выходам счетчиков соответственно 17 блока 5 и 6 регулятора 3. Выход селектора 35 сигналов подключен к цифровому входу цифроаналогового преобразователя 7 регулятора 3.

K S-входу .триггера 26 подключены по схеме И выходы нуль-.органа 29 и .дискриминатора 32 чисел. Выход последнего также подключен по салеме И с датчиком 16 реза к S-входу триггера 27, R-вход которого вместе с R"входом триггера 26 подключены к выходу схемы 31 совпадений. S- u R-входы триг-. гера 28 подключены соответственно к выходу нуль-органа 30 и к датчику 16 реза.

Входы .нуль-органов 29 и 30 подклюцены соответственно к выходу счетчика 19 и счетчика 6, к которому также подключен первый вход схемы 31 совпадений. Второй вход последней под0 ключен ко второму выходу ограничителя 34 длины. Первый и второй входы дискриминатора 32 чисел подключены соответственно к задатчику 4 мерных длин и к первому выходу ограничителя

34 длины, к которому подключен также цифровой вход цифроаналогового преобразователя 20. Выход последнего вместе с источником 33 опорного напря>кения подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 23.

Вход делимого делителя 24 подключен к датчику 13 скорости проката 15.

Последний вместе с датчиком 14 перемещения проката 15 механически связаны с измерительными роликами 36.

На фиг. 2 приведены тахограммь>

37 39 привода 1, которые соответствуют отрезанию мерных длин > „-, где

L< („< < 4>(P „-Р > — точки реза}, Работа устройства происходит следующим образом.

В момент окончания реза (точка о на тахограммах фиг. 2) по сигналу датчика 16 реза в реверсивный счетчик 6 цифроаналогового позиционного регулятора 3 от задатчика 4 мерных

Последние тождественны синусоидальным функциям соответственно .1 = -А cos, (4) у6

Ф

Ч„= V — В-sin—

У Е» (5)

Ь„ и описывают синусоидальные графики тока и скорости привода 1 летучих 4> ножниц 2 (фиг. 2).

В выражениях (2) — (5), где -К, :К вЂ” постоянные; L = д Ь + L „, Ь; = L > — Ь о- участки соответственно

Н4 И мерной, длины Ь и траектории ножниц 50 на которых производится отработ" ка рассогласования длины дЬ (I, <задается источником опорного напряжения 33, а Ь „ - образуется суммато 1- дL» 7 gL 55 ром 23) A = К вЂ” - В =Ti.—. ——

t » %

L 2 Ь< 2 амплитуда графиков тока и скорости привода l.

5 92742 длин вводится. заданное рассогласование длины д4= 4-Ьн, (1) где 4 - мерная длина проката 15;

1 Н - периметр траектории ножей в цикле реза.

Обработка заданного рассогласования 61, (1) производится цифроаналоговым позиционным регулятором 3, воздействующим на привод 1 с .помощью 10 датчиков 14 и 13 обратных связей по перемещению .6 и скорости V проката

15 и 12, 11 по положению .Сн и скорости V< ножниц 2.

Блок 5 синусоидального управления 15 осуществлявт -коррекцию выходного сиг. нала цифроаналогового преобразователя 7 и соответственно задающего сиг нала регулятора скорости 9 со стороны регулятора полоиения ножниц 2, и 20 одновременно образует задающий сигнал, тока привода 1 на входе силового преобразователя 10 таким образом, что ток (ускорение) привода 1 и скорость

VH ножниц 2 изменяются в функции от--25 рабатываемого текущего рассогласова- ния длины д .6 = 8 — - EН согласно выражениям

V "- дЬ . 1 = -K - — - — д », (2) з0 7

2 6

Для того, чтобы при отрезании мерных длин L превышающих граничную, перегрузки и нагрев привода 1 не увеличивались, соответствующие тахограммы 39 (фиг. 2) должны быть подобны граничной тахограмме 38, а их уско" ряющие ветви 5 "- 8 сдвинуты на период стоянки привода 1, д - б". Подобие тахограмм 38 и 39 обеспечивается, в результате ограничителя 34 длины.

Сигнал его первого выхода пропорционален числу д Ь такому, что д Ь = лЬ, если L < 1,75Ьи1+ L д "= 0,88Ьнл, если L> 1,75ЬН4+ lq

Величины Ь = 1,75I,H„+ LH и ьЬ = 0,88Ь11л соответствуют граничной тахограмме

38 (см. фиг. 2) . Таким образом, на первом выходе ограничителя 34 повторяетсяя выходной сигнал эадатчи ка 4 мерных длин д Ь (1), пока мерная, длина L не достигнет граничного зна" чения, но затем остается постоянным и равным граничной величине дЬ, пока мерная длина превышает граничную.

Сигнал на втором выходе ограничителя 34 всегда вдвое меньше сигнала на его первом выходе. Контроль превышения мерной длиной граничного значе" ния осуществляется дискриминатором

32 чисел, сравнивающего сигналы эадатчика 4 мерных длин AL и ограни» М. чителя 34 длины дЬ . Если дЬ > дL то на выходе дискриминатора 32 появляется сигнал, который дает разрешение на включение по сигналу датчика а реза 16 триггера 27 и соответственно на подключение селектором 35 к цифроаналоговому преобразователю 7 выхода реверсивного счетчика 17. Если ие д Ь Ь L,. т.е. мернал алина не пре» вышает граничную, на выходе дискриминатора 32 сигнал отсутствует, триггер

27 не включается и селектором 35 к цифроаналоговому преобразователю 7 подключен реверсивный счетчик 6.

По сигналу датчика реза 16 (точка

4 тахограммы 37-39, фиг. 2) в реверсивные счетчики 6, 17 и 19 вводятся числа соответственно дЬ, д Ь, д Ь /2.

С помощью датчиков 14 и 12 перемещения проката 15 и положения ножниц 2 счетчики 6, 17- 19 формируют на своих выходах в первой половине цикла (участки а -5 тахограмм 37-39, фиг. 2) сиг" налы соответствующие величинам дЬд f,д L -д f,, д C, -д.1„На участках g - 5 тахограммы 37-39 (см, фиг.21

7,92742 текущее рассогласование длины А Р тождественно д 1 . У тахограмм 37 и 38, для которых мерные длины не превышают граничную, это тождество сохраняется на всех участках. У тахограммы 39, при мерных длинах, превышающих граничную, на участке о — б" текущее значение Ь Й остается неизменным, так как в точке b от нуль-органа 29 срабатывает триггер 26, Запрещающий отсчет 16 счетчиками 17-19 сигналов датчиков

12- 14. В точке о" величина л. становится равной рассогласованию уменьшенному на число (ь 1. - 1,75LH, ), т.е. соответствует значению д 0 при граничной длине (тахограмма 38).

В точке о" производится сброс триггеров 26 и 27 по сигналу схемы совпадений 31, поскольку число на выходе счетчика 6 становится равным граничной величине д.Е+ (2 на втором выходе ограничителя 34 длины).

При этом по сигналу с инверсного выхода триггера 26 вновь разрешается отсчет счетчиками 17- 19 сигналов дат- zg чиков 12 и 14 и текущего рассогласования А .Р, а при исчезновении сигна" ла на выходе триггера 27 селектором

35 производится подключение к цифроаналоговому преобразователю 7 вместо счетчика 17 счетчика 6, контролирующего отработку заданного рассогласования длины ьЕ. Благодаря этому, обеспечивается необходимая точность отрезания мерных длин L проката 15.

Триггеры 26 и 27 включаются лишь при мерных длинах, превышающих граничную, и предназначены для обеспечения подобия тахограмм 38 и 39 (cM. Фиг, 2).

Величины (ЬХ, — Ь Я, либо, L - ь Р) „ формируемые на выходе счетчиков соответственно 6 и 17, являются цифровым сомножителем алгоритма (3) (послед" няя используется при мерных длинах, превышающих граничную, на участке

0 -б - В" тахограммы 39, Фиг. 2 на участке о"- Ь тахограммы 39 эти ве личины равны между собой1, Остальные сомножители алгоритма (3) Формируют ». V ся 6й " счетчиком 18, К(- )

1.;; . 59 последовательно включенными цифроаналоговым преобразователем 20, сумматором 23, делителем 24 и квадратором 25. Перемножение цифровой Ь и аналоговой K() величин производит- 5

+L„ ся цифроаналоговым преобразователем 21; а аналоговый выход последнего

2 8 умножается на цифровую величину (Ь, -ь f), либо (iL - дР) цифроаналоговым преобразователем 7. Извлечение корня иэ полученного результата по алгоритму (3) производится парабо" лическим преобразователем 8.

6L

Цифровая величина ьУ, 2 формируемая на выходе счетчика 19, является цифровым сомножителем алгоритма (2), аналоговый сомножитель ко.

V торого К„(— ) образуется теми же, L что и у алгоритма (3) последовательн но включенными звеньями 20, 23-25.

Перемножение сомножителей по алгоритму (2) осуществляется цифроаналоговым преобразователем 22, выходной сигнал которого является задающей величиной .регулятора тока привода 1.

Одновременно управлением с помощью задающих синусоидальных сигналов по алгоритмам (2) и (3) соответственно регулятором тока привода 1 в силовом преобразователе 10 и регулятором скорости 9 достигается уменьшение динамической погрешности в отработке заданного рассогласования длины (1) и исключение толчков тока при выходе ножниц 2 перед резом на установившуюся скорость U, поскольку при этом исключается влияние инерционности контура скорости привода 1.

В точках В тахограммы 37-39, Фиг. 2, т.е. по окончании отработки заданного рассогласования длины ь L (1), необходимо снять выходной сигнал цифроаналогового преобразователя

22, являющийся задающим сигналом динамического тока (Z) привода 1. Снятие сигнала (Z) производится гашением счетчика 19 с помощью. триггера 28, который срабатывает от нуль-органа

30 при нулевом выходе счетчика 6, т.е. в точках Ь тахограмм 37-39, Фиг, 2.

При этом ножницы 2 выходят на установившуюся скорость V, синхронную со скоростью проката 15. После реза (точки g тахограмм 37-39) триггер 28 сбрасывается датчиком реза 16 и цикл повторяется.

Таким образом, за счет дополнения устройства селектором сигналов, а (также новых электрических связей между ним цифроаналоговым позиционным регулятором, блоком синусоидального управления и задатчиком мерных

Формула изобретения

9 92 длин исключается динамическая погрешность в отработке рассогласования длины, чем повышается точность работы.

Устройства управления мерным резом проката на ходу, содержащее задатчик мерных длин, цифроаналоговый позиционный регулятор, блок синусоидального управления и ограничитель длины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности. работы, 7422 10 оно снабжено селектором сигналов, первый вход и выход которого электрически соединены, соответственно, с выходом и со входом цифроаналогового позиционного регулятора, а второй и третий входы - с выходами блока синусоидального управления, при этом вход блока синусоидального управления элект" рически соединен с выходом задатчика

1D мерных длин, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

11. Заявка И 2613088/27, кл. В 23 D 25/16, 03.05.78.

927422

Составитель В. Маслов

Редактор Н. Шильникова Техред И. Гайду Корректор Г. Orap

Заказ 3080/15 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4