Устройство для автоматического центрирования полосы

Устройство для автоматического центрирования полосы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05, 11.80 (21) 3001726/22-02 (Яф) М.Кд з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

В 21 В 37/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (531 УДК 621. 771.

° 061 (088. 8) .Опубликовано 30.05,82, Бюллетень Мо20

Дата опубликования описания 30.05. 82

И.Н.Быков,.Ю.В.Бреславский, A.Ý.ÄðîçíÝH, Г.А.Шалаев, Н.Т.Дудин, P Ñ.Калимуллин !,;

Г.Н.Румако, А.П.Белоусов, В.И.Абрамен о - н В.И.Вовк (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ЦЕНТРИРО ВАНИ Я ПОЛОСЫ

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов в металлургических производствах и может быть использовано на непрерывных агрегатах травления, горячего цинкования, алюминирования и т.п., т.е. там, где ставится задача центрирования полосы по оси агрегата на отдельных участках.

Известно устройство для определения положения полосы с использованием датчиков инфракрасного излучения при сканировании на приемники излучений. Устройство основано на определении положения полосы по разности длительности импульсов, снимаемых с приемникоВ fig.

Известно устройство для определения величины отклонения центра Ферромагнитного листового материала от заданного направления, содержащее. две соосные измерительные катушки, расположенные вблизи продольных кромок листового материала и перпендикулярные им. Эти измерительные катушки связаны через выпрямитель с дифференциальным органом, вырабатывающим сигнал, пропорциональный откло нению оси полосы от оси агрегата (23.

Известные устройства имеют тот недостаток, что вырабатывают управляющие воздействия не -только в случае смещения полосы, но также и при одностороннем расширении и сужении полосы в пределах допуска, в том числе и при наличии неровностей кромки полосы, В этом случае выходным сигналом датчиков устройства будет . сигнал ложного смещения полосы, вырабатываемый устройством в случае расширения и сужения полосы в пределах допуска, в том числе и при наличии неровностей кромки полосы.

Сигнал ложного смещения. полосы, поступая по цепи обратной связй в управляющие устройства, вырабатывает управляющее воздействие, пропор. ционально сих налу ложного смещения р внося дополнительные смещения полосы и вызывая нежелательные колебательные процессы при движении полосы, что приводит к увеличению динамической ошибки слежения. Если учесть, что допуск на ширину полосы может быть достаточно большим, в частности, на непрерывно-травиль" ных агрегатах допуск на ширину полосы составляет 30 мм при ширине .полосы 1000 мм, и расчетная дина-.

931253 мическая точность центрирования рассматриваемых устройств находится в пределах 1+4 мм, то ясно, что необходимо одновременно производить анализ положения обеих кромок полосы относительно оси агрега- 5 та, выявляя сигналы ложного смецения полосы и блокируя их.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является уст- 10 ройство для автоматического центрирования полосы, содержащее фотодатчик среднего положения полосы, фотодатчик смещения полосы, управляющее средство, выполненное в виде 15 электронного усилителя электромеха1нического преобразователя, гидроуси лителя, гидропривода и центрирующий орга)н Г33 .

Недостатком известного устройства 20 является то, что управляющее воздействие вырабатывается,не только при смещении полосы, но и в случае ложного смещения полосы, что приводит к дополнительным смещениям полосы 25 относительно оси агрегата, возникновению колебательных процессов при движении полосы и снижению динамической точности центрирования. устройство имеет ограниченное при-30 менение, так как воздействие может быть передано только на моталку или разматыватель. При необходимос- . ти центрировать полосу на любом дру-, гом участке, напр™р, перед дисковы- 5 ми ножницами,.передача воздействия на привод разматывателя приводит к транспортному запаздыванию при отработке.сигнала смещения и, как следствие, вызывает дополнительные коле-. ательные процессы и динамические 40 ,ошибки.

Кроме того, учитывая случайный характер распределения величины рас" . ширения или сужения полосы в пределах поля допусков, необходимо двух- .45 сторанее непрерывное слежение эа кромкой полосы, с целью своевременного выявления сигналов ложного смещения полосы.

Цель изобретения — повышение точности центрирования и устранение колебательных процессов.

Указанная цель достигается тем, что устройство для автоматического центрирования полосы, содержащее фотодатчик среднего положения полосы, датчик смещения полосы, управляющий блок, выполненный в виде. электрон- ного усилителя, электромеханического преобразователя, гидроусилителя, 60 гидропривода, и центрирующий орган, дополнительно содержит четыре пары фотореле, три блока IlàìÿòH, блок логического сравнении, включаюций элементы И и ИМИ, два реле блокировки и дополнительное управляющее средство, причем входы блока сравнения связаны с выходами фотореле и выходами блока памяти, а выходы его соединены с реле блокировки и с входами управляюцих средств, гидроприводы которых соединены с центрирующим органом.

На фиг.l изображена структурная схема устройства) на фиг.2 - кинематическая схема устройства; на фиг.3 —схема установки фотореле.

Обозначения на фиг.1-3:

В,,) - номинальная (минимальная) ширина полосыу

В е — текуцее значение ширины полосы в данный момент;

BpI — максимальная ширина полосы;.

, п — половина допуска на ширину полосы;

0 „И 96ОЗ,1 — расстояние между осями фотореле; расстОяние От Оси ФОТОреле до линии среза;

Sypp минимальная и максимальи В„ „„ ная (с учетом допуска) ширина обрезаемой кромки;

Ве,„, - ширина полосы после обрезания. . Устройство содержит блоки 1--3 памяти констант, блок логического сравнения, включающий элементы И

4-21, элементы ИЛИ 22-24, два реле

25 и 26 блокировки, управляющее .средство 27 для управления движением центрирующих роликов 28, управляюцее средство 29 для управления двиГ жением каретки 30, причем управляющие средства включают в себя электронные усилители 31 и 32, электромеханические преобразователи 33 и

34, гидроусичители 35 и 36, гидроприводы. 37 и 38, две пары фотореле

39 и 40.. для контроля за кромкой полосы 41 при ширине полосы, равной номинальной (минимальной) В=Вне(1„) две пары фотореле 42 и 43 для слежения за кромкой, полосы при ширине

В„в „1„„1<В4В,„ ц„ одну пару фотореле

44 среднего положения, причем фотореле 39 и 40 установлены в неподвижной секции 45, жестко связанной с рабочим органом 46, представляющиМ дисковые ножницы. Выходы фотореле 39, 40, 42-44 связаны по цепям обратной связи с входами элементов И 4-11 и 13-19 блока логического сравнения, Устройство работает следующим образом.

Предварительно производится центри- рирование каретки относитепьно осН агрегата с помощью фотореле 44 среднего положения до получения комбинации выходных сигналов "01" (режим работы всех фотореле — всветлую) и осуцествляется подвод центрирующих

931253 роликов 28 и фотореле 42 и 43 к кромке полосы до тех пор, пока не будет получена комбинация выходных сигналов фотореле 42 и 43 в виде кода

1001, что соответствует центрированному положению полосы в режиме "Нор- 5 ма". В этом случае ось полосы будет совпадать с осью агрегата с ошибкой, не превышающей величины 8as (a.

Комбинации выходных сигналов фотореле 39 и 40 будут в виде кодов 1001,)0 если ширина полосы равна минимальному значению, т.е. В= "Виол, или 0000, если В>Вном+Е8„. . . mtn

Затем производится пуск агрегата, после чего осуществляется непрерывный контроль состояний фотореле 39, 40 и 42-44 путем сравнения с задающими воздействиями, которые вводятся в систему в виде констант из блоков

l-3 памяти констант, причем каждый из блоков 1-3 памяти констант хранит константы для сравнения с выходными сигналами фотореле 39, 40 и

42 соответственно. Количество всех возможных комбинаций выходных сигналов фотореле 39, 40 и 42-44 соответствует количеству констант, хранящихся в блоках 1-3 памяти констант.

Выходные сигналы фотореле 39, 40, 42-44, представленйые двоичным ко- 3 1 дом, по цепям обратной связи поступают на входы элементов 4-11 и .13-19 сравнения, где поразрядно сравниваются с задаюцими воздействиями, т.е. с константами блоков 1-3 памяти констант.

В случае невозмуценного движения полосы при ширине полосы В=В 0щ0,„„1 срабатывают элементы И 4 или И 9, сигналы с выхода которых поступают 4Q на вход элемента ИЛИ 22, связанного с реле 25 блокировки, контакты реле 25 размыкаются, блокируя передачу сигнала в управляюцее средство.

50

Сигнал блокировки управляющего воздействия вырабатывается и при одностороннем сужении цолосы, в этом случае он подается на вход элемента ИЛИ 22 с выхода элемента И 14.

При двухстороннем сужении полосы срабатывает элемент И 10 И сигнал

П<< сведения центрируюцих роликов

28, пройдя через замкнутый контакт реле 25, поступает на вход управ- 55 ляюцего средства 27. Аналогично при двухстороннем и одностороннем расширении полосы срабатывают элементы И 6 и 11-13 и сигнал U разведения центрируюцих роликов 28, 60 пройдя через элемент ИЛИ 23 и замкнутый контакт реле 25, поступает на вход управляюцего средства 27.

При расширении полосы производится лишь разведение центрируюцих 65 роликов 28 без воздействия их на полосу.

В случае смещения или переноса полосы необходим одновременный анализ состояния пар фотореле 39, 40, 42 и 43 ° При этом срабатывают элементы И 15 и 16, элементы И 7 и 8, сигналы с выхода которых подтверждают тенденцию к смецению или переносу полосы, и элементы И 20 и 21, при этом на выходе элементов И 20 и

2l вырабатываются сигналы U„ или U

;перемещение каретки 30 влево или вправо. Цейтрируюцие ролики 28, установленные на каретке 30, перемецаясь вместе с ней, воздействуют непосредственно на полосу, сдвигая ее влево или вправо, оставаясь при этом неподвижными относительно каретки.

Одновременно с выхода элементов И 20 или 21 сигнал Up, или Пя, пройдя через элемент ИЛИ 24, подается в реле 26 блокировки, размыкая его контакты с целью предотврацения подачи управляющих сигналов U„ Hëè Utt, вырабатываемых элементами И 18 и 19 в процессе отработки сигналов смещения или перекоса полосы. При отсутствии же сигналов блокировки, поступающих в реле 26 с выхода элементов И 17 и ИЛИ 24, контакты реле

26 замкнуты и для возврата каретки к ее центрированному.положению с выхода элементов И 18 и 19 подаются сигналы U и tJ возвращающие карет-. ку в центрированное положение после отработки сигналов или перекоса полосы, Фотореле 39 и 40, установленные в неподвижной секции 45, жестко связанной с рабочим органом 46,. представляющим дисковые ножницы, осуществляют непрерывный контроль за положением кромки при ширине пслосы В=Вн0м щ;„ и в случае сужения или смещения полосы, когда ширина В д.,„ кромки становится меньше предельно допустимой величины Врез,„-„, элемент И 5 вырабатывает сигйал "Останов агрегата".

Сигналы сведения tJt- и разведения Пр э центрирующйх роликов 28 с выхода элементов И 10 и ИЛИ 23 поступают в управляющее средство 27, приводящее в движение центрирующие ролики 28. (Управляющее средство 27 соcTGHT из электронного усилителя

31, электромеханического преобразователя 33, гидроусилителя 35, гидропривода 37).

Сигналы U> и Utt перемещения каретки 30 с выхода элементов И 20 и

21 или с выхода элементов И 18 и 19. поступают в управляющее средство 29, состоящее из электронного усилителя 32, электромеханического преоб- разователя 34, гидроусилителя 36

931253 и гидропривода 38. Гидропривод 38 приводит в движение каретку 30.вместе с центрирующими роликами 28, воздействующими на полосу 41 Выходные сигналы фотореле 39, 40 и

42-44, представленные двоичным кодом, поступают по цепям обратной связи для поразрядного сравнения с задающими воздействиями, хранящимися в блоках 1-3 памяти констант.

Реализация устройства позволяет )О повысить точность центрирования поло сы, устранить нежелательные колебательные йвления при движении полосы. Это,в свою очередь, позволяет . уменьшить ширину обрезаемой кромки и увеличить выхрд годного металла.

Экономический эффект от внедрения устройства в цехе холодной прокатки составит"361 тыс.руб.,для двух не.прерывно-травильных агрегатов. 20

Формула изобретения

Устройство для автоматического центрирования полосы, содержащее фо» тодатчик среднего положения полосы, датчик смещения полосы, управляющий блок, выполненный в виде электронного усилителя, электромеханического преобразователя, гидроусилитжя, гидропривода, и центрирующий орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности центрирования и устранения колебательных процессов, оно дополнительно содержит четыре пары фотореле, три блока памяти, блок сравнения, содержащий элементы Й и ИЛИ, два реле блокировKH H дополнительное ..управляющее сред ство, причем входЫ блока сравнения соединены с выходами фотореле и выходами блока памяти, а выходы его соединены с реле блокировки и с входами дополнительных управляющих средств, гидроприводы которых соеди- нены с центрирующим органом..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРР. Ю 2046553, кл. В 21 В 37/00; 1971.

2. Заявка Франции 9 2233596, кл. В 21 В 37/00, 1973.

3. Производства крупных машин.

Сб. статей. Под ред. T.Ë.Õèìè÷à.

Прокатное оборудование, вып.17, ч.2.

М., "Машиностроение", 1968.

93l253

97ир. 3

Составитель -В.Этинген

Редактор С.Крупенина . Техред Ж. Кастелевич Корректор Г.Огар

Заказ 3596/7 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4