Система автоматического регулирования толщины покрытия жести

Номер патента: 1341618

Авторы: Арынгазина, Критский, Матюхин, Савченко, Цхай

Есть еще 5 страниц.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

8 А ЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТ А СКОГО РЕГУЛИИЯ ЖЕСТИ тся к устройрования про" анесения пок- агрегатах(4 (7 орское объеди бюронения(72) азина,Критский енияипени т П.А. (53) (56) кач ния дос ейс о ины ого луже7, Маггаетс ия за ния,нито 1978 спор 1, 8 равле ни стема жения,УГПИ Тяж регулиров хнический т ромэлектро 00 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИОАН ИЕ ТОРСНОМУ СВ 4015220/22-0224.12.8530,09,87. Бюл, Р 36Особое проектно-конструНаучно-производственногЧерметавтоматика"В,Л,Савченко, Ш,М,Арынгатюхин, А,В,Цхай и 0.М,621,771.23.08(088.8)Агрегат электролитическТехнический отчет. Т. 1орск: ПНУ Главэлектромо томатического уия процессом лучет, Харьков:оект, 1983.(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧ РОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТ (57) Изобретение относ ствам контроля и регул цессов электрического рытий, в частности на электролитического луж Цель изобретения - новь ва и точности регулиров покрытия жести, которая путем увеличения быстро счет учета величины тра запаздывания. 2 з.п, ф7 1341 н девятого компараторов, а первыевыходы этих компараторов соединенысоответственно с вторыми входами управляющими) двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого и пятнадцатогоключей, второй выход шестого компаратора соединен с третьим входом пя,того блока интегрирования, второйвыход которого ссадинен с вторым входом второго компаратора, второй выход седьмого компаратора соединен свторым входом второго блока интегри 618 18рования, а второй выход последнегосоединен с вторым входам третьегокомпаратора, второй выход восьмогокомпаратора соединен с вторым входомтретьего блока интегрирования, второйвыход которого соединен с вторым входом четвертого компаратора, второйвыход девятого компаратора соединенс вторым входом четвертого блока интегрирования, второй выход которогосоединен с вторым входом пятого компаратора.Редакт орректор М,Максимишинец 34/51 ВНИИПИ Госу по делам 113035, МоТираж 863арственного комитета СССизобретений и открытийва, Ж, Раушская наб.,исно а о из в одс тв енн о-полиграфиче ское предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 41 134Изобретение относится к устройствам контроля и регулирования процессов электролитического нанесения покрытий, в частности на агрегатах электролитическоголужения жести.Целью изобретения является повьшение 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 Аиг, 3 - блок моделирования транспортного запаздывания (детально), на Аиг, 4 - структурная схема, системы автоматическогорегулирования толщины покрытия жестибез настройки модели; на Аиг, 5структура системы автоматическогорегулирования толщины покрытия с подстраиваемой моделью, на Аиг, 6 - переходный процесс в системе автоматического регулирования толщины покрытия, принятой за прототип; на Аиг,7 -переходный процесс в системе автоматического регулирования толщины покрытия, структурная схема которойпредставлена на фиг, 5, а блок-схема - на Аиг, 1 (период регулированияи настройки модели); на фиг, 8 -переходный процесс в системе автоматического регулирования толщины,структурная схема которой представлена на Аиг, 5, а блок-схема - наАиг. 1 (период регулирования, когдамодель настроена и адекватна объекту),Система автоматического регулирования толщины покрытия жести содержит (фиг, 1) задатчик 1 толщины покрытия, задатчик 2 ширины полосы, датчик 3 скорости полосы, регулятор 4толщины покрытия, регулятор 5 токалужения, 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 датчика3 скорости полосы соединен с вторымвходом регулятора 4 толщины покрытия,выход которого соединен с первым входом регулятора 5 тока лужения, выходпоследнего соединен с входом силового преобразователя 6, первый выходкоторого соединен с электродами 7гальванической ванны, а второй выходсилового преобразователя 6 соединен 16782с вторым входом регулятора 5 токалужения, четыре сумматора 9-12, дваключа 13 и 14, два блока 15 и 16 ум- .ножения, компаратор 17, блок 18 задания константы, модель 19 объекта ре"гулирования, модель 20 датчика толщины покрытия, блок 2 1 запаздывания,первый блок 22 интегрирования и индикатор 23, причем выход задатчика1 толщины покрытия соединен с первымвходом первого сумматора 9, второйвход 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 ключа14, первый и второй выходы второгосумматора 10 соединены соответственно с третьим и четвертым входами регулятора 4 толщины покрытия, пятыйвход которого соединен с первым выходом компаратора 17, второй и третий выходы компаратора 17 соединены 26 с управляющими входами первого 13 ивторого 14 ключей, первый вход компаратора 17 соединен с выходом блока18 задания константы, третий выходсилового преобразователя 6 соединен ЗО с входом модели 19 объекта, выходкоторого соединен с первым входом,модели 20 датчика толщины покрытия, авторой вход последней - с выходомвторого блока 16 умножения, первыйвход блока 16 соединен- с четвертымвыходом силового преобразователя 6,первый выход модели 20 датчика толщины покрытия соединен с первым входом блока 2 1 запаздывания, второй вы О ход модели датчика 20 толщины покрытия соединен с вторым входом третьего сумматора 11, а первый вход последнего соединен с первым выходом блока21 запаздывания, второй выход кото рого соединен с вторым входом четвертого сумматора 12, а третий выходблока 2 1 запаздывания соединен с первым входом первого блока 15 умножения, второй вход которого соединен бо с выходом четвертого сумматора 12,выход первого блока 15 умножения соединен с входом первого блока 22 интегрирования, а выход последнего - свторым входом второго блока 16 умножения, первый. выход датчика 8 толщины покрытия соединен с вторым входомкомпаратора 17, второй выход датчика8 соединен с информационным входомпервого ключа 13, третий выход дат 1341чика 8 толшины покрытия соединен спервым входом четвертого сумматора12, а четвертый выход этого датчика8 соединен с индикатором 23, выходтретьего сумматора 11 соединен с информационным входом второго ключа 14,Регулятор 4 толщины покрытия содержит (фиг, 2) пятый сумматор 24,третий ключ 25, интегрально-дифференциальное 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- . 15равляющий вход (пятый вход регулятора,4) третьего ключа 25 соединен спервым выходом компаратора 17, выходтретьего ключа 25 соединен с входоминтегрально-дифференциального звена 2026, а выход последнего - с первымвходом пятого сумматора 24, второйвход которого соединен с выходомтретьего блока 17 умножения, второйвход которого соединен с выходом третьего блока 27 умножения, первыйвход последнего (четвертый вход регулятора 4) соединен с вторым выходомвторого сумматора 10, а второй входтретьего блока 27 умножения соединен З 0с выходом четвертого блока 28 умножения, первый вход (первый вход регулятора 4) которого соединен с выходом задатчика 2 ширины, второйвход (второй вход регулятора 4) четвертого блока 28 умножения соединенс первым выходом датчика 3 скоростиполосы, выход пятого сумматора 24соединен с первым входом регулятора5 тока лужения,40Блок 21 запаздывания содержит(фиг, 3) задатчик 29 интервала путиВ 1, первый выход которого соединенс первыми входами четырех компараторов (второго 30, третьего 31, четвертого 32, пятого 33), задатчик 34 полного пути 2, выход которого соединенс первыми входами шестого 35, седьмого 36, восьмого 37 и девятого 38компараторов, первые выходы четырехкомпараторов (второго 30, третьего31, четвертого 32,пятого 33) соединены с управляющими входами четырехключей (четвертого 39, пятого 40,шестого 41, седьмого 42), вторыевходы (второй вход блока 21 запаздывания) которых соединены с вторым выходом датчика 3 скорости полосы, авыходы четырех ключей (четвертого 39,618апятого 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, четвертого32, 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 интегрированиясоединены свторыми 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 61 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 33.13 Система автоматического регулирования толщины покрытия жести работает следующим образом.С выхода задатчика 1 толщины покрытия сигнал, пропорциональный заданной толщине покрытия жести, поступает на первый вход первого сумматора9, где сравнивается с сигналом, пропорциональным фактической толщинепокрытия, поступающим с второго выхода датчика 8 толщины покрытия черезпервый ключ 13 на второй вход первого сумматора 9. Первый 13, второй14 и третий 25 (в регуляторе толщиныпокрытия) ключи открываются и закрываются сигналами с выходом компаратора 17, поступающими на управляющиевходы этих ключей,Условия работы первого компаратора 17 следующие: если Р 7 а, на выходе компаратора 17 появляется сигналвысокого уровня и открывает ключи13, 14 и 25; если / ( а, на выходекомпаратора сигнал исчезает и ключи13, 14 и 25 закрываются. Здесь дзсигнал, поступающий с датчика 8 толщины покрытия на второй вход компаратора 17 и пропорциональный действительной толщине покрытия жести; а -константа, поступающая с блока 18задания константы, на первый входкомпаратора 17, причем она выбирается из условия а = 1 / ( с/ - сигнал,пропорциональный заданной толщинепокрытия 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 толщиныпокрытия еще находится нелуженая полоса - регулирование осуществляетсяразомкнутой системой, а после появления луженой полосы под датчиком 8толщины покрытия регулирование осуществляется замкнутой системой.С выхода первого сумматора 9 напервый вход второго сумматора 10 поступает сигнал, который суммируетсяс выходным сигналом третьего сумматора 11, проходящим через второйключ 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 суммато 41618бра 10 сигнал поступает на первый входтретьего блока 27 умножения.С задатчика 2 ширины полосы сигнал, пропорциональный ширине полосы,5поступает на первый вход четвертогоблока 28 умножения (фиг, 2), на второй вход которого поступает с первого выхода датчика 3 скорости полосысигнал, пропорциональный скорости полосы, С выхода четвертого блока 28умножения сигнал поступает на второйвход третьего блока 27 умножения, а свыхода последнего сигнал поступает15 на второй вход пятого сумматора 24,С выхода третьего ключа 25 сигналпоступает на вход интегрально-дифференциального звена 26, а с выходапоследнего - на первый вход пятого2 п сумматора 24, сигнал с выхода которого поступает на первый вход регулятора 5 тока луженияКогда lа (луженая полосаотсутствует под датчиком толщины по 25 крытия) на выходе регулятора 4 толщины покрытия формируется сигналз 1 дгде 1 - коэффициент йропорциональности;З 0 В - ширина полосы,Ч - скорость полосы,При /а регулятор 4 толщиныпокрытия преобразуется в ПИД-регулятор с передаточной функцией. з (г)1 а35 М (р) = - -- = 1 с+ + 1 с р,Ы,р(,), згде Е= 1 Вч 7Передаточная функция регулятора 4толщины покрытия определяется из ус 40 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 дат 1341чика 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 1 О 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 запаздываниемпоступают на первый вход третьего сумматора 11, на втотой вход четвертого сумматора 12 и на первый вход 2 р 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 Зо 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 л Р сигнал, пропорциональныйдРгде Р - расстояние между ваннами лужения и датчиком 8 толщины 4 Опокрытия;к - целое число,поступает на первые входы четырехкомпараторов 30-33,45С задатчика 34 полного пути Рсигнал, пропорциональный Р, поступает на первые входы компараторов 3538 и на вход кнопки 64 пуска, с выхода которой тот же сигнал поступаетна второй вход пятого блока 46 интегрирования. Этот вход является входомначальных условий блока 46 интегрирования,После замыкания кнопки 64 пускана втором выходе пятого блока 46интегрирования появляется сигнал,пропорциональный интервалу пути лР,который поступает на второй вход вто 618 8рого компаратора 30, Так как на обоихвходах сигналы равны,01 Ц 2на выходе компаратора 30 появляетсясигнал, поступающий с первого выходана первый (управляющий) вход четвертого ключа 39, который открывается,пропуская с датчика 3 скорости полосысигнал, пропорциональный скорости полосы, поступает на первый вход второго блока 43 интегрирования, которыйвыполняет Функциюу = Ч,С,где 1, - скорость полосы,С второго выхода второго компаратора 30 сигнал поступает на входимпульсного элемента 47, на выходекоторого Формируется импульс длительностью , Этот импульс поступаетна управляющий вход восьмого ключа5 1, ключ открывается, и сигнал с выхода модели 20 датчика толщины покрытия через информационный вход восьмого ключа 51 поступает в течениевремени 1, на вход первого блока 55памяти, Через время с, импульс исчезает, восьмой ключ 51 закрывается,а на выходе первого блока 55 памятиФормируется сигнал, пропорциональныймодельному значению толщины покрытияЫ полосы, Когда на выходе второгоблока 43 интегрирования сигнал достигает величины, пропорциональной й Р,срабатывает третий компаратора 31, ина его выходах появляются управляюшие сигналы,При достижении выходным сигналомвторого блока 43 интегрирования величины, пропорциональной полному путиР, на входах шестого компаратора 35создается условие его срабатыванияи с первого выхода шестого компаратора 35 сигнал поступает на управляющий вход двенадцатого ключа 59, который открывается, и сигнал с выходапервого блока 55 памяти, пропорциональный запомненному модельному значению толщины покрытия, поступает навход шестого сумматора 63, а с выходов последнего промасштабированные сигналы поступают на входы третьего 11и четвертого 12 сумматоров и на входпервого блока 15 умножения,Сигнал с второго выхода шестогокомпаратора 35 поступает на входсброса (третий вход) пятого блока 46интегрирования и его выходной сигнал,седьмой компаратор 36 и . Из структурной схемы на фиг, 4 гналом (с первого выхода) 0 определяем передаточную функцию замтринадцатый ключ 60, в кнутой системыЪ 7 (Р) И о (Р) Ип(Р) Р1+и(р) И,(р) Ы (р) - И(р) И (р) Я,(р) 1 "+ И(р) Ы, (р) И, (р) Р Р"13 (Р) 9 13416 равный 1 с з 1, исчезает, в результате чего снимается сигнал с второго входа второго компаратора 30, исчезает его выходной сигнал, четвертый ключ5 39 закрывается, прерывая путь сигналу с датчика 3 скорости полосы на вход второго блока 43 интегрирования. Интегрирование прекращается.После достижения на выходе второ в 10 го блока 43 интегрирования величины сигнала, пропорционального Ф 213 = 1 с рдХсрабатывает третий компаратор 31, так как на его входах создается ус- ловие 2 ри выходными сигналами компаратора 31 открывается пятый ключ 40 и включается второй импульсный элемент 48, Сиг 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 ,.Ключ 52 открывается, и выходной сигнал модели 20 датчика толщины покрытия полосы запоминается.30После достижения на выходах третьего блока 44 интегрирования величины сигнала 1 ср й 2 срабатывает четвертый компаратор 32, открывает шестой ключ 41 и далее следуют действия как 35 в предыдущей цепочке, После достижения на выхбдах третьего блока 44 интегрирования величины сигнала 1 р 1 срабатываетвыходным сиоткрывается 18 10результате чего выходной сигнал свторого блока 5 6 памяти поступает навторой вход шестого сумматора 63 ис трех его выходов уже промасштабированный сигнал модельной толщины покрытия поступает на входы сумматора11 и 12 и вход блока 15 умножения,Одновременно с второго выхода седьмого компаратора 36 сигнал сбросапоступает на второй вход (вход сброса) второго блока 43 интегрирования,выходной сигнал которого исчезает,выходной сигнал шестого компаратора36 в результате чего также исчезаети снимается с управляющего входадвенадцатого ключа 59, последний закрывается, прерывая путь сигналу свыхода первого блока 55 памяти навход шестого сумматора 63, Аналогично описанному последовательно (поочередно) записывается информация вблоке памяти и поочередно с них считывается, т.е. поступает на входышестого сумматора. После того, какинформация считается с четвертогоблока 58 памяти, в работу опять вступает первый блок 55 памяти, затемвторой блок 56 памяти и т.д,Таким образом, работа организова -на по кольцевой схеме, Применениемоделей 19 и 20 объекта, датчика толщины покрытия и блока 21 запаздывания позволяют улучшить качество регулирования за счет исключения иэ контура обратной связи транспортногозапаздывания.7 Оса (э) 14 1 э14 пРгде 1 (Р) 50 передаточная функциярегулятора толщины,передаточная Функциярегулятора тока;передаточная функпиясилового преобразователя;передаточная функцияобъекта.;передаточная Функциядатчика толщины покрытия; М, (р) - пере,цаточная Функциямодели объекта;И,(р) - передаточная функциямодели датчика толщиныпокрытия;транспортное запаздывание,При равенстве передаточных функций объекта и датчика толщины покрытия их модельным значениямР Ом Р 1 (2)И,(Р) = ж,(Р),передаточная функция замкнутой системы принимает видПодставляя значение функции чувствительности (11) в выражение (7), получима Ко. . (в)-- = -23 Е (12)сС 1 ом(7) амБа 1,11 134161812И,Ио (р) у,р. которая носит название функции влия 3 1+Я(Р)Яо (Р)И (Р) ниЯ или фУнкции чУвствительностикоординаты ор по коэффициенту 1 о .т,е, транспортное запаздывание исклюСинтезируем структуру системы счается из контура регулирования.подстраиваемой моделью, ПередаточнаяДля выполнения условия (2) необфункция звеньев системы, по которымходимо модели настраивать, т.епринастраивается модель имеет следуюводить в соответствие с реальнымищий вид:звеньями.10 1(Р) = 1,(Р)Ъ 7,(Р)1Используем принципы, применяемые 1 1 -р(9)при построении систем с эталонной моМодель описывается передаточнойделью, но модель и реальные звеньящункцией(объект) поменяем местами, считая заэталон реальные звенья,Условием соответствиямодели и км 1(Р) ом тм Робъекта будем считать .тождество = К,К,1 "17 о (Р) 1 т(Р) = 1 ом (Р)1 тм(Р) (4)или упрощено С учетом (8) и (10)К,К = К м 1 с (5)где 1 , Ко - передаточные коэффициенты объекта и моделисоответственно; (11)1 - передаточные коэффициенты датчика толщиныпокрытия и его моделисоответственно.Мерой рассогласования движениясистемы и модели выберем функцию отошибки Е = о"м - о" в виде1 = Г(Е) = Егде ор(с) - выходная координатасистемы;Принимая 24/1 с = 3 , запишемl- выходная координата момдели,1 юмПоддерживаем тождество (5), управ о 1 гм Рляя коэффициентом модели 1 соГрадиент изменения величины функ- Представив 1 = Ко+ 1 о и подции 1 по коэффициенту 1 /1//1 а ставляя в выражение (13), получималгоритмы изменения 1, необходимопостроить в виде0 1 с ом Ы Л 1 сом----Е (Р) г (Р)о 1 1 сом а 1 о 1 с осм- -3 -- (6)аг. аК,а 1 с,= - ЛЯ(с) Фс 1 н,(14)где 3 - коэффициент пропорциональ 45 Зависимость (14) реализована вЗная вид критер аная вид критерия качества , высистеме для настройки модели (см.фиг, 5) с помощью двух блоков умножения, блока интегрирования и элемента сравнения.ыс 31 с, На фиг, 6 представлен график изПоскольку= ср - / то менения толщины покрытия при работезамкнутой системы с ПИД-регулятороми для организации конту- в контуре регулирования толщины пора самонастройки по алгоритму (7) вкрытия. На фиг, 6 приняты следующиекаждый момент времени необходимообозначения: 1 - суммарный токлужения, КА; о 41, - фактическая толщи.на покрытия, мкм; л П- добавочное13 13416 45 с- время установления переходного процесса, с.Время установления процесса при120 с,уст= 55 с = 660без учета чистого запаздываниясу= 5 5 -= 4 5=540 с,На Аиг, 7 показан график изменения толщины покрюгия при работе пред лагаемой системы с ПИД-регуляторомв контуре регулирования толщины покрытия.На фиг, 7 приняты следующиеобозначения: 1 - прогнозируемая по 15Вматематической модели толщины покрытия, мкм, йК - коэффициент настройки модели,Заданная толщина покрытия достигается, как видно из графика, через 20а без учета чистого запаздываниясует =12=144 с.Настройка модели завершается через 5= б 00 с,25На Лиг, 8 приведен график переходного процесса в предлагаемой системепосле настройки модели, Заданное значение толщины покрытия достигаетсяи устанавливается через г.= 2= 30240 с, а без учета чистого запазды -вания, через с = 1,125-= 135 с,В заданный диапазон процесс входитчерез с,= 0,125= 15 с.Анализ переходных процессов с экономических позиций показывает, чтопри сксрости полосы в агрегате лужения Ч = 2,0 м/с длина некондиционной полосы составит для прототипасу Ч, = 4 5Чр40- 4,5 120 2 = 1080 м,для предлагаемой системы цо настройкимоделиг.устЧп = 1,2Ч., = 12 120 2= 288 м,для предлагаемой системы после настройки модели (до входа в диапазон)сустЧп = 0,125Ч = 0,125 120 хх 2 = 30 м,Уменьшение некондиции за счетприменения предлагаемой системы только на одной перестройке задания составляет 4 Р= 1080-288=792 м,а после настройки моделиР ,- 1080-30=1050 м.55Ориентировочная оценка эфФективности применения системы показывает,что расход олова и количество бракаможет уменьшиться на 1-3%. 18 14 Формула изобретения1. Система автоматического регулирования 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 ая 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 покрытия, а второй вход последней - с выходом второго блока умножения, первый15 13416 вход этого блока соединен с четвертымвыходом силового преобразователя,первый выход модели датчика толщиныпокрытия соединен с первым входом5блока запаздывания, второй выход модели датчика толщины покрытия соединен со вторым входом третьего сумматора, а первый вход последнего соединен с первым выходом блока запаз Одывания, второй выход которого соединен с вторым входом четвертого сумматора, а третий выход блока запаздывания соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертогосумматора, выход первого блока умножения соединен с входом первого блокаинтегрирования, а выход последнегос вторым входом второго блока умно Ожения, первый выход датчика толщиныпокрытия соединен с вторым входомкомпаратора, второй выход того жедатчика соединен с информационнымвходом первого ключа, третий выход 25датчика толщины покрытия соединен спервым входом четвертого сумматора,а четвертый выход этого датчика соединен с индикатором, выход третьегосумматора соединен с информационным ЗОвходом второго ключа,2, Система по п. 1, о т л и ч аю 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 спервым выходом второго сумматора, ауправляющий вход (пятый вход регулятора толщины покрытия) третьего ключа соединен с первым выходом компаратора, выход третьего ключа соединен с входом интегрально-дифферен 45циального звена, а выход последнего -с первым входом пятого сумматора,второй вход которого соединен с выходом третьего блока умножения, первый вход последнего (четвертый входрегулятора толщины покрытия) соединен с вторым выходом второго сумматора, а второй вход третьего блокаумножения соединен с выходом четверТОГО блока умножения, перВыи ВХОД(первый вход регулятора толщины покрытия) которого соединен с выходомзадатчика ширины, второй вход (второй вход регулятора толщины покрытия) 18 16четвертого блока умножения соединенс первым выходом датчика скоростиполосы, выход пятого сумматора соединен с первым входом регулятора токалужения,3, Система по п, 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что блок запаздывания содержит задатчик интервала пути,задатчик полного пути, кнопку пуска,восемь компараторов, двенадцать ключей, четыре блока интегрирования,четыре импульсных элемента, четыреблока памяти, сумматор, причем первыйвыход- 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 идевятого компараторов, первые выходычетырех компараторов (второго, третьего, четвертого, пятого) соединеныс управляющими входами четырех ключей (четвертого, пятого, седьмого)вторые входы (второй вход блока заФпаздывания) которых соединены с вторым выходом датчика скорости полосы,а выходы четырех ключей (четвертого,пятого, шестого, седьмого) соединеныс 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, вторыевходы (первый вход блока запаздывания) которых соединены с первым выходом модели датчика толщины покрытия,выходы же этих ключей соединены свходами четырех блоков памяти, а выходы последних соединены с первымивходами (информационными) двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого ипятнадцатого ключей, выходы которыхсоединены с четырьмя входами шестогосумматора, три выхода этого сумматораявляются 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 интегрированиясоединены с вторыми входами соответ-ственно шестого, седьмого, восьмого

Смотреть

Заявка

4015220, 24.12.1985

ОСОБОЕ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО НАУЧНО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ "ЧЕРМЕТАВТОМАТИКА"

САВЧЕНКО ВЛАДИМИР ЛЕОНТЬЕВИЧ, АРЫНГАЗИНА ШАЙГУЛЯН МХБАРАКОВНА, МАТЮХИН ПЕТР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ЦХАЙ АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ, КРИТСКИЙ ЮРИЙ МАКСИМОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05B 17/00

Метки: жести, покрытия, толщины

Опубликовано: 30.09.1987

Код ссылки

<a href="https://patents.su/13-1341618-sistema-avtomaticheskogo-regulirovaniya-tolshhiny-pokrytiya-zhesti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система автоматического регулирования толщины покрытия жести</a>

Похожие патенты