Способ позиционного управления нажимными механизмами, направляющими линейками и вертикальными валками и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) 111) 21 ВЗ САНИЕ ИЗОБРЕ Иго зада" ения текуща на перем момент поступ ия от операт анизмов форми щение ме" е воздей- элементы уют авариии ие которого о механизма вие, в т томат нститутКПССо, И.В.усева,ров и Б разводят .ада- редьщущеоложении,оответствующе аксимально, е ли текущее э ние больше.п в прежнем и хан,Ф.Мирошни. Горбулинние на перемего, и оставляю если т ние меньше предыдущего.2. Устройство для позиционного управления нажимными механизмами, направляющими линейками и вертикальными валками, содержащее последовательно соединенные задатчик перемещения, первый сумматор, блок регулирования, двигатель, датчик положения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью предотвращения аварийной ситуации, оно дополнительно содержит первый и второй ключи, пер" вые блок запоминания и пороговый элемент и последовательно соединенные второй блок запоминания, второй сумматор, второй пороговый элемент и логический элемент, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго ключей и блока регулирования, а сигнальные входы первого и второго ключей соответственно соединены с датчиком положения и первым блоком запоминания, вход которого соединен с задатчиком перещения, а вых лючей соответ 1 м и третьим,в роме того,вых с входами код которого соеского элемейта. емента ом логй вого о ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИ ВТОРСНОМ,/ СВИДЕТЕЛ скии(53) 62 1 . 77 1 .23-503 . 5 1 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР У 559222, кл. С 05 В 11/26, 1976.Авторское свидетельство СССР У 824147, кл. С 05 В 19/18, 1979. (54) СПОСОБ ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ НАЖИМНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ, НАПРАВЛЯОЩИМИ ЛИНЕЙКАМИ И ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ВАЛКАМИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ позиционного управления нажимными механизмами, направляющими линейками и вертикальными валками, оснащенными электродвигателями, управляемыми устройствами позиционного управления, по рассогласованию между заданным положением, задаваемым оператором, и фактическим положением, поступающим от датчика положения механизма, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения аварийной ситуации, сравнивают значение фактического по ложения с соответствующим максимально допустимым наперед заданным значением, определяют изменение фактических положений при предыдущем и последующем измерениях и сравнивают полученное изменение с соответствующим максимально допустимым наперед заданным значением, и в случае превышения одного из этих значений ее задание на переме оды первого и второго твенно соединены с перходами первого сумматор од датчика положения сое второго блока запомина ия,второго сумматора и первого порого11 = К ЬБ)1 Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может найти применение при разработке систем позиционного управления различного рода механизмами, в частности, на прокатных станах- направляющими линейками и вертикаль" ными валками прокатных клетей.Цель. изобретения - предотвращение аварийной ситуации.На Фиг.1 приведена блок-схема уст ройства; на Фиг.2 - схема блока регулирования; на Фиг.3 - структурная схема логического блока.Способ позиционного управления осуществляется следующим образом.С помощью задатчика оператор задает положение Бмеханизмов. Фактическое положение Б механиз 91 мов измеряют аналоговым, цифровым, импульсным или кодовым датчиком. Путем сравнения фактического значения Б, с текущим заданным Б определяют рассогласование Ь Б положения механизмов.При условии, что датчик работает без отказов, формируют и выдают на двигатель управляющее воздействие, соОтветствующее вычисленному выше отклонению В процессе работы стана непрерывно определяют наличие отказа датчика положения. Для этого сравнивают Фактическое положение Б,;механизма с наперед заданным предельно допустимым значением, обусловленным рабочим диапазоном перемещения механизмов. Превьппение этого значения означает отказ датчика.Кроме того, вычисляют изменение фактических положений механизмов при предыдущем -1 и последующем д измерениях положения и сравнивают каждое полученное изменение й Б с макси 91малько допустимым значением перемещения, обусловленным динамикой механизмов и выбираемым на основании экспериментальных данных. Превьппение этого значения означает отказ датчика,При наличии отказа датчика в момент получения задания оператора на перемещение Формируют аварийное управляющее воздействие Ь на двигатель для предотвращения аварийной ситуации. Для этого после окончания перестройки запоминают отработанное за 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дание на перемещение механизмов какпредыдущее БВыч исляют разнос ть й Б ч д междутекущим Б и запомненным предыдущим Б ; -1 заданными положениямии эту разность используют для аварийного управления перемещениеммеханизмов, а именно при отрицательной разности и наличии заданияна перемещение механизмы не перемещают, а при положительной разностии наличии задания на перемещениемеханизмы разводят до поступлениясигнала от дополнительных путевыхвыклнжателей, установленных на максимальный размер полосы,Таким образом, осуществляется дополнительно перемещение механизмовпри любом отказе датчика, позволяю"щее исключить аварийную ситуацию настане,Устройство, реализующее предлагаемый способ, включает в себя двигатель 1, соединенный с датчиком 2,измеряющим положение механизмов, выход которого соединен через первыйключ 3 с первым входом первого сумматора 4. Второй его вход соединенс задатчиком 5 перемещения механизмов непосредственно, а третий вход -с задатчиком 5 перемещения через пер-,вый блок 6 запоминания и второйключ 7. Выход первого сумматора 4соединен с входом блока 8 регулирования, выход которого соединен с двига.телем 1. Выход датчика 2 положениясоединен с входами первого порогового элемента 9, второго блока 10запоминания и первым входом второгосумматора 11, второй вход которогосоединен с выходом второго блока 10запоминания, управляющий вход которого соединен с таймером 12 черезсчетчик 13. Выход второго сумматора 11 соединен с входом второго порогового элемента 14. Выходы порого-,вых элементов 9 и 14 соединены с вхо;дами логического элемента 15, выходкоторого соединен с управляющимивходами ключей 3 и 7 и блоком 8 регулирования.Логический элемент 15 представляет собой элемент типа ИЛИ.Блок 8 регулирования состоит иэтретьего и четвертого управляемыхключей 16 и 17, сигнальные входыкоторых соединены с выходом первогосумматора 4, а управляющие входы - с выходом логического элемен 121751 О 15 та 15. Выход ключа 16 соединен через ПИ-регулятор 18 и пятый управляемый ключ 19 с двигателем 1. Выход ключа 7 соединен с входом третьего порогового элемен - та 20, выходной сигнал которого соединен с входом логического блока 21, выход которого соединен с управляющим входом шестого ключа 22. Сиг" нальный вход ключа 22 соединен с задатчиком 23 опорного напряжения, а выход - с сигнальным входом ключа 19.Логический блок 21 представляет собой последовательно соединенные формирователь 24 импульсов, триггер 25 типа К-Б и схемы ИЛИ 26.Устройство позиционного управления механизмами работает следующим образом.Сигнал о фактическом положении Б механизмов, устанавливаемых двигателем 1, вырабатывается датчиком 2 и через первый ключ 3 поступает на первый вход первого сумматора 4, В исходном состоянии ключ 3 замкнут. На второй вход первого сумматора 4 подается значение текущего заданного положения Б ц,от эадатчика 5 перемещения.При безотказной работе датчика второй ключразомкнут, и выходной сигнал первого сумматора 4, соответствующий величине рассогласования Ь Я, поступает на вход блока 8 регулирования, который формирует и вьщает управляющийсигнал на двигатель 1, устанавливающий механизм в заданное положение.При окончании перестройки меха- низмов первый блок 6 запоминания за поминает предыдущее заданное положение. Сигнал о фактическом положении Б,; механизмов с датчика 2 постуйает на вход первого порогового элемента 9, где сравнивается с предельно допустимым значением второго блока 10 запоминания и второго сумматора 11. Запоминание блоком 10 осуществляется по команде от счет- Ф чика 13, управляемого таймером 12. Выходной сигнал второго блока 10 за-, поминания равен значению изменения фактического положения Я,при предыдущем измерении положения датчиком 2 и поступает на второй вход второго сумматора 11, на выходе которого сигнал равен изменению Ь Я, фактических положений при предыдущем 20 25 30 35 40 45 50 55.-1 и последующем . измерениях. Выходной сигнал сумматора 11 поступает на вход второго порогового элемента 14, где сравнивается с предельно допустимым значением. Прн превышении величинами факти - ческого положения Б и измененияффактического положейия Ь Я предельно допустимых значений пороговые элементы 9 или 14 вырабатывают выходные сигналы, поступающие в логический элемент 5. Последний формирует управляющий ключами 3 и 7 сигнал. В исходном состоянии ключ 7 разомкнут а ключ 3 замкнут, При поступлении управляющего сигнала от логического элемента 15 ключ 3 размыкается, а ключ 7 замыкаетсяТаким образом, если обнаруживаетея отказ в работе датчика, в сумматор 4 не поступает сигнал Фактического положения Я , а поступает сигнал запомненного предыдущего заданного положения Б э 1, Выходнойсигнал первого сумматора 4 равенразности Ь Ятекущего и запомненного заданных положений,Знак аварийного управляющего воздействия, Формируемого в таком случае блоком 8 регулирования, совпада-.ет со знаком этой разности Ь Ба именно на входы третьего и четвертого ключей 16 и 17 поступает выход-ной сигнал первого сумматора 4. Висходном состоянии ключ 16 замкнут,а ключ 17 разомкнут. При нормальнойработе датчика 2 положения сигналот первого сумматора 4 через ключ 16поступает на ПИ-регулятор 18, выходной сигнал которого управляет через пятый ключ 19 двигателем 1. Висходном состоянии ключ 19 разомкнут. При перестройке механизмовключ 19 замыкается. При отказе датчика 2 положения логический элемент15 вырабатывает сигнал, по которомуключ 16 размыкается, а ключ 17 замыкается и сигнал Ь Япоступаетна пороговый элемент 20. При положительной разности, т.е. Ь Я) О,пороговый элемент вырабатывает вы-ходной сигнал. При отрицательнойразности, т.е.Я , с О, пороговыйэлемент 20 не срабатывает. Выходнойсигнал порогового элемента 20 поступает в логическом блоке 21 на формирователь импульсов, выходной сиг5 1217 нал которого устанавливает триггер в единичное состояние. При срабатывании дополнительных путевых выключателей триггер переходит в состояние при котором на выходе сигнал равен 5 нулю. В начальный момент триггер устанавливается в нулевое состояние по сигналу "Перестройка". Выходной сигнал логического блока 21 управляет ключом 22. В исходном состоя 1 О нии ключ 22 разомкнут. При положи 511 Ьтельной разности, т,е.Б 0м ф ключ 22 замыкается и через него от задатчика 23 опорного напряжения поступает сигнал, соответствующий аварийному управляющему воздействию. Таким образом, механизмы перемещают не в зависимости от величины рассогласования фактического от заданного положений, а так, чтобы раствор механизмов был заведомо больше ширины прокатываемой полосы,