Система управления приводом летучих ножниц

О и ХК"И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союэ Советскии Социалистическими Республин(22) Заявлено 1 Ы 7.77 (21) 2506347/25-27 (51)М. Кл.3 с присоединением заявки йо В 23 0 25/16 В 23 Р 36/00 Государственный комитет. СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретеиия Государственный прОЕктный институт ЭлектротяжхимпроектМинистерства монтажных и специальных строительных работУкраинской ССР(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМЛЕТУЧИХ 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 0 резами, содержащая блок синусоидального управления, датчики скорости и перемещения проката, датчик перемещения ножей и задатчик мерных длин (13, 15Недостатком данной системы является невысокая точность отрезания мерных длин.,Известна система управления приводом летучих ножниц, содержащая последовательно соединенные задатчик мерных длин, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, нелинейный элемент, блок управления приво.дом ножниц, а также датчики перемещения ножей и реза, подключенные к двум входам реверсивного счетчика, .датчйк скорости проката, подключенный к бло" ку управления приводом ножниц, датчик перемещения проката, который подключен 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 управленияпо 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 управ"со-всеми пятью сумматорами, нуль-орган, соединенный с реверсивным счетчиком, и триггер, соединенный с нульорганом и с первым и вторым управляемыми ключамиНа фиг. 1 йриведена функциональнаясхема системы; на Фйг. 2 - граФик ско Орости, поясняющий ее работу,Летучие ножницы 1 с приводом 2 идатчиками перемещения ножей 3 и реза.4 обеспечивают разрйзание на мерныедлины движущегося проката 5.Привод2 подключен к блоку б управления приводом йожниц, который управляется отпоСледовательно соединенных эадатчи"ка 7 мерных длин, реверсивного счетчика 8, цифроаналогового преобразователя 9, нелинейного элемента 10. Спрокатом 5 связаны следящие ролики:11 с датчиками скорости 12 и перемещения 13 проката 5, которые подключены соответствеиио к блоку б управле-.ния приводом йоййиц и к реверсивному 25счетчику 8. Кпоследйему также под- ." ключены датчики 3 и 4 соответственноперемещения ножей и реза, Блок 14.оптимального управления,который также управляет блоком управления б при- .Зуводом ножниц., содеркйт аоследовательно включенные Реверсйвньщ счетчик Х 5,подключенный к эадатчику 7 мерных длин,а"также к датчикам 3,4 и 13 соответст. - . венно перемещения ножей, реза и йере-,з мещения"проката, цифроаналоговйй пре. образователь 16, параллельно"оедииенные по ихойу две цепй, каждан из котофых сОстОит иэ пОследОВатйльяо Включенных сумааторовсоответственйо 17, 18,управляемых ключей соответствен О но 19, 20 и сумйаторбв соответственно 21, 22, ъыходй которых подключены соответственно к блоку б управленйя приводом ножнйц и к цифроаналогово-.му преобразователю 9. С задатчиком 45 7 мерйИй дайн 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 вфгорыми входами сумматоров 17, 18, 21, 22 и 23 связан источник постоянного напряжения 26, С выходцы реверсивйого счетчика 15 связан также нуль-орган 27, вйходкоторого подклю":,чен к пятому входу счетчика 15 и ко .входу триггера 28, который по второму входу связан с датчиком 4 реза, а: по выходамс управляемыми ключами еО 19, 20.Работа сйстемы йрбисходит следующимобразом. В момент окончания реза (точка а иа. Фиг. 2) по сигналу датчика 4 реза 65в реверсивный счетчик 8 от задатчика 7 мерных длин вводится заданноерассогласование длины ьЬ"Ь=Ь Ьнгде Ь - заданная мерная длина разрезаемого Проата 5;Ьн- периметр траектории вращенияножей 1 в цикле реза.По этому же сигналу от задатчика7 в реверсивный счетчик 15 блока 14оптимального управления вводится число аЬ/2, а также включается триггер28 и соответственно управляемый ключ19, Реверсивный счетчик 8 через цифроаналоговый преобразователь 9 и нелинейный элемент 10 с параболическойхарактеристйкой выдает сигнал блокуб управления приводом ножниц дляснижения скорости привода 2 летучихножниц 1 с целью отработки рассогласования рА.Реверсйвный счетчик 15 блока 14через цифроаналоговый преобразователь16,первый сумматор 17,первый управ-ляемый ключ 19 и третий сумматор 21,выдает на вход блока б управленияприводом ножниц 2 сигнал, осуЩествляющий регулирование его ускорениямии изменяющийсяв соответствии салгоритмом Здесь ЬС Г - С н - текущее рассогласование длины, списывающее в счетчике 15 введенное число - и обраА.2 зуемое в счетчике 15 с помощью датчика 13, измеряющего перемещение проката 5 - 6 и датчика 3, йзмеряющего перемещение ножей 1.КоэФициент К( - )в выражении (1) образуется последовательно включенными пятым сумматором 23, делителем 24 и квадрйтором 25, а его умножение на разность (М в ) осуществляется цифроаналоговым преобразователем 16 благодаря подключению к его.аналого(войу входу выходного сигнала квадратора 25.Здесь Ч -скорость проката 5, из- .меряемая датчиком 12, сигнал которогоподключается к первому входу делителя 24) Ь = АЬ + Ьн - Ьр - величина,подводимая Ко второму входу делителя24 от.сумматора 23, к которому подвофцятся величины: аЬ - .от задатчика 7мерных длин, Ь- Ь Р- от источникайостоянного напряжения 26; ЬР - йостоянная величина пути перемещенияпроката 5 при синхронном перемещенииножей 1 с прокатом 5 в зоне в - Р(,фиг. 2; К - постоянная,К сумматорам 17 и 21 от источника26 подводится с противоположными зна-ками величины, пропорциональные максимальному ускорению привода 2 - 6,Поэтому при включенном ключе 19 выходной сигнал сумматора 21 равен выходному сигналу цифроаналогового преобразователя 16.Этот сигнал подводится ко входублока 6 управления приводом ножниц,которым регулируется величина ускорения привода 2,. Благодаря этомувеличина ускорения привода 2 изменяется в соответствии с алгоритмом(1), а его скорость Чн изменяется поблизкому к оптимальному синусоидальному закону.В точке д (фиг. 2) наступает равентсво д = - , счетчик 15 списыдЕвается на нуль, становятся нулевымивыходы цифроаналогового преобразователя 16, сумматора 21 и прекращается.,изменение скорости Ч привода 2. 15Дляпоследующего увеличения скорости Чн (зона б-в, Фиг, 2) знак ускорения Е привода 2 должен стать положнтельным, т.е, привод должен начатьразгоняться. Изменение знака ускоре- Щниявозможно, если в точке б, фиг.2,уменьшить входной сигнал блока. 6 управления приводом ножниц со стороны ,нелинейного элемента 10 - дЧ, поскольку этот сйгйал противоположен по 2 знаку сигналу Ч от датчика 12 скорОсти проката. При неизменнойнастройке цифроаналогового преобразователя 9 рассогласование ь 1, отрабатываетсяс помощью регулятора положения ножей(звенья 8-10) по треугольному графи- .ку, при котором перепад скорости привода 2 в точке б, фиг.2 дЧ превышает перепад скорости аЧ при синусоидОЙ=, ном графике в этой точкеПоэтому вточке б, фиг, 2, величина сйгнала на: З 5 выходе нелинейного элемента 10 - АЧ больше, чем это необходимо.Для реверса ускорения привода 2 в точке б, .Фиг, 2,ЙУль-органом 27,. 4 О срабатывающемпри нулевом выходе счет- чика 15, отключается триггер 28 и соот ветствейно отключается первый ключ 19 и включается второй ключ 20, При этом выход цифроаналоговогопреобразователя 16 переключается со входа блока 6 управлейия приводом ножниц на вход цифроаналогового преобразователя 9 и начинается изменение йастройки последнего. ЗОПоскольку ко вторым входам второго и четвертого сумматоров 18, 22 подводятся с противоположными знаками еди- ничные сигналы от источника 2 б, при включении ключа 20 входной сигнал чет-, вертого сумматора 22 становится рав ным выходному сигналу цифроаналогового преобразователя 16.При срабатывании нуль-органа 27 по дается также сигнал на вход реверсив 60 ного счетчика 15, по кот 4 орому в счетчик 15 вводится часло , а счетныедвходы счетчика 15 переключаются со списывания на увеличение введенного числа -ф , т.е. счетчик 15 переходит 45в режим измерения текущего рассогла- сования Ае = 6-6;.Поскольку при неизменной настройке цифроаналогового преобразователя 9 в зоне а-б, фиг. 2, на выходе нелинейного элемента 10 с параболической характеристикой образуется сигнал аЧ, соответств щий алгоритмуьЧ = АЬ -д 1то при подключении второго выхода блока 14 оптимального управления к аналоговому входу цифроаналогового преобразователя 9 на выходе нелинейного элемента 10 образовывается сигнал дЧ соответственно алгоритмуЛщ 4 АЬ -ато при подключении второгр., выходе блока 14 оптимального управления к анало" говому входу циФроанало. овогопреобразователя 9 на выходе нелинейного элемента 10 образовываетсясигнал А) соответсвенно атгоритму 1 х Изменеийе задЖойего сигнала дЧ навходе блока б управления приводом всоответствии с алгоритмом (3) в зонеб-в, Фиг. 2 такйе обеспечивает иэменеййе:скорости привода Ч в этойзоне по синуеоидальному закону,Управление приводом 2 по алгоритму (3) в зовеа-б Фиг. 2, невозможно, Йоскольку в точке а текущее рассогласование длины ЬЕ,= О, и сигналАЧ = О, т.е. отработка,.заданного рассогласования д(. оказалась бы невозможной,В точке 4, фиг. 2, наступает равенство д 6 =дЬ, т.е. заданное рассогласование длины дЬ приводом 2 отработано и, как следует из выражения (3),сйгиал аЧ становится нулевым. Приводу 2 задается синхронная с прокатомскорость.Бели в точке 8, Фиг. 2, заданноерассогласованйе,аЬ отработано с ошибкой, т.е. А С ф д Ьто регулятор положения ножей (звечья 8-10) может отрабатывать ошибку(Г 6 ф а 1- ь 5 и придостиженййнажима скорости прокатаЧ. При этом точность отрезания мерны длин повышается,В точке Р, фиг. 2, происходит отрезание мерной длины и далее циклповторяется.Таким образом, благодаря подключе-нию блока оптимального управления кдатчику перемешения ножей и к цифро-аналоговому преобразователю, а такженовой схеме. блока оптимального управления достигается повышение точностиотрезания мерных длин.Формула изобретения1. Система управления приводом ле",тучих ножниц, содержащая последователь.но соединенные задатчик мерных длин,.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 управлений приводом ножниц, о т л и ч а ю - щ а я с я" тем, что, с целью повышения точности отрезания мерных длин, блок оптимального управления подключенк датчику перемещения ножейи к 1% циФроаналоговому преобразОвателю,2. Система но н. 1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что блок оптимального .управления содержит реверсивный счетчий, цифроаналоговый преобразователь, 26 соедийекный с яим, первый и второй сум-,маторы, соединенные с цифроаналоговымпреобразователем, первый и второй управляеьне ключи, соединенные соответственно с первым и вторым сумматора-ми, третий и четвертыи сумматоры,соединенные соответственно с первыми вторйм управляемым ключом, пятыйсумматор, делитель, соединенный с ним,квадратор, соединенный с делиТелем ис циФроаналоговым преобразователем,источник постоянного напряжения, соединенный со всеми пятью сумматорами,нуль-орган, соединенный с реверсивным счетчиком, и триггер, соединЕнный с нуль-органом и с первым и вторым управляемыми ключами.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3581613, кл,83-76,1971.2. Авторское свидетельство СССР позаявке Р 2476049/27, кл. В 23 Р 25/16,1177,77895 б РСоставитель В.фирсовРедактор О.Колесникова Техред Т.Маточка Корректор Бабине а дписно Филиал ППП .Патентф, г. Ужгор Проекна 904/12 ВЧИИП по 13035, Госу елам оскв Тираж 1160арственного комитета СССизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д