Система управления электроприводом летучих ножниц

(511 НИЕ И РЕТЕНИЯТВУг О 40 Б й прокий31 ии госуд ктно-кон вен ор промэле ард, В,ропроек Мовчан,.Д. Ро енко3(088,8)е свидетеВ 231)1977,льство5/16(57) Изобртизации прпредназначми ножницаности поре втомаа и ение относится катного производс но для управления и. Цель - повышен ки мерных длин пр И тучиточехГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС(21) 4185258/ (22) 10.09.86 (46) 30,10,88 (71) Украинск ектный и прое институт "Тяж (72) Е.В.Бонг зов и В П Руд (53) 621.967, (56) Авторско В 778956, кл, В 23 Б 36/00,УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИ НОЖНИЦ нологических изменениях скорости проката, Система управления электроприводом летучих ножниц производит порезку проката на ходу на заданные мерные длины путем регулирования соотношения средней за цикл порезки скорости ножниц и скорости подачи прокатас выравниванием этих скоростей к моменту реза. В периоды между резамискорость ножниц изменяется по оптимизированной синусоидальной тахограмме, которой соответствует косинусоидальная диаграмма ускорения (динамического тока) двигателя, в случаепостоянства скорости проката. Прилюбом произвольном законе измененияскорости проката система обеспечивает гарантированную точную порезкукусков проката заданной мерной длины,1 з,п, ф-лы, 3 илИзобретение относится к автоматиЗации прокатного производства и предназначено для управления летучимиНожницами, производящими порезку проката на ходу на заданные мерные дли- .ЙыЦелью изобретения является повыШение точности порезки мерных длинри технологических изменениях ско Оости проката,На фиг. 1 приведена функциональя схема предлагаемой системы управения электроприводом летучих ножниц;а фиг. 2 - функциональная схема блоа управления приводом; на фиг. 3 -ахограммы летучих ножниц и диаграм ускорений.Система управления электроприво. ом летучих ножниц содержит блок 1 2 Оравления приводом летучих ножниц 2,атчик 3 скорости проката, датчик 4корости ножниц, датчик 5 реза, заЦатчик 6 мерных длин, блок 7 опткмалього управления, ключ 8, триггер 9 25компаратор 10. Блок 7 оптимального управления содержит интегратор 1, синуснокосинусный функциональный преобразователь 12 и множительно-делительные устройства (блоки МДБ) 13-17. Блок управления приводом ножниц построен по .принципу подчиненного регулирова" ия параметров привода и содержит сумматор 18, интегратор 19, пропор- иональный регулятор 20 скорости, регулятор 21 тока, усилитель мощности, например тиристорный преобразоваель 22, датчик 23 тока и электродви О исатель 4.На тахограммах 25, 26 летучих ножниц и диаграммах ускорений (пропорциональных динамическим токам двигаГеля) 27, 28 точки Р, и Р соответст .вуют моментам реза при различных заданных длинах порезки.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии, соответствующем моменту, непосредственно предшествующему очередному резу, сигналы задания ускорения привода а с выхода пятого ХДБ 17 и задания приращения скорости ножниц 67 с выхода третьего МДБ 15 блока 7 оптимального управления равны нулюПривод ножниц двюется на синхронной с полосой скорости благодаря работе сумматора 18В момент реза датчиком 5 реза формируется импульсный сигнал, обнуляющий интегратор 11 и устанавливающий в единичное состояние триггер 9. При этом по сигналу с единичного выхода триггера 9 отключается ключ 8 и блок 7 оптимального управления при помощи множительно-делительных блоков 13- 17, интегратора 11 и синусно-косинус- ного Функционального преобразователя 12 начинает формировать сигналы задания приращения скорости ножниц д на выходе множительно-делительного блока 15 и задания ускорения привода ан на выходе МДБ 17 в соответствии с выражениями; л 1- Ч я 1 п =А я 1 пи ип 1Яь-- г 7 созе =А ы созе,иф(2) где А- амплитуда синусоиды, сигналкоторой формируется на выходе ИДБ 13 в соответствии свыражением Я 1 А= -- 7 и 1(3)- угловая частота синусоиды,сигнал которой формируется навыходе МДБ 14 в соответствиис выражением 2 А г 7 Ыз Ь(4)- условный угловой путь прока. та, пропорциональный относительной длине заготовки, вышедшей за линию реза, сигнал которого Формируется на выходе интегратора 11 в соответствии с выражением(5) и интегратора 19 блока 1 управленияприводом ножниц (фиг. 2), на входахкоторых сравниваются сигналы заданияи обратной связи, поступающие соответственно от датчика 3 скорости полосы и датчика 4 скорости ножниц. Приэтом на выходе интегратора 19 имеется некоторый сигнал, компенсирующийстатическую погрешность пропорционального регулятора 20 скорости блока 1управления приводом.При постоянной скорости подачи проката это выражение принимает видю ц/л Ь, с=с=мс, (и 5 При этом синусно-косинусный преобразователь по первому и второму выходам осуществляет соответственно функциональные преобразования: 10(7) (8) Р =соя Ч;Р =я 1 п егпАи1.= - йаС= - Г А яЫ С=/соя С/ = В выражениях (3) и (4) коэффициенты 17/2 и 2 учитывают заложенные вМДВ 13 и 4 соответственно коэффициенты пропорциональности.Когда длина заготовки, вышедц(ей залинию реза, достигнет значения Ь,сигнал и на выходе интегратора 11станет равным . При этом срабатываеткомпаратор 10, устанавливая триггер9 в нулевое состояние и закрываятем самым ключ 8, На этом цикл формирования синусоидальной тахограммы завершается. Следующий цикл начнетсяпосле прихода очередного импульсногосигнала от датчика 5 реза,В выражениях (1)-(8) приняты следующие обозначения: 30/и - скорость проката;й Ь=1 Ь - заданное рассогласованиедлины;- заданная мерная длина;Ь - параметр траектории вращения 35ножей в цикле реза, соответствуюций минимальной длине порезки;Ь =1 Ь - величина перемещенияпроката, соответствующая времени цикла порезки С, в течение которого ножницы отрабатывают заданное рассогласование пути ЬЬ;Ь - величина перемещения прокатаспри синхронном с прокатомдвижении ножей ножниц.Предлагаемое устройство при постоянной скорости проката формирует оптимизированную синусоидальную тахограмму, обеспечивая заданную длинупорезки, поскольку на основании (1)с учетом (3) и (4) интеграл отприращения скорости за время Сп, т,е, тормозной путь летучих ножниц, составля-сояО) = Ь,(9) Покажем, что при произвольном законе изменения скорости проката предлагаемая система управления электроприводом летучих ножниц обеспечивает гарантированную порезку заданной мерной длины проката. Для этого выведем в общем виде величину тормозного пути, проходимого ножницами, путем интегрирования выражения (1) для приращения скоростип ла 1.= - Ха С ас= -"-".,1( Ч Ып(-"-.о " 7 Ь о Ь 1 чы)асс Введение в (10) новой переменной 11=1 К аС о и ее дифференциала(13) 13)( соотноше- соотношения Обратная подстановка вний (11) и (12) с учетомд(и с 1 С -- Ь,(14) даети1=( соя(-"-1 Ы)/( = -(соя/1-сояО)=4 Ь,(15) Таким образом, положительный эф" фект применения системы управления электроприводом летучих ножниц создается за счет повышения точности порезки мерных длин и повьппения тем самым сортности продукции при технологических изменениях скорости проката в агрегатах поперечной резки. Величина экономического эффекта в общем случае определяется производительностью агрегата, стабильностью режимов его работы и может достигать десятков тысяч рублей, 5 14336Техническая готовность устройства к использованию в народном хозяйстве заключается в том, что оно может быть легко реализовано на базе стан 5 дартных, серийно выпускаемых элект" ротехнической промышленностью устройств автоматики, например, с использованием унифицированных блоков УВСР-Ди и УБСР-АИ. 10Формула изобретения1, Система управления электроприводом летучих ножниц, содержащая задатчик мерных длин, блок управленияприводом ножниц датчик скорости проката, подключечный к второму входублока управления приводом ножниц,датчик скорости ножниц, подключенный 20к первому входу блока управления привоцом ножниц, датчик реза и блок оптимального управления, первый и третий входы которого соединены соответвенно с первым выходом задатчика мерных длин и с датчиком реза, а первыйвыход блока оптимального управленияподключен к третьему входу блока управления приводом ножниц, а т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью 30повышения точности порезки мерныхдлин при технологических изменениях,скорости проката, в нее дополнительно введены ключ, триггер и компара;тор, вход которого соединен с третьим З 5выходом блока оптимального управления, а выход подключен к нулевомувходу триггера, единичный вход которого подсоединен к датчику реза,единичный выход триггера соединен с 40управляющим входом ключа, информаци,онный вход которого подключен к датчику скорости проката, а выход соединен с вторым входом блока оптимального управления, четвертый вход кото" 45рого подсоединен к второму выходу за 57 6датчика мерных длин, а второй выходблока оптимального управления соединен с четвертым входом блока управления приводом ножниц,2, Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что блок оптимального управления содержит интегратор,синусно-косинусный функциональныйпреобразователь и пять множительно-.делительных блоков, причем первыйвход блока оптимального управлениясоединен с входом деления первогомножительно-делительного блока, входумножения которого подсоединен к второму входу блока оптимального управления, а вход рассогласбвания длинпорезки подключен к четвертому входублока оптимального унравления, к входу первого множительно-делительногоблока, ко входу деления второго множительно-делительного блока, вход которого соединен с выходом первого множительно-делительного блока, с входом умножения третьего множительноделительного блока и с входом четвертого множительно-делительного блока,вход умножения которого подсоединенк выходу второго множительно-делительного блока и к входу интегратора, выход которого является третьим выходомблока оптимального управления и подключен к входу синусно-косинусногофункционального преобразователя, первый выход которого соединен с входомумножения пятого множительно-делительного блока, вход которого подсоединен к входу четвертого множительноделительного блока, а выход являетсяпервым выходом блока оптимальногоуправления, второй выход синусно-косинусного функционального преобразователя подключен к входу третьего множительно-делительного блока, выходкоторого является вторым выходом блока оптимального управления.1433657 оставитель В.Пучинскехред А.Кравчук ктор М.Ванд ректор О.Крав 12 ираж 880 каэ о пис ская енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная оизв В 11 ИИПИ Государственн по делам изобрете113035, Москва, Ж"35, Р о коми й нот та СССРытийб, д. 4