Устройство управления летучими ножницами

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 19) Л 1) О 473 1) 4 В 23 0 36 ГОСУД АРСПО ИЗОБПРИ ГННТ ВЕННЫИ НОМИТЕТЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯСССР(21) 41132 (22) 25.08 (46) 07, 04 (71) Украи проектный ский инсти (72) Е.В. В.И, Холод Г,И. Налча (53) 62 .9 (56) Автор У304994,ть но л ства и предназнач летучими ножницам для управления ель - повышение жности и вечности механоц за счет сниже -борудования нож ия динамических нем, терь агрузок электроприводе,ния состоит в то ущест зобрете- ществляду на за- регулироза цикл что осата на х тся порезка про анные мерные дл ы путем средней ания соотноше порезки скорости подачи проката с скоростей к моме корост ием эт ножниц выравн ту реза омежу и за счет снижеагрузок в нем, а епловых потерь в оборудования нож ния динамических также уменьшение назначено для упи ножницами,тения - повьп авл в я летуч изобре и дол е о -ечности м ежност 04/23-02(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТУЧИМ 1НОЖНИЦАМИ(57) Изобретениавтоматизации и е относится к областирокатного производакже уменьшение тепловых Изобретение относится к областвтоматизаиии прокатного производ ках между резами скорос жницизменяется по косинусоидальному закону, которому соответствует симметричная синусоидальная диаграмма ускорения (динамического тока) двигателя, Использование косинусоидальнойтахограммы существенно снижает динамические нагрузки механооборудования установки летучих ножниц, чтоспособствует уменьшению износа иувеличению срока службы механооборудования, Устройство формирует оптимальный для данной косинусоида ьной тахограммы сигнал задания скорости, обеспечивающий уменьшениетепловьх потерь в электроприводе,снижение его нагрева, и создает предпосылки для увеличения производитель -ности участка порезки, Ьормированиев предлагаемом устройстве соответствующего принятой тахограмме задания ускорения (динамичеСкого тока)привода способствует повьшению быстродействия системы регулированияскорости. Высокая точность порезкимерных длин (в том числе и при технологических изменениях скорости подачи проката) достигается путемустранения ошибки, вызванной статизмом системы регулирования скорости.1 3 п ф лы 3 иле электроприводе.На фиг, 1 представлена структу ная схема устройства управления л70473 10 з14 тучими ножницами, на фиг. 2 - струк-турная схема блока переключения, на Фиг. 3 - тахограммы летучих ножниц и диаграммы ускорений (пропорциональных динамическим токам двигателя)Устройство управления летучими ножницами содержит блок 1 автоматического регулирования скорости ножниц, систему 2 угравления электроприводом ножниц, датчики 3 и 4 скорости проката и ножниц, датчик 5 положения ножей, задатчик 6 отрезаемой длины проката, сумматор 7, четыре множительно-делительных блока 8-11, интеграторы 12 и 13, ключ 14, блок 15 переключения, синусно-косинусный Функциональный преобразователь 16, множительно-делительный блок 17, причем первый вход блока 15 переключения соединен с выходом датчика 5 положения ножей, а выход - с управляющим входом ключа 14, вход которого соединен с выходом датчика 3 скорости проката, а выход - с первым входом первого множительно-дели- тельного блока 8, Выход датчика 4Фскорости ножниц соединен с первым входом блока 1 автоматического регулирования скорости ножниц, выход которого соединен с входом системы 2 управления электроприводом ножниц, и первым входом первого интегратора 12, выходом соединенного с вторым входом блока 1 автоматического регулирования скорости ножниц, третйй вход которого соединен с,выходом сумматора 7, первым входом соединенно го с выходом датчика 3 скорости проката и вторым входом первого интегратора 12. Первый вход задатчика 6 отрезаемой длины проката соединен с вторым входом первого множительноделительного блока 8, третий вход которого соединен с вторым выходом эадатчика б отрезаемой длины проката. Выход третьего множительно-дели- тельного блока 10 соединен с вторым входом сумматора 7 и третьим входом первого интегратора 12.Выход второго множительно-дели- тельного блока 9 соединен с первым входом четвертого множительно-дели- тельного, блока 11 выход которого соединен с четвертым входом блока 1 автоматического. регулирования скорости ножниц. Первый вход пятого множительно-.делительного блока 7 20 25 30 35 40 45 50 55 соединен с выходом первого множй.тельно-делительного блока 8, первымвходом второго множительно-делительного блока 9 и вторым входом третьего множительно-делительного блока10, первый вход которого соединенс первым выходом синусно-косинусногофункционального преобразователя 16,второй выход которого соединен с вторым входом четвертого множительно-делительного блока 11, а вход - с вторым входом блока 14 переключения и с выходом второго интегратора 13, входом соединенного с вторым входом второго множительно-делитель- ного блока 9 и с выходом пятого множительно-делительного блока 17, тре- . тий вход которого соединен с первым выходом задатчика 6 отрезаемой длины проката, а управляющий вход второго интегратора 13 - с выходом датчика 4 положения ножей.Блок 15 переключения содержит компаратор 18 и триггер 19, единичный выход которого является выходом блока 5 переключения, нулевой вход триггера 19 соединен с выходом компаратора 18, а единичный вход триггера 1 9 является первым входом блока 15 переключения, вторым входом которого является вход компаратора 18.На фиг. 3 представлены тахограммы 20 и 21 летучих ножниц и диаграммы 22 и 23 ускорений, где точки Р и Р соответствуют моментам ряда при различных заданных длинах порезки.Устройство работает следующим образом.В исходном. состоянии, соответствующем моменту, непосредственно предшествующему очередному резу, сигналы задания ускорения привода ац с выхода четвертого множительно-дели- тельного блока 11 и задания приращения скорости ножниц ь Уц с выхода третьего множительно-делительного блока 10 равны нулю. Ножницы и полоса движутся с одной и той же скоростью благодаря работе сумматора 7 и первого интегратора 12, на входах которых сравниваются сигналы задания и обратной связи, поступающие соответственно от датчиков 3 и 4 ,скорости полосы и ножниц. При этом на выходе. первого интегратора 12 имеется некоторый сигнал д 1 компенсирующий статическую погрешность блока 1 автоматического регулирова(4) 1 О 2%ЧУ, (6) 20 дЧм = А(1-созе) ф а= А о)здп фп (2)25 амплитуда косинусоиды, сигнал которой формируется на выходе множительно-делитель- ного .блока 8 в соответствии Р = зп д(8) где А -Когда длина проката, вышедшего за линию реза, достигнет значения Ь сигнал ф на выходе интегратора 13 станет равен 2% . При этом срабатывает компаратор 18 блока 15 переключения, устанавливая триггер 19 в нулевое состояние и закрывая, тем самым, ключ 14, На этом цикл формирования косинусоидальной тахограммы завершается. Следующий цикл на" чинается после прихода очередного импульсного сигнала от датчика 5 положения ножей.При постояннойскорости подачи проката в устройстве формируется оптимизированная косинусоидальная тахограмма, обеспечивая заданную длину порезки, поскольку с учетом , (3), (4) и (6) интеграл от приращения скорости ножниц равен АЬ: с выражениемдЬА = Ч 30скорость проката;разность между заданнойдлиной порезки и минимальной длиной отрезаемого проката, равной длине окружности барабанов ножницвеличина перемещения проката за время , отработки электропрйводом ножницзаданного рассогласования;угловая частота косинусоиды,сигнал которой формируетсяна выходе множительно-делительного устройства 17 всоответствии с выражением п ндЧйе =,- соз ( Е) йе =дЬ (Г 2%:1п о п(9) дЬл . 2%- п - в 1 п ( )/ : ы Таким образом, положительный эф фект применения устройства создается за счет снижения динамических нагрузок и увеличения срока службы механооборудования летучих ножниц, а также за счет уменьшения тепловых ния скорости ножниц, чем обеспечивается высокая точность порезки.В момент реза датчиком 5 положения ножей Формируется импульсный сигнал, обнуляющий второй интегратор 13 и устанавливающий в единичное состояние триггер 19 блока 15 переключения, Прн этом по сигналу с выхода блока 15 переключения открывается ключ 14, и при помощи множительно-делительных блоков 8 - 11 и 17, интегратора 3 и синусно-косинусного Функционального преобразователя 16 формируются сигналы задания приращения скорости ножниц дЧи (на выходе множительно-дел:тельного блока 1 О) и задания ускорения привода а(на выходе множительноделительного блока 11) в соответствии с выражениями Следует отметить, что выражение (9) справедливо также и при переменной скорости подачи проката, например при технологических изменениях скорости агрегата, его разгоне, торможении и т.п,где 1 - условный угловой путь проката, пропорциональный относительной длине проката, вышедший за линию реза, сигнал которого формируется на выходе интегратора 3 в соответствии с выражениемПри постоянной скорости подачи проката это выражение принимает вид При этом синусно-косинусный преобразователь 16 по первому и второму вы-ходам осуществляет, соответственно,функциональные преобразования Р= 1 - сов ЧЪ; (7)потерь в электроприводе, т.е. засчет прямой экономии электроэнергиии создания предпосылки для повышенияпроизводительности участка порезки. Формула изобретения. Устройство управления летучими ножницами, содержащее блок автоматического регулирования скорости О ножниц, систему управления электроприводом ножниц, датчики скорости проката и ножниц, датчик положения ножей, задатчик отрезаемой длины проката, сумматор, четыре множитель но-делительных блока, два интегратора, ключ, блок переключения, первый вход которого соединен с выходом датчика положения ножей, а выход соединен с управляющим входом ключа, 20 вход которого соединен с выходом датчика скорости проката, а выход соединен с первым входом первого множительно-делительного блока, выход датчика скорости ножниц соединен 25 с первым входом блока автоматического регулирования скорости ножниц, выход которого соединен с входом системы управления электроприводом ножниц, и первым входом первого ин тегратора, выход которого соединен с вторым входом блока автоматического регулирования скорости ножниц, третий вход которого соединен с выходом сумматора, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости проката и вторым входом первого иНтегратора, первый выход задатчика отрезаемой длины проката соединен с вторым входом первого 40 множительно-делительного блока, третий вход которого соединен с вторым выходом задатчика отрезаемой длины проката, выход третьего множительноделительного блока соединен с вто рым входом сумматора и третьим входом первого интегратора, выход второгомножительно-делительного блока соеди нен с первым входом четвертого множительно-делительного блока, выход которого соединен с четвертым входом блока автоматического регулирования скорости ножниц, о т л и ч а ющ ее с я тем что, с целью повышения надежности и долговечности механооборудования ножниц за счет снижения динамических нагрузок в нем, а также с целью уменьшения тепловых потерь в электроприводе, оно снабжено синусно-косинусным Функциональным преобразователем и пятым множительноделительным блоком, первый вход которого соединен с выходом первого множительно-делительного блока, первым входом второго множительно-делитель- ного блока и вторым входом третьего множительно-делительного блока, первый вход которого соединен с первым выходом синусно-косинусного функционального преобразователя, второй выход которого соединен с вторым входом четвертого множительно-делительного блока, а вход соединен с вторым входом блока переключения и с выходом второго интегратора, вход которого соединен с вторым входом второго множительно-делительного блока и с выходом пятого множительно-делительного блока, третий вход которого соединен с первым выходом задатчика отрезаемой длины проката, а управляющий вход второго интегратора соединен с выходом датчика положения ножей.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок переключения содержит компаратор и триггер, единичный выход которого является выходом блока переключения, нулевой вход триггера соединен с выходом компаратора, а единичныи вход триггера является первым входом блока переключений, вторым входом которого является вход компаратора.1470473Составитель Р, Передерий Редактор В, ДанкоТехред Л. Олийнык Корректор Т. Колб Заказ 2761ПодписноеТираж 831 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101