Устройство управления мерным резом проката

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик 11 1927422юСе(53) УДК 621.967. . 3 (088. 8) по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МЕРНЫМ РЕЗОМ ПРОКАТАИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для управления приводами механизмов резки станков и агрегатов с мерной порезкой проката на ходу.Известно устройство управления мерным резом проката на ходу, содержащее эадатчик мерных длин, цифроаналоговый позиционный регулятор, блок синусоидального управления и ограничитель длины 1 1,Недостатком устройства, реализующего синусоидальчую диаграмму скорости привода летучих ножниц в интервалах между резами, является, как показали результаты цифрового моделирования, появление динамической погрешности перед резом в отработке заданного рассогласования длины и толчков тока. Это объясняется наличием инерционности контура скорости и запаз,дыванием в отработке изменяющегося синусоидального задающего сигнала скорости, поступающего с выхода регу лятора положения, так как во второй половине цикла отработки заданного рассогласования длины формирование синусоидальной диаграммы скорости у известного устройства осуществляет.5ся регулятором положения. Цель изобретения - повышение точности работы устройства управления 1 Омерным реэом проката на ходу.Для достижения поставленной целиустройство управления мерным реэомпроката на ходу, содержащее эадатчикмерных длин, цифроаналоговый пози" 15ционный регулятор блок синусоидаль"1ного управления и,ограничитель длиныснабжено селектором сигналов, первыйвход и выход которого электрическисоединены, соответственно, с выходоми со входом цифроаналогового позиционного регулятора, а второй и третийвходы - с выходами блока синусоидального управления, при этом вход блокасинусоидального управления электри927422 чески соединены с выходом задатчикамерных длин.На Фиг. 1 приведена функциональная схема устройства управления мерным резом проката на ходу; на фиг,2тахограммы, поясняющие принцип работы устройства,Привод 1 летучих ножниц 2 управляется цифроаналоговым позиционным ре"гулятором 3, который электрически 10соединен с задатчиком 4 мерных длини блоком 5 синусоидального управления.Регулятор 3 состоит из реверсивногосчетчика б, цифроаналогового преобра"зователя 7 пароболического преобразо.15вателя 8, регулятора 9 скорости и силового преобразователя 10, содержащего регулятор тока привода 1, а также датчиков 11-14 обратных связей соответственно по скорости и положению у 11ножниц 2, по скорости и перемещениюпроката 15, датчик реза 16. Блок 5синусоидального управления состоитиз реверсивных счетчиков 17-19, цифроаналоговых преобразователей 20-22, 25последовательно включенных сумматоРа 23, делителя 24, квадратора 25,который подключен своим выходом каналоговому входу цифроаналоговыхпреобразователей 21 и 22,цифровой 50вход которых подключен к выходу реверсивных счетчиков соответственно 18и 19, а также Ю-триггеров 26-28 нульоргауов 29 и 30, схемы 31 совпадений,дискриминатора 32 чисел, источника 33опорного напряжения. Задатчик 4 мерных длин электрически, соединен с ограничителем 34 длины, два выхода которого электрически соединены с блоком 5 синусоидального управления.Цифроаналоговый позиционный регулятор3 и блок 5 синусоидального управленияэлектрически соединены с селектором35 сигналов.Выход цифроаналогового преобразователя 21 подключен к аналоговому входуциФроаналогового преобразователя 7 икорректирует входной сигнал регулятора скорости 9, подаваемый от параболи.ческого преобразователя 8, Выход цифроаналогового преобразователя 22 под-;ключен ко второму входу силового преобразователя 10, являющегося вторымвходом регулятора тока привода 1.Счетные входы счетчиком 17- 19 под 55ключены к датчикам 12 и 14 перемещения ножниц 2 и проката 15, задающиевходы счетчиков 17 и 19 подключенысоответственно к первому и второму 4выходам ограничителя 34 длины, а уп- равляющие входы этих счетчиков подключены к датчику 16 реза, к которому также подключен вход сброса счетчика 18. К счетным входам счетчиков 17-19 по схеме И подключен выход триггера 26, ко входу сброса счетчика 19 подключен выход триггера 28, а выход триггера 27 подключен к управляющему входу селектора 35 сигналов, Задающие входы селектора 35 сигналов подключены к выходам счетчиков соответственно 17 блока 5 и 6 регулятора 3, Выход селектора 35 сигналов подключен к цифровому входу цифроаналогового преобразователя 7 регулятора 3.К Я-входу, триггера 26 подключены по схеме И выходы нуль-.органа 29 и .дискриминатора 32 чисел. Выход последнего также подключен по салеме И с дат. чиком 16 реза к Б-входу триггера 27, Й-вход которого вместе с 11"входом триггера 26 подключены к выходу схемы 31 совпадений. Я- и Й-входы триггера 28 подключены соответственно к выходу нуль-органа 30 и к датчику 16 реза.Входы .нуль-органов 29 и 30 подклюцены соответственно к выходу счетчика 19 и счетчика 6, к которому также подключен первый вход схемы 31 совпадений, Второй вход последней под- Юключен ко второму выходу ограничителя 34 длины. Первый и второй входы дискриминатора 32 чисел подключены соответственно к задатчику 4 мерных длин и к первому выходу ограничителя 34 длины, к которому подключен также цифровой вход цифроаналогового преобразователя 20. Выход последнего вмес. те с источником 33 опорного напряжения подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 23,Вход делимого делителя 24 подключен к датчику 13 скорости проката 15, Последний вместе с датчиком 14 пере" мещения проката 15 механически связаны с мерительными роликами 36.На Фиг. 2 приведены тахограммы 37-39 привода 1, которые соответствуют отрезанию мерных длин- , где 11, 1, (Р -Р - тонки реза),Работа устройства происходит следующим образом.В момент окончания реза (точка а на тахограммах Фиг. 2) по сигналу датчика 16 реза в реверсивный счетчик 6 цифроаналогового позиционного регулятора 3 от задатчика 4 мерных) Последние тождественны синусоидальным функциям соответственно.1 = -А соя 40 П 1,оидальныеривода 1 и описывают тока и скор ножниц 2 (фВ выраже - постоя а ик и иг, 2).ниях (2) - (5), где .К, нные; Ь= д Ь + Ь,1участки соответственно ы Ь и траектории ножниц 50 орых производится отработ" сования длины ьЬ (1,1,лточником опорного напряже - образуется сумматоЧ -ЬЬф, - Ч ьЬ 55 = К - - -В =3. - - Ф%1, 2 Ь 4 2 рафиков тока и скорости.К 4Н 4 И мерной,д Ьинака расс задаетс ния 33,л и ом 23)плитуда гивода 1. 5 92742длин вводится. заданное рассогласование длиныЬ 1 = Ь-Ьн, (1)где л - мерная длина проката 15;ЬН - периметр траектории ножей Бв цикле реза.Обработка заданного рассогласования ь, (1) производится цифроаналоговым позиционным регулятором 3, воздействующим на привод 1 с .помощью Одатчиков 14 и 13 обратных связей поперемещению .6 и скорости Ч проката15 и 12, 11 по положению 1 н и скорости Ч ножниц 2,Блок 5 синусоидального управления 15осуществлявт коррекцию выходного сигнала цифроаналогового преобразователя 7 и соответственно задающего сиг нала регулятора скорости 9 со стороны регулятора положения ножниц 2, и 20одновременно образует задающий сигнал,тока привода 1 на входе силового преобразователя 10 таким образом, 4 тоток (ускорение) привода 1 и скоростьЧн ножниц 2 изменяются в Функции от-.25рабатываемого текущего рассогласова-ния длины ь = 6 - 8 Н согласно выражениямПо сигналу датчиа тахограммы 37-39сивные счетчики 6,числа соответственнС помощью датчиковния проката 15 и посчетчики 6, 17-19 Фвыходах в первой полоки ц -5 тахограмм 3налы, соответствующл б,д Ь-ь 1, дХ,ках а - о тахограим ка Фи 17 ивин 7-3ие еэа 16 (точка г. 2) в ревер вводятся , д 1,Ь+ Д.12 перемещения ножниц 2 руют на своихцикла ( уцастФиг. 2) сиг" елицинам ЬЬ - д 1;На уч(см, фиг аст.21 2 6Для того, чтобы при отрезании мер. ных длин Ь, превышающих граничную, перегрузки и нагрев привода 1 не уве" личивались соответствующие тахограммы 39 (фиг. 2) должны быть подобны граничной тахограмме 38, а их уско" ряющие ветви Б "- 6 сдвинуты на период стоянки привода 1, д - б", Подобие тахограмм 38 и 39 обеспечивается, в результате ограничителя 34 длины. Сигнал его первого выхода пропорционален числу д 1, такому, цто д 1, = Л 1 если Ь ( 175 ЬН 4+ ЬН д Ь"= 0,88 ЬН, если Ь 1,75 ЬН 4+ 1 н Величины 1. = 1,751,Н+ ЬН и ьЬ = 088 Ь 11 л соответствуют граничной тахограмме 38 (см. Фиг. 2). Таким образом, на первом выходе ограничителя 34 повто" ряется выходной сигнал эадатцика 4 мерных длин ЬЬ (1), пока мерная, длина Ь не достигнет граничного зна" чения, но затем остается постоянным и равным граничной величине ьЬ пока мерная длина превышает граничную.Сигнал на втором выходе ограничителя 34 всегда вдвое меньше сигнала на его первом выходе, Контроль превышения мерной длиной граничного значе" ния осуществляется дискриминатором 32 чисел, сравнивающего сигналы эа" датчика 4 мерных длин лЬ и ограниЮ цителя 34 длины дЬ . Если лЬд, Ь то на выходе дискриминатора 32 появляется сигнал, который дает разрешение на включение по сигналу датчика реза 16 триггера 27 и соответственно на подключение селектором 35 к цифроаналоговому преобразователю 7 выхода реверсивного счетчика 17. Если ие Ь ЬЬ Ь ,. т.е. мерная длина не пре" вышает граничную, на выходе дискрими" натора 32 сигнал отсутствует, триггер 27 не включается и селектором 35 к цифроаналоговому преобразователю 7 подключен реверсивный счетчик 6.7 92742текущее рассогласование длины А Ртождественно д 2. У тахограмм 37 и 38,для которых мерные длины не превышают граничную, это тождество сохраняется на всех участках. У тахограммы 39,при мерных длинах, превышающих границ.ную, на участке о - б" текущее значение Ь Й остается неизменным, так какв точке Б от нуль-органа 29 срабатывает триггер 26, запрещающий отсчет 1 осчетчиками 17-19 сигналов датчиков12- 14, В точке о" величина а Х становится равной рассогласованию уменьшенному на число ( д 1, - 1,5 1,),т,е, соответствует значению д 0 приграничной длине (тахограмма 38),В точке о" производится сброс триггеров 26 и 27 по сигналу схемы совпадений 31, поскольку число на выходесчетчика 6 становится равным граничной величине а,Е+ (2 на втором выходе ограничителя 34 длины).При этом по сигналу с инверсноговыхода триггера 26 вновь разрешаетсяотсчет счетчиками 17- 19 сигналов датчиков 12 и 14 и текущего рассогласо"вания А .Р, а при исчезновении сигна"ла на выходе триггера 27 селектором35 производится подключение к цифроаналоговому преобразователю 7 вместосчетчика 17 счетчика 6, контролирующего отработку заданного рассогласования длины ьЕ. Благодаря этому,обеспечивается необходимая точностьотрезания мерных длин Ь проката 15.Триггеры 26 и 27 включаются лишь примерных длинах, превышающих граничную,и предназначены для обеспечения подобия тахограмм 38 и 39 (см. Фиг, 2).Величины (ЬЪ - Ь 0, либо Ь 1- ь Р)Формируемые на выходе счетчиков соответственно 6 и 17, являются цифровымсомножителем алгоритма (3) (послед"няя используется при мерных длинах,превышающих граничную, на участкеО-б - В" тахограммы 39, Фиг. 2 научастке б". Ь тахограммы 39 эти величины равны между собой 1,. Остальныесомножители алгоритма (3) Формируюта. Чся 61 " счетчиком 18, К( -)1 . 59последовательно включенными цифро аналоговым преобразователем 20, сумматором 23, делителем 24 и квадратором 25, Перемножение циФровой Ь 1 ианалоговой К(-1 ) величин производит- у 5Ч,0.ся цифроаналоговым преобразователем21; а аналоговыи выход последнего 2 8умножается на цифровую величину (ЬЕ -ь Я), либо (арф- аР) цифроаналоговым преобразователем 7. Извлечение корня иэ полученного результата по алгоритму (3) производится парабо" лическим преобразователем 8.ьЬЦифровая величина ь 6" 2.формируемая на выходе счетчика 19, является цифровым сомножителем алгоритма (2), аналоговый сомножитель коЧторого К( - ) образуется теми же, что и у алгоритма (3), последовательн но включенными звеньями 20, 23-25. Перемножение сомножителей по алгоритму (2) осуществляется цифроаналоговым преобразователем 22, выходной сигнал которого является задающей величиной .регулятора тока привода 1.Одновременно управлением с помощью задающих синусоидальных сигналов по алгоритмам (2) и (3) соответственно регулятором тока привода 1 в силовом преобразователе 10 и регулятором скорости 9 достигается уменьшение динамической погрешности в отработке заданного рассогласования длины (1) и исключение толчков тока при выходе ножниц 2 перед резом на устано" вившуюся скорость Ч, поскольку при этом исключается влияние инерционнос. ти контура скорости привода 1.В точках 8 тахограммы 37-39, Фиг. 2, т.е. по окончании отработки заданного рассогласования длины Ь Е (1), необходимо снять выходной сиг" нал цифроаналогового преобразователя 22, являющийся задающим сигналом динамического тока (2) привода 1. Снятие сигнала (2) производится гашением счетчика 19 с помощью. триггера 28, который срабатывает от нуль-органа 30 при нулевом выходе счетчика 6, т,е.в точках Ь тахограмм 37-39, Фиг 2 При этом ножницы 2 выходят на установившуюся скорость Ч, синхронную со скоростью проката 15. После реза (точки с тахограмм 37-39) триггер 28 сбрасывается датчиком реза 16 и цикл повторяется.Таким образом, за счет дополнению устройства селектором сигналов, а также новых электрических связей между ним цифроаналоговым позиционным регулятором, блоком синусоидального управления и задатчиком мерных9 92 длин исключается динамическая погрешность в отработке рассогласования длины, чем повышается точность работы.формула изобретенияУстройства управления мерным резом проката на ходу, содержащее задатчик мерных длин, цифроаналоговый позиционный регулятор, блок синусоидального управления и ограничитель длины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы,7 ч 22 1 Ооно снабжено селектором сигналов, первый вход и выход которого электрически соединены, соответственно, с выходом и со входом цифроаналогового позиционного регулятора, а второй и третий входы - с выходами блока синусоидального управления, при этом вход блока синусоидального управления элект" рически соединен с выходом задатчика 10 мерных длин,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка И 2613088/27,кл. В 23 В 25/16, 03.05.78.927122 Составитель В. ИасРедактор Н. Шильникова Техред И. Гайду ректор Г Огар Заказ Т Подписно филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн О/15 ВНИИПИ .Госуда по делам из 113035, Москв