Устройство для автоматического центрирования полосы

п)931253 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заивлено 05,11,80 (21) 3001726/22-02 ф 1)М К 3 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет В 21 В 37/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.Опубликовано 30.05,82, Бюллетень Мо 20 Дата опубликования описания 30.05. 82 И.Н.Быков,.Ю.В.Бреславский, А,Э.ДрознЭН, Г.А.Шалаев, Н.Т.Дудин, Р.С.Калимуллин ,; Г.Н.Румако, А.П.Белоусов, В.И.Абрамен 6-и В.И.Вовк(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЦЕНТРИРОВАНИЯ ПОЛОСЫ Изобретение относится к автоматизации технологических процессов в металлургических производствах и может быть использовано на непрерывных агрегатах травления, горячего цинкования, алюминирования и т.п., т.е, там, где ставится задача центрирования полосы по оси агрегата на отдельных участках.Известно устройство для определения положения полосы с использованием датчиков инфракрасного излучения при сканировании на приемники излучений. Устройство основано на определении положения полосы по разности длительности импульсов, снимаежх с приемникоВ Ь 3.Известно устройство для определения величины отклонения центра ферромагнитного листового материала от заданного направления, содержащее. две соосные измерительные катушки, расположенные вблизи продольных кромок листового материала и перпендикулярные им. Эти измерительные катуш" ки связаны через выпрямитель с дифференциальным органом, вырабатывающим сигнал, пропорциональный отклонению оси полосы от оси агрегата 23. Известные устройства имеют тотнедостаток, что вырабатывают управляющие воздействия не -только в случае смещения полосы, но также и приодностороннем расширении и суженииполосы в пределах допуска, в том числе и при наличии неровностей кромки полосы, В этом случае выходнымсигналом датчиков устройства будет .сигнал ложного смещения полосы, вырабатываемый устройством в случаерасширения и сужения полосы в пределах допуска, в том числе и при наличии неровностей кромки полосы.%Сигнал ложного смещения полосы,поступая по цепи обратной связй вуправляющие устройства, вырабатывает управляющее воздействие, пропор" 2 п . ЦиОнальнО сигналУ лОжного смешения рвнося дополнительные смещения полосы и вызывая нежелательные колебательные процессы при движении полосы, что приводит к увеличению динамической ошибки слежения. Еслиучесть, что допуск на ширину полосы может быть достаточно большим,в частности, на непрерывно-травиль"ных агрегатах допуск на ширину полосы составляет 30 мм при ширинемическая точность центрированиярассматриваежх устройств находится в пределах 1+4 мм, то ясно, чтонеобходимо одновременно производить анализ положения обеих кромок полосы относительно оси агрега" 5та, выявляя сигналы ложного смецения полосы и блокируя их.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического центрирования полосы, содержащее фотодатчик среднего положения полосы, фото"дачик смещения полосы, управляющее средство, выполненное в виде 15электронного усилителя электромеханического преобразователя, гидроуси"лителя, гидропривода и центрирующийоргйн ГЗЗНедостатком известного устройства 20является то, что управляющее воздействие вырабатывается,не только присмещении полосы, но и в случае ложного смещения полосы, что приводитк дополнительным смецениям полосы 25относительно оси агрегата, возникновению колебательных процессов придвижении полосы и снижению динамической точности центрирования.устройство имеет ограниченное при менение, так как воздействие можетбыть передано только на моталкуилн раэматыватель, При необходимос- .ти центрировать полосу на любом дру-,гом участке, например перед дисковыми ножницами,.передача воздействияна привод разматывателя приводит ктранспортному запаздыванию при стра"ботке.сигнала смещения и, как следствие, вызывает дополнительные коле-.ательные процессы и динамические40,ошибки.Кроме того, учитывая случайный характер распределения величины рас" .ширения или сужения полосы в пределах поля допусков, необходимо двухсторанее непрерывное слежение эакромкой полосы, с целью своевременного выявления сигналов ложного смещения полосы,Цель изобретения - повышение точности центрирования и устранение колебательных процессов.Указанная цель достигается тем,что устройство для автоматическогоцентрирования Полосы, содержащееФотодатчик среднего положения полосы, датчик смещения полосы, управляющий блок, выполненный в виде. электрон-ного усилителя, электромеханическогопреобразователя, гидроусилителя, 60гидропривода, и центрирующий орган,дополнительно содержит четыре парыФотореле, три блока памяти, блок логического сравнении, включаюций элементы И и ИФ; два реле блокировки 65 и дополнительное управляющее средство, причем входы блока сравнения связаны с выходами фотореле и выходами блока памяти, а выходы его соединены с реле блокировки и с входами управляюцих средств, гидроприводы которых соединены с центрирующим органом.На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - кинематическая схема устройства; на Фиг.З - схема установки фотореле.Обозначения на фиг.1-3:Вномюзщ- номинальная(минимальная)ширина полосы;Вэ " текущее значение шириныполосы в данный момент;Вддх - максимальная ширина полосы;д,оп/1 - половина допуска на ширину полосы;И Обз 1 - Расстояние между осямифотореле;0 З ; - Расстояние от оси фотореле до линии среза;КРОМАМ - минимальная и максимальи Вкеомеа ная (с учетом допуска)ширина обрезаемой кромки)ВЬЬх - ширина полосы после обрезания.Устройство содержит блоки 1-3 памяти констант, блок логического сравнения, включающий элементы И 4-21, элементы ИЛИ 22-24, два реле25 и 26 блокировки, управляющее .средство 27 для управления движением центрирующих роликов 28, управляюцее средство 29 для управления дви- Гжением каретки 30, причем управляющие средства включают в себя электронные усилители 31 и 32, электро- механические преобразователи 33 и 34, гидроусичители 35 и 36, гидро- приводы. 37 и 38, две пары фотореле 39 и 40, для контроля за кромкой полосы 41 при ширине полосы, равнойноминальной (минимальной) В=Вном 1 т,р две пары фотореле 42 и 43 для слежения за кромкой. полосы при ширине В в 1 В 4 В,ц однУ паРУ фотоРеле 44 среднего положения, причем фото- реле 39 и 40 установлены в неподвиж" ной секции 45, жесткосвязанной с рабочим органом 46, представляющимдисковые ножницы. Выходы Фотореле 39, 40, 42-44 связаны по цепям обратной связи с входами элементов И 4-11 и 13-19 блока логического сравнения,Устройство работает следующим образом.Предварительно производится центри- рирование каретки относитепьно оси агрегата с помощью фотореле 44 сред" него положения до получения комбинации выходных сигналов "01 ф (режим работы всех фотореле - всветлую) и осуцествляется подвод центрирующихроликов 28 и фотореле 42 и 43 к кромке полосы до тех пор, пока не будет получена комбинация выходных сигналовфотореле 42 и 43 в виде кода 1001, что соответствует центрирован- ному положению полосы в режиме "Нор ма". В этом случае ось полосы будет совпадать с осью агрегата с ошибкой, не превышающей величины 18 д 1 ц,.Комбинации выходных сигналов фото- реле 39 и 40 будут в виде кодов 1001,10 если ширина полосы равна минимальному значению, т.е. В=Вном, или 0000, если ВВНоР+88 з .В 1 ПЗатем производится пуск агрегата, после чего осуществляется непрерывный контроль состояний фотореле 39, 40 и 42-44 путем сравнения с задающими воздействиями, которые вводятся в систему в виде констант из блоков 1-3 памяти констант, причем каждый из блоков 1-3 памяти констант хранит константы для сравнения с выходными сигналами фотореле 39, 40 и 42 соответственно, Количество всех возможных комбинаций выходных сигналов Фотореле 39, 40 и 42-44 соответствует количеству констант, хранящихся в блоках 1-3 памяти констант,Выходные сигналы фотореле 39, 40, 42-44, представленйые двоичным кодом, по цепям обратной связи поступают на входы элементов 4-11 и .13-19 сравнения, где поразрядно сравниваются с задаюцими воздействиями, т.е. с константами блоков 1-3 памяти констант.35 В случае невозмуценного движения полосы при ширине полосы В=Вяцм(пр) срабатывают элементы И 4 или И 9, сигналы с выхода которых поступают 40 на вход элемента ИЛИ 22, связанного с реле 25 блокировки, контакты реле 25 размыкаются, блокируя передачу сигнала в управляюцее средство.45Сигнал блокировки управляющего воздействия вырабатывается и при одностороннем сужении цолосы, в этом случае он подается на вход элемента ИЛИ 22 с выхода элемента И 14.При двухстороннем сужении полосы срабатывает элемент И 10 и сигнал 08 сведения центрируюцих роликов 28, пройдя через замкнутый контакт реле 25, поступает на вход управ ляюцего средства 27. Аналогично при двухстороннем и одностороннем расширении полосы срабатывают элементы И 6 и 11-13 и сигнал 0 разведения центрируюцих роликов 28, 60 пройдя через элемент ИЛИ 23 и замкнутый контакт реле 25, поступает на вход управляюцего средства 27.При расширении полосы производится лишь разведение центрируюцих 65 роликов 28 без воздействия их наполосу.В случае смещения или переносаполосы необходим одновременный анализ состояния пар фотореле 39, 40,42 и 43При этом срабатывают элементы И 15 и 16, элементы И 7 и 8,сигналы с выхода которых подтверждают тенденцию к смецению или переносу полосы, и элементы И 20 и 21,при этом на выходе элементов И 20 и21 вырабатываются сигналы 0 или 0 я;перемещение каретки 30 влево иливправо, Цейтрируюцие ролики 28, установленные на каретке 30, перемецаясьвместе с ней, воздействуют непосредственно на полосу, сдвигая еевлево или вправо, оставаясь при этомнеподвижными относительно каретки.Одновременно с выхода элементов И 20или 21 сигнал 0 или 0 я, пройдя через элемент ИЛИ 24, подается в реле 26 блокировки, размыкая его контакты с целью предотврацения подачи управляющих сигналов 0 или 0 П,вырабатываемых элементами И 18 и 19в процессе отработки сигналов смещения или перекоса полосы. При отсутствии же сигналов блокировки,поступающих в реле 26 с выхода элементов И 17 и ИЛИ 24, контакты реле26 замкнуты и для возврата кареткик ее центрированному,положению свыхода элементов И 18 и 19 подаютсясигналы 0 и Пя, возвращающие каретку в центрированное положение после отработки сигналов или перекосаполосы,фотореле 39 и 40, установленныев неподвижной секции 45, жестко.связанной с рабочим органом 46,.представляющим дисковые ножницы,осуществляют непрерывный контрольза положением кромки при ширинепслосы В=Вночь(щ;) и в случае су-жения или смещения полосы, когда ширина Вокромки становитсяменьше предельно допустимой величины Орем , , элемент И 5 вырабатывает сигйал "Останов агрегата",Сигналы сведения Пс и разведения 0 р,э центрирующйх роликов 28 с выхода элементов И 10 и ИЛИ 23 поступают в управляющее средство 27, приводящее в движение центрирующие ролики 28. (Управляющее средство 27 состоит из электронного усилителя 31, электромеханического преобразователя 33, гидроусилителя 35, гидропривода 37).Сигналы 0 А и 0 перемещения каретки 30 с выхода элементов И 20 и 21 или с выхода элементов И 18 и 19. поступают в управляющее средство 29, состоящее из электронного усилителя 32, электромеханического преоб- разователя 34, гидроусилителя 36и гидропривода 38. Гидропривод 38приводит в движение каретку 30.вместе с центрирующими роликами 28,воздействующими на полосу 41, Выходные сигналы фотореле 39, 40 и42-44, представленные двоичным кодом, поступают по цепям обратной связи для поразрядного сравнения с задающими воздействиями, хранящимисяв блоках 1-3 памяти констант.Реализация устройства позволяет )Оповысить точность центрирования полосы, устранить нежелательные колеба"тельные явления при движении полосы. Это,в свою очередь, позволяет,уменьшить ширину обрезаемой кромки 15и увеличить выхрд годного металла.Экономический эффект от внедренияустройства в цехе холодной прокаткисоставит"361 тыс,руб.,для двух не".прерывно-травильных агрегатов. 20Формула изобретенияУстройство для автоматического центрирования полосы, содержащее фо" тодатчик среднего положения полосы, датчик смещения полосы, управляющий блок, выполненный в виде электронного усилителя, электромеханическо"го преобразователя, гидроусилитжя,гидропривода, и центрирующий орган,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности центрирования и устранения колебательныхпроцессов, оно дополнительно содержит четыре пары фотореле, три блока памяти, блок сравнения, содержащийэлементы Й и ИЛИ, два реле блокировки и дополнительноеуправляющее сред.ство, причем входЫ блока сравнениясоединены с выходами фотореле и выходами блока памяти, а выходы егосоединены с реле блокировки и с входами дополнительных управляющихсредств, гидроприводы которых соеди-нены с центрирующим органом,.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка ФРР. 9 2046553,кл, В 21 В 37/00; 1971.2. Заявка Франции 9 2233596,кл. В 21 В 37/00, 1973.3. Производства крупных машин.Сб. статей. Под ред. Т.Л.Химича.Прокатное оборудование, вып.17, ч.2,М., "Машиностроением, 1968.931253 оставитель В,Этингенехред Ж. Кастелевич Корректор Г.Ога Ерупенин еда Тираж 842 дарственного комит изобретений и от ква, Ж, Раушскя, 4 тент", г. Ужгород, ул. Про Филиал ПП Заказ 3596/7 ВЯИИПИ Го по дел 113035, МПодпн сноета СССРрытийя наб., д, 4/5