Устройство для управления манипуляторными линейками реверсивного прокатного стана

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 119) 111) 151) 4 В 21 В 37 00 Щ( 3;,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТНЕННЬ 1 Й КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Авторское свидетельство СССР9 282261, кл. В 21 В 37/00, 1965.2. Заявка Японии В 52-29978,кл. 12 С 21.4, кл. В 21 В 39/14,1977,(54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРНКМИ ЛИНЕЙКАМИ РЕВЕРСИВНОГО ПРОКАТНОГО СТАНА, содержащее для .каждой пары боковых направляющих отдельные контуры регулирования положения, каждый из которых содержит последовательно соединенные регулятор скорости, приводной механизм, датчик перемещения, регуляти тор положения, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью снижениярасхода электроэнергии, увеличениясрока службы оборудования, повьппения безаварийности работы, оно снабжено двумя блоками связи, двумякомандоаппаратами и блоком управления, логические входы которого соединены с первым и вторым командоаппаратами, которые подсоединены к первым входам соответствующих блоковсвяэи, выходы которых соединены свходами соответствующих регуляторов скорости, а вторые входы - свыходами соответствующих регуляторов положения, эадающие входыкоторых подсоединены к первому ивторому выходам блока управления,первый и второй информационные входы которого соединены с соответствующими датчиками перемещения.12 7512 2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит блок логики, три регистра памяти, два селектора и датчики скорости переднего и заднего рольгангов, центровки переднего и заднего манипуляторов и положения слитка, соединенные с блоком логики, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и первым управляющими входами всех регистров памяти, записывающие входы первых двух регистров памяти соединены с третьим, а третьего - с четвертым выходами блока логики, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим управляющими входами второго селектора, а восьмой, девятый и десятый выходы - соответственно с аналогичными входами первого селектора, первый информационный вход которого соединен с выходом Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для управления манипуляторными линейками рабочих рольгангов перед и за прокатной клетью 5реверсивных станов горячей прокатки,преимущественно листовых.Известно устройство для управления линейками манипулятора реверсив-.ного обжимного прокатного стана, содержащее датчики перемещения, которыеобеспечивают автоматическое замедление линеек при подходе их к слитгку 111,Недостатком этого устройства является то, что каждая пара линеекдолжна управляться самостоятельно,что требует от оператора времени наперестройку механизмов.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомуэффекту является устройство длясинхронизации боковых направляющих впрокатных станах, содержащее для каждой группы линеек отдельные контурырегулирования их положения, каждыйиэ которых имеет датчик перемещения,регулятор положения, регуляторы пита первого регистра памяти и вторым информационным входом второго селектора, второй информационный вход первого селектора - с выходом второгорегистра памяти и первым информационным входом второго селектора, а третий информационный вход первого селектора - с выходом третьего регистра памяти и третьим информационнымвходом второго селектора, причем выходы первого и второго селекторов яв;ляются первым и вторым выходами блока управления, оба логических входакоторого являются входами блока логики, первый информационный вход блока управления соединен с первыми информационными входами первого итретьего регистров памяти и с вторым информационным входом второго регистра памяти,первыйинформационныйвход которогосоединен свторыми информационными входамипервого итретьегорегистров памятии блокауправления,юшего напряжения и приводной электродвигатель 2 .Величина напряжения, управляющая скоростью двигателя, формируется в функции рассогласования заданного и действительного положения линеек манипулятора, причем в качестве задающей величины для второго манипулятора служит величина действительного положения линеек первогоманипулятора.Известное устройство обеспечивает синхронное управление группами манипуляторных линеек перед и за клетью по одному управляющему сигналу, получаемому, например, от управляющей вычислительной машины (УВМ).Недостатком известного устройства является то, что при центрировании слитка на одной стороне клетидвижение к центру отрабатывают и ли"нейки на противоположной стороне,что не является необходимым и приводит к дополнительному расходованиюэлектроэнергии и износу механизмоввследствие лишних динамических режимов.Кроме того, одинаковый растворлинеек манипуляторов на приемныхи выдающих рабочих рольгангах станане является оптимальным с точкизрения безаварийности работы механиз.мов. Слишком узкий раствор линеекможет привести к заклиниванию в нихмЕталла, в то время как слишком широкий - к значительному перекосу слитка во время захвата и его дальнейшейпрокатке на угол. Опасность заклинивания металла особенно велика припрокатке серповидных слитков илислитков с повьппенным концевым уширением. При прохождении уширенногоучастка, линейки могут быть разжатыметаллом. При этом обратная связь поположению приводит к появлению статического момента на двигателе, направленного на зажатие слитка и втом случае, если металл находится вклети, .осевое усилие прокатки можетвывернуть штанги линеек.Помимо этого непосредственный вводсигнала задания от УВМ с одной стороны затрудняет оператору управлениелинейками в критических ситуациях,подобных указанным, или при необходимости коррекции положения линеек, вы.званной нестандартными отклонениямив технологическом процессе .превышение допусков по размерам слитка,повышенное уширение, неосевая прокатка и пр.), а с другой стороны, услож.няет программное обеспечение машиныи требует дополнительного времени наразработку и наладку системы управления в целом,Цель изобретения - уменьшениерасхода электроэнергии, увеличениесрока службы оборудования, повышение безаварийности работы.Цель достигается тем, что устройство для управления манипуляторнымилинейками реверсивного прокатногостана, содержащее для каждой парыбоковых направляющих отдельные контуры, регулирования положения, каждыйиз которых содержит последовательносоединенные регулятор скорости,приводной механизм, датчик перемещения, регулятор положения, дополнительно снабжено двумя блоками связи, двумя командоаппаратами и блоком управления, логические входы ко"торого соединены с первым и вторымкомандоаппаратами, которые подсоеди"иены к первым входам соответствующихЙтоков связи, выходы которых соеди 1 О 15 20253035 40 45 50 управления.1На фиг,1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; нафиг.2 - структура блока управления,на фиг.З - схема блока логики. 55 иены с входами соответствующих регуляторов скорости, а вторые входы - с выходами соответствующих регуляторов положения, задающие входы которых подсоединены к. первому и второму выходам блока управления, первый и второй информационные входы которого соединены с соответствующими датчиками перемещения.Кроме того, блок управления содержит блок логики, три регистра памяти, два селектора и датчики скорости переднего и заднего рольгангов," центровки переднего и заднего манипуляторов и положения слитка, со единенные с блоком логики, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и первым управляющими входами всех регистров памяти, записывающие входы первыхдвух регистров памяти соединены с третьим а третьего, - с четвертым выходами блока логики, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с первьм, вторыми третьим управляющими входами второго селектора, а восьмой, девятый и десятый выходы - соответственно с аналогичными входами первого селектора, первый информационный вход .которого соединен с выходом первого регистра памяти и вторым информационным входом второго селектора, второй информационный вход первого селекто; ра - с выходом второго регистра памяти и первым информационным входом второго селектора, а третий информационный вход первого селектора - с выходом третьего регистра памяти и третьим информационным входом второго селектора, причем выходы первого и второго селекторов являются первым и вторым выходами блока управления, оба логических входа которого являются входами блока логики, первый информационный вход блока управления соединен с первыми информационными входами первого и третьего регистров памяти и с вторым информационным входом второго регистра памяти, первый информационный вход которого соединен с вторыми ин формационными входами первого и третьего регистров памяти и блока121755Манипуляторные линейки 1 и 2, расположенные перед и за рабочей клетью, имеют отдельные контурырегулировки их положения, в которые входят соединейные с линейка" 5 ми 1 и 2 соответственно датчики 3 и 4 перемещения, подсоединенные к первым входам своих регуляторов 5 и 6 положения, и регуляторы 7 и 8 скорости, которые через приводные механиз мы 9 и 10 соединены со своими линейками 1 и 2. Каждый контур имеет отдельный командоаппарат 11 и 12, подключенный к первому входу своего бло. ка 13 и 14 связи и соответственно к 15первому и второму логическим входам общего для обоих контуров блока 15 управления, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с датчиками 3 и 4 переме щения, а первый и второй выходы - с вторыми входами регуляторов 5 и б положения, выходы которых соединены с вторыми входами блоков 13 и 14 связи, оба входа которых через переключатель 16 и параллельно соединенные диод 17 и ключ 18 соединены с входами своих регуляторов 7,и 8 скорости.В состав блока 15 управления вхо 30 дят три регистра 19 - 21 памяти, два селектора 22 и 23, датчики 24 и 25 скорости переднего и заднего рольганга, датчики 26 и 27 центровки переднего и заднего манипуляторов, датчик 28 положения слитка и блок 29 логики, все входы которого соединены параллельно со всеми датчиками, а первый и второй выход - с вторым и первым входами регистров 19 - 2140 памяти соответственно. Записывающие входы регистров 19 и 20 памяти соединены с третьим, а записывающий вход регистра 21 памяти - с четвертым выходами блока 29 логики, пя-. тый шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим управляющими входами селектора 23, а восьмой, девятый и десятый выходы - с первым, вторым и третьим управляющими входами селектора 22. Первый информационный вход блока 15 управления соединен соответственно с первыми информационными входами регистров 19 и 21 памяти и вторым информационным входом регистра 20 памяти, первый информационный вход которого соединен с вторыми информационными входами регистров 19 и 21 памяти и блока 15 управления, два логических входа которого соединены с блоком 29 логики. Выходрегистра 19 памяти соединен с первым информационным входом селектора 22 и вторым информационным входом селектора 23Выход регистра 20 памяти соединен с вторым информационным входом селектора 22 и пер.вым информационным входом селектора 23, Выход регистра 21 памяти соединен с третьими информационными входами селекторов 22 и 23, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока 15 управления.В качестве блока 29 логики лучше всего использовать программный командоаппарат, Для пояснения работы устройства управления манипуляторами на фиг.3 представлена структурная схема одного из возможных вариан тов блока 29 логики, выполненная на интегральных элементах, в которую входят три элемента 30 - 32 ИЛИ-НЕ, два инвертора 33 и 34, одновибратор 35, триггер 36, два элемента 37 и 38 И и два элемента 39 и 40 запрета. Два первыхвхода блока 29 логики через элемент 30 ИЛИ-НЕ соединены с установочными входом триггера 36, а два следящих входа через элемент 31 ИЛИ-НЕ - с сбрасывающим входом триггера 36 и через инвертор 34 - с четвертым выходом блока 29 логики, пятый вход которого соединен с входом инвертора 33, одним из входов элемента 37 И, входом элемента 39 запрета, с вторым и седьмым выходами блока 29 логики, шестой и седьмой входы которого через элемент 32 ИЛИ-НЕ и одновибратор 35 соединены с собственным третьим выходом. Выход инвертора 33 соединен с одним из входов элемента 38 И,. входом элемента 40 запрета и первым и девятым выходами блока 29 логики, шестой и десятый выходы которого являются выходами элементов 40 и 39 запрета. Выход триггера 36, через элемент 37 И соединен с запрещающим входом элемента 39 запрета и восьмым выходом блока 29 логики, а через элемент 38 И - с эапрещающимвходом элемента 40 запрета ипятым выходомблока 29 логики.Устройство работает следующим образом.1 О 15 20 25 После того, как оператор вручную при помощи командоаппаратов 11 и 12 через блоки 13 и 14 связи произвел первую центровку и установку манипуляторньж линеек 1 и 2 в рабочее положение, в регистре 19 памяти записана величина раствора линеек. 1 переднего манипулятора, в регистре 20 памяти - величина раствора линеек 2 заднего манипулятора, а в регистре 21 памяти - ширина слитка. При этом удерживающие линейки отводятся на расстояние 10100 мм от слитка с таким расчетом, чтобы не препятствовать свободному движению слитка, а в случае нечеткого захвата удержать слиток от значительного перекоса. Приемные линейки разводятся на расстояние 1001000 мм от слитка, чтобы обеспечить свободный вход металла в ра - бочую зону манипулятора, так как при выбросе короткого слитка из клети возможен значительный разворот слитка на станинных роликах. После первой центровки на выходах датчиков 24 и 25 скорости переднего и заднего рольганга и датчиков 26 и 27 центровки слитка находятся логические нули. На выходе датчика 28 положения слитка присутствует сигнал единица, соответствующий положению слитка до клети, а на выходе инвертора 33 - ноль. При этом триггер 36 находится в нулевом состоянии. Такое состояние логических входов приводит к тому, что на всех выходах блока 29 логики, кроме второго, седьмого и десятого присутствуют логические нули, а на этих выходах - логические единицы. Эти сигналы держат включенными первые информационные входы регистров 19 - 21 памяти и селекторов 22 и 23. Информация с регистра 19 памяти малого разведения передается на задающий вход регулятора 5 положения передних линеек 1, а информация с регистра 20 памяти большого разведения - на задающий вход регулятора 6 положения заднего манипулятора 2, При включении рольганга размы. кается ключ 18 блока 13 связи, а датчик 24 переднего рольганга выда-ет единичный сигнал, который через элемент 30 ИЛИ-НЕ устанавливает триггер 36 в единичное состояние, которое через элемент 37 И и элемент 39 запрета переключает единичный сиг 30 35 40 45 50 55 нал с первого на третий управляющийвход селектора 22 и переводит его наработу от регистра 21 памяти шириныслитка. На вьжоде регулятора 5 положения появляется положительный сигнал задания на скорость манипуляторных линеек 1, который из-за встречновключенного диода 17 не проходитна регулятор 7 скорости, и привод-ной механизм 9 стоитЕсли захват не происходит и слиток отгоняется назад, то после остановки рольгангаключ 18 замыкается и линейки центрируют слиток. При центровке включается датчик 26 центровки, единичный сигнал которого через элемент31 ИЛИ-НЕ сбрасывает триггер 36и одновременно через инвертор 34 про.изводит запись ширины слитка в регистр 21 памяти, После сброса триггера 36 селектор 22 вновь переводится на работу от регистра 19 памяти и линейкипроизводят малое разведение,Если слиток проходит через клеть, то в момент выброса датчик 28 положения слитка изменяет свое состояние на нулевое, а на выходе инвертора 33 появляется единичный сигнал. Происходит переключение всех регистров 19 - 21 памяти и селектора 22 на вторые информационные входы, при этом манипуляторные линейки 1 начи. нают отрабатывать большое разведение, так как диод 17 в данном случае не мешает прохождению такого сигнала, Селектор 23 через элемент 38 И включен на третий информационный вход, т.е. на работу от регистра 21 памяти ширины, выходной сигнал элемента 40 запрета в этом случае становится нулевым. Однако пока зад. ний рольганг не останавливается, блок 14 связи аналогично блоку 13 не пропускает команду на регулятор 8 скорости и приводной механизм 10 не начинает сводить линейки 2. После остановки рольгангов центровка повторяется и регистр 21 памяти обновляет свою информацию. После центровки линейки 2 производят малое разведение, так как элемент 40 запрета подключает к регулятору 6 положения через селектор 23 регистр 19 памяти малого разведения.При дальнейшей прокатке процесс повторяется таким образом, что на выдающей стороне после центровкилинейки отведены на малое расстоя-ние а на приемной - на большое.Датчики 24 и 26 работают, когда металл находится до клети, а датчики25 и 27 с такими жефункциями - когда металл за клетью.В том случае, если ввиду перекоса или серповидности слитка происходит разжатие линеек, регуляторы 5 или 6 вьдают сигнал на еведе Оние линеек, который не проходит через диод 17, линейки не зажимаютслиток и аварии не происходит. В томслучае, если приводные механизмы 9и 10 не имеют достаточные тормозные 15моменты на разжатие линеек, диод17 можно заменить на стабилитрон,который ограничивает сигнал на сведение по максимуму. При этом прибезопасных усилиях разжатия линейки 20удерживаются за счет обратной связи, а при критических нагрузках разжимаются. Если в состав регулятораскорости входят замкнутые токовыеконтуры, то ограничение по моменту 25сопротивления может быть получено путем ограничения тока.Если требуется изменить растворылинеек 1 повышенная серповидность,прокатка на угол, аварийная ситуация и т.п.1, оператор включает нужныйкомандоаппарат, переключатель 16 переключается на первый вход и линейки1 и 2 приводятся в движение. Ключ18, замкнутый только при остановленных рабочих рольгангах, осуществляетблокировку сигнала на сведение линеек при движении металла, так какпри уже начавшемся процессе прокатки не может возникнуть ситуация,4 Отребующая сведения линеек. Центровка слитка должна производиться пристоящих рольгангах или при его безопасных скоростях, когда на выходахдатчиков 24 и 25 скорости рольган 45гов возникают нулевые сигналы. При включении командоаппарата 11 или 12 на выходе элемента 32 ИЛИ-НЕ появляется нулевой сигнал и одно- вибратор 35 подготавливается к работе, После окончания корректировки командоаппарат 11 или 12 возвращается в нулевое положение и одновибратор 35 с задержкой времени, необходимой для полной остановки линеек 1 или 2, генерирует импульс записи, который поступает одновременно на записывающие входы регистров 19 и 20 памяти малого и большого разведения. Датчик 28 положения слитка включает входы регистров 19 и 20 памяти таким образом, что в регистр 19 памяти всегда записываются показания датчика перемещения линейки, в рабочей зоне которой в данный момент находится металл, а регистр 20 памяти всегда подключен к датчику перемещения на приемной стороне. Таким образом, после корректировки регистры 19 и 20 памяти обновляют свои данные, и дальнейшая работа линеек проходит с учетом последней корректировки.В том случае, если линейки оборудованы датчиками скорости, задержку времени на генерирование импульса записи можно осуществлять до перехода сигналов датчика скорости в нулевое состояние. Этим же сигналом можно производить автоматическую корректировку показаний регистров 19 и 20 памяти при разжатии линеек металлом.С целью сокращения места, занимаемого командоаппаратами 11 и 12 на посту управления, их можно заменить одним командоаппаратом, который автоматически, в зависимости от положения слитка, переключается с одной линейки на другую. В том случае если металл находится в клети, то сигнал командоаппарата передается на обе линейки сразу.Если прокатный стан снабжен вертикальными валками или прокатка ведется в калибрах, т.е. уширение практически отсутствует, то для уверенной центровки слитка и создания необходимых усилий обжатия боковых граней, выходной сигнал регуляторов 5 и 6 положения.при центровке необходимо ограничить о минимуму с тем, чтобы обеспечить минимальную скоростьдо тяжкиЕсли прокатный стан снабжен более высоким уровнем автоматизации на базе УВМ, которая обеспечивает информационное сопротивление слитка, то регистры 19 - 21 памяти могут выпол . нять и функции дистанционной перестройки манипуляторов по команде УВМ, Для этого регистры 19 - 21 памя ти должны иметь дополнительные информационные входы, связанные с УВМ, на которые при последнем пропуске вьдается новая информация. В12 1217512 ф ИИПИ Заказ 1033/13 Тираж 518 Подписное П "Патент", г.ужгород, ул.Проектна л момент остановки рабочих рольгангов вырабатывается импульс перестройки, который переносит информацию УВМ в регистры памяти и сбрасы"вает блокировочный триггер 36. Линейки 1 и 2 отрабатывают необходимые перемещения . Дальнейшаяработа происходит согласно ука,занному. Использование устройства с такимисвязями снижает расход электроэнергии путем рационального перемещения линеек, увеличивает срок службы обо рудования путем снижения динамических нагрузок при центровке слитка, снижает подготовительно-заключитель.ное время пропуска и, следовательно,повышает производительностьстана.