Способ управления подачей заготовки в реверсивную прокатную клеть и устройство для его реализации

БР САНИ В юл. У 36ф.Мироненко ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Х АВТОРСХОМЪ( СЗИДЕТЕЛ(56) Устройство вычислительное приводов УВ-П. Техническое описаниеи инструкция по эксплуатации. 111 а2.572.001.ТО.СПКБ "Нефтегазпромавтоматика", Минприбор СССР, 1975.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ЗАГОТОВКИ В РЕВЕРСИВНУЮ ПРОКАТНУЮ КЛЕТЬИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ .(57) 1. Способ управления подачейзаготовки в реверсивную прокатнуюклеть, включающий предварительноеизмерение времени перемещения нажимного механизма (НМ) от последнегопропуска в первый, измерение текущего времени перемещения НМ, фиксирова"ние момента подхода заготовки назаданное расстояние в клети, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью сокращения времени транспортирования, дополнительно определяютрасстояние от переднего края заготов-.ки до оси прокатных валков с моментаподхода заготовки на заданное расстояние к клети, определяют дотормозной путь заготовки, определяют времядо конца отработки НМ заданного расстояния, определяют возможный путьтранспортирования заготовки за времядо конца отработки НМ заданного расстояния, сравнивают дотормозной путьзаготовки с возможным путем транспортирования, снижают скорость рольгангов до скорости захвата после прохождения заготовкой дотормозного пути, если дотормозной путь был больше возможного пути транспортирования заготовки, снижают скорость рольгангов до нуля, если дотормозной путь меньше возможного пути транспортирования заготовки, и переводят рольганги на скорость захвата после отработки НМ заданного перемещения.2. Устройство управления подачей заготовки в реверсивную прокатную клеть, содержащее датчик наличия металла в валках, путевой датчик,Ф блок управления скоростью рольган- Е гов, первый вход которого соединен с входом устройства "Движение НМ", второй вход соединен с инверснья выходом датчика наличия металла в валках, третий вход соединен с прямым выходом путевого датчика, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це лью сокращения времени транспортирования, в него дополнительно введены датчик скорости заготовки,. блок определения переднего края заготовки, блок определения дотормозного пути за- готовки, блок определения времени до конца отработки НМ, блок определения возможного пути транспортирования заготовки, вход "Первый пропуск" соединен с первым входом блока определения времени до конца отработ- ,фю ки НМ и четвертым входом блока управ. ления скоростью рольгангов, пятый вход которого соединен с первым выхо дом блока определения дотормозного пути, второй выход которого соединен с шестым входом блока управления скоростью рольгангов, седьмой вход41181которого соединен с выходом блока определения возможного пути транспор-, тирования заготовки, выход - с выходом "Торможение" устройства, вто рой выход соединен с выходом "Захват" устройства, вход "Движение НИ" которого соединен со вторым входом блока определения времени до конца отработки НИ, третий вход которого соединен с входом "Частота" и первым входом блока определения возможного пути транспортирования заготовки, второй вход которого соединен с выходом блока определения времени до конца отработки НМ, а третий вход соединен с выходом датчика скорости и первым входом блока определения переднего края заготовки, второй вход которого соединен с прямым выходом путевого датчика, третий вход соединен с инверсным выходом датчика наличия металла в валках, а выход соединен с входом блока определения дотормозного пути.3. Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок определения переднего края заготовки содержит интегратор, блок вычитания, регистр, схему И, первый вход которой соединен со вторым входом блока, второй вход - с третьим входом блока, а выход соединен с управляющим входом интегратора, информационный вход которого соединен с первым входом блока, а выход соединен с входом вычитаемого блока вычитания, вход уменьшаемого которого соединен с выходом регистра, а выход соединен с выходом блока.4. Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок определения дотормозного пути заготовки соцержит блок вычитания и регистр, выход которого соединен с входом вычитаемого блока вычитания, вход .уменьшаемого которого соединен с 1входом блока, первый выход которого соединен со знаковым разрядом блока. вычитания, информационный выход которого соединен со вторым выходом"блока.5. Устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управ. ления скоростью рольгангов содержит схему сравнения, две схемы И, два инвертора, причем вход первого инвертора соединен с первым входом блока, второй вход которого соединен с пер 729выми входами первой и второй схем И, вторые входы которых соединены с третьим входом блока, четвертый вход которого соединен с третьим входом второй схемы И и третьим входом первой схемы И, четвертый вход которой соединен с выходом первого инвертора, пятый вход соединен с выходом второго инвертора, шестой вход соединен с пятым входом блока, шестой вход которого соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с седьмым входом блока, а выход соединен с входом второго инвертора и четвертым входом второй схемы И, выход которой соединен с первым выходом блока, второй выход которого соединен с выходом первой схемы И.6. Устройство по п,2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок определения времени до конца отработки НИ содержит счетчик, блок вычитания, регистр, два формирователя, две схемы И, причем первый вход первой схемы И соединен с первым входом блока, второй вход которой соединен со вторым входом блока, третий вход которого соединен с первым входом второй схемы И, второй вход которой соединен с выходом первой схемы И и входами первого и второго формирователя, выход которого соединен с входом "Установка О" счетчика, вход которого соединен с выходом второй схемы И, а выход соединен с входом вычитаемого блока вычитания и входом регистра, управляющий вход которого соединен с выходом первого формирователя, а выход соединен с входом уменьшаемого блока вычитания, выход которого соединен с выходом блока. 7. Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок определения возможного пути транспортирования заготовки содержит блок умножения, блок вычитания и регистр, выход которого соединен с входом вычитаемого блока вычитания, вход уменьшаемого которого соединен со вторым входом блока, а выход соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с третьим входом блока, первый вход которого соединен с управляющим входом блока умножения, а выход блока соединен с выходом блока умножения.Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано.в автоматизированных системах управления рольгангами на реверсивных станах5Цель изобретения - сокращение времени транспортирования.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства управления подачей очередной заготовки в реверсивную прокатную клеть, на фиг.2 - схема задатчика скорости рольгангов.Блок-схема устройства управления подачей очередной заготовки в реверсивную прокатную клеть содержит датчик 1 наличия металла в валках, путевой датчик 2, датчик 3 скорости заготовки, блок 4 определения переднего края заготовки, блок 5 определения дотормозного пути заготовки, блок 6 2 О управления скоростью рольгангов, блок 7 определения времени до конца отработки нажимного механизма (НМ), блок 8 определения возможного пути транспортирования заготовки, входы: "движение НМ", "Первый пропуск", "Частота", выходы: "Захват", "Торможение".Блок 4 определения переднего края заготовки содержит интегратор 9, блак 10 вычитания, регистр 11, схему 12 И. 30Блок 5 определения дотормозного пу. ти заготовки содержит блок 13 вычитания и регистр 14Блок 6 управления скоростью роль" гангов содержит схему 15 сравнения, З 5 схемы 16 и 17 И, инверторы 18 и 19.Блок 7 определения времени до конца отработки НМ содержит счетчик 20, блок 21 вычитания, регистр 22, формирователи 23 и 24, схемы 25 и 26 И. 4 оБлок 8 определения возможного пути транспортирования заготовки содержит блок 27 умножения, блок 28 вычитания и регистр. 29.Инверсный выход датчика 1 наличия 45 металла в валках соединен со вторым входом блока 6 управления скоростью рольгангов и третьим входом блока 4 определения переднего края заготовки, второй вход которого соединен с пря мым выходом путевого датчика 2 и третьим входом блока 6 управления скоростью рольгангов. Первый вход блока 4 определения переднего края заготовки соединен с третьим входом блока 8 55 определения возможного пути транспортирования заготовки и с выходом датчика 3 скорости. Выход блока 4 опре- д деления переднего края заготовки соединен со входом блока 5 определения дотормозного пути заготовки, первый выход которого соединен с пятым, а второй выход с шестым входами блока 6 управления скоростью рольгангов, первый вход которого соединен со вторым входом блока 7 определения времени до конца отработки НМ и входом "Движение НМ" устройства, вход "Первый пропуск" которого соединен с первым входом блока 7 определения времени до конца обработки НМ и четвертым входом блока 6 управления скоростью рольгангов, седьмой вход которого соединен с выходом блока 8 определения возможного пути транспортирования заготовки. Первый выход блока 6 управления скоростью рольгангов, соединен с выходом "Торможение" устройства, а второй выход блока 6 управления скоростью роль- гангов соединен с выходом "Захват" устройства, вход "Частота" которого соединен с третьим входом блока 7 определения времени до конца отработки НМ и первым входом блока 8 определения возможного пути транспортирования заготовки, второй вход которого соединен с выходом блока 7 определения времени до конца отработки НМ.Первый вход блока 4 определения переднего края заготовки соединен с информациоинык входом интегратора 9, управляющий вход которого соединен с выходом схемы 12 И, первый вход которой соединен с вторым входом блока, третий вход которого соединен с вторым входом схемы 12 И. Выход интегратора 9 соединен с входом вычитаемого блока 10 вычитания, вход умсньшаемого которого соединен с выходом регистра 11, а выход блока 10 вычитания соединен с выходом блока 4 определения переднего края заготовкиВход блока 5 определения дотормозного пути соединен с входом уменьшаемого блока 13 вычитания, вход вычитаемого которого соединен с выходом регистра 4, Знаковый выход блока 13 вычитания соединен с первым выходом блока 5 определения дотормозного пути заготовки, а информациочный выход блока вычитания 13 соединеН с вторым выходом блока 5 определения дотормозного пути заготовки.Первый вход .блока 6 управления скоростью рольгангов соединен с входом инвертора 18, выход которого соединен с четвертым входом схемы 16 И, первый вход которой соединен с 5 первым входом схемы 17 И и вторым входом блока 6 управления скоростью рольгангов, третий вход которого соединен со вторыми входами схем 16 и 17 И, третьи входы которых соединены с четвертым входом блока 6 управления скоростью рольгангов, Пятый вход схемы 16 И соединен с выходом инвертора 19, вход которого соединен с четвертым входом схемы 17 И и выхо дом схемы 15 сравнения, первый вход которой соединен с шестым входом блока, пятый вход которого соединен с шестым входом схемы 16 И, выход которой соединен с вторым выходом 20 блока, первый выход которого соединен с вью.одом схемы 17 И, а седьмой вход блока соединен с вторым входом схемы 15 сравнения.Первый вход блока 7 определения 25 времени до конца отработки НИ соединен с первым входом схемы 25 И, второй вход которой соединен с вторым входом блока, третий вход которого соединен с первым входом схемы 26 И, 10 второй вход которой соединен с выходом схемы 25 И и входами формирователей 23 и 24. Выход формирователя 24 соединен со входом "Установка 0" счетчика 20, вход которого соединен с выходом схемы 26 И, а выход счетчика 20 соединен со входомвычитаемого блока 21 вычитания и входом регистра 22, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя 23. Информационный выход регистра 22 соединен с входом уменьшаемого блока. 21 вычитания, выход которого соединен с выходом блока 7 определения времени до конца отработки НМ. 45 10 Первый вход блока 8 определения возможного пути транспортирования заготовки соединен с управляющим входом блока 27 умножения, первый вход 50 которого соединен с выходом блока 28 вычитания, а второй вход соединен с третьим входом блока, выход которого соединен с выходом блока 27 умножения, Второй вход блока 8 определения 55 возможного пути транспортиррванйя за.готовки соединен с входом уменьшаемого блока 28 вычитания, вход вычитаемого которого соединен с выходом регистра 29.Датчик 1 наличия металла в валках может быть выполнен в виде датчика- измерителя статического момента прокатного двигателя или иного датчика, реагирующего на наличие металла в валках. Путевой датчик 2 может быть выполнен в виде фотореле или иного индикатора горячего металла и устанавливается от оси прокатных валков на расстоянии, достаточном для торможения проката с максимальной скоростью транспортирования до нуля.Датчик 3 скорости заготовки может быть выполнен в виде тахогенератора 1с преобразователем аналог-код мехаЭ нически соединенного с роликами рольгангов, или в виде датчика ЭДС, реализованного в приводе рольгаягов с цифровым преобразователем.Блок 4 определения переднего края заготовки может быть выполнен в виде ультразвукового или лазерного датчика-измерителя расстояния до движущихся объектов. В этом случае функции интегратора 9, блока 10 вычитания и регистра 11 заменяются функцией датчика.Формирователи 23 и 24 могут быть выполнены по схеме одновибратора.При этом формирователь 24 запускается передним фронтом; а формирователь 23 запускается задним фронтом сигнала "Движение НМ".Задатчик 30 скорости рольгангов (фиг.2) представляет собой стандартный цифроаналоговый преобразователь 31, управляемый коммутаторами 32 и 33, через которые проходит соответственно код заданной скорости захвата или транспортирования. Коммутаторы 32 и 33 представляют .собой набор (по числу коммутируемых разрядов Чи Ч ) трехвходовых схем И. При наличий сигнала "Торможение" оба ком 1мутатора закрываются нулем с выхода инвертора 34. Устройство работает следующим образом.При отсутствии металла в валках и зоне путевого датчика 2 ("Фб") задание скорости транспортирования Ч, поступает на задатчик 30 скорости рольгангам, с выхода которого напряжение задания рольгангам Б Р поступает на вход САУП рольгангов, при этомрольганги вращаются на скороститранспортирования.Очередная заготовка подходит к путевому датчику 2 на скорости транспортирования и продолжает двигаться по направлению к клети. Устройство позволяет тормозить заготовку с максимальным темпом до скорости захвата или до останова. При этом скоростьО захвата заготовка должна достичь в момент вхождения ее в валки, а останов заготовки производится в том случае, если НМ не успевает отработать заданное перемещение до вхож 15 дения металла в валки. Полной остановки заготовки может и не произойти, если окажется, что НМеотработал заданное перемещение. В этом случае рольгангам задается снова скорость захвата.Итак, при подходе заготовки к путевому датчику 2 и отсутствии металла в валках срабатывает схема 12 И и открывает интегратор 9, на вход которого поступает код скорости заготов-. ки (рольгангов). На выходе интегратора 9 код соответствует пути, пройденном заготовкой от путевого датчика 2, В регистре 11 хранится код базовой длины Ь р (от оси прокатных валков до датчика 2). На вход вычитаемого блока 10 вычитания поступает текущий путь заготовки от путевого датчика 2, а .на входе уменьшаемого постоянно на-.ходится базовая длина Ьр), поэтому на,выходе блока 10 вычитания код соответствует расстоянию от оси прокатнык валков.до переднего конца загон:. товки Ь. С выхода блока 10 вычитания код Ь поступает на вход уменьшаемого блока 13 вычитания, в котором проис" ходит вычитание из кода Ь пути торможения заготовки от скорости транспортирования до скорости захвата. Результатом вычитания является дотормозной путь заготовки.Одновременно с работой блоков 4 и 6; определяющих дотормозной путь за" готовки, производится определение времени до конца отработки НМ в блоке 7. Если началось перемещение НМ с последнего пропуска в первый, срабатывает схема 25 И (сигнал "Первый пропуск" присутствует). Сигнал с выхода схемы 25 И запускает формирователь 24 одиночных импульсов, который сбрасывает в "0" счетчик 20. Кроме того, выходным сигналом схемы 25 И открывается схема 26 И, через которуюпроходят импульсы с частотой Р навход счетчика 20. На счетчике 20регистрируется текущее время работыНМ. С выхода счетчика 20 код текущеговремени работы НМ поступает на блок21 вычитания, где вйчитается иэ времени перемещения НМ из последнегопропуска в первый Тм. Время Т занмписывается в регистр 22 каждый разв конце отработки НМ заданного пере;мещения. По заднему фронту "ДвижениеНМ" срабатывает формирователь 23и управляетрегистром 22, в которыйпо этому сигналу записывается значение счетчика 20. В процессе отработки НМ заданного перемещения на выходе блока 21 вычитания формируетсяразность Т-Тте, т.е. время доконца отработки НМ заданного перемещения (Тст).С выхода блока 21 вычитания времяТ поступает на блок 28 вычитания,где происходит вычитание из Т вреост,мени торможения заготовки с транспортной скорости до скорости захвата.(Тт). Это значение времени хранится в регистре 29. Разность Тост,Тт. является тем промежутком времени, в течение которого можно перемещать заготовку со скоростью транспортирования. Однако за это время заготовка проходит соответствующий путь,который определяется в блоке 27 умножения. На один вход блока 27 умножения поступает разность Т -Тосъ тЗ фа на другой - текущая скорость заготовки с выхода датчика 3 скорости.Умножение производится с частотой Р.Результатом умножения является Ьвозможный путь заготовки, которыйона прошла бы за время Т -Ттзнаост тЗскорости ЧтР; В блоке 6 управленияскоростью рольгангов происходитсравнение Ьт и Ь схемой 15 срав"тркения. Если ЬЬт, на выходе схемы 15 сравнения "О" и схема 17 И за"блокирована, Одновременно через инвертор 19 на пятом входе схемы 16 Ипоявляется " 1". Когда Ь ст становится равньщ нулю и далее принимаетотрицательное значение, знаковый разряд блока 13 вычитания становится1 1равным 1 , которая поступает на шестой вход схемы 16 И. В этот моментнеобходимо рольганги перевести наскорость захвата, при этом должны выполняться дополнительные условия:металла еще нет в валках (Ме), датчик 2 сработал, сигнал "Движение НМ" отсутствует, и все это происходит в 1-м пропуске ("1 П"="1"). Все эти условия в виде сигнатов "Ме"у 11 Ф 6 э " "1 П", "Движение НМ", поступают на 1-4 входы схемы 16 И. С выхода схемы 16 И сигнал "1" поступает на выход устройства "Захват", который через эадатчик 30 скорости рольган" гам коммутирует напряжение задания скорости захвата рольгангами в САУП рольгангов.В случае если Ь Ь "1" с выхода схемы 15 сравнения открывает схему 17 И вместе с сигналами "Ме", "Фб", "1 П". Выходной сигнал схемы 17 И поступает на выход "Торможение" устройства, который устанавливает.на выходе задатчика 30 скорости И О.Условие Ьтс Ь может вознйкнуть только в период двйжения НМ, Когда перемещение Ни закончено Тост -0 иФ 1, становится отрицательной величиной, схема 15 сравнения выдает результат Ь,1., т.е. на ее выходе появится "1", что приводит к срабатыванию выхода "Захват" и блокированию выхода "Торможение" устройства. Роль-ганги посредством задатчика 30 скорости переводятся на скорость захвата. Перевод рольгангов на соответствующую скорость производит САУП, которая обеспечивает заданную интенсив ность торможения или разгона.После захвата металла валками впервом пропуске устройство заканчивает свою работу, а рольганги переводятся в синхронный с главным приц водом режим работы.Предлагаемый способ и устройство управления подачей очередной заготовки в реверсивную прокатную клеть по сравнению с прототипом позволяют 26 практически свести к нулю потери времени, обусловленные задержкой транспортирования очередной заготовки к реверсивной прокатной клети, и таким образом повысить пропускную способ ность реверсивной клети, что приводит к повышению производительности участка клети.1181729 Фие Составитель А.Сергеевор Т,Парфенова Техред Т,.Фанта Корректор В.Гирня Заказ 5 Патент" г,Ужгород, ул.Проектна иал 1/8 Тираж 548 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж"35, Рауш