Система управления вытягивающими валками установки непрерывного литья

1475766 ряжение соответствующего сигналазадания скорости электропривода 1.При отказе датчика 2 перемещениясистема управления автоматическипереходит с управления по перемещению на управление по расчетномувремени перемещения. 4 ил. полосы вперед и назад, При работеустановки в соответствующие счетчики4-7 автоматически вводятся уставкиперемещения или времени движенияполосы, что через блоки 15 и 16 памяти вызывает появление на выходахпреобразователей 17 и 18 код - напИзобретение относится к получению металлической полосы бесслитковым способом и может быть использовано для управления вытягивающими валками, которые являются основой вытягивающего механизма, входящего в установку непрерывного литья горизонтального типа для получения нолос из сплавов на медной основе.Цель изобретения - получение качественной полосы из сплавов метал"ф лов широкой номенклатуры.На фиг,1 показана функциональная схема предлагаемой системы управления вытягивающими валками устанков; ки непрерывного литья; на Фиг.2 " Функциональная схема логического устройства; на Фиг.3 - временные диаграммы работы элементов предлагаемой системы управления при нор-. мальной работе датчика перемещения, блока обработки сигналов датчика леремещения и первого и, третьего счетчиков импульсов, т.е. тракта управления вытягиванием полосы по заданному перемещению; на Фиг.4 - то же, при частичном отказе датчика перемещения, блока обработки сигналов .датчика перемещения или первого счетчика импульсов.Система управления вытягивающими валками установки непрерывного литья содержит (фиг1) реверсивный электропривод 1,с регулятором скорости, импульсный датчик 2 перемещения, блок 3 обработки сигналов датчика 2 перемещения, входы которого подключены к выходам импульсного датчика 2 перемещения, четыре счетчика 4-7 импульсов, каждый из которых имеет выход р равно заданному числу, гене" ратор 8 импульсов стабильной частоты, триггер 9 и элемент 10 сигнализации, причеМ один выход блока 3 обработки сигналов датчиков 2 перемещения подключен к счетному входу пер. вого счетчика 4 импульсов, а другой " к счетному входу третьего счетчика 6 импульсов, четыре цифровых переключателя 11-14, два блока 15 и 16 памяти, два преобразователя 17 и 18 код - напряжение и логическое устройство 19. Выходы, первого цифрового переключателя 11 подключены к входам предварительной установки числа первого счетчика 4 импульсов и одной час 15 ти адресных входов первого блока 15памяти, выходы второго цифрового переключателя 12 - к входам предвари" тельной установки числа третьего счетчика 6 импульсов и одной части 20 адресных входов второго блока 16 памяти, выходы третьего цифрового переключателя 13 " к оставшейся части адресных входов первого блока 15 па" мяти и цифровым входам первого пре образователя 17 код - напряжение,выходы четвертого цифрового переключателя 1.4 - к оставшейся части адресных входов второго блока 16 памяти и цифровым входам второго преобразо вателя 18 код - напряжение, входылогического устройства 19 подключены к соответствующим выходам триггера 9, " ,равно заданному числу" каждого из счетчиков 4-7 и генератоРа 8 импульсов стабильности частоты, а выходы - к соответствующим входам сброса и разрешения предварительной установки числа каждого из счетчиков 4-7, счетным входам второго 5 40 и четвертого 7 счетчиков, входамразрешения работы преобразователей код - напряжение, триггера 9 и элемента 10 сигнализации, а выходы преобразователей 17 и 18 код - напря1475766 жение подключены ксоответствующим входам реверсивного электроприводас регулятором скорости.Логическое устройство 19 Функ 15 циональная схема примера которого приведена на Фиг.2, содержит, например, выключатель 20, элемент 21 временной задержки, одновибраторы 22 и 23, элемент 24 временной задержки, одновибраторы 25 и 26, элемент 27 временной задержки, одновибраторы 28 - 30, пять элементов ИЛИ 31-35 и четыре элемента И 36-39, причем соединения перечисленных элемен" тов между собой, а также с входами и выходами логического устройства произведены, как показано на Фиг.2.Электропривод 1 соединен с меха" низмом вращения вытягивающих валков 40, которые осуществляют вытяжку по-лосы 41 из кристаллизатора миксера 42 установки непрерывного литья. Механизм вращения вытягивающих валков соединен также с входным валом импульсного датчика 2 перемещения.В качестве реверсивного электро- привода 1 с регулятором скорости может быть принят либо однодвигатель. ный привод, например комплектный электропривод постоянного тока типа ЭТЗД, тогда П-выходы преобразователей 17 и 18 код - напряжение через развязывающие резисторы подключаются к задающему входу регулятора скорости этого электропривода, либо двухдвигательный привод с отдельными электродвигателями для движения вперед и назад, например из двух приводов того же типа ЭТЭД, тогда 11-выход преобразователя 17 код - напряжение подключается к задающему входу регулятора скорости электропривода "Вперед" а П-выход преобразователя 18 - а аналогичному входу электропривода "Назад",В качестве датчика 2 перемещения может быть использован дискретный Фотоэлектрический датчик типа ПДФ-З.При вращении входного вала этот датчик выдает две последовательности Я импульсов, сдвиг между которыми по Фазе определяется направлением вращения вала. Количество юпульсов каж" дой последовательности пропорционально углу поворота вала или в данном случае) величине перемещения полосы,Блок 3 обработки сигналов датчика 2 перемещених может быть представлен, например, блоком фо рмиров ателя сигналов импульсного датчикатипа Б 40 из состава унифицированнойблочной системы регуляторов УБСР-ДИна базе дискретных интегральных микросхем. Этот блок в зависимости отнаправления движения полосы выдаетсчетные импульсы либо по одному выходу, либо по другому.В качестве счетчиков 4-7 импульсов, имеющих выходы "Р равно заданному числу", могут быть использованысчетчики с собственной остановкой навыбранном числе,Если на входы Р,Р, Р Р этогосчетчика подать инверсный код числа,на. котором необходимо остановитьсчетчик, а затем на его С-вход подавать импульсы, то счетчик остановится на заданном числе, гри этомна выходе его первого элемента Р,установится сигнал "1", названный вматериалах заявки " рравно заданному числу".Переключатели 11-14 могут бытьсобраны, например, из программныхпереключателей типа ППХ. Такой переключатель состоит из барабанчика,на котором нанесены цифрь; от нулядо девяти и который может устанавливаться оператором установки литьяв требуемое дискретное положение,и печатной платы с электрическими выводами, на которых десятичная цифрапредставляется соответствующей двоичной тетрадой используемой в устройствах обработки цифровой информации.Получение инверсного кода числаобеспечивается соответствующей полярностью подаваемого на переключатель ППХ напряжения либо установкойинверторов.на всех выходах переключателя.В качестве блоков 15 и 16 памятимогут быть использованы микросхемыпостоянного запоминающего устройства, например типа 556 РТ. В эту микросхему можно записать 512 многоразрядных слов по восьмиразряднымадресам, при этом адрес можно .оставить из двух частей, например дляблока 15 памяти четыре разряда адреса можно назвать адресом А 1 и выделить под тетраду, определяемую цифровым переключателем 11, а оставшиесячетыре разряда адреса назвать адресом А 2 и выделить под тетраду, опре5 14757 деляемую цифровым переключателем 12, Аналогично можно поступить с адресными входами блока 16 памяти.Если десятичное число состоит из нескольких цифр - тетрад, то мож 5 но использовать микросхемы типа 556 РТ с большей разрядностью адресалибо производить наращивание путем использования нескольких микросхем.15 20 30 В ячейки блока 15 памяти по адресам А 1, А 2 записывается ряд значений В предварительной установки.числа счетчика 5, которые определяются следующим образом.По результатам экспериментов пополучению полосы из разных мароксплавов на данной установке технолог составляет таблицу данных: марка сплава, величина А 1 перемещениявперед, величина А 2 скорости движе-,ния полосы вперед,Затем для каждой марки сплаварассчитывают значения предварительной установки числа счетчика 5 поформуле Р- +Е +Е +6 С,где ,й,Е, й " времена разгонаустановившейся,скорости, замедления и запасапри перемещениипривода на заданную величину сзаданной скоростью вперед.Число Р для данной марки сплава есть расчетное время перемещения по" лосы вперед, представляющее собой приближенное частное от деления величины заданного перемещения вперед на величину уровня скорости движения вперед.Вячейки блока 16 памяти по адресам А 1, А 2 записывается ряд значений П предварительной установки чйсла счетчика 7, которые определяются аналогично (как для блока 15 памяти), но для перемещения полосы назад,Преобразователи 17 и 18 код - напряжение могут быть построены по схеме блока преобразователя код - напряжение типа Б 501 из состава УБСР-Д 1, имеющего цифровои информационный вход В и управляющий вход Е, который разрешает преобразование 40 45 50 55 66 6либо удерживает выходное напряжениеблока на нуле вне. зависимости отвходного кода на информационном входе блока,Выключатель 20 представляет собой, например, тумблер, один полюскоторого подключен к высокому потенциалу 1, источника питания логического устройства 19.Одновибраторы 22,23,25,26,28-30и элементы 21,24 и 27 временных задержек могут быть выполнены, например,.по схеме элемента Ииз состава элементов управления серии"Логика-И" на базе цифровых интегральных микросхем. В приведенном примере логического устройства 19 одновибраторы 22,23,25,26,28-30 имеютпостоянную уставку времени 0,01 с,элемент 21 временной задержки - постоянную уставку времени О,ОЗ с, аэлементы 24 и 27 временных задержекрегулируемые уставки времени в пределах 0,5-2 с (органы управления уставками не показаны),Система управления вытягивающимивалками установки непрерывного литья работает следующим образом. Перед началом работы системы управления оператор установки непрерыв. ного литья цифровым переключателем11 задает величину Б перемещения полосы вперед в цикле вытяжки, т.е, первую часть адреса слова, находящегося в блоке 15 памяти; переключателем 13 " величину Ч, скорости полосы вперед в цикле вытяжки, т.е. вторую часть адреса слова; переключателем 12 - величину Я перемещения полосы назад, т.е. первую часть адреса слова, находящегося в блоке 16 памяти, переключателем 14 - величину Ч скорости полосы назад, т.е. вторую часть адреса слова,При разомкнутом состоянии выключа" теля 20 в логическом устройстве 19 на одном из входов каждого иэ элементов И 36 и 37 имеется "0", поэтому на выходах этих элементов и Е- входах преобразователей 17 и 18 код - напряжение - также "0". В этом состоянии напряжение на выходах преобразователей 17 и 18 равно нулю и не зависит от значения кода на их 0- входах, так как выходное напряжение преобразователей 17 и 8 является сигналом задания скорости регулятору скорости реверсивного электронри 147576635 40 одновибратор 23 вызывает переброс триггера 9 по Я-входу в единичное состояние по прямому выходу. При этом происходит отключение генерато ра 8 импульсов от счетчика 7 и наложение запрета на работу преобразователя 18, что вызывает снижение скорости Ч до полной остановки привода, Затем производится сброс счетчиков 4 и 5 и их предварительная установка. Однако разрешение на работу преобразователя 17 и счетчиков 4 и 5 появляется только по истечении времени 1 с, которое вызывает появление "1" на выходе элемента 27 временной задержки, после чего начинается следующий цикл вытяжки.Временные паузы ;,-, после движений вперед и-с после движевода 1, тс н этом состоянии этот привод находится л покое.Дальнейшее описание работы предлагаемой системы управления поясняется временными диаграммами на фиг.З и 4, на которых по оси ординат отложены значения потенциалов на выходах соответствующих элементов системы, показанных на Фиг.1 и 2.При замыкании выключателя 20 начинается отсчет времени 0,03 с элементом 21 временной задержки, а одно- вибратором 22 через элемент ИЛИ 34 Формируется импульс установки триггера 9 в исходное состояние, при котором на его прямом выходе устанавливатеся "1",. Если триггер 9 уже находится в состоянии "1", импульс с одновибратора 22 производит сброс счетчиков 4 и 5 импульсов и инициирует работу одновибратора 29, который разрешает предварительную установку числа в эти счетчикиЕсли триггер переходит в состояние "1", то сброс указанных счетчиков и их предварительная установка повторяются. Если триггер 9 уже находился в состоянии "1", то через 0,03 с а если перебросился, то через 1 с после его переброса (этот случай показан на Фиг.З) на выходе элемента И 36 установится "1", которая разрешит установление напряжения ),7 на выходе преобразователя 17 код - напряжение, на входе которого стоит код 7 . Напряжение 11, , поступаюВщее на вход регулятора скорости электропривода 1, вызывает вращение вытягивающих валков 40 и установление скорости Чь перемещения полосы. Одновременно с установлением напряжения Пп через элемент И 38 происходит подключение генератора 8 импульсов стабильной частоты к счетному входу счетчика 5 импульсов. Начавшееся вытягивание из миксера 42 полосы 41 сопровождается вращением вперед входного вала датчика 2 перемещения, импульсы которого, проходя через блок 3 обработки сигналов датчика 2 перемещения, подсчитываются счетчиком 4 импульсов, При нормальной работе датчика 2 и счетчика 4 его остановка на заданном числе происходит раньше, чем остановка счетчика 5. Появление сигнала " равно заданному числу" на выходе счетчика 5 1 О 15 20 25 30 4 через элемент ИЛИ 31 и одновибратор 25 вызывает переброс триггера 9по К-входу в инверсное состояние,при котором на его инверсном выходе,обозначенном на Фиг,З и 4 циФрой 9,появляется "1", а на прямом - "0".При этом происходит отключение генератора импульсов от счетчика 5 иналожение запрета на работу преобразователя 17 код - напряжение, чтовызывает снижение скорости Ч дополной остановки привода. Через одновибраторы 26 и 30 производитсясброс счетчиков 6 и 7 импульсов иразрешение предварительной установки числа в эти счетчики. Однако разрешение на работу преобразователя18 код - напряжение и счетчиков 6и 7 появляется только по истечениивремени 1 с, которое вызывает появление "1" на выходе элемента 24 временной задержки и элемента И 37 иподключение через элемент И 39 генератора 8 импульсов к счетному входусчетчика 7 импульсов. Начавшееся врезультате появления напряжения Б,на выходе преобразователя 18 движение полосы 41 сопровождается вращением назад входного вала датчика 2 перемещения, импульсы котс,:ого, пройдя через блок 3 обработки сигналовдатчика 2 перемещения, подсчитываются счетчиком 6 импульсов. При нормальной работе датчика 2 и счетчика6 его остановка на заданном числепроисходит раньше, чем остановкасчетчика 7, Появление сигнала " 1 эравно заданному числу" на выходесчетчика 6 через элемент ИЛИ 32 и20 Формула изобретения Система управления вытягивающими валкамл установки непрерывного литья; содержащая реверсивный электропривод с регулятором скорости, импульсния назад устанавливаются регулируемыми элементами 27 и 24 временныхзадержек соответственно,В случае отказа в работе датчика2 перемещения или блока 3 обработкисигналов датчика 2 перемещения, или,например, счетчика 4 импульсов (нафиг.4 перечеркнут импульс "равнозаданному числу" счетчика 4, которыйдолжен был появиться в расчетныймомент, но не появился) продолжающаяся работа счетчика 5 импульсов,,являющегося по существу таймером,приводит к появлению импульса "равно заданному числу", который через элемент ИЛИ 31 вызывает перебростриггера 9. Все дальнейшие операциипроизводятся аналогично описанномуно движение вперед осуществляетсяуже не по уставке положения полосы,а по уставке времени ее движения.Одновременно с появлением "1"на выходе элемента ИЛИ 31 на выходеэлемента ИЛИ 33 также появляется 25"1", что вызывает включение элемента 10 сигнализации, который извещает персонал установки о неисправности основного тракта управления вытягиванием полосы. Этот сигнал отключается в момент сброса счетчика 5 иповторяется во время пауз после движения полосы вперед.Прй отказе счетчика 6 работарезервного тракта управления вытяги 35ванием полосы аналогична описанной.Таким образом, технические преимущества предлагаемой системы управления вытягивающими валками посравнению с известной состоят в том, 40;то автоматически корректируетсязадаваемое время вытягивания и возврата полосы по резервному тракту управления при различных уставках пере"мещения и скорости,цвижения, а также осуществляются выстои полосы вцикле как после перемещения вперед,так и после перемещения назад.Все это позволяет на установкенепрерывного литья получить качественную полосу для широкой номенклатуры сплавов металлов. ный датчик перемещения, соединенныйпоследовательио с блоком обработкисигналов, триггер, логичЕское устройство, четыре счетчика импульсовсоединенных с логическим устройством,генератор импульсов, выход которогосоединен с входом логического устройства, и элемент сигнализации, причем один выход блока обработки сигналов датчика перемещения подсоединен к счетному входу первого счетчика импульсов, а другой - к счетномулходу третьего счетчика импульсов,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью получения качественной полосы из сплавов метаплов широкойноменклатуры, устройство снабженочетырьмя цифровыми. переключателями,двумя блоками памяти и двумя преобразователями код - напряжение, причем выходы первого цифрового переключателя подключены к входам предварительной установки числа первогосчетчика импульсов и первой частиадресных входов первого блока памяти, выход которого соединен с входами предварительной установки числавторого счетчика импульсов, выходывторого цифрового переключателяк входам предварительной установкичисла третьего счетчика импульсови первой части адресньг;. входов второго блока памяти, выход которогосоединен с входами предварительнойустановки числа четвертого счетчикаимпульсов, выход третьего цифровогопереключателя " к второй части адресных входов первого блока памятии цифровым входам первого преобраэо 1.вателя код - напряжение, выходы четвертого цифрового переключателя " квторой части адресных входов второгоблока памяти и цифровым входам второго преобразователя код - напряжение, выходы триггера соединены с соответствующими входами логическогоустройства, выходы логического устройства подсоединены к соответствую"щим входам сброса и разрешения предварительной установки числа каждого.из счетчиков, счетным входам второгои четвертого счетчиков, входам разрешения работы преобразователей коднапряжение, триггера и элемента сигнализации, а выходы преобразовате-,лей код - напряжение подсоединены,квходам реверсивного электроприводас регулятором скорости.1475766 223 2 В 2 У У25 ц Чцк йс клечВНО 8 иСРЮИ ИМИ дистов 3 Бжеиие дьгсмой Агяьпл назао аосл ф олг ео Ьерд "Ваарт"иаУ14757668 р ерш" Составитель А.Абросимовактор М,Летрова Техред М.Ходанич Корректор И,Мак ец тениямская на Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,18 Ь Й 1 т бД 3 цжение Вист щнлюч. 6 кстоц Умри иослв аказ 2108/14 Тираж 712НИИПИ Государственного комитета по йзоб13035, Москва, Ж, Ра ДйжюаеюазЫ писное ткрытиям при д. 4/5