Устройство автоматического управления моталкой литейно- прокатного агрегата

 

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МОТАЛКОЙ ЛИТЕЙНО-ПРОКАТ НОГО АГРЕГАТА,содержащее двигатель вращения барабана моталки, регулируемый источник питания, регуляторы тока и скорости двигателя, измерители скорости двигателя и проката, отличающееся тем, что, с целью увеличения объема и улучшения качества катанки, в него дополнительно введены датчик измерения угла поворота барабана моталки, датчик наличия катанки в моталке и формирователь задания скорости вращения моталки, содержаифгй управляемый делитель частоты, один вход которого соединен с выходом датчика импульса, другой - с выходом блока задания коэффициента коррекции частоты по диаметру катанки, а выход с первыми входами двух логических, элементов И, вторые входы которых соединены с датчиком наличия катанки на входе в моталку, а третий вход первого элемента И соединен с инверсным выходом RS-триггера, а второго элемента И - с прямым выходом RS-триггера, выход первого элемента И соединен с входом сложения двоичного счетчика, а выход второго элемента И - с входом вычитания двсжчяого счетчика, выход которого соединен с 6 входом преобразователя код - напряжение и с входами логических элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ N и ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ О, выходы которых соединены соответственно с S- и R-входами RS-триггера, выход пре6{1раэователя код-напряжение соединен с входом сумматора, второй вход которого соединен с задатчиком сигнала, пропорционального величине наружного диамет(Га ОЭ моталки, выход суммесгора соединен с . ел ел входом множитепьно-делнтельного блока , второй вход которого соединен с измерителем скорости проката, а выход - с входом регулятора скорости.

СОЮЗ GOBETCHHX

НС Н

РЕСПУБЛИК ае 01) тА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / i

Н АВТОССНОНУ СВАВВТВОАСТВУ

:ТГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3643320/22"02 (22) 19.09.83 (46) 23.01.85. Бюл. 9 3 (72) С.А. Филатов, О.К. Храпченков, В.В. Зубов и С.М. Токарь (71) Всесоюзный ордена Ленина научноисследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (53) 621.771.068-529(088.8) (56) 1. Автоматизация и электропривод металлургических машин и агрегатов.

Сборник. М., 1980, с. 11-19.

2. Авторское свидетельство СССР

В 175108, кл. С 05 й, 1964 ° (54) (57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ МОТАЛКОЙ ЛИТЕЙНО-ПРОКАТНОГО АГРЕГАТА, содержащее двигатель вращения барабана моталки, регулируемый источник питания, регуляторы тока и скорости двигателя, измерители скорости двигателя и проката, отличающееся тем, что, с целью увеличения объема и улучшения качества катанки, в него дополнительно введены датчик измерения угла поворота барабана моталки, датчик наличия катанки в моталке и формирователь задания скорости вращения моталки,. содержащий управляемый делитель частоты, один вход

4(51) В 21 В 41/12 В 21 В 37/00 которого соединен с выходом датчика импульса, другой — с выходом блока задания коэффициента коррекции частоты по диаметру катанки, а выходс первьпя входами двух логических элементов И, вторые входы которых соединены с датчиком наличия катанки на входе в моталку, а третий вход первого элемента И соединен с инверсным выходом RS-триггера, а второго элемента И вЂ” с прямым вьасopoM

RS-триггера, выход первого элемента

И соединен с входом сложения двоичного счетчика, а выход второго элемента И вЂ” с входом вычитания двоичного счетчика, выход которого соединен с Я входом преобразователя код — напряжение и с входами логических элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ No и ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ О, выходы которых соединены соответственно с S- u R-входами . ц

RS-триггера, выход преобразователя код-напряжение соединен с входом сумматора, второй вход которого соединен с задатчиком сигнала, пропорционального величине наружного диаметра моталки, выход сумвщтора соединен с . входом мнажитепьно-делительного блока, второй вход которого соединен с измерителем скорости проката,. а выход " с входом регулятора скорости.

1135514

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному литью металлов, совмещенному с прокаткой и может быть использовано в проволочных литейно-прокатных агрегатах (ЛПА) с моталками большой емкости.

Известна система автоматического управления моталкой ЛПА,содержащая двигатель моталки, регулируемый t0 источник питания с системой подчиненного регулирования, содержащий регулятор и датчик тока, регулятор и датчик скорости, а также тахогенератор задания скорости вращения моталки, расположенный на приводе вращения валков чистовой прокаткой клети. Система позволяет синхронизировать частоту вращения моталки со скоростью движения проката 1j, Однако такая система не обеспечивает качественную укладку катанки в моталку большого объема, так как для этого необходимо обеспечить автоматическое регулирование частоты - 25 вращения моталки по определенному закону по мере заполнения моталки катанкой. ,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо-З0 иу результату является устройство для программного управления водилом дифференциальной моталки, содержащее двигатель вращения барабана моталки, регулируемый источник питания, регуляторы тока и скорости электродвига. теля, измерители скорости двигателя и проката 2).

Однако известное устройство не позволяет укладывать катанку в моталку.

Цель изобретения — увеличение объема и улучшение качества катанки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоматического 5 управления моталкой литейно-прокатного агрегата, содержащее двигатель . вращения барабана моталки, регулируемый источник питания, регуляторы тока и скорости двигателя, измерители 50 скорости двигателя и проката, дополнительно введены датчик измерения угла поворота барабана моталки, датчик наличия катанки в моталке и формирователь задания скорости вращения мо- 55 талки, содержащий управляеиьй делитель частоты, один вх щ которого сое= динен с выходом датчика импульса,: другой — с выходом блока задания ко-i эффициента коррекции частоты по диаметру катанки, а выход — с первыми входами двух логических элементов И, вторые входы которых соединены с датчиком наличия катанки на входе в моталку, а третий вход первого элемента И соединен с инверсным выходом

%8-триггера, а второго элемента И— с прямым выходом RS-триггера, выход первого .элемента И соединен с входом сложения двоичного счетчика, а выход второго элемента И вЂ” с входом вычитания двоичного счетчика, выход которого соединен с входом преобразователя код — напряжение и с входами логических. элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ И и ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ О, выходы которых соединены соответственно с

S- u R-входами RS-триггера, выход преобразователя код — напряжение соединен с входом сумматора, второй вход которого соединен с задатчиком сигнала, пропорционального величине наружного диаметра моталки, выход сумматора соединен с вхоцом множительно-делительного блока, второй вход которого соединен с измерителем скорости прокатки, а выход — с входом регулятора скорости.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — структурная схема формирователя задания частоты вращения моталки.

Устройство содержит двигатель 1 вращения барабана моталки 2, предназначенный для намотки прокатанной катанки 3, регулируемый источник

4 питания двигателя, систему подчиненного регулирования с регулятором

5 и датчиком 6 тока, регулятором 7 и датчиком 8 скорости, измеритель 9 скорости проката, датчик 10 наличия катанки на входе моталки, датчик 11 импульсов для измерения угла поворота барабана, расположенный на валу двигателя 1, а также формирователь

12 задания скорости вращения моталки, содержащий управляемый делитель

13 частоты, один вход которого соединен с выходом датчика 11 импульсов, другой — с выходом блока 14 задания коэффициента коррекции частоты по диаметру .катанки, .а выход— с первыми входами двух догических злеиентов И 15 и 16, вторьь: входы которых соединены с датчиком 10 на1135514

М =-Ь-М.

d о 1 (4) No =—

dj о (s) мот 7 D личия катанки на входе в моталку, а третьи входы соединены: первого элемента И 15 с инверсным выходом

RS-триггера 17, а второго элемента

И 16 с прямым выходом RS-триггера

17, выход первого элемента И 15 соединен с входом сложения двоичного счетчика 18, а вькод второго элемента И 16 — с входом вычитания двоичного счетчика 18, выход которо- 1О го соединен с входом преобразова- теля 19 код — напряжение и с входами логических элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ N 20 и ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ О 21, выходы которых соединены соответственно с S- u R-входами RS-триггера

17, выход преобразователя 19 код— напряжение соединен с входом сумматора 22, второй вход которого соединен с задатчиком 23 сигнала, пропорционального величине наружного диа-метра моталки, выход сумматора 22 соединен с входом множительно-делительного блока 24, второй вход которого соединен с измерителем 9 скорости проката, а выход — с входом регулятора 7 скорости.

Устройство работает следующим образом.

В моталке осуществляется послойно-З0 рядная укладка катанки. При этом устройство системы автоматического управления обеспечивает изменение скорости вращения моталки после каждого оборота барабана в соответствии с выражением

2д М = Р ак D („((3) Р,.„- диаметр внутреннего ряда катанки.

Если принять за базовую величину произведение doMo где do — максималь-, ный диаметр катанки; М вЂ” количество рядов в слое при максимальном диаметре катанки

Учитывая, что фиксация рядов катанки производится с помощью датчика 11 импульсов, в выражении (4) количество рядов катанки можно представить коли чеством импульсов, поступающих с датчика где ИО,И. — количество импульсов, поступающих с датчика импульсов при намотке одного слоя катанки диаметром соответственно do и Й ., При вращении моталки сигналы с выхода датчика 11 импульсов поступают на один из входов управляемого делителя 13 частоты.

Если диаметр катанки максимальный d, то частота импульсов на выходе делителя 13 равна частоте импульсов на его входе, т.е. f f.

При этом коэффициент передачи делителя 13 частоты.К ч= 1. м

Если диаметр катанки d < 4 d, то

0 частота импульсов на выходе делителя

13 должна быть меньше и определяется выражением где Ч вЂ” скорость проката, м/с;

D - диаметр очередного ряда каг танки в барабане, и.

Если принять sa базовый диаметр наружного ряда катанки (у наружной стенки барабана), откуда начинается 45 раскладка катанки, то для нечетных слоев D = Э а„ - 2dÄ m; для четных слоев D = 0„„,„- 2di (М,.-ш), (2) где D»„- диаметр наружного ряда катанки; 50

d„ -- диаметр катанки;

М; — количество рядов катанки в одном полном слое; ш — количество рядов катанки в слое, текущее значение; 55

= индекс, характеризукиций, одно из значений диаметра катанки, выпускаемой на ЛПА

При

=* Ь .у

d о этом коэффициент

Х =- - с1

d.

Ая Д о

Величина КАц задается в определенном коде, набор которого осуществляется в блоке 14.

Количество импульсов, поступаю õ на вход двоичного счетчика 18 для полного слоя катанки любого диаметра, равно числу 0„, которое определяется из выражения (5) .

Число N, определяет емкость двоичного счетчика 18.

Включение моталки осуществляется вместе с другими меканнзмами JHIh, в начале разливдн металла, 1135514

Двоичный счетчик 18 при этом обнулен и прохождение на. его входы импульсов с датчика 11 импульсов задерживается элементами И 15 и 16, которые работают как ключи и закрыты до поступления сигнала от датчика

10 о наличии катанки на входе в моталку. RS-триггер 17 находится в исходном состоянии, на его прямом высоде сигнал равен логическому "0", 10 а на инверсном — логической "1".

Напряжение на выходе преобразователя 19 код — напряжение равно нулю.

Напряжение на выходе сумматора 22 определяется уставкой задатчика 23 15 сигнала, пропорционального величине наружного диаметра моталки, и равно

Ч. = К1K2D, (7) вращения моталки определяется выражением ц- ()

Ч, ККР -KKN (При заполнении полного слоя, когда N И, по сигналу с выхода двоичного счетчика 18 срабатывает логический элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ N и сигнал с его выхода поступает íà S-вход

RS-триггера 17. При этом на прямом выходе RS-триггера появляется сигнал логической "1", который открывает элемент И 16 для прохождения импульсов с выхода управляемого делителя 13 частоты на вход вычитания двоичного счетчика 18. В этот момент напряжение на выходе преобразователя 19 код— напряжение максимальное где К - коэффициент передачи сум1 мат ора;

К вЂ” коэффициент передачи задат2 чика сигнала, пропорционального Э 25

Задание скорости вращения моталки определяется сигналом на выходе множительно-делительного блока 24 (9) V„„- К4Я, где К" - передаточный коэффициент

Ф преобразователя код — напря-55 жение.

На выходе множительно-делительного блока 24 сигнал задания скорости

v = ê,(8) эО

Vr K1K2Ded% 1 мк где К вЂ” коэффициент передачи датчи3 ка скорости проката.

До поступления катанки в моталку скорость ее вращения в соответст- вии с заданием (8) остается постоянной (если при этом I const) .или изменяется с изменением скорости проката.

В

При поступлении катанки на бара- 40 бан моталки появляется сигнал логической "1" на выходе датчика 10, имнульсы с выхода. управляемого делителя 13 с частотой, определяемой выражением (6), поступают на вход сложе- 45 ния двоичного счетчика 18. При этом напряжение на выходе преобразователя

19 код " напряжение увеличивается пропорционально числу Й в двоичном счетчике 18 и равно кн

g напряжение на выходе множительноделительного блока 24 также максимальное (для данной скорости проката V)

Далее напряжение на выходе преобразователя 19 код — напряжение уменьшается

Ч = К4(Н ) — Х) > (13) а напряжение на выходе множительноделительного блока 24 также уменьшается

КЗЧ кь. к„к,о„„-кк (к,-и)

При заполнении второго полного слоя, когда N = N, по сигналу с выхода двоичного счетчика 18 срабатывает логический элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ О> по сигналу которого в свою очередь срабатывает RS-триггер 17, на инверсном выходе которого появляется сигнал логической " 1", который открывает.прохождение импульсов на вход сложения двоичного счетчика 18.

И так до тех пор, пока не закончится процесс намотки всей катанки в моталку.

Причем при намотке нечетных слоев напряжение задания частоты вращения моталки определяется выражением (10), а при намотке четных слоев - выраже" кием (14) .

7 1135514

Применение предлагаемого устрой- ее качество ства позволит повысить объем произ- организованной водства катанки на ЛПА и улучпмть баи, за счет более укладки в бараФиг.2!

Составитель А. Сергеев

Техред И.Кастелевич Корректор О. Луговая

Редактор А. Иотькь

Заказ 10145/4 Тирам 548 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент" ° г. Ужгород, ул. Проектная, 4