Способ автоматического управления процессом диагностирования оборудования прокатного стана и устройство для его осуществления

 

1. Способ автоматического управления процессом диагностирования оборудования прокатного стана, например реверсивного, включающий сбор и обработку диагностической информации, поступающей от вибропреобразователей , установленных в контрольных точках стана и контролирукяцих вибрацию элементов привода с последующим гармоническим анализом сигналов вибрации и сравнением полученных значений с установленными , отличающийся тем, что, с целью повьппения точности диагностирования, дополнительно контролируют следукициё условия: соответствие номера пропуска заданному , наличие металла в валках, соответствие те кущей скорости прокатки заданной и в зависимости от (Л выполнения указанных условий вырабатывают сигнал, разрещакяций сбор и обработку диагностической информации .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

1 нт аоралвярИ аа4 аииа а3юеииа

ФМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3689925 /22-02 . (22) 16.01.84 (46) 30.05.85. Бюл. У 20 (72) А.Л. Спивак, В.В. Зайцев, В.М. Нечитайло и И.Н. Копица

{71) Криворожский филиал Киевского института автоматики им. XXV съезда

КПСС (53} 621.771.06.62-52 (088.8) ,{56) 1. Журнал "Пуранто эндзина", 1978, т. 10, В 6, с. 31-35 (Япония) .

2. Авторское свидетельство СССР

У 793676, кл. G 01 М, 1978. (54} СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

ОБОРУДОВАНИЯ ПРОКАТНОГО СТАНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. . (57) 1. Способ автоматического управления процессом диагностирования оборудования прокатного стана, например реверсивного, включающий сбор и обработку диагностической информации, поступающей от вибропреобразователей, установленных в контрольных точках стана и контро- . лирукнцих вибрацию элементов привода с последующим гармоническим анализом сигналов вибрации и сравнением полученных значений с установленными, отличающийся тем, что, с целью повышения точности диагностирования, дополнительно контролируют следующие условия: соответствие номера пропуска заданному, наличие металла в валках, соответствие текущей скорости прокатки заданной и в зависимости от выполнения указанных условий вырабатывают сигнал, разрешающий сбор и обработку диагностической информации.

1158267

2. Устройство для автоматического управления процессом диагностирования оборудования прокатного стана, содержащее блок измерения параметров вибрации и блок обработки параметров, вибрации, причем блок измерения параметров вибрации соединен с блоком обработки параметров вибрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точ, ности диагностирования, оно дополнительно снабжено логическим блоком И, ключом, блоком определения сигнала нахождения металла в заданном. пропуске„ блоком определения

Изобретение относится к автоматиэации трудоемких процессов и может быть использовано в автоматизированных системах технического диагностирования металлургического оборудования, основанных на методах виброакустической диагностики.

Известен способ диагностики приводных линий и реализованное по этому способу устройство, включаю- IG щее контроль вибрации элементов привода, гармонический анализ сигналов вибрации с последующим сравнением полученных значений с установленными (1) . 15

Недостатком указанных способа и устройства в случае их применения для диагностирования прокатного оборудования является отсутствие функ-. 20 ций автоматического управления процессом диагностики, что не позволяет выделить в процессе диагностирования наиболее информативных ситуаций. . 25

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ, осуществленный устройством для задания скоростного режима непрерывного прокатного стана, в котором реализована функция виброакустичес кой диагностики состояния оборудования, нв основании чего осуществляют регулирование задания скорости стана f2) °

35 сигнала наличия металла в валках и блоком определения сигнала заданной скорости прокатки, причем выходы блоков определения сигнала нахождения металла в заданном пропуске, определения сигнала наличия металла в валках и определения сигнала заданной скорости прокатки подсоединены на вход логического блока И, выход которого и выход блока измерения параметров вибрации подсоединены на соответствующие входы ключа, выход которого подсоединен к входу блока обработки параметров вибрации.

Однако в данных способе и устройстве не учтены ситуации, при которых диагностирование невозможно или обладает низкой степенью достоверности. Так, например, при изменении скорости прокатки изменяется соответственно частотный спектр колебаний и в связи с этим необходимо использовать перестраиваемые (по скорости) фильтры . Такие следяtow. системы сложны, громоздки и нецелесообразны в данном случае . Следующей ситуацией, при которой необходимо прекратить диагностирование, являются переходные процессы (вход. — выход заготовки из валков).

Нежелательно диагностировать оборудование при возникновении пробуксовки и др.

Цель изобретения - повышение точности диагностирования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом диаг-. ностирования оборудования прокатного. стана, включающему сбор и обработку диагностической информации, поступающей от вибропреобразователей, установленных в контрольных точках стана, и контролирующих вибрацию элементов привода с последующим гармоническим анализом сигналов вибрации и сравнением полученных значений с установленными, дополнительно контролируют следующие условия: соответствие номера пропуска за1158267 данному, наличие металла в валках, соответствие текущей скорости прокатки заданной н в зависимости от выполнения укаэанных условий вырабатывают сигнал, разрешающий сбор и обработку диагностической информации.

Устройство для автоматического управления процессом диагностирования оборудования прокатного стана, содержащее блок измерения параметров вибрации и блок обработки параметров вибрации, дополнительно снабжено логическим блоком И, ключом, блоком определения сигнала нахождения металла в заданном пропуске, блоком определения сигнала .наличия металла в валках и блоком ойределения сигнала заданной скорости прокатки, причем выходы блоков опре.деления сигнала нахождения металла в эаданком пропуске, определения .сигнала наличия металла в валках и определения сигнала заданной скорости прокатки подсоединены на

25 вход логического блока И, выход которого и выход блока измерения параметров вибрации подсоединены на соответствующие входы ключа, выход ко.торого подсоединен к входу блока обработки параметров вибрации.

Способ основан на следующем.

Основным приемом виброакустической диагностики является выделение из спектра частот колебаний меха- 35 ниэма информативных частот, изменение которых во времени, как количественное так и качественное, является критерием оценки состояния оборудования стана. 40

В связи с этим сбор и обработку информации о параметрах вибрации .необходимо осуществлять, исходя кэ следующих условий.

Диагностирование осуществляется 45 в процессе прокатки металла. Этот период по отношению к периоду хо-лостого хода наиболее длителен. Кроме того, в клети под нагрузкой выбраны люфты, следовательно, нет уда- 50 ров к дребезгов, вносящих искажения в спектр контролируемых частот. В предлагаемом способе данная функция реализуется. путем определения сигнала наличия металла в валках. На 55 известных станах такой сигнал форми! руется месдозами, датчиками статического тока к др.

Диагностирование осуществляется в заданном пропуске, преимущественно последнем. Чем вьппе номер пропуска, тем длиннее заготовка (больше время набора информации), тем меньше удары входа — выхода заготовки (достовернее спектр вибраций), тем вьппе скорость прокатки и длительнее ее установившийся период.

Кроме того, уровень современной техники ограничивает возможности применения виброиэмерительной аппаратуры в области низких частот (для пьеэодатчиков нижний диапазон частот практически не ниже 1 Гц, а для вторичных приборов не ниже

12...16 Гц). В связи с этим диагностирование желательно вести на максимально возможных скоростях прокатки, а это, как правило, скорости последних пропусков. Данная функция реализуется за счет определения номера пропуска. На известных станах такие сигналы формируются датчиками положения линеек манипуляторов, фотоголовками. и др.

Диагностирование осуществляют при заданном установившемся значении скорости прокатки. Это обусловлено тем, что прокатку ведут на разных .скоростях. Изменение скорости прокатки влечет изменение частотного спектра вибрации. Следящие системы с перестраиваемьмк фильтрами сложны, ненадежны и нецелесообразны для данных объектов. Данная функция реализуется на действующих станах путем преобразования сигнала тахогенератора в частотный сигнал и сравнения его с сигналом заданной частоты.

На чертежа схематически изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство состоит из блока измерения вибраций, в состав которого входят вкбропреобразователь предусилитель 2, фильтр 3 низкой частоты. Выход блока измерения вибраций подсоединен на первый вход ключа 4, выход которого подсоединен на вход блока обработки параметров вибрации, в состав которого входят блок 5 полосовых фильтров, блок

6 пороговых устройств,, блок 7 уставок, блок 8 индикации. На второй вход ключа 4 подсоединен выход блока 9.(логический элемент И), на входы которого подсоединены выходы

Составитель Ю. Рыбьев

Редактор И. Еасарда Техред Л.Мартяшова

Корректор С Шекмар

Заказ 3445/11 Тираж 549

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписнбе.

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 блока 10 определения номера пропуска, блока 11 определения наличия металла в валках и блока 12 определения заданной установившейся скорости прокатки.

Устройство работает следующим образом.

С выхода вибропреобразователя 1 электрический сигнал, пропорциональный параметру вибрации (в зависимости от конструкции датчика), усиливается предусилителем 2 и поступает на блок 3, где выделяется область частот, подлежащих контролю. После блока 3 сигнал поступает на первый вход ключа (блок 4).

В случае наличия заданных сигналов в блоках 10 - 12 срабатывает блок 9, после чего на второй вход блока 4 поступает управляющий сигнал. Блок 4 (ключ) срабатывает и сигнал из блока

3 поступает на блок 5 полосовых фильтров и на блок 6 пороговых уст158267 б ройств. В блоке 6 происходит сравнение измеренных сигналов с уставками, вводимыми из блока 7, как для сигналов на каждой частоте после блока 5, 5 так и для суммарного сигнала Линия

Превышение сигналов ЛиниИ" и "Фильтры" индуцируется на блоке 8.

В случае, если отсутствует сигнал в любом из блоков 10 — 12, блок 9

1О вырабатывает сигнал на отключение ключа (блок 4), обработка измеренной информации прекращается до того момента, когда возникает ситуация наличия заданных сигналов в блоках

1$ 10 - 12. Далее цикл повторяется.

Использование .предлагаемого изоб. ретения позволяет автоматически осуществить выделение ситуаций в процессе прокатки, при которых

20 диагностирование будет наиболее достоверным и точным, что, в свою очередь, уменьшает количество ава-, рий и производственных потерь.