Устройство для управления летучими ножницами

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (11) (21) 3735701/25-27 (22) 06.03.84 (46) 23.02.86. Бюл. и. 7 (71) Украинский государственный проектный институт "Тяжпромэлектропроект" (72) E.В. Бонгард, В.Н. Мовчан, И.Д. Розов, В.П. Руденко и В.И.Холодный (53) 621.967.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 302185, кл. В 23 D 25/16, 1969.

Авторское свидетельство СССР

Ф 657410, кл. С 05 В 15/02, 1977.

Патент США Ф 3581613, кл. 83-76, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 778956, кл. В 23 D 25/16, 1977.

"Электропривод", 1978, вып. 7 (69).

Авторское свидетельство СССР

В 545400, кл. В 23 D 25/ 16, 1975. (54)(57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТУЧИИИ НОЖНИЦАМИ, содержащее систему автоматического регулирования скорости электродвигателя ножниц, датчик скорости проката ножниц, датчик положения ножей, задатчик отрезаемой длины проката, блоки вычисления и задания скорости и пути, блок переключений, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым выходом задатчика отрезаемой длины проката и датчиком положения ножей, выход датчика скорости электродвигателя ножниц соединен с первым входом системы автоматического регулирования скорости электродвигателя ножниц, второй вход которой подключен к выходу блока вычисления и (51) 4 В 23 D 25/16 В 21 В 37/00 задания скорости, первый вход кото-. рого соединен с выходом датчика скорости проката, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повьппения точности пореза проката и упрощения устройства, в него введены два множительно-делительных блока, интегра.— тор и ключ, информационный вход которого соединен с выходом датчика скорости проката, а выход - с первым входом первого множительно-делительного блока, входы умножения и деления которого подключены соответственно к первому и второму выходу задатчика отрезаемой длины проката, а выход соединен с первыми входами второго множительно-делительного блока и интегратора, выход которого соединен с входом умножения второго множительно-делительного блока и третьим входом блока переключений, первый выход которого соединен е управляющим входом интегратора, а третий выход — с управляющим входом ключа, первый выход задатчика отрезаемой длины проката подключен к входу деления второго множительно-делительного блока, выход которого соединен с. вторым входом блока вычисления и задания скорости и с первым входом блока вычисления и задания пути, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам датчиков скорости проката и электродвигателя ножниц, а выход соединей с третьим входом системы автоматического регулирования скорости электродвигателя ножниц.

1с с (2) 1 мкк (3) L =Ь-L

1 с>

4S

55

Изобретение относится к автоматизации механизмов прокатного производства и предназначено для управления летучими ножницами, производящими порезку проката на ходу на заданные мерные длины.

Цель изобретения — повышение точности порезки проката и упрощение устройства.

На фйг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устроЕства; на фиг. 2 — тахограммы летучих ножниц; на фиг. 3 †.функциональная схема системы автоматического регулирования скорости; на фиг. 4 - схема блока переключения.

Устройство содержит систему автоматического регулирования скорости электродвигателя 2 ножниц, датчики 3 и 4 соответственно скорости проката и ножниц, датчик 5 положения ножей ножниц, задатчик 6 отре заемой длины проката, блок 7 вычисления и задания скорости ножниц, представлякщий собой суммирующее устрой.ство, блок 8 вычисления и задания пути ножниц, представлякщий собой суммирукщий интегратор, блок 9 переключений, ключ 10, множительно-делительные блоки 11 и 12 и интегратор 13.

На фиг. 2 приведены тахограммы

14-16 летучих ножниц, где точки

Р, F, Г соответствуют моменту

2 реза при различной заданной длине порезки.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, соответствукщем моменту, непосредственно предшествукщему очередному резу, на входы блоков 7 и 8 вычисления и задания скорости и пути ножниц подается сигнал U„ с выхода датчика 3, пропорциональный скорости проката. На выходе блока 7, представляющего собой сумматор, сигнал задания скорости U равен сигналу Ч„, так как сигнал ЬЧ„на выходе блока 12 в указанный момент времени равен нулю.

Так как сигнал Чу отрабатывается сис темой 1 автоматического регулироваб ния с некоторой статической ошибкой регулятора скорости, на вход блока 8, представляющего собой интегратор, подается также сигнал

U, пропорциональный фактической

12716 2 скорости ножниц, в результате чего на выходе этого блока имеется сигнал который подается на вход системы 1 компенсируя статическую погрешность регулятора скорости и обеспечивая тем самьм синхронизацию скоростей проката и ножниц, а следовательно, равенство сигналов Ч„ и Ч„ .

Начало цикла порезки определяется сигналом, выцаваемьм датчиком 5 положения ножей ножниц в момент окончания предыдущего реза. По этому сигналу на втором выходе блока 9 переключений формируется сигнал, 20 открывающий ключ 10, через который на вход первого множительно-делительного блока 11 подается сигнал Чк.

На вход умножителя блока 11 с выхода задатчика 6 отрезаемой длины подается величина заданного рассогласования пути

30 где L - заданная мерная длина порезки;

Ь вЂ” минимальная длина отрезаемкк мого проката, равная периметру траектории ножей ножниц в цикле поРезки.

На вход деления блока 11 с другого выхода задатчика 6 подается величина где L — величина переменного прока1 та, соответствукщая части времени цикла порезки t

s течение которой ножницы отрабатывают заданное рассогласование пути &Ь;

Ь вЂ” величина перемещения прокас та; соответствукщая части времени цикла порезки t< в течение которой завершается переходный процесс изменения скорости ножниц и происходит их синхронизация со скоростью проката.

Выходной сигнал множительно-делительного блока 11 определяется .выражением

)(1, Чи Чи L

Ld

У

Й (9) (10) 30 (7) Ч = V — ьЧ

Н. п н (14) 50 (8) 2aL

Vï

/ (15) Этот сигнал подается на входы интегратора 13 и второго множительноделительного блока 12. На выходе интегратора 13 величина N увеличивается в соответствии с выражением

N = Ч (t)dt = Ч .t (5) о

1 и подается на вход блока 9 переключений.

В момент времени, когда величина

N достигнет значений "/2, с первого выхода блока переключений выдается сигнал, по которому работа интегратора 13 реверсируется, и сигнал N на его выкоде начинает уменьшаться.

Сигнал N подается на вход умножения блока 12, на вход деления .кото-рого с выхода задатчика 6 подается величина aL. На выходе блока 12 формируется сигнал h Vн в соответствии с выражением

6Ví = V„èëH с Учетом (4) и (5)

11 и Ко „ (6)

1 где К = — — постоянный коэффициент.

Сигнал ЬЧ11, являкицийся сигналом задания приращения скорости ножниц, подается на входы блоков 7 и 8 вычисления и задания скорости и пути ножниц. На выходе блока 7 сигнал зада)ния скорости формируется в соответствии с выражением

На выходе блока 8, представляющего собой интегратор, сигнал рассогласования пути ь К формируется в соответствии с выражением

1 а1 = ata + V„(t)dC.-J V„(C)dC о ь — J aV„(c) dc . о

Под воздействием сигналов задания скорости и пути системы 1 отрабатывает заданное рассогласование пути иЬ, изменяя скорость ножниц по закону треугольника. При этом сигналом ь 7 компенсируется стати212716 4 ческая и динамическая ошибка регулятора скорости.

В момент времени когда сигнал N на выкоде интегратора 13 уменьшится до нуля, на втором выходе блока 9 переключений сиг1О нал становится равным нулю, и ключ

10 закрывается. Сигнал фЧ„на выходе блока 12 при этом также становится равным нулю.

После завершения переходного процесса скорость ножниц синхронизируется со скоростью проката, а величина сигнала ) на выходе блока

8 к моменту t окончания цикла порезки, соответствующему началу сле20 дующего реза, определяется в соответствии с выражением(8)

1ц 1ц

ai= al,+J v„(t)dt -J v„(t)dt— ф о о о

-Jav„(t)dt> о

1ц где J v„(c)dt = ь! (11) о

1ц

) V„(t)dt = „. (12) о

Последний член выражения (10) определяется с учетом (6) и (9) п <е J2

i U„(t) dt = 2 (2 ° t dt и о

Подс.авляя (11) — (13) в выражение

40 (10), получим

6 2 = hIe +L-?.„м- aL или с учетом (1) и (2):

hl =оl = hR = 0

4g 1=41

Из анализа работы предлагaeMora устройства (6) видно, что максимальное значение приращения скорости ножниц соответствует времени и — — и определяется выражением

Откуда следует, что при 2 Q Ь/L, >1 4 Ч„„„ V„,ò.е. при отработке больших значений рассогласования пути имеет место реверс электропривода. В из16 ° V

Ьз

l (16) где q — коэффициент, зависящий от параметров электропривода.

Анализ выражений (16) показал, что величина потерь энергии при

bL L„ в предлагаемом и известном устройствах одинакова. При

5 вестном устройстве при указанном условии отработка величины g Ь осуществляется при трапецеидальной тахограмме летучих ножниц.

Величина потерь энергии в электроприводе при треугольной тахограмме является функцией величины и определяется выражением

1 212716. а ьЬ > L„„„âåëè÷èíà энергии в предgaraeMoM устройстве может быть как

5ольше, так и меньше величины погерь энергии в известном устройстве.

Количественная оценка может быть произведена только для конкретно заданного диапазона изменения величины

Иэ выражения (14) видно, что в

1р предлагаемом устройстве исключена ошибка в отработке заданного рассогласования пути, что позволяет повысить точность порезки проката на заданные длины. Кроме того, устройство содержит сравнительно простые блоки, что снижает его стоимость и повышает надежность работы.

1212716

Фиа4

Составитель В. Ткаченко Редактор Н. Пушненкова Техред 0.Ващишина Корректор А. Обручар

Заказ 700/20 Тираж 1000 Подписное

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

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