Система управления непрерывным полосовым агрегатом

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) m)4 В 21 В 37/00

В ((И1) ЧАЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3814680/22-02 (22) 03.10.84 (46) 23.03.86. Бюл. У 11 (71) Государственный проектный институт "Электротяжхимпроект" (72) М. Л. Прудков, Л. 3. Канторович, Г. Д. Вольхин, Л. Ф. Полищук и P. А. Ковалевская (53) 621.771.63:62-589(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 670352, кл. В 21 В 37/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 818688, кл. В 21 В 37/00, 1981. (54)(57) 1, СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫМ ПОЛОСОВЫМ АГРЕГАТОМ, содержащая приводы с блоками управления, механизмами нагона и технологической части сшива концов полос, командный блок, блоки нагона и останова, датчики перемещения и наличия полосы, датчик сшива, два задатчика скорости, два командоаппарата, причем выходы датчиков перемещения, сшива и наличия полосы соединены с соответствующими входами командного блока, соответствующие выходы которого соединены с соответствующими входами блоков нагона, управления приводом сшива и останова, один из выходов блока нагона соединен с соответствующим входом командного блока, а другой с одним as входов первого задатчика скорости, выход блока останова соединен с одним из входов второго задатчика скорости, другие входы задатчиков скорости соединены с выходами соответствующих командоаппаратов, выходы задатчиков скорости соединены с входами блоков управления соответственно приводами механизмов нагона и технологической части сшива концов полос, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повышения прочности шва и качества поверхности сшиваемых на ходу концов полос при непрерывном процессе без использования петлевых устройствy B He& введены блоки синхронизации хода и управления развальцовкой, приводы сшивной машины и машины развальцовки с соответствующими блоками управления, датчик относительного перемещения полосы и каретки, датчики исходного положения каретки и развальцовки шва, причем выходы указанных датчиков соединены с соответствующими входами командного блока, соответствующие выходы которого соединены с входами блоков управления развальцовкой и синхронизации хода, один из выходов, которого соединен .с одним из входов командного блока, а два других выхода с входами блока управления приводом каретки сшивкой машины, три входа блока управления развальцовкой соединены с соЬтветствующими выходами командного блока, вы ход блока управления развальцовкой со- t

C единен с входом блока управления приводами машины развальцовки.

2. Система по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что блок синхронизации содержит задатчик положения шва, вычитающий счетчик, цифроаналоговый преобразователь, параболический преобразователь,.сумматор с одноквадрантным выходом, частотноаналоговый преобразователь, нуль-орган, эталонный источник и упрашляемый ключ, один из входов которого

1219195 соединен с выходом эталонного источника, а другой является входом блока, выход управляемого ключа является одним из выходов блока, другой выход которого соединен с выходом сумматора с одноквадрантным выходом, один из входов которого через частотноаналоговый преобразователь соединен с одним из входов блока, а другой через цифроаналоговый преобразователь соединен с выходом вычитающего счетчика и с одним из входов нульоргана, выход которого является вторым выходом блока, два входа вычитающего счетчика являются вторым и третьим входами блока, а третий соединен с выходом задатчика положения шва.

Изобретение относится к устройствам для управления агрегатами с непрерывным технологическим процессом, в частности агрегатов отделки полосового проката, агрегатов для произ1 водства многослойных панелей и др.

Цель изобретения — повышение прочности шва и качества поверхности сши-, ваемых на ходу концов полос при непрерывном процессе без использования петлевых устройств.

На фиг. 1 приведена функциональная схема системы; на фиг. 2 — функциональная схема составляющих ее блоков синхронизации хода каретки, нагона, останова, командного блока, блока развальцовки шва.

Система управления непрерывным полосовым агрегатом (фиг. 1), coäåðжит механизмы 1 нагона с датчиком 2 перемещения, которые обеспечивают нагон переднего конца полосы 3 для стыковки его с уходящим задним концом полосы 4.

Механизмы 5 технологической части с датчиком 6 перемещения обеспечивают обработку полос 3 и 4 в соответст. вии с заданным технологическим процессом, Каретка 7 летучей сшивкой машины с приводами 8 сшива и 9 йеремещения каретки сшивной машины и датчиками 10 сйива, 11 относительно пе3. Система по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что блок управления развальцовкой содержит эадатчик перемещения, счетчик, элемент сравнения, триггер и схему И, один из входов которой соединен с одним из входов блока, два других входа которого соединены с входами счетчика, выход которого соединен с одним из входов элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом задатчика перемещения, выход элемента сравнения соединен с одним из входов триггера, другой вход которого соединен с входом блока, выход триггера соединен с вторым входом схемы И, выход которого является выходом блока.

1 ремещения полосы и каретки 12 исходУ ного положения каретки 7 летучей сшивной машины обеспечивает сшив на ходу концов полос 3 и 4. Датчик 13 наличия полосы фиксирует прохождение полос 3 и 4. Машина развальцовки шва с прйводами 14 и 15 развальцовки возврата соответственно и датчиком 16 развальцовки обеспечивает 0 развальцовку на ходу швов, образованных летучей сшивной машиной, повьппа" ет прочность швов и улучшает качество поверхности сшитых на ходу концов полос 3 и 4. !

Механизмы 1 нагона и 5 технологичес- кой части имеют приводы 17 и 18 с блоблоками 19 и 20 управления соответственно. Блок 21 управления обеспечивает управление приводом 9 перемеще20 ния каретки, а блок 22 управления— управление приводом 8 сшива летучей сшивной машины. Блок 23 управления обеспечивает управление приводами

14 и 15 машины развальцовки.

Задатчики 24 и 25 скорости осуществляют изменение с необходимым темпом задающего сигнала скорости на входах блоков 19 и 20 управления соответственно.,Величины скорости в установившихся режимах работы определяются механически связанными командоаппаратами 26 и 27, подсоединенз l2 ными к входу "+" задатчиков 24 и 25 скорости соответственно, К второму входу задатчика 24 скорости подсоединен выход блока 28 нагона, а к второму входу задатчика 25 скорости— выход блока 29 останова. К двум входам блока 21 управления подсоединены два выхода блока 30 синхронизации хода.

К блоку 23 управления подсоединен блок 31 управления развальцовкой.

Система содержит командный блок

32. Блок 28 нагона имеет входы 3336 и два вьгхода 37 и 38, причем выход 38 соединен с входом "+" задатчика 24 скорости, блок 29 останова имеет три входа 39-4l.è один выход 42, блок 30 синхронизации имеет четыре входа 43-46 и три выхода 47-49, блок 31 управления развальцовкой имеет три входа 50-52 и один выход 53.

Входы 54-62 командного блока 32 соединены с выходами датчика 2 перемещения, выходом 37. блока 28 нагона, выходами датчиков 13 наличия металла, 10 сшива, 12 исходного положения каретки 7 летучей сшивной машины, выходом 47 блока 30 синхронизации, выходами датчиков 11 относительного перемещения полосы и каретки, 16 развальцовки и 6 перемещения соответственно, Выходы 63-77 командного блока 32 соединены с входами 33-36 блока 28 нагона, 43-46 блока 30 синхронизации, входом блока 22 управления приводом 8 сшива летучей сшивной машины, входами 50-52 блока 31 управления развальцовкой и 39-41 блока 29 останова.

Блок 28 нагона (фиг, 2) содержит последовательно соединенные задатчик

78 длины нахлеста д1 соединяемых концов полос 3 и 4, реверсивный счетчик 79, цифроаналоговый преобразователь 80, а также нуль-орган 81, под соединенный к выходу счетчика 79.

К входам 33-36 блока 28 подсоединены соответственно второй, третий, четвертый и пятый входы реверсивного счетчика 79, а к его выходам 37 и

38 подсоединены выход нуль-органа

81 и выход цифроаналогового преобразователя 80 соответственно.

Блок 29 останова (фиг. 2) содержит последовательно соединенные за19195 4

5

50 датчик 82 граничного перемешения 1 заднего конца полосы 4, вычитающий. счетчик 83, цифроаналоговый преобразователь 84 и повторитель 85 с одноквадрантным выходом. К входам

39-41 блока 29 присоединены второй, третий и четвертый входы вычитающего счетчика 83 соответственно, а к его выходу 42 подсоединен выход повторителя 85.

Блок 30 синхронизации хода каретки 7 (фиг. 2) содержит последовательно соединенные задатчик 86 положения шва, вычитающий счетчик 87, цифроаналоговый преобразователь 88, параболический преобразователь 89, сумматор 90 с одноквадрантным выходом, к второму входу которого подсоединен частотно-аналоговый преобразователь

91. К выходу счетчика 87 подсоединен нуль-орган 92. Эталонный источник 93 подсоединен к выходу 49 блока через управляемый ключ 94. К входам 43-46 блока подсоединены второй и третий входы счетчика 87, вход частотноаналоговый преобразователь 91 и управляющий вход ключа 94 соответственно.

К выходам 47 и 48 блока подсоединены выходы нуль-органа 92 и сумматора 90 соответственно.

Блок 31 развальцовки шва содержит последовательно соединенные счетчик

95, элемент 96 сравнения, триггер

97, схему И 98, выход которой является выходом 53 блока. К второму входу элемента 96 сравнения подсоединен задатчик 99 перемещения 1О шва. К входам 50-52 блока подсоединены первый, второй входы счетчика 95 и второй вход схемы И 98 соответственно.

К входу 51 блока подсоединен также второй вход триггера 97.

Командный блок 32 (фиг. 2) состоит из инвертора 100, к выходу которого подсоединены триггеры 101 и 102.

К выходу триггера 101 подсоединены одновибратор 103, схемы И 104 и 105.

К выходу триггера 102 подсоединены схемы И 106 и 107. Триггер 108 соединен последовательно со схемой И

109, к выходу которого подсоединены одновибратор 110 и триггер 111. К второму входу схемы И 109 подсоединен выход инвертора 112. К выходу схеI мы И 106 подсоединен вход триггера

113. К второму входу схемы И 196 присоединен инверсный вьгход триггера

J08. К входам 54-62 блока подсоеди1219195

10 иены соответственно вторые входы схем И 105 и 106, первый вход триггера 108, соединенные между собой вход инвертора 100 и третий вход схемы И 105, соединенные между собой вторые входы триггеров 102, 108 и 1 13, вход инвертора 112, третий вход схемы И 106, второй вход схемы И 107, второй вход триггера 101 и вторые входы схемы И 104 и 2 И )07, К выходам 63, 72 и 75 блока подсоединен выход схемы И 104, к выходу

64 блока подсоединен выход схемы

И 105, к выходу 69 — выход схемы

2 И 107. К выходам 65 и 76 блока подсоединен выход одновибратора 103, К выходам 66 и 73 блока подсоединены соединенные между собой инверсный выход триггера 101 и второй вход триггера 111, к выходу 67 блока подсоединен выход одновибратора 110, к выходу 68 блока подсоединен выход схемы 2 И 107, к выходу 70 блока подсоединен выход схемы И 109, к

25 выходу 71 блока подсоединен выход триггера 113, к выходу 74 блока под соединен выход триггера 111, выход

77 блока подсоединен к его входу 55.

Система работает следующим образом.

При уходе заднего конца полосы 4 из эоны датчика 13 наличия полосы исчезает сигнал на входах 58 и инвертора 100 командного блока 32, появляется сигнал на выходе инвертора

100, которым включаются триггеры 101 и 102. При этом по импульсу одновибратора 103 с выходов 64 и 76 командного блока 32 вводится число h1 в счетчик 79 блока 28 нагона и число

Г в счетчик 83 блока 29 останова че0

C рез их входы 35 и 40 соответственно

Одновременно появляются разрешающи сигналы на входах схем И 104 и 107 блока 32, через которые на выходы

63, 69, 72 и 75, а также на выход

68 командного блока начинают проходить импульсы датчиков 6 и 11 перемещения заднего конца и относительного перемещения полосы 4 и каретки

7 соответственно. Импульсы датчика

6 поступают на счетный вход "+" счетчика 79 блока 28 нагона и на счетный вход "-" счетчика 83 блока 29 55 останова, а также на вход частотноаналогового преобразователя 91 блока

30 синхронизации хода каретки 7.

При этом возрастают выходные сигналы счетчика 79 и цифроаналогового преобразователя 80 блока 28 нагона, увеличивается сигнал на входе и соответственно на выходе задатчика 24 скорости, приводы 17 и механизмы 1 нагона увеличивают свою скорость с целью нагона переднего конца полосы 3 и образования нахлеста величиной и Г с задним концом полосы

4 для сшива.

На выходе повторителя 85 с одноквадрантным выходом блока 29 останова сигнал отсутствует до тех пор,. пока введенное в счетчик 83 число Р не списывается импульсами датчика 6.

Поскольку Г соответствует граничному перемещению заднего конца полосы 4 к сшивной машине без стыковки и образования нахлеста с передним концом

3, до списания Г скорость механизмов

5 технологической части не уменьшается. Скорость механизмов 5 начинает снижаться блоком 29 в том случае, если задний конец 4 перемещается от датчика 13 на расстояние Г т Г, не образовав требуемого нахлеста для шва величиной ь Г с передним концом полосы 3 (фиг. 1). Если нахлест

6 Г образуется раньше, чем задний конец 4 переместится на расстояние Р, т.е. Р> (Р,, то счетчик 83 блока 29 будет погашен сигналом нуль-органа

81 блока 28 нагона, и воздействие на снижение скорости механизмов 5 технологической части исключается (f> — текущее перемещение заднего койца полосы 4 с момента схода ее с датчика 13).

Нулевой сигнап на выходе счетчика 79 блока 28 нагона образуется при выполнении равенства

Е„= Г + аГ, где Г„ — текущее перемещение переднего конца полосы 3.

Равенство (!) свидетельствует о том, что перемещение полос 3 и 4 происходит с подцержанием нахлеста переднего и заднего концов заданной величины 61. Последняя образуется за счет превышения скорости механизмов 1 нагона и полосы 3 над скоростью механизмов 5 и полосы 4. При

1219195 этом с появлением в зоне датчика 13 переднего конца полосы 3 появляется разрешающий сигнал на входе схемы

И 105 блока 32, импульсы датчика 2 начинают поступать на счетный вход реверсивного счетчика 79 и списывать введенное в него число д К и записываемое в него от датчика 6 текущее перемещение f заднего кон3 ца полосы 4. После списания числа д g + f в счетчике 79 скорость механизмов 1 уравнивается со скоростью механизмов 5. Если по какой-либо причине 1 .„ начинает превышать сумму чисел Ь Р + Р>, что свидетельствует об увеличении нахлеста сверх заданной величины Ь 0, то число в счетчике 79 и выходной сигнал цифроаналогового преобразователя 80 изменяет знаки на противоположные, и механизмы 1 начинают замедляться для достижения равенства (1) . I

По мере перемещения нахлеста концов полос 3 и 4 к летучей сшивной машине уменьшается число в счетчике 87 блока 30 синхронизации хода каретки

7, поскольку импульсами датчика 11 списывается введенное в счетчик 87 ьЕ

В предыдущем цикле сшива число (фиг. 1), соответствующее расстоянию линии сшива от оси привода 8 сшива в момент входа заднего конца полосы 4 с датчика 13. При уменьшении числа в счетчике 87 снижаются выходные сигналы цифроаналогового преобразователя 88 и параболического преобразователя 89, Последний на входе сумматора 90 сравнивается с выходным сигналом частотно-аналогового преобразователя 91. Сигналы подводятся к входу сумматора 90 с противоположными знаками. Пока сигнал преобразователя 89 превьппает сигнал преобразователя 91, выходной сигнал сумматора

90 остается нулевым (сумматор 90 имеет одноквадрантный выход). Как только сигнал преобразователя 89 стано вится меньше сигнала преобразователя

91, что свидетельствует о приближении линии шва к приводу 8 сшива, появляется выходной сигнал сумматора

90, которым начинает разгоняться привод 9 перемещения каретки летучей сшивкой,машины 7. Параболическим преобразователем 89 обеспечивается выдача сигнала на разгон привода 9 перемещения каретки таким образом, чтобы к моменту разгона привода 9 до скорости, синхронной со скоростью полос 3 и 4, соблюдалось равенство

5 с (2) где E — текущее перемещение каретки 7, а (f -0„) — относительное перемещение йолосы 4 и каретки 7, измеряемое датчиком 11 относительного перемещения и списывающее в счетчике 87 блока 30 ранее введенное (е, " ).

15 Параболический преобразователь 89 настраивается соответственно равенству дП„

20 т rpe dU„ — выходной сигнал параболического преобразователя 89, соответствующий заданию изменения скорости привода

9 перемещения каретки 7; а — постоянная величина ускореК ния привода 9.

Равенство (2) свидетельствует о совмещении линии сшива концов полос

3 и 4 с осью привода 8 сшива летучей сшивной машины и их синхронном перемещении, что позволяет выполнить качественный сшив полос.

При достижении равенства (2) число

35 в счетчике 87 списывается до нуля, нулевым становится выход параболического преобразователя 89, дБ„ = О, и на вход сумматора 90 и блока 21 подается лишь задающий сигнал скоро40 сти от датчика 6 перемещения (через частотно-аналоговый преобразователь

91), соответствующий скорости полос

3 и 4, т.е. каретка 7 и привод 8 сшива перемещаются синхронно со скоро45 стью полос 3 и 4, а датчик ll относительного перемещения полосы и каретки останавливается. При этом срабатывает нуль-орган 92.

50 Появление сигнала нуль-органа 92 блока 30 синхронизации хода каретки на входе схемы И 106 командного блока 32 вызывает срабатывание триггера

113, так как на трех других входах

55 схемы И 106 имеются разрешающие сигналы: с выхода нуль-органа Sl блока

28 нагона, с выхода триггера 102 и с инверсного выхода триггера 108.

1219195

Выходной сигнал триггера .113 через выход 71 командного блока 32 подается на вход блока 22 управления приводом 8 сшива, и последний сшивает на ходу концы полос 3 и 4. Окон чание операции сшива фиксируется датчиком 10 сшива, сигналом которого отключается триггер 113 и происходит возврат привода 8 сшива в исходное состояние.

Одновременно сигналом датчика 10 сшива включается триггер 108, Hà его инверсном выходе исчезает сигнал и снимается разрешающий сигнал с входа схемы И 106, При этом исключается возможность повторного включения привода 8 сшива.

После возврата последнего в исходное положение исчезает сигнал датчика 10 сшива, на выходе инвертора 112 и соответственно на выходе схемы И 109 появляется сигнал, которым отключается триггер 102, и сигналы датчиков 6 и 11 прекращают подаваться к входам блока 30 синхронизации хода каретки..

Одновременно с выхода схемы И 109 подается сигнал на управляющий вход ключа 94 блока 30, и к входу блока

21 управления подводится с обратным знаком сигнал эталонного источника

93 — привод 9 каретки возвращает каретку 7 в исходное положение. Также с выхода одновибратора 110 импульсно подается сигнал на ввод в счетчик 87 блока 30 числа (0 — Ь1/2), При подходе каретки 7 к исходному положению срабатывает датчик 12, по сигналу которого отключается триггер

108 блока 32, отключается ключ 94 блока 30 и снимается сигнал эталонного источника 93 с входа блока 2! управления приводом 9 перемещения каретки 7.

Каретка 7 останавливается в исходном положении. На этом цикл работы летучей сшивкой машины заканчивается.

Привод 14 развальцовки шва включается для повышения прочности шва и улучшения качества поверхности полос после перемещения шва к оси привода 14. Контроль движения шва а

: оси привода 14 осуществляется счетчиком 95 блока 31 развальцовки, ко40

5 !

О

35 торый отсчитывает импульсы датчика

6 перемещения заднего конца полосы 4, подваемые через схемы И 104 и выход 72 командного блока 32 после схода заднего конца 4 с датчика 13

1 наличия полосы. После накопления в счетчике 95 числа E, соответствующего перемещению шва к оси привода 14, срабатывает элемент 96 сравнения, к второму входу которого подводится число 1 .Р от задатчика 99.

При этом срабатывает триггер 97 и при включенном триггере 111 командного блока 32 схема И 98 выдает сигнал на вход блока 23 управления приводом 14 развальцовки, который при этом включается для развальцовки шва.

При включении привода 14 машина развальцовки шва сцепляется с полосой

3 и 4 и перемещается вместе с нею.

Фиксация окончания развальцовки шва осуществляется датчиком 16, по сигналу которого отключается триггер

101, соответственно отключается триггер 111 блока 32, также триггер 97 блока 31 и производится гашение счетчика 95 этого же блока.

При этом снимается сигнал с входа блока 23 управления, приводы 14 развальцовки и 15 возврата возвращают машину развальцовки шва в исходное положение. На этом цикл работы машины развальцовки шва заканчивается, и заканчивается весь цикл сшива кон- цов полос 3 и 4.

После окончания обработки полосы 3 и схода ее заднего конца с датчика

13 наличия полосы описанный цикл сшива концов полос повторяется.

Таким образом, благодаря донолнению системы приводами каретки сшивной машины и машины развальцовки шва с блоками управления, а также блоками синхронизации хода каретки и развальцовки шва, датчиком относительного перемещения полосы и каретки, датчиками исходного положения каретки и развальцовки шва достигается повышение прочности шва и качества поверхности сшиваемых на ходу концов полос при непрерывном процессе без использования петлевых устройств.

)219195

1219195

Г

L»

Составитель Т.Добровольскис

Техред Л.Олейник Корректор В.Синицкая

Редактор Н.Гунько

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 Заказ 1187/13 Тираж 518 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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