Устройство для управления моталкой сортового стана

 

Изобретение относится к прокатному производству и может использоваться в системах автоматизации процесса намотки бунтов сортового проката на моталках мелкосортных и проволочных станов. Цель изобретения - улучшение качества намотки. Это достигается введением в устройство накапливающего сумматора, блоков умножения, суммирующего счетчика, элемента ИЛИ-НЕ, задатчиков веса бунта и веса базовой длины сортамента, компаратора, исполнительного элемента. Устройство определяет длину уложенного витка, длину уложенного слоя на дно чаши барабана, длину смотанного сортамента в бунте и вес всего бунта. 2 ил. со ел S iCO )

7199 А2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (S1) 4 В 24 В 37 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 г 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1199335 (21) 4080073/22-02 (22) 13.05.86 (46) 07.12.87..Бюл. В 45 (75) В,М. Дубовец, А.М. Дубовец и В.Ф. Веселов (53) 621.771.08(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1199335, кл. В 21 С 47/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОТАЛКОЙ СОРТОВОГО СТАНА (57) Изобретение относится к прокатному производству и может использоваться в системах автоматизации процесса намотки бунтов сортовогопроката на моталках мелкосортных и проволочных станов. Цель изобретения — улучшение качества намотки. Это достигается введением в устройство накапливающего сумматора, блоков умножения, суммирующего счетчика, элемента ИЛИ-НЕ, задатчиков веса бунта и веса базовой длины сортамента, компаратора, исполнительного элемента. Устройство определяет длину уложенного витка, длину уложенного слоя на дно чаши барабана, длину смотанного сортамента в бунте и вес всего бунта. 2 ил.

13571

30

Изобретение относится к прокатному производству, может быть использовано при намотке бунтов сортового проката на моталках мелкосортных

5 и проволочных станов, а также для контроля и подсчета длины и веса сортамента в момент намотки бунтов и является усовершенствованием устройства по авт. св. Ф 1199335.

Цель изобретения - улучшение качества намотки.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — блок-схема блока сравнения.

Устройство для управления моталкой сортового стана (фиг. 1) содержит электропривод 1, кинематически сочлененный через редуктор 2 с барабаном 3 моталки, и систему управления электроприводом, имеющую управляемый преобразователь 4 с последовательно соединенными регулятором 5 тока, регулятором 6 скорости, соединенный с ним эталонный источник 7 25 напряжения, а также датчик 8 наличия металла в последней клети стана, датчик 9 витков, подсоединенный к счетчику 10 витков, выход которого подсоединен соответственно к входам блоков 11 и 12 сравнения и блока )3 умножения, выход которого соединен с одним из входов вычислительного блока 14, а второй вход - с задатчиком 15 шага намотки.

Задатчики 16 и 17 укладки витков от периферии к центру и от центра к периферии соединены с соответствующими входами блоков 11 и 12 сравнения, выходы которых соединены соответственно с входами вычитания и сложения вычислительного блока 14 и коммутаторов 18 и 19, через которые подсоединены задатчики 20 и 21 наружного и внутреннего диаметров бунтов к входам вычислительного блока 14.

Вторые выходы блоков ll и 12 сравнения соединены. между собой и со счетчиком 10 витков, управляющий вход которого соединен с датчиком 8 наличия металла, выход которого соединен. с управляющими входами блока ll сравнения и блока 22 умножения, выходы которого соединены с шиной коэффициента передачи редуктора 2 и с выходом датчика 23 скорости прокатки.

Выход блока 22 умножения соединен с одним из входов блока 24 деления, . a.âòîðoé вход - с выходом третьего

99 2 блока 25 умнсжения, один вход которого соединен с шиной числами,а другой — с выходом вычислительного блока

14, выход, блока 24 деления через цифроаналоговый преобразователь 26 соединен с вторым входом регулятора

6 скорости.

Вход накапливающего сумматора 27 соединен с выходом третьего блока 25

1 умножения, а выход - с первым входом четвертого блока 28 умножения, второй вход которого соединен с выходом суммирующего счетчика 29, счетный вход которого соединен через элемент

ИЛИ-НЕ 30 с выходами первого и второго блоков ll и 12 сравнения, выход четвертого блока 28 соединен с выходом устройства и с первым входом пятого блока 31 умножения, второй вход которого соединен с выходом задатчика 32 веса базовой длины, а выход пятого блока 31 умножения соединен с выходом устройства и с первым входом компаратора 33, второй вход которого соединен с выходом задатчика 34 веса бунта, а выход - с входом исполнительного элемента 35, выход которого соединен с механизмом 36 подъема бунта.

Блоки ll и 12 сравнения состоят (фиг. 2) из узлов поразрядного сравнения, выполненных на элементах ИСКЛОЧА)ОЩЕЕ ИЛИ 37, и узлов 38 памяти.

В блок 12 сравнения дополнительно введен формирователь 39 импульсов, на выходе которого формируется одиночный импульс от датчика 8 наличия металла в момент выхода катанки из последней клети стана.

Все элементы и блоки устройства могут быть выполнены на стандартных или специализированных отечественных микросхемах.

Устройство работает следующим образом.

Перед намоткой при помощи электропривода 1 через редуктор 2 барабан

3 моталки приводится во вращение. Управляющие сигналы подаются к электроприводу через управляемый преобразователь 4 с последовательно соединенными регулятором 5 тока и регулятором

6 скорости. Начальная частота вращения барабана 3 моталки задается управляющим сигналом эталонного источника 7 напряжения. Прокат подается от клети по трубе укладчика. з 135

Датчик 8 наличия металла фиксирует момент прохождения переднего конца проката и устанавливает устройство в исходное положение. Прокат подается в намоточное пространство барабана через трубу укладчика. Окружная скорость барабана моталки 3 эталонным источником 7 напряжения устанавливается равной скорости движения проката. В результате в момент соударений происходит проскальзывание и подгиб переднего конца катанки в направлении вращения барабана. Благодаря свободному захвату образующие витки отбрасываются центробежными силами к наружной стенке барабана и свободно укладываются на намоточной чаше.

Датчик 9 витков после отсчета каждого оборота барабана 3 моталки формирует импульс, который поступает на счетный вход счетчика 10 витков.

Последний производит подсчет количества намотанных витков в барабане 3 моталки.

Эта информация с выхода счетчика

10 витков поступает на входы блоков

11 и 12 сравнения и блока 13 умножеЪ ния. В вычислительном блоке 14 определяется текущий диаметр каждого сформированного витка. Для этого заданный шаг намотки S от задатчика

l5 в первом блоке 13 умножения перемножается на количество витков N.

Произведение SN, полученное в блоке

13, вводится в вычислительный блок

14, на управляющие входы вычитания и сложения которого поступают поочередно сигналы с выходов блоков ll и 12 сравнения. Причем блок 11 сравнения запускается сигналом от датчика 8 наличия металла в последней клети стана. На соответствующие входы блоков 11 и 12 сравнения поступают задания количества витков от задатчиков намотки витков от периферии к центру и от центра к периферии.

Через коммутаторы 18 и 19 на управляющие входы которых поочередно подается сигнал с выходов блоков 11 и 12 сравнения, в вычислительный блок 14 вводятся величины наружного или внутреннего диаметров бунтов от задатчиков 20 и 21.

При намотке от периферии к центру в вычислительный блок 14 через коммутатор 18, управляемый блоком 11 сравнения, вводится значение наруж7199

4 ного диаметра от задатчика 20. При этом диаметр витка определяется вычитанием величины SN от Вц где Р„ н величина наружного диаметра.

В процессе намотки от центра к периферии вычислительный блок 14 через.коммутатор 19, управляемый блоком 12 сравнения, вводится от задатчика 21 величины внутреннего диаметра D . Текущий диаметр витка при этом в вычислительном блоке 14 определяется суммированием величин SN и П .В блоке 22 умножения вычисляется произведение двух величин, которые поступают от шины коэффициента передачи 60 i и от датчика 23 скорости прокатки. Блок 22 умножения управляется от датчика 8 наличия металла в последней клети стана. Выходной сигнал блока 22 умножения поступает в блок 24 деления. На второй вход этого блока через блок 25 поступает

25 произведение величины диаметра витка с выхода вычислительного блока 14 на число Й.

В блоке 24 деления осуществляется деление двух величин. На выходе этого блока определяются обороты электропривода 1 в зависимости от заданных параметров намотки. На выходе блока

25 умножения определяется по формуле (Р+$М) длина уложенного витка на дно чаши барабана.

При намотке от периферии к центру число оборотов электродвигателя вычисляется по зависимости

60i V и=

Э„-$И, а при намотке от центра к периферии— по зависимости

60i Vê

Т1D,+SN

45 где п — частота вращения, об/мин;

V — скорость катанки, мм/с; — передаточное число редуктора;

S — шаг укладки, равный й+Ь (где

d — сортамент проката, Ь— зазор между витками);

N — число витков.

Вычисленная частота вращения элек. тродвигателя и в цифроаналоговом преобразователе 26 преобразуется в аналоговую форму и поступает в регулятор 6 скорости. В соответствии с сигналом частота вращения барабана

3 моталки увеличивается относительно номинальной, и посдедующие за пер1357199

35 вым витки бунта от периферии к центру уклацываются по горизонтали по уменьшающемуся радиусу спирали на дно чаши.

Когда число уложенных витков в слое и заданное число сравниваются, то в блоке ll сравнения сигнал равенства из схемы 37 запоминается в узле

38 памяти, который управляется формирователем 39 импульсов. Вход коммутатора 18 блокируется и ввод величины наружного диаметра от задатчика

20 в вычислительный блок 14 прерывается. Сигналом с второго выхода блока 11 сравнения запускается второй блок 12 сравнения, и информация от эадатчика !7 укладки витков от центра к периферии поступает в блок 12 сравнения, а счетчик 10 витков устанавливается в "01 . Укладка витков от периферии к центру, прекращается и формируются витки второго слоя от центра к периферии.

В момент равенства числа уложенных витков в слое и заданного числа задатчиком 17 блок 12 сравнения блокирует вход коммутагора 19 и ввод величины внутреннего диаметра от задатчика 21 в вычислительный блок 14 прерывается. Сигналом с второго

30 выхода блока 12 сравнения включается блок 11 сравнения и информация от за.датчика 16 укладки витков от перифе.рии к центру вводится в блок ll сравнения, а счетчик 10 витков этим же сигналом сбрасывается в "0".

При намотке бунта от периферии к центру или от центра к периферии длина каждого уложенного витка на дно чаши барабана определяется на вы-.ходе третьего блока 25 умножения по выражению Ьц=ЯР+$И). Эта величина

Ь поступает в накапливающий сумма-тор 30, где она запоминается и сумми- руется с длинами последующих намотанных витков в слое по формуле Ь =

М с

Т(Р+$И), где N — число уложенных

1=3

ВИТКОВ.

Вычисленная в накапливающем сум» маторе 27 вепичина длины слоя L noC дается в четвертый блок 28 умножения, где она умножается на число уложенных слоев N . Число слоев N определяется суммирующим счетчиком 29 по сигналам равенства блоков Il и 12 сравненйя. На выходе элемента ИЛИ-НЕ

30 в момент, когда число уложенных витков в слое и заданное число сравниваютс я, фо рмирует ся импул ь с. По з аднему фронту этого импульса суммирующий счетчик 29 производит отсчет слоев N, .

На выходе четвертого блока 28 умножения н по выражению L . (Р+$М)И вычисляется длина смотанного сортамента в бунт.

Эта величина поступает на выход устройства и вход пятого блока 31 умножения, на Ьторой вход которого поступает величина веса единицы длины, например 1 мм с выхода задатчика 32 веса базовой длины. Эта величина вычисляется заранее перед процессом намотки по формуле д. ар=!1М вЂ” 1 а 4 где < -- константа, равная 3,14;

g,d — удельный вес и диаметр сортамента соответственно;

1 — единица длины, например 1 мм.

Вычисленная величина веса базовой длины устанавливается задатчиком 32.

В пятом блоке 3! умножения величина

Lg умножается на аР. На выходе блока

34 получается вес бунта, а н

P =ЬР L =-; —.Ет(0+$И)!! .

S о 0 4 с

Эта величина веса поступает на выход устройства и вход компаратора 33, на второй вход которого поступает заданный вес с выхода задатчика 34 веса бунта. Процесс укладки витков в барабан повторяется до тех пор, пока на выходе компаратора 33 не появится сигнал сравнения заданного веса с весом, вычисленном блоке 31 умножения. По этому сигналу формируется команда реза раската летучими ножницами (не показаны).

Выход заднего конца раската из клети фиксирует датчик 8 наличия металла. При выходе заднего конца раската из последней клети стана сигнал датчика 8 устанавливает устройство в исходное положение, выход счетчика

10 витков блокируется, а на вход блока ll сравнения через формирователь

39 импульсов накладывается запрет.

B вычислительный блок 14 ввод величины от блока 13 умножения и задатчиков 20 и 21 прерывается. Сигнал на выходе цифроаналогового преобразова-теля 26 равен нулю, и на вход регулятора 6 скорости поступает сигнал только от эталонного источника 7 на-. пряжения. Поэтому скорость вращения барабана 3 моталки снижается до номинальной. Прокат продолжает уклады7 13 ваться до окончания намотки. Моталка останавливается, труба укладчика отводится. Выходной сигнал компаратора

33 запускает исполнительный элемент 34, который включает механизм

36 подъема, и бунт выталкивается на уровень настила и транспортирует на обвязку.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает, по сравнению с известными,возможность задания оптимальных параметров намотки бунтов, получения бунтов с равномерной или несимметричной укладкой BHTKos устранения утяжки профиля, улучшения технологии намотки и может быть использовано для подсчета длины и веса смотанного сортамента в бунт.

Кроме того, полученная информация о длине и весе может быть использована АСУ ТП для организации контроля производительности, степени загрузки и учета работы участка моталок.

Формула изобретения

Устройство для управления мотал.кой сортового стана по авт. св.

5?l99 8

Ф Il99335, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества намотки, оно снабжено накапливающим сумматором, двумя блоками умножения,, 5 суммирующим счетчиком, элементом

ИЛИ-НЕ, задатчиком веса базовой длины, компаратором, задатчиком веса бунта и исполнительным элементом, причем вход накапливающего сумматора соединен с выходом третьего блока умножения, а выход — с первым входом четвертого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом суммирующего счетчика, счетный вход которого соединен через элемент ИЛИ-НЕ с выходами первого и второго блоков сравнения, выход четвертого блока умножения соединен с выходом устройства и с первым входом пятого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом задатчика веса базовой длины, а выход пятого блока умножения соединен с выходом устрой-,.

2 ства и с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом задатчика веса бунта, а выход — с входом исполнительного элемента, выход которого соединен с механизмом подъема бунта.

1357199

Составитель А. Сергеев . Редактор А. Ворович Техред М.Ходанич КоРРектоР Л. Пилипенко

Заказ 5929/12 Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4