Устройство автоматического определения момента начала замедления привода разматывателя полосы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.2 (22) Заявлено 06.0477 (21) 2470989/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень М 21

В 21 В 37/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) 4К 621. 771. .28:62-52 (088.8) Дата опубликования описания 0 506,80 (72) Авторы изобретения

А,П. Кудряшов, A.È. Фомин и В.Г. Марков

---б

1 Г

Государственный проектный институт 1;.," .,!, ; „., р,1 Я: : по автоматизированным системам управления

ГПИ Проектавтоматика (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МОМЕНТА НАЧАЛА ЗАМЕДЛЕНИЯ ПРИВОДА

РАЗМАТЫБАТЕЛЯ ПОЛОСЫ

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для автоматизации управления разматывателями полосы агрегатов подготовки, непрерывного трав ления и покрытия полосы цехов холодного проката.

Известно устройство контроля

l скорости разматывателя моталки при прокате полосы, содержащее два генератора импульсов, один иэ которых соединен с валом разматывателя, а другой — со следящим роликом, устройство для определения диаметра - 15 рулона л устройство для сравнения двух сигналов. Один из сигналов соответствует длине полосы на раэматывателе, необходимой для замедления, и выражен в аналоговой фор- 20 ме. Другой сигнал соответствует действительной длине полосы, оставшейся на разматывателе, определяемой по диаметру рулона и толщине полосы с помощью цифровых устройств. 25

Толщину полосы для каждого сортамента задают с помощью потенциометра (1) .

Однако необходимость использо,вания для измерения и сравнения 30 длин элементов различного типа (ана логовых и цифровых) и преобразователей, а также ручная задача толщины полосы усложняют процесс определения момента начала замедления привода, снижают его надежность и производительность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического снижения скорости разматывания рулона в линиях непрерывной обработки полосы. Оно содержит датчики импульсов вращения .барабана разматывателя и направляющего ролика, блок для определения текущего диаметра рулона, блок для вычисления тслщины пЬлосы и сравнивающее устройство, выдающее сигнал на замедление привода разматывателя полосы при равенстве двух величин: одна иэ них соответствует суммарному значению длины оставшейся на разматывателе полосы и расстоянию от разматывателя до положения приостановки полосы, другая — величине продвижения полосы во время уменьшения скорости, сложенной с холостым пробегом полосы от момента подачи сигнала на снижение ско 38704 рости до действительного снижения скорости (2).

Однако реализация математического алгоритма по вычислению длины полосы требует значительных аппаратурных затрат. В случае, когда не требуется приостановка полосы в определенном месте головной части агрегата, а необходимо лишь ограни.чение скорости вращения барабана разматывателя при сходе полосы, вычисление длины полосы в процессе разяотки усложняет устройство и снижает его надежйость.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок определения толщины полосы, блок сравнения, датчик импульсов вращения барабана, датчик импульсов длины, блок определения текущего диаметра, вводится второй блок сравнения, выдающий сигнал при равенстве текущего диаметра рулона с критическим (заранее, установленным) диаметром и соединенный с блоком опредепения текущего диаметра, блок ойределения числа витков полосы в зависимости от ее толщины в рулоне критического диаметра, своими входами связанный со вторым блоком сравнения и блоком определения толщины полосы, соединенйым с датчиками импульсов вращения барабана и длины полосы, блок определения скорости полосы, соединенный с этими датчиками, подключенный к нему входом блок определения числа оборотов барабана разматывателя, необходимого для замедления, второй вход которого соединен с выходом второго .блока сравнения, блок определения текущего числа витков полосы, своими входами подключенный ко второму блоку сравнения, блоку определения числа витков в рулоне критического диаметра и датчику импульсов вращения барабана. Значение величин блоков определения текущего числа витков в рулоне и определения числа оборотов барабана разматывателя, необходимого . для замедления, сравниваются в первом блоке сравнения, выдающем командиый сигнал,на замедление привода при равенстве этих чисел.

На,чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 импульсов вращения барабана 2 разматывателя 3 рулона, механически связанный с барабаном, датчик 4 импульсов длины полосы 5, механически связанный с мерительным роликом б,-блок 7 определения текущего диамет,ра рулона О, блок 8 определения ;толщины IIQJIocbl h;, блок 9 определе ния скорости полосы Ч;, блок 10 сравнения текущего диаметра DT c критическим диаметром D ð, блох

11 определения числа витков полосы толщиной Ь; в рулоне критического диаметра, блок 12 определения числа оборотов барабана раэматывателя W>. необходимого для замедления привода, блок 13 определения текущего числа оставшихся витков И в рулоне и блок 14 сравнения W СЯэ, Максимальный для раэматывателя путь замедления определяется исходя из установленного для данного привода темпа замедления а = const

15 (М/C2) и максимальной скорости поЛосы V (М/С): д 2

В =". ()

20 где t — время замедлен ия, определяемое по формуле:

vmin (с) (2) а

25 где Ч„„;д

Э д +6+ gyncly, may. i ® — диаметр барабана разматывателя;

h Ä вЂ” максимальная .иэ обрабатываемого сортамента толщина полосы. Критический диаметр-величина постоянная для данного агрегата.

Она задается к@к уставка задатчика и используется как. Опорная величин". для определения текущего числа витков полосы в рулоне. В частном случае (при максимальных значениях скорости и толщины полосы) момент начала замедления привода соответствует моменту достижения равенства текущего диаметра рулона критическому, При значениях скорости и толщины, меньших максимальных, в момент равенства текущего диаметра критическому начинается определение текущего числа оставшихся витков полосы и числа витков в рулоне, необходимого для замедления привода, где Рб

50

60 — минимальная скорость полосы (пониженная скорость, до которой необходимо замедлить привод раэмать|вателя), м/с.

30 Максимальный путь замедления

810,. можно в пределах требуемой точйости преобразовать в целое чис/ ло оборотов барабана разматывателя

ПОЛОСЫ Хзщо

Диаметр рулона с числом витков равным Х що„подсчитанный для максимальной толщины полосы, является критическим и расчитывается по формуле:

738704

Для толщины h. формула (3) запишетI ся так:

П» Об + М;);, где W; — число внтков полосы толщиной h в рулоне крити- 5 ческого диаметра.

Иэ (4) следует, что

W.— (5)

Для данного привода разматывате!

О

D p Т)б ля непичина - — = К вЂ” поояоян Е на и рассчитывается заранее. Исходя из этОГО к (й

1 ;

Для всех значений величины толщины полосы h из обрабатываемого

1 сортамента предварительно рассчитывают соответствующие им целые числа витков в рулоне критического 20 диаметра, (4) т е. h) Ил

?i; — + W; (7)

hn Wn

Толщина полосы может быть представлена как разность радиусов предыдущего и последующего витков полосы в рулоне Г и Г собтветственно, Л т.е.

30

h ° = r — r

Л 2

Выражая радиусы через длины витков Q u Q соответственно, получаем:

Л 2 (8) е,-е е

h- 2. ТС 2. K

35 где >Q — разность длин двух смежных витков полосы в рулоне.

Таким образом, измеряя разность длин двух смежных витков, получают еееличин, пропорциональную толщине 40 полосы.

Определяют число витков W в ру-. лоне критического диаметра, а затем, с момента достижения равенства Р = D р, вычитают нз данного 45 числа витков один виток на каждый последующий оборот разматывателя и получают текущее число оставшихся витков в рулоне

Для каждого значения скорости 50 полосы V- иэ известного диапазона скоростей при -постоянном для данного привода темпе замедления по формулам (1) и (2) заранее определяют путь замедления привода, подставляя вместо значения V „ V; а затем преобразуют путь в целое число оборотов барабана разматывателя W>,, не.обходимое для замедления привода.

Таким образом диапазону скоростей полосы можно поставить в соответствие 60 ряд целых чисел W> подсчитанных за/ .ранее, т.е. ЗЛ

Ч . W (10)

Определяя, с момента достижения равенства О = О,,,число витков И, сравниваЮт с ним текущее число оставшихся витков W и при равенстве

W = W, подают команду на замедление прйвода.

Устройство работает следующим образом.

Блок 7 представляет собой двоичный суммирующий счетчик, на вход которого поступают импульсы с датчиков 1 и 4. С помощью входной логики счетчик производит подсчет импульсов длины полосы за определенный угол поворота барабана разматывателя. Код числа на его выходе, соответствующий текущему диаметру рулона, поступает в блок 10, где происходит его сравнение с кодом числа, соответствующим уставке задатчика — критическому диаметру рулона.

Блок 8 (двоичный реверсивный счегчик с входной логикой) связан своими входами с датчиками 1 и 4 импульсов.

Счетчик позволяет подсчитывать число импульсов длины полосы, укладывающееся в разности длин двух смежных витков в рулоне: за один оборот разматывателя .он суммирует число импульсов длины полосы, а в течение следующего оборота он работает как вычитающий. Остаток числа импульсов в счетчике после двух оборотов будет соответствовать разности длин двух смежных витков полосы, что соответствует определенной толщине полосы.

Код числа, соответствующий толщине полосы, с выхода блока,8 поступает в блок 11, где при наличии разрешающего сигнала с блока 10, соответствующего моменту равенства текущего диаметра рулона критическому, он преобразуется согласно соотношению (7) в код числа витков W полосы в рулоне критического диаметра. ,Блок 9 включает в себя двоичный суммирующий счетчик и генератор заданной выдержки времени . По сигналу датчика 1 в начале каждого оборота разматывателя блок производит определение скорости полосы путем подсчета числа импульсов длины полосы от датчика 4 за заданный интервал времени. Код числа, соответствующий скорости полосы, поступает в блок

12, начинающий свою работу при наличии разрешающего сигнала с блока

10 (в момент, D = Р„р).:- Блок 12 преобразует согласно соотношению (10) код числового значения скорости полосы в код числа оборотов ба- рабана раэматывателя W>,, необходимого для замедления привода.

В блоке 13, представляющем собой двоичный вычитающий счетчик с входной логикой, происходит запись числа витков полосы W из блока 11.

738704 При наличии разрешающего сигнала с блока 10 (в момент равенства Р„ = !

= Р р ) и по сигналам с датчика 1

1 поступающим на шину вычитания дан" ного счетчика, происходит вычитание иэ записанного числа витков одйого витка на каждый последующий оборот барабана разматывателя.Таким образом в блоке 13 происходит определение текущего числа оставшихся витков полосы в рулоне, которое подается на вход блока 14 сравнения.

На другой вход этого блока с блока

12 поступает число оборотов барабана разматывателя, необходимое для замедления, привода.

В момент, когда текущее число витков- W, оставшихся в рулоне, становится равным числу оборотов барабана разматывателя Ыз;, блок

14 формирует коМандный сйгнал на .замедление привода разматывателя.

Предлагаемое устройство просто и надежно в эксплуатации и обеспечивает при этом достаточную точность °

Формула изобретения

Устройство автоматического определения момента начала замедления .привода разматывателя полосы, со,держащее датчик импульсов вращения барабана разматывателя рулона, соединенный с валом барабана, датчик импульсов длины полосы, соединенный с измерительным роликом, блок определения текущего диаметра рулона, связанный с датчиками импульсов, блок определения толщины полосы и блок сравнения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, оно дополнительно содержит второй рлок сравнения, блок определения числа витков полосы в рулоне критического диаметра, блок определе5 сия текущего числа оставшихся витков, Флок определения числа витков замед. ления и блок определения скорости полосы, первый вход которого соединен с выходом датчика импульсов вращения, с первым входом блока определения текущего числа оставшихся витков и с первым входом блока определения толщины, а второй вход соединен с выходом датчика длины, выход блока определения скорости соединен .с первым входом блока определения числа витков замедления, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, у которого вход соединен с выходом блока определения

20 текущего диаметра, а выход — со вторым входом блока определения текущего числа оставшихся витков и с первым входом блока определения числа витков в рулоне критического диамет25 ра, второй вход которого соединен с выходом блока определения толщины полосы, а выход — с третьим входом блока определения текущего числа оставшихся витков, выход которого соеЗр динен с первым входом Йервого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока определения числа витков замедления.

35 -. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Патент США Ф 3214110, кл. 242-75.47, 1965.

2. Патент Японии Р 49-29-104, g() кл. 12 С 211,4, 1974, 738704

Тираж 986 Подписное

ILHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2992/1

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 !

Составитель А. Абросимов

Редактор С. Тараненко ТехредЖ. Кастелевич Корректор М. Демчик