Файл: Основы автоматизации для металлургов..pdf

Д ля нижнего привода обжимной клети блюминга, на котором проводились измерения, в уравнение входят соответствующие константы:

с этим трудности считывания отдельных результатов, а также неточность счи­ тывания, обусловленная шириной светового пятна. Считывание скорости измене­ ния числа оборотов dnjdt является настолько неточным, что ценность результатов значительно снижается. Количество точек, которые нужно считать и оценить, по­

зультат на график. Такую работу должны были бы проводить несколько работ­ ников в течение длительного времени.

Если бы для регистрации измеряемых величин мы хотели использовать авто­ матические устройства, то могли бы регистрировать пять величин с интервалом времени примерно 0,005 сек. На современном уровне развития техники таким устройством должна была бы быть ЦВМ с большим объемом памяти и с не­ сколькими входами. Требуемая длительность преобразования 0,005 сек для ана­ логового цифрового преобразователя является предельной. Оборудование, необ­ ходимое для этой цели, было бы слишком дорогим.

Наиболее рациональным способом определения момента прокатки является расчет на аналоговой ЭВМ. Успех измерения зависит от достигаемой точности. Чтобы судить о пригодности использования аналоговой ЭВМ, был проведен пре­ дварительный анализ точности результатов. Требуемая точность решения состав­ ляла ± 5 % . Чтобы определить пригодность метода, проведем предварительный анализ на основании следующих предпосылок: а) все отдельные возмущающие факторы на данном уровне вызывают одинаковую ошибку; б) ошибки, вызванные отдельными факторами, имеют характер гауссова распределения.

2.Неудачный выбор датчиков для измерения входных величин и выбора способа регистрации (табл. 1).

3.Неточность расчета конечного результата.

Тогда для требуемой общей точности справедливо:

5 » / о = 1 / Ч + 822г + С

где ô l r = ô2 r = ô 3 r = ô r ,

отсюда 8 г =2,9о/о.

Этим определяется требуемая относительная точность расчета по заданному

31

Рассмотренные условия "будут выполнены тогда, когда каждый отдельный член уравнения (16) будет иметь одинаковую абсолютную ошибку. Дл я анализа

ной ошибке. Дл я этого используем соотношение абсолютных ошибок:

= 2360 кГ • м и рассчитываем относительные ошибки каждого из них.

Из приведенного анализа вытекает, что данное уравнение можно решить на аналоговой ЭВМ, так как при этом получаем требуемую максимальную относи­ тельную точность 1,18% (см. табл. 1).

Этот анализ был проведен при упрощенных условиях и может служить лишь для ориентировки в данном вопросе. Исходное уравнение, кроме ошибки Гаусса, имеет еще и систематическую ошибку, так как при составлении уравнения не были учтены некоторые технологические факторы, оказывающие влияние на ре­ зультат. Случайные ошибки имеют распределение, близкое к равномерному, и ошибка расчета на аналоговой ЭВМ не подчиняется точно распределению Гаусса.

Возникает вопрос, насколько можно исключить систематическую ошибку юстировкой. Систематическую ошибку, возникшую под влиянием факторов, ука­ занных в п. 1 и 3, можно частично исключить, если она не зависит от значений, входных величин. Остальные систематические ошибки (п. 2) исключить нельзя, так как по результатам мы не можем восстановить значения входных величин. Поэтому необходимо свести к минумуму самое возможность возникновения этих систематических ошибок.

При использовании описанного метода результирующую ошибку можно определить только методом сравнения результатов с действительным значением в нескольких дискретных точках. Поэтому целесообразно произвести контрольное измерение крутящего момента на выходном валу двигателя при помощи тензометрических датчиков. Дл я определения точности обработки выходных величин на аналоговой ЭВМ необходимо по той же причине все эти величины регистри­ ровать. Контроль следует проводить минимум в 20 точках. Но и этот контроль нельзя считать совершенным, так как и здесь при отсчете возникают ошибки, ко­ торые снижают ценность контроля.

32

Блок-схема решения уравнения на аналоговой ЭВМ приведена на рис. 4. В схеме лишь намечен порядок расчета без учета значений коэффициентов и

ѴО \signn

ѣ

ÉL dt

11

X

Рис. 4. Блок - схема решения:

Η4 — входные контуры; 5—7'— функциональные блоки; 8—11 — множитель ­

ные блоки; 12 — делительный блок; 13 и 14 — сумматоры

Чтобы устранить наведенное напряжение, которое искажает измеряемый си­ гнал, на входе была применена мостовая схема (так называемый динамический

Регулирввка верхнего валка

мост). Принцип устранения наведенного напряжения основывается на том, что в скрученных проводах, проведенных по одинаковой трассе, вследствие электро­ магнитной индукции возникают одинаковые по величине и полярности напряже­ ния, которые направлены навстречу друг другу и взаимно компенсируются.

Кривые рассчитанного момента прокатки и входных величин ЭВМ записыва­ лись шлейфовым осциллографом. Часть осциллограммы приведена на рис. 5.

На кривой момента прокатки видны дефекты на тех участках, где момент прокатки равен нулю (прокатка не происходит). Регулярные колебания, которые появляются на этих участках, вызваны малой стабильностью сервомеханизма делителя (потенциометра) при нулевом входном напряжении. Пики, появляю­ щиеся в местах изменения полярности выхода, вызваны тем, что входное на­ пряжение датчика в этот момент не является точно нулевым. Однако помехи на этих участках измерения не являются существенными, так как для решения за­

При измерении количества газа, проходящего через трубопровод, при помощи диафрагмы предполагают, что текущее количество протекающего газа пропор­ ционально корню квадратному дифференциального напора

лютную температуру Т, абсолютный напор газа р и барометрическое давление 6;

которая в окрестности рабочей точки является достаточно точной.

ЭВМ подключена непосредственно к выходам датчиков, расположенных в це­ хе и предназначенных для измерения Ѵ\ь, р, Т и 6, и работает с токовыми си­ гналами (0—25 ма). Преимуществом токовых сигналов, особенно в металлурги­ ческих цехах, является то, что они гораздо менее чувствительны к помехам, чем сигналы напряжения.

Схема соединения ЭВМ с измерительным контуром показана на рис. 6. Для измерения общего количества протекающего воздуха выход N (текущее количе­ ство протекающего воздуха) соединен со входом схемы, которая преобразует количество протекшего воздуха в число импульсов п. Подсчет импульсов осуще­ ствляется механическим счетчиком импульсов.

Изготовителем всего оборудования является фирма «Гартман энд Браун»

34

Измерение длины проката

Д ля измерения длины горячего и холодного проката существует целый ряд методов. Применявшиеся прежде контактные методы, при помощи которых опре­ деляли длину раската по числу оборотов валков в последней клети или по числу оборотов вспомогательных роликов, приводили к получению больших ошибок. В первом случае ошибки были обусловлены различием между скоростью вра­ щения валков и скоростью материала, выходящего из валков. Во втором случае возникали трудности, связанные с постепенным разгоном роликов до скорости вращения, равной скорости измеряемого раската, так как в начале измерений, когда измерительный ролик неподвижен, обязательно происходит проскальзы-

вание между материалом и роликом. В связи с этим более пригодны бескон­ тактные методы. Рассмотрим наиболее распространенные бесконтактные методы.

При использовании этих методов с датчиков снимаются импульсы, число которых пропорционально измеряемой длине раската и не зависит от скорости его движения. Импульсы получаются благодаря изменению светового потока, падаю­ щего на датчики.

Измерительные устройства расположены вдоль рольганга, по которому дви­

электрические элементы. Датчики для грубого измерения расположены на рас­

оптикой, поэтому импульс можно получить только при изменении светового по­