Устройство для измерения межклетевых натяжений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЬЖКЛЕТЕВЫХ НАТЯЖЕНИЙ по авт. св. и 85)t8l, отличающееся тем, что, с целью обеспечения точности измерений натяжений по длине при прокатке длинных полос, в него дополнительно введены суммирующий усилитель, входы которого соединены с блоками вычисления статических моментов приводов клетей, дополнительный блок измерения максимальных моментов с усреднением, вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя , дополнительный запоминающий блок и множительно-делительный блок, расположенный между запоминающим блоком и усилителем блока измерения разности мо «нтов, причем выход дополнительного блока измерения максимальных моментов соединен с входом дополнительного запоминающего блока и входом Умножение множительноделительного блока, а вход Деление 0) последнего соединен с выходом дополс нительного запоминающего блока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧИ НИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1045972

Здр В 21 В 37/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 854481 (21) 3402638/22-02 (22) 08.01.82 (46) 07,10,83. Бюл. М 37 (72) О.И,Зементов, В,А.Лубенец, А.К.панин, М.И.Порецкий, Б.Г,Бара новский и В.П.Кузнецов (71) Колпинское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектноконструкторского института металлур" гического машиностроения (53) 621 771.23.002,56(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 854481, l(ft В 21 В 37/06, 1э79. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

МЕЖКЛЕТЕВЬИ НАТЯЖЕНИЙ по авт. св.

11 854481, отличающееся тем, что, с целью обеспечения точности измерений натяжений по длине при прокатке длинных полос, в него

° дополнительно введены суммирующий усилитель, входы которого соединены с блоками вычисления статических моментов приводов клетей, дополнительный блок измерения максимальных мо" ментов с усреднением, вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя, дополнительный запоминающий блок и множительно-делительный блок, расположенный между запоминающим блоком и усилителем блока измерения разности моментов, причем выход дополнительного блока измерения максимальных моментов соединен с входом дополнительного запоминающего блока и входом "Умножение" множительноделительного блока, а вход "Деление" последнего соединен с выходом допол" нительного запоминающего блока. С

1 1О459

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть применено. для измерения межклетевых натяжений для непрерывных групп клетей сортовых и заготовочных станов.

По основному авт. св. V 854481 известно устройство, содержащее датчики скорости токов якоря и возбуждения главных приводов, блоки вы- >р числения статических моментов, входы которых соединены с выходами укаэанных датчиков, а выходы - с блоками косвенного измерения положения проката, состоящими из интеграторов ско. рости, пороговых элементов и реле, блок измерения разности моментов, блок измерения максимальных моментов с усреднением, вход которого соединен с выходом блока вычисления статических моментов, а выход - с входом блока измерения разности моментов.

Недостатком известного устройства является невозможность измерения межклетевых натяжений по длине полосы в случае прокатки длинных полос.

При влиянии температурного клина межкпетевые натяжения в середине и конце прокатки длинных полос могут существенно отличаться от измеренных в начале прокатки.

Цель изобретения - обеспечение точности измерений натяжений по длине при прокатке длинных полос.

Роставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит

35 суммирующий усилитель, входы которого соединены с блоками вычисления статических моментов приводов клетей, дополнительный блок измерения макси40 мальных моментов с усреднением, вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя, дополнительный запоминающий блок и множительно-делительный блок, расположенный между запоминающим блоком и усилителем блока измере45 ния разности моментов, причем выход дополнительного блока измерения максимальных моментов соединен с входом дополнительного запоминающего блока и входом "Умножение" множительно-делительного блока, а вход "Деление" последнего соединен с выходом дополнительного запоминающего блока, На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 - блок-схема 5 блока логики переключений; на фиг.3 ° блок-схема блока вычисления статического момента; на фиг,4 - блок72 2 схема блока измерения максимальных моментов с усреднением.

Клети 1 и 2 имеют главные приводы 3 и 4, снабженные датчиками 5 и 6 тока якоря, датчками 7 и 8 тока воз буждения и датчиками 9 и 10 скорости, сигналы которых поступают в блоки "1 и 12 вычисления статических моментов.

Поступающий в клеть прокат 13 контролируется в следующих промежутках по положению переднего конца (сечения

14-15, 16-17, 18-19 ) с помощью блоков 20 и 21 косвенного измерения положения проката, состоящих из интеграторов 22 и 23 скорости, реле 24 и 25 с контактами 26 и 27, блоков 28 и 29.

Выходы последних соединены с блоком

30 логики переключений. Блок 31 измерения максимальных моментов с усреднением соединен с блоком 32 измере" ния разности моментов, состоящим из запоминающего устройства 38, управляемого контактом 34, множительноделительного устройства 35 и усилите- ля 36. Для суммирования статических моментов используется суммирующий уси литель 37, соединенный с дополнительным блоком 38 измерения максимальных моментов с усреднением. Сумма момен тов фиксируется в дополнительном запоминающем устройстве 39, управляемом контактом 40, Выходной сигнал устройства через управляемый контакт 41 поступает на измерительный прибор 42.

Блок 28 пороговых элементов состоит из пороговых элементов 43 и 44, а блок 29 из пороговых элементов 45-48, Блок 30 логики переключений состо-, ит из логических элементов НЕ 49-51, элементов И 52-54 на два входа, weментов ИЛИ 55-57 с двумя входами и элемента 58 выдержки времени.

Пороговые элементы 43 и 44 настроены на срабатывание в сечениях 14 и 15 переднего конца проката, Пороговые элементы 45-48 настроены на срабатыва ние в сечениях 16-19 переднего конца проката соответственно.

Блок 30 логики обеспечивает порядок переключений следующим образом, В сечении 14 появляется сигнал на выходе элемента 43, поступающий на первый вход элемента 52. При отсутствии сигнала. на выходе элемента 44 с выхода элемента 49 поступает сигнал на второй вход элемента 52, на выходе которого и, соответственно, на выходе элемента 55 появляется сигнал включающий блок 31 в режим измерения, 40

3 10459

В сечении 15 появляется сигнал на выходе элемента 44, размыкается управляемый конт акт 34, одновременно пропадают сигналы на выходах элементов 49, 52 и 55 и выключается блок 31.

В сечении 16 по сигналу порогового элемента 45 при наличии сигнала с выхода элемента 50 появляются сигналы на выходах элементов 53, 56 и 55 и производится включение блоков 31 и 38 )0 в режим измерения. В сечении 17 по сигналу элемента 46 размыкается управляемый контакт 40.

Одновременно по сигналу элемента

46, поступающему на первый вход элемента 54, при наличии сигнала на его втором входе с выхода элемента 51, появляются сигналы на выходах элементов 54 и 57 и производится включение управляемого контакта 41. го

В сечении 18 по сигналу элемента 47 пропадают сигналы на выходах элементов.50, 53, 56 и 55, производится выключение блоков 31 и 38 дгя установки начальных нулевь;х условий. Одновре- . менно пропадают сигналы на выходах элементов 51, 54 и 57,. производится выключение контакта 4 1. С выдержкой времени на выходе элемента 58 и, соот ветственно, на выходах элементов 56 и 55 появляются сигналы, включающие блоки 31 и 38 в режим измерения.

Схема блока 11 и аналогичного ему блока 12 вычисления статических моментов приведена на фиг.3.

Выходной сигнал тока якоря (от

35 датчика 5 для блока 11 и от датчика

6 для блока 12 ) поступает на первый вход множительного элемента 59, выходной сигнал тока возбуждения (от датчика 7 для блока 11 и от датчика 8 для блока 12 ) поступает на вход функционального элемента 60, выходной сигнал скорости M (от датчика 9 для. блока 11 и от датчика 10 для

45 блока 12 ) поступает на инвертирующий вход пропорционального усилителя 61.

Выходной сигнал элемента 60 поступает на второй вход множительного эле мента 59, а выходной сигнал последнего, пропорциональный полному момен50 ту Ид двигателя, поступает на кеинвертирующий вход интегрирующего усилителя 62, выход которого соединен с неинвертирующим входом усилителя 61.

Выход усилителя 61, являющийся выход дом блока вычисления статического момента М соединен с инвертирующим входом интегрирующего усилителя 62.

72 ф

Схема блока 31 и аналогичного ему блока 33 измерения максимальных моментов с усреднением приведена на r. 4, Блок измерения максимальных моментов с усреднением состоит из двух пропорциональных усилителей 63 и 64, выходы которых соединены через диоды 65 и 66 соответственно с входами интеграторов 67 и 68. Входной сигнал поступает на неинвертирующий вход-.уси лителя 63 и инвертирующий вход усили" теля 64, выход интегратора 67 соединен с инвертирующим входом усилителя

63 и неинвертирующим входом усилителя 64, выход интегратора 68 соединен с неинвертирующим входом усилителя 64. В цепях обратной связи интеграторов 67 и 68 включены размыкающие управляемые койтакты 69 и 70 соответственно. Выход интегратора 67 с коэффициентом передачи 1 соединен с неинвертирующим входом пропорционального усилителя 71 а выход интегратора 68 соединен с коэффициентом передачи 0,5 с инвертирующим входом усилителя 71, выход. которого является выходом блока измерения максимальных моментов с усреднени ем, Блок 11 (12 ) вычисления статического момента функционирует следующим образом.

По сигналам тока якоря и потока возбуждения Ф двигателя, реализуемого на выходе функционального элемента 60 по зависимости Ф f(i ), на выходе множительного элемента 59 формируется сигнал пропорциональный полному моменту двигателя: М„=С„Зф, где С> постоянная двигателя. По сигналам момента И и скорости .ur на выходе усили" теля 61 формируется сигнал пропорциональный текущему значению статического момента И без высокочастотных состав" ляющих по зависимости

М - Й 3 и - — — -—

РТ Т где Т - постоянная времени интег" .рирования усилителя 62;

3 :. момент инерции механической части системы, приведенный к валу двигателя.

Блок 31 измерения максимальных моментов с усреднением работает следующим образом.

При поступлении управляющего сигнала; размыкающего контакты 69 и 70, блок вводится в работу. Нарастающий сигнал статического момента М первой клетью 2. В сечении 15 блок 30 логики производит выключение контакта 34, пе реводя запоминающее устройство 33 в режим запоминания момента М10 свободной прокатки клети 1 В сечении 16 после захвата проката клетью 2 по сигналу блока 12 измерения статического момента клети 2 включается реле 25, размыкающее контакт 27 и пере10 водящее интегратор 23 в режим интегри. рования скорости клети 2. По сигналам блока 28 при перемещении проката иэ сечения 16 в сечение 17 блок 30 логики управляет блоками 31 и 38 измерения максимальных моментов с усред" нением, При этом блок 31 измеряет среднее значение момента М „ клети 1 после захвата клетью 2, а блок 38 суммы моментов М клетей 1 и 2 в на20 чале прокатки полосы. В сечении 17 блок 30 логики производит выключение контакта 40, переводя запоминающее устройство 39 в режим запоминания, при этом на входы "Умножение" и "Деление"

25 множительно-делительного устройства

35 поступают одинаковые сигналы М> и сигнал на его выходе соответствует величине момента свободной прокатки хранимого в запоминающем устройстве 33, 30 На выходе усилителя 36, являюще гося выходом устройства, появляется сигнал пропорциональный изменению момента клети 1 6 М „=М „o - М 1, после захвата проката клетью 2, т.е. пропорциональный межклетевому натяжению в начале прокатки полосы.

При прокатке длинных полос. по сигналу блока 29 блоком 30 логики предусматривается дополнительное включе40 ние блоков 31 и 38, производящих изме. рения с усреднением момента М в клеI

1 ти 1 и суммы моментов М клетей 1 и

2 соответственно при перемещении проката в промежутке между сечениями

18 19 ° При этом на выходе множительноцелительного, устройства формируется

1

Е сигнал,Ц, где М характеризует т,оМ изменившиеся условия прокатки, напри50 мер, вследствие влияния температурного клина или изменения сечения по длине полосы.

Действительно, суммируя моменты клети 1 И.,= М„ -К„Т и клети 2 М =

I.

55 =М2 0 +K2T, Где % и K2 " коэффицйенты, определяемые приблизительно одинаковыми катающими радиусами валков при натяжении Т, получают М = М,+ М.

5 1045972 клети с запаздыванием, определяемый параметрами усилителя 63 и интегратора 67, появляется на выходе интегратора 67, при уменьшении сигнала М, благодаря отрицательной разности вход ных сигналов усилителя 63, диод 65 запирается и, таким образом, интегратором 67 запоминается максимальное значение М „ входного сигнала. Од ах новременно благодаря положительной разности входных сигналов усилителя

64 открывается диод 66 и на выходе интегратора 68 (с запаздыванием ) появляется сигнал, пропорциональный отклонению величины входного сигнала и от его максимального значения М . При последующем воэраста-.

1гт сях нии входного сигнала и уменьшении величины отклонения диод 66 запирается отрицательной разностью сигналов, появляющейся на выходе усилителя 64, интегратор 68 запоминает максимальное значение отклонения входного сигнала от его максимального значения, т.е. разность максимального и минимального значений входного сигнала М1х= М,.

На выходе усилителя 71 с учетом коэффициентов передачи по входам 1 и 0,5 формируется сигнал, пропорциональный усредненному значению статического момента первой клети:

=М.1щсмк 0i 5 Mymcex =

Блок 38 работает аналогично, но входным си г налом е го являет ся те кущее значение суммы моментов !у двух клетей, а выходными - усредненное этой CQMMbl M

Устройство работает следующим образом, При захвате клетью 1 проката 13 .по сигналу блока 11 измерения статического момента включается реле 24, размыкающее контакт 26 и переводящее интегратор 22 в режим интегрирования скорости валков клети 1, т,е. косвенного измерения положения переднего конца проката в межклетевом промежутке. Одновременно по сигйалам блока 28 при перемещении проката иэ сечения 14 в сечение 15 блок 30 логики управляет блоком 31 измерения максимальных моментов с усреднением, которым измеряется среднее значение статического момента клети 1 в сечениях 14-15, т.е. до захвата проката

104597

1 1 q,д + 1Ч a если k, K> при на тяжении Т М - +Ì ь| +м

1 2 10 20 Ha выходе усилителя 3Ь форми-.

М руется сигнал hh4 = М д про

5 t O M порциональный натяжению проката на участке, соответствующем сечениям

18-19 переднего конца полосы. Контакт 41 замыкается по сигналу блока

1О

30 логики в сечениях 17-19 и далее, т.е. после окончания циклов измерения статических моментов с усреднением для индикации на измерительном приборе 42 величины межклетевого натяжения.

В случае необходимости могут быть произведены дополнительные циклы измерений по длине полосы аналогично

Опис&нномуe

Предлагаемое устройство обеспечива. ет контроль межклетевых натяжений на выбранных участках по длине при прокатке длинных полос, что позволяет увеличить точность геометрических раз" меров сечения всей полосы путем стабилизации межклетевых натяжений коррекцией скоростного режима клетей и может быть применено для измерения текущего значения межклетевого .натяжения при относительно небольшой амплитуде низкочастотной составляющей в кривой статического момента при усреднении только фиксируемых величин

М„ а и И . йля этого блоки 31 и 38 из1 мерения максимальных моментов с усред. нением включаются вместо запоминающих устройств 33 и 39 соответственно, пр« этом существенно упрощается блок логи ки °

При средней стоимости проката

100 руб за 1 т экономический эффект составляет 35000 руб/г.

1045972

1045972

Составитель В.Этинген

Редактор Н. Воловик Техред Т.Фанта i Корректор О.билак

Заказ 7611/8 Тираж 816 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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