Устройство для коррекции уставки натяжения на моталке стана холодной прокатки

 

УСТЮЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ УСТАВКИ НАТЯЖЕНИЯ НА МОТАЛКЕ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПЮКАТКИ, включающее канал задания натяжения, подключенный к регулятору иатяження прямого действия в функции задания натяжения и обратной связи по натяжению , соединенный с сумматором, на дополнительные входы которого подключены канал задания натяжения и выход блока компенсации динамических потерь, блок коррекции и блок формирования задания с; последовательно подчиненными контурами регулирования тока и напряжения двигателя моталки, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования степени натяжения материала, наматываемого в рулон, оно снабжено следующими элементами: связанными между собой первым и вторым блоками вычитания , блоками задания уставки первого и второго толщиномеров, делителями, датчиком скорости полосы, двумя нелинейными преобразователями , дополнительными сумматорами и умио 1сителями , при этом первые входы блоков вычитания подключены к выходу блока задания уставки первого толщиномера и выходу ;второго толщиномера соответственно, а вторые входы соединены с, выходом блока задания уставки второго толщиномера и с вторыми входами первого и второго делителей, иа перBbie входы которых подключены вь1ходы первого и второго блоков выЧитаиия соответственно , выход первого делителя соединен с о вторым сумматором непосредственно, а второ го - через блок регулируемого запаздывания, со на вход которого через третий сумматор подключены третий и четвертый делители, соедис иенные с датчиком скорости полосы, выход второго сумматора соединен с одним из входов узла сравнения, другой вход которого подключен к выходу первого нелинейного преобразователя, а выход - к входу второго .нелинейного преобразователя, причем входперО1 вого нелинейного преобразователя и выход о J второго нелинейного преобразователя соответственно через пятый делитель и первый умно житель, два других входа которых соединены с выходом второго умножителя, подключены к каналу задания натяжения и дополнительному входу сумматора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН !

3(5ц В 21 С 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬС1 ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Г (21) 3392190/25-27 (22) 02.02.82 (46) 30,10.83. Бюл. Н 40 (72) Е. А. Парсенюк, В. Л. Мазур, Е. А. Паргамонов, В. Т. Тилик, Н. А. Трощенков, И. Г. Овчаров, В. А. Сыромясский и В, М. Котов (71) Институт черной металлургии

Министерства черной металлургии и Завод

"Запорожсталь" (53) 621 778.27 (088.8) (56) 1. Тиристорные электроприводы прокатных станов. Поц общей ред. В. М. Перельмутера, М., "Металлургия ; 1978, с. 108, (прототиц). (54) (57) УСТРОЙСТВО, ДЛЯ КОРРЕКЦИИ

УСТАВКИ НАТЯЖЕНИЯ НА МОТАЛКЕ СТАНА

ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ, включающее канал задания натяжения, подключенный к регулятору натяжения прямого действия в функции задания натяжения и обратной связи по натяжению. соединенный с сумматором, на дополнительные входы которого подключены канал задания натяжения и выход блока компенсации динамических потерь, блок коррекции и блок формирования задания с последовательно подчиненными контурами регулирования тока и напряжения двигателя моталки, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования степени натяжения материала, наматываемого в рулон, оно снабжено следующими элементами: связанными

„,SU„„1050771 А между собой первым и вторым блоками вычитания, блоками задания уставки первого и второго толщиномеров, целителями, датчиком скорости полосы, двумя нелинейными преобразователями, дополнительными сумматорами и умножителями, при этом первые входы блоков вычитания подключены к выходу блока задания уставки.первого толщиномера и выходу второго толщииомера соответственно, а вторые входы соединены с,выходом блока задания уставки второго толщиномера и с вторыми входами первого и второго делителей, на первые входы которых подключены выходы первого и второго блоков вычитания соответст; венно„выход первого делителя соединен с вторым сумматором непосредственно, а второго — через блок регулируемого запаздывания, на вход которого через третий сумматор подключены третий и четвертый делители, соединенные с датчиком скорости полосы, выход второго сумматора соединен с одним из входов узла сравнения, другой вход которого

Подключен к выходу первого нелинейного преобразователя, а выход — к входу второго

-нелинейного преобразователя, причем вход первого нелинейного преобразователя и выход второго нелинейного преобразователя соответ.ственно через пятый делитель и первый умножитель, два других входа которых соединены с выходом второго умножителя, подключены

:к каналу задания натяжения и дополнительно.му входу сумматора.. нелинейного преобразователя, а выход — к входу второго нелинейного преобразователя, причем вход первого нелинейного преобразова. теля и выход второго нелинейного преобразователя соответственно через пятый делитель и первый умножитель, два других входа которых соединены с выходом второго умножителя, подключены к каналу задания натяжения и дополнительному входу сумматора.

Принцип работы предлагаемого устройства заключается в том, что между величиной суммарного относительного обжатия при холодной прокатке и склойностью к свариванню витков при последующем отжите, которую численно характеризует усилие раздирки сварившнхся поверхностей, существует прямо пропорциональная зависимость с другой стороны, между межвитковым контактныьь, давлением, величина которого прямо пропорциональна величине натяжения полосы при намотке рулона, и степенью сваривания металла при отжиге имеется прямая зависимость, т. е. чем больше межвитковое давление в рулоне, тем большее усилие потребуется для раздирки сварившнхся в процессе отжига витков полосы в рулоне. Отсюда следует, что. для уменьшения сваривания витков при последующем отжиге необходимо при большей величине суммарного обжатия полосы устанавливать меньшее значение натя/ жения смотки. При уменьшении относительного обжатия натяжение полосы при намотке рулонов следует увеличивать, так как этим обеспечивается более качественная смотка.

Таким образом, рациональные значения суммарного относительного обжатия полосы, отвечающие заданному значению удельного натяжения устанавливают из выражения

1 е,=6,, () где б — заданное значение удель ного натяжения; величина суммарного о относительного обжатия при прокатке полосы; пз — показатель степени, который зависит от материала и шероховатости полосы, Заданное значение натяжения является рациональным с точки зрения исключения сваривания витков полосы в рулоне при отжиге, если величина обжатия f в относительных величинах

1I 3050771

Изобретение относится к средствам управления приводом машин прокатного производства и предназначено для использования в цехах холодной прокатки на моталках станов.

Известно устройство регулирования натяжения, включающее канал задания, подключенный к регулятору натяжения прямого действия в функции задания натяжения и обратной связи по натяжению, соединенный через сумматор, на дополнительные входы которого подключены 10 также канал задания натяжения и выход блока компенсации динамических потерь, блок коррекции и блок формирования задания с последовательно подчиненными контурами регулирования тока и напряжения двигателя моталки (1).

Недостатком известного устройства является невозможность регулирования натяжения в зависимости от степени суммарного относительного обжатия прокатываемого металла и уменьшения сваривания витков полосы при последую-20 щем отжиге рулонов.

Пель изобретения — обеспечение возможности регулирования степени натяжения материала, наматываемого в рулон.

Поставленная цель достигается тем, что ус- 25 тройство, включающее канал задания натяжения, подключенный к регулятору натяжения прямого действия в функции задания натяжения н обратной связи по натяжению, соединенный с сумматором, на дополнительные вхо- З0 ды которого подключены канал задания натяжения и выход блока компенсации динамических потерь, блок коррекции и блок формирования задания с последовательно подчиненными контурами регулирования тока и напряжения двигателя моталки, снабжено следующими эле35 ментами: связанными между собой первым и вторым блоками вычитания, блоками задания уставки первого и второго толщиномеров; делителями, датчиком скорости полосы, двумя нелинейными преобразователями, дополнитель40 ными сумматорами и умножителями, при этом первые входы блоков вычитания подключены к выходу блока задания уставки первого толщиномера и выходу второго толщиномера соответственно, а вторые входы соединены с выходом блока задания уставки второго толщиномера и с вторыми входами первого и второго делителей, на первые входы которых подключены выходы первого и второго блоков вычитания соответственно, выход первого делителя соединен с вторым сумматором непосредственно, а второго — через блок регулируемого запаздывания, на вход которого через третий сумматор подключены третий и четвертый делители, соединенные с датчиком скорос- 55 где ти полосы, выход второго сумматора соединен с одним иэ входов, узла сравнения, другой вход которого подключен к выходу первого

Па йЪ вЂ” абсолютная деформация полосы по тожцине; .по — начальная толщина полосы., 105077

1 4 образователь 15, узел 16 сравнения, второй нелинейный преобразователь 17, второн умножитель 18, пятый делитель 19, первый умножитель 20. В устройство также входят регулятор 21 натяжения прямого действия, сумматор 22, блок 23 коррекции задания, блок 24 компенсации динамических потерь, блок 25 формирования задания тока, регулятор 26 тока, регулятор 27 напряжения, тиристорный преобразователь 28, электродвигатель 29 моталки, датчик 30 напряжения, датчик 31 ЭДС, датчик 32 тока, моталка 33, датчик 34 натяжения полосы, блок 35 компенсации момента изгиба полосы, блок 36 компенсации потерь мощности в двигателе и механизме, блок 37 вычисления диаметра рулона, блок 38 вычисления скорости полосы, умножитель 39, регулятор 40 скорости, схема 41 тнристорного возбудителя с системой 42 управления.

На чертеж

-Ъдин

Р*и н Зп

Величина Ео изменяется в пределах

45 с Ео с 90, % илн 0,45 с Ео с 0,9 в относительных величинах, Чем больше шероховатость поверхности полосы, тем больше уменьшается свариваемость витков полосы при отжиге рулонов.

При прокатке полос из малоуглеродистых сталей 6 изменяется в пределах

3,0 < 6. <100, кгс/мм,тогда значение показателя rn согласно выражению (2) изменяется !0 в пределах 1,4 «< m < 20.

Предлагаемое устройство осуществляет автоматический контроль указанного соответствия между уставкой натяжения намотки, которая .задается йо каналу задания, и величиной фак- 15 тического относительного обжатия полосы при прокатке. Если соответствие нарушается, то осуществляется корректировка натяжения, В процессе прокатки фактическое относительное обжатие отклоняется от номинального иэ-за разнотолщинности подката. С учетом того, что при холодной прокатке полос яа -сов- че ременных станах входная разнотолщинность практически устраняется, в устройстве отклонение относительного обжатия от номинального э5 определяют как отношение входной разнотолщинности к номинальной толщине подката.

Фактическое относительное обжатие каждого сечения прокатываемой полосы в устройстве определяется как алгебраическая сумма 30 номинального относительного обжатия и укаэанного отклонения, которое вводится синхронно с выходом из последней клети соответствующего сечения полосы, т. е. с учетом транспортного запаздывания.

Полученное фактическое относительное обжатие сравнивается с той величиной относительного обжатия (рациональное значение), ко- торому соответствует начальная уставка натяжения. Если имеется отклонение, то на выходе устройства появляется сигнал коррекции

40 величины натяжения смотки, В предлагаемом устройстве предусмотрен пересчет от полного натяжения к удельному и обратно, На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый толщиномер 1, который установлен за последней по ходу прокатки клетью, второй толщиномер 2, установленный перед первой клетью, блоки 3 и 4 задания уставки толщины первого и второго толщиномеров соответственно, датчик 5 скорости полосы перед первой клетью, первый 6 блок и второй 7 блок вычитания, первый делитель 8, тором делитель 9, блок 10 регули-. руемого запаздывания, третий сумматор 11, третий делитель 12, четвертый делитель 13, . второй сумматор 14, первый нелинейный пре-. е приведены следующие обозная — рациоиаЛЬНОЕ Значеине . о суммарного относительного обжатия при котором заданное значение удельного натяжения является рациональным с точки зрения уменьшения сваривания витков при последующем отжиге рулонов; д Я вЂ” отклонение фактического относительного обжатия от значения ЕО, котОрое принимается базовым; д — сигнал дополнительной ус.

Э коррекции уставки удельного натяжения; д Т вЂ” сигнал дополнительной коррекции полного натяжения; дТ вЂ” отклонение измеренного натяжения от заданного

3 ин заданное значение динами ческого натяжения, пропорциональное динамическому моменту

3 — сигнал задания тока;

3 — сигнал, пропорциональный заданию натяжения 7 3 сигнал задания динамичесКОГО ТОКИ дин сигналы, компенсирующие динамическую ошибку регулятора тока;

3 ° — потери в двигателе и пере36 дачах, момент изгиба М полосы, соответственно;

5 1050771 6 сигнал задания регулятору; номинального из-за входной разнотолшинности. напряжения; Этот сигнал поступает на второй вход второго

ЭДС двигателя моталки; сумматора 14 через блок 10 регулируемого эаноминальное значение ЭДС паздывания синхронно с выходом из последдвигателя моталки; ней клети соответствующего сечения полосы.

Время необходимого запаздывания регулируется в блоке 10 в функции скорости полосы, окружная скорость руло- которая определяется при помошидатчика5. а; Сигнал, пропорциональный скорости полосы датлинейная скорость послед- 10 чика 5, поступает на входы третьего 12 и четвертоней клети стана; ro 13 делителей, выходы которых соединены с поправочный коэффици- третьим сумматором 11. ент; Сигнал на выходе третьего сумматора 11 диаметр рулона; пропорционален времени транспортного запаэчастота вращения двигате- 5 дывания сечения полосы от места измерения ля моталки; . входной раэнотолшинности толшиномером 2 сигнал и евышения линей- до последней клети

Е н

Е, Е Р„Ä++1,„+..- 1„„),„

v„ 0H, /1 где V — скорость входа полосы в

1 первую клеть, м/с;

25 — расстояние от второго т толшиномера 2 до первой клети, м; — расстояние между клетями стана, м;

QH> h1H 112 ...hl H тОлшина полосы (номина лы) перед первой, за первой, за второй, ... за h клетью соответственно.

Сигналы, пропорциональные 0 и (11 2н пн (4) Vn н

V с1

Эр ш м сабР tVI — р ной скорости барабана над скоростью полосы при заправке; 20 .

Ф вЂ” поток возбуждения двигателя моталки;

G — предел текучести материаТ ла полосы

Ь, 11 — ширина и толщина полоД(1 сы; — скорость изменения ЭДС, 3 заданное значение ускорения.

Устронство работает следующим образом.

В процессе смотки прокатываемого рулона сигнал, пропорциональный номинальной толщине И„, поступает иэ блока 3 начального задания толшиномера 1 на один из входов первого блока 6 вычитания. На его другой вход, а также на входы второго блока 7 вычитания, первого делителя 8 и второго делителя 9 поступает сигнал, пропорциональный номинальной толшине1тонподката, снимаемый с блока 4 начального заддния толщиномера 2. На другой вход второго блока 7 вычитания из толшино- 40 мера 2 поступает сигнал, пропорциональный фактическому значению толщины полосы на

exode в стан. Сигнал на выходе блока 6 пропорционален разности 1 он hí 6 "и т. е. величине суммарного обжатия, номинальной 45 величинР Сигнал на выходе блока 7 вычитания пропорционален отклонению фактической толщины на входе от номинального значения. Эти сигналы поступают на другие входы первого делителя 8 и второго делителя 9. В результате деления на входе первого делителя 8 сигнал пропорционален величине суммарного относительного обжатия, номинальное значение 11 н н- „„

На выходе второго делителя 9 получают сигнал, пропорциональный отклонению фактического суммарного Относительно обжатия От задают на входы третьего делителя 12 и четвертого делителя 13 соответственно и регулируют при помощи потенциометров.

На вход пятого делителя 19 поступает сигнал, пропорциональный заданию полного натяжения Т, величина которого задается без учета фактического суммарного относительного обжатия. На его другой вход поступает сигнал, пропорциональный произведению ширины полосы О на ее конечную толщину h, который снимается с выхода второго умножителя 18. В результате деления с выхода пятого делителя 19 снимают сигнал, пропорциональный величине заданного >дельного натяжения 6 Он поступает на вход первого нелинейного преобразователя 15.

После преобразования в соответствии с зависимостью (1) на выходе первого нелинейного

/ преобразователя 15 получают сигнал, пропорциональный величине суммарного относительного обжатия ЕО.

7 1

Это значение соответствует рациональному значению удельного натяжения Д, т. е. намотка с натяжением G при обжатии E обеспечивает уменьшение сваривания витков полосы при последующем отжиге рулонов. Указанное значение Я, сравнивается в узле 16 сравнения с фактическим обжатием сечения полосы одновременно с входом его в последнюю клеть.

Сигнал, пропорциональный разности Я с выхода узла 16 сравнения, поступает на вход сторого нелинейного преобразователя 17.

°, И тогда в соответствии с зависимостью ьб =sfgwdK Ф)ю!у, (6) где Ь4 — изменение величины удельного натяжения; аЯ вЂ” изменение величины суммарного относительного обжатия;

3 Я = — — знак изменения величинь

56

15Е1 . обжатия or начального (базового) значения; . a — коэффициент пропорциональности; э — показатель степени (0,4 «< у 4 0,8), преобразующийся в сигнал, пропорциональный требуеьюй коррекции заданного удельного на050771 8 тяжения с1д5. Последний преобразуется в сигнал коррекции полного натяжения дТ путем умножения в первом умножителе 20 йа произведение Ь, h. Выход первого умножителя 20 является выходом предлагаемого устройства и подсоединен к дополнительному входу сумматора 22, благодаря чему сигнал требуемой коррекции натяжения отрабатывается системой регулирования натяжения на моталке. Эта сис10 тема может быть выполнена по раэличныМ структурам. Если в ней предусмотрено задание удельного натяжения, то потребность во втором умножителе 18, пятом делителе 19 и первом умножителе 20 отпадает. В этом случае выхо!

5 дом устройства будет выход второго нелинейного преобразователя 17.

Таким образом, применение предлагаемого устройства по сравнению с базовым объектоМ, (прототип) позволяет без участия оператора при смене сортамента, а также при отклонении толщины цодката от номинального значения обеспечить такую коррекцию величины натяжения на моталке, благодаря которой достигает25 ся качественная плотная намотка и при последующем отжиге рулонов уменьшается свариваемость витков полосы.

1050771

ВНИИПИ Заказ 8541/10 Тираж 81б Подписное

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