Устройство управления скоростью непрерывного стана

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ НЕПРЕРЫВНОГО СТАНА, содержащее электроприводы валков с регуляторами скорости, узел управления соотношением скоростей валков, состоящий из множителей-сумматоров, соединенных в последовательную цепь по суммирующим входам, выходы которых соединены с входами регуляторов скорости, блok формирования эталона скорости прокатки и выпуска полосы с входами o6pa.i- ных связей по эталонам скоростей клетей , входами управления переключенияг-да ,входами управления уровнем скорости,входом задатчика интенсивности ,выход .. которого соединен с входом последоваI тельной цепи узла управления соотношением скоростей,блок фopмиpQвaния эталона скорости заправки с входами обратных связей по эталонам скорос-г тей клетей, входами управления переключениями , входами управления уровнем скорости, барк сопровождения концов :полосы,первая группа выходов которого соединена с входами управления переключениями блока формирования эталона скорости заправки, а вторая группа выходов - с входами управления переключениями блока формирования эталона скорости прокатки и выпуска, задатчики интенсивности, ключи в количестве, равном числу клетей, управляющие входы которых соединены с первой группой выходов блока сопровождения, входы (Л обратных связей блоков формирования эталона соединены с вйходами.множите ,лей-сумматоров, отличающе .е с я тем, что, сцелью повышения выхода годного металла путем повыше- g ния точности управления скоростью группы клетей с заправляемой полосой, оно содержит блок разделения команд, входы которого соединены с первой ГРУППОЙ выходов блока сопровождения ел и с датчиками команд на пультах упт со равления, а выходы соединены с входасо ми управления уровнем скорости блоков формирования эталона,, вйходы задатчиков интенсивности для каждой клети, ;о за исключением выходной, соединены с суммирующими входами множителейсумматоров , входы задатчиков интенсивности и вход задатчика интенсивности блока формирования эталона ско рости прокатки и выпуска соединены через ключи с выходом §лока формирования эталона скорости заправки.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОаЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) В. 21 В 3 г

@pe, " Я®р, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! " -:::::.,. ...".. ;;.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

rlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) . 3450959/22-02 (22) 11.06. 82

,46) 15. 11. 83. Вюл. Р 42 (7 2) A.Ñ. Валдырев, Г. N ° Гов зман, В.Н. Дралюк и A.Е. Тикоцкий (71) Научно-исследовательский инсти- тут тяжелого машиностроения Производственного объединения Уралмаш (53) 621.316:718.5(088.8) (56) 1 ° Валдырев А.С. и др. Новая система управления скоростными рейимами стана холодной прокатки. Электрбтехническая промышленность .

Сер. Электропривод, 1977, вып.3(56), с. 1-,3.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 537723, кл. В 21 В 37/00, 1975, 3. Дружинин И.Н. и др. Система управления скоростными режимами чистовой группы клетей непрерывного тонколистового стана. Труды У Всесоюзнэй конференции по автоматизированному электроприводу Автоматизированный электропривод в народном хозяйстве, т. Щ. М., Энергия, 1977,с. 85-87. (54)(57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ НЕПРЕРЫВНОГО СТАНА, содержащее электроприводы валков с регуляторами скорости, узел управления соотношением скоростей валков, состоящий из множителей-сумматоров, соединенных в последовательную цепь по суммиругощим входам, выходы которых сбединены с входамй регуляторов скорости, блок формирования эталона скорости прокатки и выпуска полосы с входами обрат ных связей по эталонам скоростей клетей, входами управления переключения.— г ы, входами управления уровнем скорости,входом задатчика интенсивности, выход .. которого соединен с входом последова„„SU„,1 А тельной цепи узла управления соотношением скоростей, блок формирования эталон а скорости з апраз ки с в ходами обратных связей по эталонам скорос-. тей клетей, входами управления переключениями, входами управления уровнем скорости, блок сопровождения концов полосы, первая группа выходов которого соединена с входами управления переключениями блока формирования эталона скорости заправки, а вторая группа выходов — с входами управления переключениями блока формирования эталона скорости прокатки и выпуска, задатчики интенсивности, ключи в количестве, равном числу клетей, управляющие входы которых соединены с первой группой» выходов блока сопровождения, входы обратных связей блоков формирования эталона соединены с выходами множите лвв-сумматоров, о т и и ч а и М в — С е с я тем, что, с целью повышения выхода годного металла путем повыше- Я ния точности управления скоростью группы клетей с заправляемой полосой, онб содержит блок разделения команд, входы которого соединены с первой группой выходов блока сопровождения и с датчиками команд на пультах уп-у равления, а выходы соединены с входами управления уровнем скорости блоков формирования эталона, выходы задатчи- ков интенсивности для каждой клети, за исключением выходной, соединены с суммирующими входами множителейсумматоров, входы задатчиков интенсивности и вход задатчика интенсив" ности блока формирования эталона ско- у рости прокатки и выпуска соединены через ключи с выходом блока формирования эталона скорости заправки.

1053919

Изобретение относится к управлению процессами прокатки полосы и предназначено для управления скоростью непрерывного стана холодной прокатки.

Известно устройство для управления скоростью непрерывного става холодной 5 прокатки, обеспечивающее заправку полосы с заданными индивидуально для каждой клети скоростями (1) .

Недостатком известного устройства является то, что при выпуске заднего 10 конца прокатанной полосы затруднительно производить одновременную заправку переднего конца полосы, так как при выпуске полосы скорость стана, определЯемая последнимй клетями, 15 может существенно отличаться/от скорости стана, требуемой при заправке в первые клети.

Известно также устройство, кото-. рое обеспечивает требуемые скорости группы клетей стана с заправляемой полосой и группы клетей с выпускаемой полосой.Предназначенное для автоматического управления скоростью непре-. рывного прокатного стана оно содержит.25 формирователи задания (эталона) скорости дитя клетей с заправляемой поло-. сой и для клетей с выпускаемой поло".. сой, выходы которых через ключи, управляемые1блоком сопровождения концов полосы, подклочаются к каналам регулирования скорости электроприводов валков Я .

Недостаток такого устройстваступенчатое изменение задания скорос» ти для клети, в которой должна про- 35 исходить заправка полосы, что приводит к нежелательным ударным нагруз кам в приводах валков и снижает надежность работы стана. Кроме того, на пультах упраЪления клетей необхо- Щ димо иметь по два комплекта датчиков команд "Ускорить","Замедлить", " Так держать" для заправки и для выпуска, что снижает, удобство управлений станом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, которое исключает ступенчатое изменение задания скорости клетей непрерывного стана горячей прокатки. Устройство содержит регуляторы скорости, узел управления соотношением скоростей валков., состоящий из множителейсумматоров, соединенных в последова тельную цепь по суммирующим входам, блок формирования эталона скорости прокатки и выпуска полосы.с входами обратных связей по эталонам скоростей клетей, входами управления переключениями, входами управления уровнем скорости, входом задатчика интенсив- .ности, выход которого соединен с входом последовательной цепи узла управления соотношением скоростей, блок формирования эталона скорости эаправ- 65 ки с входами обратных связей по эталонам скоростей клетей, входами .Управления переключениями, входами уп равления уровнем скорости, блок сопровождения концов полосы, первая группа выходов которого соединена с входами управления переключен*ями блока формирования эталона скорости заправки, а вторая группа выходовс входами управления переключениями блока формирования. эталона скорости прокатки и выпуска задаФчики иитенскииссти, кисти f3) .

Однако разница в установленнйх темпах эадатчиков интенсивности приводит к погрешности в "îîòíîøåíèè скоростей валков и к снижению выхода годного металла в режимах заправки.

Этот недостаток усугубляется тем,, что для непрерывных станов холодной прокатки при прокатке полос различных сортиментов могут потребоваться различные темпы эадатчиков интенсивности.

Целью изобретения является повышение выхода годного металла путем повышения точности управления скоростью группы клетей с заправляемой полосой.

Указанная цель достигается тем, что устройство управления скоростью непрерывного стана холодной прокатки полосы, содержащее электроприводы валков с регуляторами скорости, узел управления соотношением скоростей валков, состоящий из множителей сумматоров, соединенных в последовательную цепь по суммирующим входам, выходы которых соединены с входами регуляторов скорости, блок формирования эталона скорости прокатки и выпуска полосы с входами обратных связей по эталонам скоростей клетей, входами управления переключениями, входами управления уровнем скорости, входом задатчика интенсивности, выход которого соединен с входом последовательной цепи узла управления соотноиюнием скоростей, блок формирования эталона скорости заправки с входами обратных связей по эталонам скоростей клетей, входами управления переключениями, входами управления уровнем скорости, блок сопровождения концов полосы, первая группа выходов которого соединена с входами управления переключениями блока формирования эталона скорости заправки, а вторая группа М4ходов — с входами управления переключениями блока формирования эталона скорости прокатки и выпуска, задатчики интенсивности, ключи в количестве, равном числу клетей, управляющие входы которых соединены с первой группой выходов блока сопровождения, входы обратных связей блоков формирования эталона соединены с выходами множителей-сум10539l9

4 маторов, оно содержит блок разделения команд, входы которого соединены с первой группой выходов блока сопровождения и с датчиками команд на пульdkx управления, а выходы соединены с входами управления уровнем скорости блоков формирования эталона, выходы задатчиков интенсивности для каждой клети, за исключением выходной, соединены с суммирующими входами множителей-сумматоров, входы задатчиков lo интенсивности и вход задатчика интенсивности блока формирования эталона скорости прокатки и выпуска соединены через ключи с выходом блока формирования эталона скорости заправки, 15

Яа фиг, 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства;.на фиг.2схема блока формирования эталона прокатки и выпуска полосы; на фиг. 3схема формирования блока формирова- . ния эталона заправки; на фиг. 4 —схема выполнения блока сопровождения концов полосы; на фиг.5 - схема. выполнения блока разделения команд.

Устройство (фиг,1) содержит электроприводы валков клетей с регуля торами скорости 1, на входы которых подключены задания 2 (эталоны) скорости для клетей задания 2.1, 2.2, 2.3 (соответственно для 1-ой, 2 и

3-ей клети) с множителей-сумматоров

3 установки соотношения скоростей, соединенных в последовательную цепь по суммирующим входам {множитель-сумматор для первой клети показан в развернутом виде) . На вход этой цепи и З5 на вход регулятора скорости последней клети подключен эталон 4 .скорости с выхода задатчика интенсивности, имеющегося в блоке 5 формирования эталона прокатки и выпуска, а на вторые вхо- 40 .ды множителей-сумматоров подключены задания б соотношения скоростей {o6жатий) . К суммирующим входам множителей-сумматоров подключены выходы задатчиков интенсивности 7, выходы ко- 45 торых, а также вход 8 задатчика интенсивности блока 5, подключены к выходу 9 задатчика интенсивности, имеющемуся в блоке 10 формирования эталона заправки, через группу ключей 11.

Управляющие входы ключей 11 подключены к первой группе входов,12 (выходов блока 13 сопровождения концов полосы), на входы которого подключены выходы 14 датчиков, свидетельствующих о положении полосы (например дат-55 чиков наличия натяжений и о режиме автоматического торможения в конце прокатки рулона.

Блок 5 имеет входы обратных связей по заданйям скоростей клетей, 60 входы управления переключениями, на которые подключена вторая группа входов 15 выходов блока 13, входы управления уровйем скорости, на которые подключены выход 16 команды "выпуск конца полосы" с. блока 13 и выходы

17, 18 и 19 соответственно команд

"Ускорить", "Так держать", "Замедлить" прокатку и выпуск с блока 20 разделения команд, на входы которого подключены входы 12 и выходы 21,22 и

23 соответственно команд "Ускорить", "Так держать", "Замедлить" с пультов

24 клетей.

Блок 10 имеет входы обратных связей по заданиям, входы управления переключениями, на которые подключены входы 12 (выходы блока 131, входы управления уровнем скорости, на которые подключены выходы 25, 26 и 27 соответственно команд "Ускорить", "Так держать", "Замедлить", заправку с блока 20.

Блок 5 формирования эталона прокатки и выпуска (фиг. 2) содержит задатчик интенсивности 28 с сумматором на входе, регулятор 29 скорости выпуска, группу ключей 30, управляющие входы 15 .1, 15.2, 15.3, 15 ° 4 которьж подключены к выходам блока

13, измерители 31 рассогласования между уставками 32 скороста для каждой клети и заданияья, группу ключей 33 и ключ 34, управляющие входу которых подключены к выходу 35 триггера 36 команды "Ускорить", выполненного на элементах И, ИЛИ, ЙЕ. Вход задатчика интенсивности 28 подключен через ключи 34 и 37 к уставке 38 эталона прокатки, через ключи 39 и40 к выходу регулятора 29, через ключ

40 — к выходу запоминающего устройства 41, вход которого через ключ

42 соединен с выходом задатчика интенсивности 20. Управляющие входы 37 и 39 подключены к выходу 16 блока

13, а ключей 40 и 42 — к выходу 43 . ,триггера 44 команды "Так держать".

На входи триггера 36 и 44 подключены выход 16 блока 13 и выходы 17, 18 и 19 блока 20, Блок 10 формирования эталона заправки (фиг. 3) содержит задатчик интенсивности 45, регулятор 46 скорости заправки, группы ключей 47 и48, управляющие входы которых подключены к выходам блока 13,,измерители 49 рассогласования между уставками и

50 скорости заправки для каждой клети и заданиями, группу ключей 51, управляющие входы которых подключены к выходу 52 триггера 53 команды "Ускорить", запоминающее устройство 54, вход которого через ключ 55 и ключи

48 соединен с заданиями, а выход через ключ 56 с измерителями 49 рассогласования. Управляющие входы ключей 55 и 56 подключены к выходу 57 триггера 58 команды "Так держать".

На входы триггеров 53 и 58 подключены выходы 25, 26 и 27 блока 20. Триггеры

58,53 и 44 по расположению входов и

1053919

° структуре аналогичны триггеру 36

:(фиг; 2) .

Блок 13 сопровождения концов полосы (фиг, 4) содержит. триггеры 59 - 66 (триггеры 61,62, 64, бб аналогичны триггеру 60), на входы которых подключены выходы 14 датчиков, включающие в себя выход 67 датчика начала автоматического торможения в конце прокатки рулона, формирующего команду, выходы 68 - 72 датчиков наличия 1О натяжения полосы соответственно меж. ду разматывателем и 1 клетью между клетями 1-2, 2-3, 3-4, между 4 клетью и моталкой.

Блок разделения команд (фиг. 5) содержит последовательныЕ цепи ключей 73, 74 и 75, управляющие 12.1, 12.2, 12,3, 12.4, входы которых подключены к входам 12 (выходы блока

13) К последовательным цепям ключей 20 подключены выходы 21, 22 и 23 датчиков команд (например кнопок) 76 "Ускорить", 77 "Так держать", 78 "Замедлить", расположенных на пультах

24 управления клетей. Устройство работает следующим образом.

В режиме прокатки при полностью заправленной полосе эталон скорости формируется блоком 5. Разгон стана до рабочей скорости осуществляется подключением к задатчику интенсивности 28 (фиг. 2) уставки 38 скорости ключом 34 в зависимости от выхода

35 триггера 36, который устанавливается в состояние "1" при состоянии . 35

"1" выхода 17 блока 20 и сбрасывает ся в состояние "0" при состоянии "0" выхода 19 или состоянии "1" выхода

18 блока 20. Состояние контактов ключей (фиг. 1 5) показано при со- 40 стоянии "0" команд на их управляющих входах. Прерывание разгона или торможения на любой скорости (режим

"Так держать") осуществляется подключением ключом 40 к эадатчику интен- 45 сивности 28 запомненного за. поминаищим устройством 41 выхо да задатчика интенсивности в зависимости от выхода 43 триггера 44, который устанавливается в состояние

"1" прн состоянии "1" выхода 18 бло-" ка 20 и сбрасывается в состояние "0" при состоянии "0" выхода 19 или состояние "1" выхода 17 блока 20 или при перебросе из состояния "0" в состояние "1" выхода 16 блока 13. (При состоянии "1" выхода 67 фиг, 4) датчика начала автоматического торможения в конце прокатки рулона начинается выпуск полосы.

Триггер 59 (выход 16 блока 13 уста- 60 навливается в состояние "1" до конца выпуска полосы и сбрасывается в состояние "0" при состоянии "0" выхода

72 датчика наличия натяжения между

I моталкой и последней клетью. При со- @ стоянии "1" выхода 16 блока 13 ключом 37 (фиг. 2) отключается уставка 38 и стан тормозится. Ключом 39 подключается пропорциональный регулятор 29 к входу задатчика интенсивности 28. После выхода полосы с разматывателя (фиг, 4), т.е. исчезйовения натяжения между разматывателем и

1 клетью (состояние "0" выхода 68 датчика наличия натяжения,) вход 15.1 триггера 60 устанавливается в состо» яние "0" и через один иэ ключей 30 (фиг. 2) замыкается контур регулирования задания скорости выпуска для 1 клети. При этом задание 2 эталона скорости 1 клети поддерживается равным одной из уставок 32:для этой клети, благодаря большому коэффициенту усиления регулятора 29. Если. перед началом автоматического торможения режим "Так держать ", то выход 16 блока 13 переводит триггер 46 по динамическому входу в состояние."1".

После выхода полосы из 1 клети (фиг. 4), т.е. исчезновения натяжения между 1 и 2 клетью состояние "О" выхода 69 датчика наличия натяжениями выход 15.1, перебрасывается в состо» яние "0", выход 15.2 устанавливаетсж в состояние "1" и замыкается контур регулирования задания скорости выпуска из 2 клети. Аналогично происходит выпуск полосы из других клетей.

Остановка и разгон клетей с вы-. пускаемой полосой осуществляется подключением уставок 32 (фиг. 2) к изме рителям рассогласования 31 через клю» чи 33, управляемые выходом 35 триг гера Зб. Режим "Так держать" осуществляется так же, как при прокатке.

После выхода заднего конца полосы иэ 1 клети можно начинать заправку переднего конца последующего рулона.

I установление в состояние "1" выхода

69 (фиг. 4) датчика наличия натяже- ния между 1 и 2 клетью приводит к установлению в состояние "1" входа

12 .1, триггера 63, и ключом 47 (фиг. 3) замыкается контур регулирования задания скорости заправки для

1 клети, включающий в себя пропорционально-интегральный регулятор 46, .задатчик интенсивности 45, один из ключей 11 (фиг. 1), задатчик интенсивности 7, множитель-сумматор 3, измеритель рассогласования 49 (фиг.3)

При этом задание скорости 1 клети поддерживается равным одной иэ уставок 50, подключаемой к и эмерителю i рассогласования 49 через один из ключей 51, который замыкается при состсянии "1" выхода 52 триггера 53 после команды "Ускорить" ° Возмущаю- щий сигнал, поступающий в контур регулирования с множителей-сумматоров клетей, у которых происходит выпуск, подавляется благодаря пропор1

1053919 ционально-интегральной характернсти ке регулятора 46.

При отсутствии натяжения между второй и третьей клетью (состояние

"0" выхода 70 датчика наличия натя-. жения) и наличии натяжения между 1 клетью и разматывателем (состояние.. . "1" выхода 68 датчика наличия натя.жения) устанавливается состояние "1" входа 12.,2 триггера 64„ вход 12 ° 1 устанавливается в состояние "0" и 1О замыкается контур регулирования задания заправочной скорости для вто-;рой клети, Аналогично происходит заправка полосы и в другие клети. функция задатчика интенсивности 7 для 15 последней клети выполняет задатчик интенсивцости 28 (фиг..2). Вход 12.4 триггера 66 для последней клети устанавливается в состояние "0" при наличии натяжения между моталкой и последней клетью (состояние "1" вы-: хода 72 датчика. наличия натяжения : после того, как выход 17 "Ускорить". блока 20 установится в состояние "1" (фиг. 4)

Разгон и остановка группы клетей с заправляемой полосой осуществляет- ся подключением одной из уставок .

50 (фиг, 3) к измерителю 49 рассогла--сования через ключ 51. Режим "Так держать" осуществляется подключением выходного сигнала запоминающего усI тройства 54 через ключ 56 к измерителю.рассогласования 49 вместо одной .из уставок 50 при состоянии "1" вй хода 57 триггера 58. Слежение запоудй- З5 нающим устройством 54 за соответст.вующим заданием 2 эталона осуществля-. ется через соответствующий ключ 48 .: и ключ 55.

Благодаря наличию задатчика интен-40 сивности 7 исключаются толчки заданйй ,скоростей, поступающих на суммирующие.

"входы множителей-сумматоров 3, и обеспечивается плавное изменение заданий 2.эталонов скорости, что пре-:. 45 дотвращает удары в приводах. Задат-: чики интенсивности 7 подключаются с помощью ключей 11 к последовательной цепи множителей-сумматоров 3 пооче- . редно, и всегда. подключен только один50 .задатчик интенсивности. Поэтому разница в темпах задатчиков интенсивности не сказывается на соотношении ско+

8 ростей валков с заправленной полосой, повышается точность управления соотношениями в соответствии с сигналами 6 задания соотношений и увеличивается выход годного металла, прокатанного в режимах заправки.

Темпы задатчиков интенсивности 7 установлены выше, чем у задатчика интенсивности 45 (фиг. 3), поэтому темпы изменения заданий 2 в режиме заправки определяются задатчиком интенсивности 45. При этом темпы задатчиков интенсивности 45 и28 (фиг.2)

r-огут быть переменными, изменяющимися в зависимости от уровня скорости и толщины полосы

Посредством блока 20 (фиг. 5) обеспечивается при одновременной заправке и выпуске разделение команд, поступающих с пультов управления. В зависимости от нахождения переднего конца- полосы, который фиксируется состоянием выходов блока 13, происходит размыкание в каждой группе ключей 73, 74 и 75 по соответствующему одному ключу и выходы 21, 22 и 23 датчиков команд (кнопок на пультах 24) подключаются к блоку 5 (обозначены 17,18 и 19 ) и к.блоку 10(обозначены 25, 26 и 27) в зависимости от того, с какого пульта подана команда, Вход 12.1 имеет состояние "1", когда конец полосы не заправлен в первую клеть. При этом управление заправкой осуществляется с пульта . первой клети, а управление выпускомс пультов второй клети. После заправки полосы в первую клеть при отсут- . ствии.выпускаемой полосы из второй клети вход 12.2 принимает состояние

"1", вход 12.1 принимает состояние

"0" и управление заправкой осуществляется с пультов первой и второй клети, а выпуском — с третьей и чет- вертой клетей и т.д.

Таким образом, устройство повышает .выход годного металла в режимах заправки путем повышения точности поддержания соотношения скоростей в группе клетей с заправляемой полосой при снижении ударных нагрузок в приводах, повышает удобство управления станом. Годовой экономический эффект

1по одному объекту составит около (50 тыс. руб.

1053919

1М6РВ 3ЯВВб ЗМЛИВЬ earns

1053919

1053919

105 39 19

1053919

СоставительГ.Лызлов

Редактор Т. Яитейко Техред,М.Костик Корректор О. Билак

Заказ 8976/8 Тираж 816 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент" > r. ужгород ул. Проектная, 4