Система автоматического формирования режима захвата обжимного стана

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ФОРМИРОВАНИЯ РЕЖИМА ЗАХВАТА ОБЖИМНОГО СТАНА, содержащая датчики усилия . прокатки, скорости главного привода, скорости передних и задних станинных роликов, наличия раската перед прокатными валками, источник управляющего сигнала, узлы определения направления вращения прокатных валков ,передних и задних станинных роликов и вьщеления знака управляющего сигнала , блок з.адержки, схему совпадения , подсистему управления главным приводом с задатчиком интенсивности на входе, узел постоянного приращения скорости, инвертор, управляемые ключи, интегратор, узел запоминания, узел суммирования, диодную сборку, источники управляющих сигналов и блоки управления передними и задними подающими рольгангами, причем датчик усилия прокатки через блок задержки, датчик скорости главного привода через узел определения направления/вращения прокатных валков,датчик скорости передних станинных р|эликов через узел определения Hia правления передних станинных роликов , датчик наличия раската перед прокатными валками и источник управляющего сигнала через узел выделения знака управляющего сигнала соединены с входами схемы совпадения, выход которой .соединен с управляющим входом первого ключа, входом интегратора , выходом второго ключа, входом инвертора и управляющим входом третьпго ключа, выход узла постоянного приращения скорости соединен с входом первого ключа, выход которого соединен с одним из входов узла суммирования, выход интегратора соединен с входом второго ключа и с вторым входом узла суммирования, вы (Л ход инвертора соединен с управляющими входами второго и четвертого с ключей,вход последнего соединен с. выходом задатчика интенсивности, выход четвертого ключа соединен с входом узла запоминания, выход которого соединен с входом третьего ключа, выход которого соединен с третьим со о i( ю входом узла суммирования, выход последнего соединен с первым входом диодной сборки, выход которой соединен с входом задатчика интенсивности 4: подсистемы управления главным приводом , выход источника управляющего сигнала соединен с вторым входом диодной сборки, датчик скорости задних станинных роликов соединен с входом узла определения направле-, ния вращения задних станинных роликов, отличающаяся ;тем, что, с целью повышения производительности обжимного стана, умбньщения износа оборудования, обеспечения устойчивого захвата

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1130424

Зсм B 21 В 37/ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Пд ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"(21) 3663613/11-02 (22) 14.11.83 (46) 23.12.84, Бюл. и 47 (72) В,Я,Шевчук, В.В.Гетманец, В.Д.Гладуш, П.Т.Штефан и С.С.Тильга (71) Криворожский филиал. Киевского института автоматики им.XXV съезда КПСС (53) 621.771.065(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

11 655451 кл. В 21 В 31/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 942835, кл.В 21 В 37/00, 1980. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ФОРМИРОВАНИЯ РЕЖИМА ЗАХВАТА ОБЖИМНОГО

СТАНА, содержащая датчики усилия прокатки, скорости главного привода, скорости передних и задних станинных роликов, наличия раската перед прокатными валками, источник управляющего сигнала, узлы определения направления вращения прокатных валков;передних и задних станинных роликов и выделения знака управляющего сигнала, блок задержки, схему совпадения, подсистему управления главным приводом с задатчиком интенсивности на входе, узел постоянного приращения скорости, инвертор, управляемые ключи, интегратор, узел запоминания, узел суммирования, диодную сборку, источники управляющих сигналов и блоки управления передними и задними подающими рольгангами, причем датчик усилия прокатки через блок задержки,.датчик скорости главного привода через узел определения на- правления,:вращения прокатных валков,. датчик скорости передних станинных ррликов через узел определения направления передних станинных роликов, датчик наличия раската перед прокатными валками и источник управляющего сигнала через узел выделения знака управляющего сигнала соединены с входами схемы совпадения, выход которой соединен с управляющим входом первого ключа, входом интегратора, выходом второго ключа, входом инвертора и управляющим входом третье. го ключа, выход узла постоянного npuf ращенйя скорости соединен с входом первого ключа, выход которого соединен с одним из входов узла суммирования, выход интегратора соединен с входом второго ключа и с вторым входом узла суммирования, выход инвертора соединен с управляющими входами второго и четвертого ключей, вход последнего соединен с выходом задатчика интенсивности, вы-. ход четвертого ключа соединен с входом узла запоминания, выход которого соединен с входом третьего ключа, выход которого соединен с третьим. входом узла суммирования, выход последнего соединен с первым входом диодной сборки, выход которой соединен с входом задатчика интенсивности подсистемы управления главным привоДом, выход источника управляющего сигнала соединен с вторым входом диодной сборки, датчик скорости задних станинных роликов соединен с входом узла определения направле-, ния вращения задних станинных роликов, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности обжимного стана, уменьшения износа оборудования, обеспечения устойчивого захвата

1130424 раската прокатными валками при одно-й многослитковой прокатке, она дополнительно содержит вторую и третью схемы совпадения, пятый и шестой управляемые ключи, масштабный усилитель, первый и второй повторители-ограничители, причем входы второй схемы совпадения соединены с выходами узлов определения направления вращения прокатных валков и передних станинных роликов, входы третьей схемы совпадения соединены с выходами узлов определения направления вращения прокатных валков и задних станинных роликов, выходы второй и третьей схем совпадения соединены с управляю1

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, в частности к автоматизации обжимных станов. Известен способ формирования захва- 5 та валками прокатного стана и устройство для его осуществления, принцип работы которых основан на синхронизации линейной скорости прокатных валков с линейной скоростью того ра- бочего рольганга переднего или заднего ), на котором находится раскат (заготовка )и который вращается в направлении подачи раската в валки $13, 15

Однако при использовании режима . прокатки с выбросом раската на рольганг, вращающийся навстречу (с целью уменьшения расстояния, на которое удаляется раскат после выброса и сокращения времени возврата

его к валкам), согласно данному способу не обеспечивается синхронизация линейных скоростей рольганга и про-. катных валков., так как при этом не определяется в функции скорости какого рольганга (переднего или заднего ) необходимо формировать управляющий сигнал.

Кроме этого, формирование сигна,.ла управления скорости главного при-. вода в функции сигнала скорости рольганга при многослитковой прокатке . приводит к потерям прьизводительносщими входами соответственно пятого и шестого управляемых ключей, входы последних соединены через масштабный усилитель с выходом задатчика интенсивности подсистемы управления главным приводом., а выходы — с первыми входами соответственно первого и второго повторителей-ограничителей, к вторым входам которых подсоединены выходы соответственно источников управляющих сигналов передними и задними подающими рольгангами, а выходы первого и второго повторителей ограничителей соединены соответственно с блоками управления передними и задни« ми подающими рольгангами.

2. ти в ситуациях, когда, например, одним иэ рабочих рольгангов (передним или задним ) к валкам подаются два раската и после захвата первбго из них возникает необходимость в остановке или реверсе рабочего рольганга (например, для осуществления кантовки или "правки" линейками манипулятора второго раската ). При этом главный привод остановлен, а прокатка может быть продолжена только с момента начала вращения рабочего рольганга (после выполнения кантовки или "правки" второго раската) °

Использование данного устройства также затруднено на обжимных станах, где управление скоростью подающих рольгангов осуществляется ступенчато (диапазон скоростей обычно содержит

2-5 ступеней ), поскольку при этом накладываются ограничения на выбор скорости ГП при захватах, что может нарушить технологию прокатки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является система автоматического управления главным приводом обжимного стана 2, содержащая датчики усилия прокатки, скорости главного привода, скорости станинных роликов, наличия раската перед прокатными валками, источник управляющего сигнала, узлы определения направления вращения прокатных вал424

3 1 ЗО ков и станинных роликов и выделения 1 знака управляющего сигнала, блок задержки, схему совпадения, подсистему управления главным приводом с эадатчиком интенсивности на входе, узел постоянного приращения скорости, инвертор, управляемые ключи, интегра-, тор, узел запоминания, узел суммирования и диодную сборку, причем датчик усилия прокатки через блок за- 1О держки, датчик скорости главного привода через узел определения направления вращения прокатных .валков, датчик скорости станинных роликов через узел определения направления вращения станинных роликов, датчик . наличия раската перед прокатными валками и источник управляющего сигнала через узел выделения знака управляющего сигнала соединены с вхо- 20 дами схемы совпадения, выход которой соединен с управляющим входом перво- го ключа, входом интегратора, выходом второго ключа, входом инвертора и управляющим входом третьего ключа, выход узла постоянного приращения скорости соединен с входом первого ключа, выход которого соединен с одним из входов узла суммирования, выход интегратора соединен с входом второго ключа и с вторым входом -узла суммирования, выход интегратора соединен с управляющими входами второго и четвертого ключей, вход последнего соединен с выходом эадатчика интенсивности, выход четвертого ключа соединен с входом узла запоминания третьего ключа, выход которого соединен с третьим входом узла суммирования, выход последнеГО соединен с первы" 40 входом диодной сборки, выход которой соединен с входом задатчика интенсивности подсистемы управления главным приводом, выход источника управляющего сигнала соединен с втоРым входом ди- 45 одной сборки (2).

Известная система обеспечивает при одно-и многослитковой прокатке захват раскатов в режиме разгона главного привода с закрытыми зазорами в линии стана, однако

50 не предотвращает раскрытия зазоров вызываемого превышением скорости раската над линейной скоростью прокатных валков в момент захвата.

Цель изобретения — повышение производительности обжимного стана, уменьшение износа оборудования, обеспечение устойчивого захвата раската прокатными валками при одно-и многослитковой прокатке.

Поставленная цель достигается тем, что система, содержащая датчики усилия прокатки, скорости главного привода, скорости передних и задних станинных роликов, наличия раската перед прокатными валками, источник управляющего сигнала, узлы определения направления вращения прокатных валков, передних и задних станинных роликов и выделения знака управляющего сигнала, блок задержки, схему совпадения, подсистему управления главным приводом с задатчиком интен" сивности на входе, узел постоянного приращения скорости,.инвертор, управляемые ключи, интегратор, узел запоминания, узел суммирования, диодную сборку, источники управляющих сигналов и блоки управления передними .и задними подающими (станинными, индивидуальными и рабочими) рольгангами, причем датчик усилия прокатки через блок задержки, датчик скорости главного привода через узел определения направления вращения прокатных валков, датчик скорости передних станинных роликов через узел определения направления вращения передних станинных роликов, датчик наличия раската перед прокатными валками и источник управляющего сигнала через узел выделения знака управляющего сигнала соединены с входами схемы совпадения, выход которой соединен с управляющим входом первого ключа, входом интегратора, выходом второго ключа, входом инвертора и управляющим входом третьего ключа, выход ysла постоянного приращения скорости соединен с входом первого ключа, выход которого соединен с одним из входов узла суммирования, выход интегратора соединен с входом второго ключа и с вторым входом узла суммирования, выход инвертора соединен с управляющими входами второго и четвертого ключей, вход последнего соединен с выходом эадатчика интенсив. ности, выход четвертого ключа соединен с входом; узла запоминания, выход которого соединен с входом третьего ключа, выход которого соединен с третьим входом узла суммирования, выход последнего соединен с. первым входом диодной сборки, выход

1130424 диодную сборку 25, инвертор 26, вентильный преобразователь 27, регулятор 28 тока, регулятор 29 скорости, источники 30 и 31 управляющих сигналов соответственно передними и задними подающими рольгангами, датчик 32 скорости задних станинных роликов, узел 33 определения направления вращения задних станинных роликов, бло ки 34 и 35 управления соответственно передними и задними подающими рольгангами, масштабный усилитель 36, схемы 37 и 38 совпадения, управляемые ключи 39 и 40 и повторители-ограничйтели 41 и 42, причем датчик 1 усилия прокатки через блок 9 задержки, датчик 2 скорости главного привода через узел 6 определения направления вращения прокатных валков, датчик 3 скорости передних станинных роликов через узел 7 определения направления вращения передних станинных роликов, датчик 4 наличия раската перед прокатными валками и источник 5 управляющего сигнала через узел 8 выделения знака управляющего сигнала соединены с входами схемы 10 совпадения, выход которой соединен с управляющим входом ключа 15, с входом интегратора 20, с выходом ключа 16, с входом дом ключа 15, выход которого соединен с первым входом узла 22 суммирования, выход инвертора 20 соединен с входом ключа 16 и с вторым входом узла 22 суммирования, выход инвертора 14 соединен с управляющими входами ключей 16 и 17, к входу последнего подсоединен выход задатчика 12 интенсивности подсистемы управления главным приводом, выход ключа 17 соединен с входом узла 21 запоминания, третьим входом узла 22 суммирования, выход последнего соединен с первым входом диодной сборки 23, а ее выход соединен с входом задатчика 12 интенсивности подсистемы 11 управления главным приводом, выход источника 5 управляющего сигнала соединен с вторым входом диодной сборки 23, входы схемы 37,совпадения соединены с выходами узлов 6 и 7 определения которой соединен с входом задатчика гаТель 19, интегратор 20, чзел 21 запоминания, узел 22 суммирования, интенсивности подсистемы управления диодную сборку 23, одновибратор 24, главным приводом, выход источника управляющего сигнала соединен с вторым входом диодной сборки, датчик скорости задних станинных роликов соединен с входом узла определения !

: направления вращения задних станиниых роликов, дополнительно содержит вторую и третью схемы совпадения, !О пятый и шестой управляемые ключи, масштабный усилитель, первый и второй повторители-ограничители, причем входы второй схемы совпадения соединены с выходами узлов определения на- !5 правления вращения прокатных валков и передних станинных роликов, входы третьей схемы совпадения соединены с выходами узлов определения направ.ления вращения прокатных валков и 20 задних станинных роликов, выходы второй и третьей схем совпадения соединены с управляющими входами соответственно пятого и шестого управляемых ключей, входы последних соединены через масштабный усилитель с выходом задатчика интенсивности подсистемы управления главным приводом, а выходыс первыми входами соответственно перЙого и второго повторителей-ограни- ЗО чителей, к вторым входам которых подсоединены выходы соответственно источников управляющих сигналов передими рольгангами инвертора 14 и с управляющим входом ними и задними подающими рольгангами. и второго повторите- 3 ключа 189 в под узла 13 постоянного лей-ограничителей соединены соответе" соединены соответ- приращения скорости соединен с вхоственно с блоками управления передними и задними подающими рольгангами.

На чертеже представлена структурная схема системы автоматического фор"4О мирования режима захвата обжимного стана для одного направления прокатки, Система содержит датчик 1 усилия прокатки, датчик 2 скорости главного привода, датчик 3 скорости передних станинных роликов, датчик 4 наличия раската перед прокатными валками, источник 5 управляющего сигнала, узел выход которого соединен с входом ключа 18, выход которого соединен с

6 определения направления вращения прокатных валков, узел 7 определения направления вращения передних станинных роликов и узел 8 выделения знака управляющего сиг нала, блок 9 задержки, схему 1О совпадения и подсистему 11 управления главным приводом с задатчиком 12 ин55 тенсивности на входе, узел 13 постоянного приращения скорости, инвертор 4. управляемые ключи 15-18,-.электродви1130424 направления вращения прокатных и передних станинных роликов, входы схемы 38 совпадения соединены с выходами. узлов 6 и 33 направления вращения прокатных валков и задних станинных роликов, выходы схем 37 и 38 совпадения соединены с управляющими входами соответственно ключей 39 и 40, входы последних соединены через масштабный усилитель 36 с выходом 1l! задатчика 12 интенсивности подсистемы 11 управления главным приводом, а выходы — с первыми входами соответственно повторителей-ограничителей

41 и 42, к вторым входам которых 15 подключены выходы соответственно источников 30 и 31 управляющих сигна.лов передними и задними подающими рольгангами, а выходы повторителей-, ограничителей 41 и 42 соединены сост- 20 вественно с блоками 34 и 35 управления передними и задними подающими рольгангами.

Блок 9 задержки содержит одновибратор 24, выход которого соединен с 25 одним из входов диодной сборки 25, другой вход которой через инвертор

26 соединен с выходом датчика 1 усилия.прокатки. Подсистема 11 управления главным приводом выполнена по Зр принципу подчиненного регулирования и содержит электродвигатель 19, вентильный преобразователь 27, регулятор 28 тока и регулятор 29 скорости.

Система работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда прокатные валки и станинные ролики не- подвижны, на входах схем 10 37 и 38 40 совпадения — уровни логического "0".

С выхода схемы 10 совпадения сигнал логического "0" поступает на управляющие входы ключей 15 и 18 и через инвертор 14 на управляющие входы ключей 16 и 17. С выходов схем,37 и

38 совпадения сигналы логического

"0 1 поступают на управляющие входы соответственно ключей 39 и 40, При этом ключи 15,18,39 и 40 закрыты, а ключи 16 и 17 открыты. На выходе узла 22 суммирования нулевой уровень и сигнал источника 5 управляющего сигнала через диодную сборку 23 поступает на вход эадатчика 12 интенсив ности подсистемы 11 управления.

Сигнал с выхода задатчика 12 интенсивности через открытый ключ 17 поступает в узел 21 запоминания и на вход масштабного усилителя 36.

При вращении прокатных валков и станинных роликов в одном и том же направлении и наличии управляющего сигнала соответствующего знака на входы узлов 6-8 и 33 поступают сигналы соответственно с датчика 2 скорости главного привода, датчика 3 скорости передних станинных роликов, источника 5 управляющего сигнала и датчика 32 скорости задних станинных роликов и с выходов узлов 6-8 сигналы логической "I" поступают на соответствующие входы схемы 10 совпадения, На выходе датчика усилий прокатки — сигнал логического 0", а с выхода диодной сборки 25 блока 9 задержки на схему 10 совпадения выдается логическая "I", На входы схемй

37 совпадения поступают сигналы логической "I" с выходов узлов 6 и 7, а на входы схемы 38 — с выходов узлов 6 и 33. При этом сигналами логической "I" схем 37 и 38 совпадения открываются соответственно ключи 39 и 40, через которые на входы ограничения выходного сигнала повторителей-ограничителей 41 и 42 подается через масштабный усилитель 36 сигнал с выхода задатчика 12 интенсив" ности подсистемы 11 управления главным приводом.

Этим обеспечивается ограничение максимального уровня сигнала управления, выдаваемого в блоки 34 и 35 управления передними и задними подаю" щими рольгангами с выходов соответственно повторителей-ограничителей

41 и -42, на входы которых подсоединены соответствующие источники 30 и

31 управляющих сигналов подающими рольгангами. Коэффициент передачи масштабного усилителя 36 определяется из условия обеспечения ограничения линейной скорости подающих рольгангов на уровне линейной скорости прокатных валков.

При подаче раската к прокатным валкам срабатывает датчик 4 наличия раската перед прокатными валками и с выхода схемы 10 совпадения выдается уровень логической "У", который открывает ключи 15 и 18 и через инвертор 14 закрывает ключи 16 и 17.

При этом запомненное узлом 21 значение сигнала на выходе эадатчика

12 интенсивности,подсистемы 11 управления через открытый ключ 18 поступает на вход узла 22 суммирования, на другие входы которого поступают сигналы с узла 13 постоянного приращения скорости и интегратора

20, Узлом 13 вырабатывается сигнал,, обеспечивающий закрытие зазоров в линии привода до момента захвата раската и равный управляющему сигналу, соответствующему приращению скорости, 10 необходимому для полного закрытия зазоров.

Выходной сигнал узла 22 через ди" одную сборку 23 поступает на вход задатчика 12 интенсивности подсисте-:,15 мы 11 управления. На другой вход диодной сборки 23 поступает сигнал с выхода источника 5 управляющего сигнала. При этом на вход задатчика 12 интенсивности с выхода диодной сбор- 20 ки 23 выдается тот из ее входных сигналов, который в данный момент имеет больший уровень. Этим обеспечивается выдача в подсистему 11 управления главным приводом сигнала 25 на разгон главного привода .для закрытия зазоров только в случаях, когда перед захватом раската главный привод тормозится и при этом уровень сигнала узла 22 превышает уровень сигнала щ источника 5:управляющего сигнала. Ес-. ли же перед захватом раската главный привод разгоняется и зазоры в линии привода закрыты, а сигнал источника

5 управляющего сигнала превышает по уровню выходной сигнал узла 22, то на вход подсистемы 11 управления выдается сигнал от источника 5.

В момент захвата раската прокатными валками с датчика 1 усилий про- 4 катки выдается уровень логической

1130424 10

It u

I, запускается одновибратор 24, по заднему фронту сигнала которого через диодную сборку 25 блокируется схема 10 совпадения и на ее выходе устанавливается уровень логического

ll tt

0 . При этом закрываются ключи 15 и 18 и через инвертор 14 открываются ключи 16 и 17, через открытый ключ

16 на выходе интегратора 20 устанавливается нулевой уровень (разряжает ся конденсатор интегратора), а через ключ 17 на узел 21 запоминания поступает сигнал с выхода задатчика 12 интенсивности. На входах и выходе узла 22 суммирования сигналы нулевого уровня и управляющий сигнал с источника 5 через диодную сборку 23 поступают на задатчик 12 интенсивности подсистемы 11 управления.

Для обратного направления прокатки устройство и работа системы ана" логичны, Предлагаемая система обеспечивает при одно-и многослитковой прокатке захват раскатов в режиме разгона приводных двигателей с закрытыми зазорами в линии привода и при совпадении направления вращения прокатных валков и подающих рольгангов ограничение линейных скоростей подающих рольгангов на уровне линейной скорости прокатных валков, что предотвращает раскрытие зазоров в линии привода в момент захвата вследствие превышения скорости раската над линейной скоростью прокатных валков и уменьшает динамические нагрузки при захватах и износ оборудования, обеспечивает устойчивый захват раската прокатными валками, повышает производительность обжимного стана.

1130424

Составитель Ю.Рыбьев

Редактор А.Гратилло Техред М.Кузьма.

Корректор С Шекмар

Заказ 9490/13 Тираж 794

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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