Способ автоматического регулирования относительного обжатия полосы в прокатном стане и система для его осуществления

 

Изобретение предназначено для использования в системах регулирования обжатия на дрессировочных станах. Цель изобретения - повышение качества дрессируемой полосы. Относительное обжатие в клети регулируют, воздействуя на нажимное устройство клети или натяжение полосы по отклонению обжатия от уставки. Дополнительно регулируют обжатие по возмущению, компенсируя влияние переменной составляющей разнотолщинности полосы на входе клети на величину обжатия. Для этого по изменению входной толщины, взятому с учетом транспортного запаздывания, и заданному коэффициенту связи между отклонением входной толщины и величиной перемещения нажимного устройства формируют управляющий сигнал на перемещение нажимного устройства. После каждого перемещения указанный коэффициент связи корректируют по интегралу разности отклонений обжатия, зафиксированных в начальный и конечный моменты перемещения нажимного устройства. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 21 В 37/00

1 ЕОЫЗЫ3

".A : й.": . Л ьь И3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4265207/23-02 ,(22) 18.06.87 (46) 30.08.89. Бюл, ¹ 32 (71) Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) А.О.Гофенберг, С.Д.Сыпачев и О.Н.Мельников (53) 621.771.23(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1025473, кл. В 21 В 37/00, 1982. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ОБЖАТИЯ ПОЛОСЫ

В ПРОКАТНОМ СТАНЕ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение предназначено для использования в системах регулиро.вания обжатия на дрессировочных станах. Цель изобретения — повьппение качества дрессируемой полосы. Относительное обжатие в клети регулируют, Изобретение относится к автоматизации процесса прокатки, а именно к регулированию относительного обжатия полосы в дрессировочных станах листопрокатного производства, - Цель изобретения — повьппение качества полосы за счет снижения влияния колебаний. входной толщины на величину обжатия, На фиг.1 представлена структурная схема системы регулирования обжатия полосы; на фиг.2 — выполнение формирователя сигналов управления, Способ автоматического регулирования относительного обжатия осуществляется следующим образом.

„Л0„„1503917 A 1 воздействуя на нажимное устройство клети или натяжение полосы по отклонению обжатия от уставки. Дополни" тельно регулируют обжатие по возмущению, компенсируя влияние переменной составляющей разнотолщинности полосы на входе клети на величину обжатия,.

Для этого по изменению входной толщины, взятому с учетом транспортного запаздывания, и заданному коэффициенту связи между отклонением входной толщины и величиной перемещения нажимного устройства формируют управляющий сигнал на перемещение нажимного устройства. После каждого перемещения укаэанный коэффициент связи корректируют по интегралу разности отклонений обжатия, зафиксированных в начальный и конечный моменты перемещения нажимного устройства. 2 с.п. ф — лы, 2 ил.

При прокатке полосы ведется непрерывное измерение входной толщины полосы и ее относительного обжатия (по скоростям полосы на входе и выходе прокатной клети), Отклонение относительного обжатия от заданной величины отрабатывается воздействием на нажимное устройство клети (может быть отработано и путем изменения натяжения полосы).

Параллельно из сигналов информации о входной толщине выделяют переменную составляющую и используют ее

:(с учетом транспортного запаздывания)

Для формирования дополнительного (к сигналу управления с регулятора

3 150391 обжатия) управляющего сигнала в нажимное устройство клети. При формировании первого дополнительного управL ляющего импульса эту составляющую берут с некоторым начально заданным коэффициентом связи между относительным отклонением входной толщины и веdS личиной обжатия (К = -" — — ). Форми, й+!Й рование каждого последующего управляющего импульса ведут по скорректированному коэффициенту связи К,. Для этого по началу и концу текущего

1 управляющего импульса фиксируют

1 (в процессе отработки рассогласова" ,ния) отклонения соответствующих этим моментам результатов измерения относительного обжатия от уставки: d J и а,,, 20

По интегралу разности зафиксированных значений корректируют коэффициент Ко, по которому формировался только что отработанный управляющий импульс, и следующий за ним импульс управления формирует уже по этому откорректированному коэффициенту

)связи. Далее процесс повторяется, 1 обеспечивая регулирование с периоди =еской корректировкой коэффициента 30 связи между отклонением толщины полосы и величиной перемещения нажимного устройства в зависимости от функции

) (4 3 y.p 1 3 п.p ) S1gIl ну где Ч вЂ” скорость перемещения на35

Н. жимного устройства.

Использование корреляции между .сигналами входной толщины,й обжатия обеспечивает независимость регулирующего воздействия от влияния случайных возмущений.

Система, реализующая предлагаемый способ, содержит импульсные датчики

1 и 2 скорости полосы, соединенный с ними измеритель 3 обжатия, элемент

4 сравнения, на вход уставки которого задана величина обжатия у,, регулятор 5 обжатия (с воздействием на нажимное устройство клети), измеритель 6 входной толщины полосы с 50 фильтром 7 верхних частот на выходе и узел 8 сопровождения, подсоединенный входами к выходам датчика I u фильтра 7. Выход узла 8 сопровождения через делитель 9 (на второй вход которого задано значение входной толщины Н ), умножитель 10, сумматор о

11 и нелинейный элемент 12 соединен с входом модели !3 нажимного устройства, выход которой через делитель

14 подсоединен к второму входу сумма" тора 11. Второй вход регулятора 5 подсоединен к выходу элемента 4 сравнения. К этому же выходу подсоединены объединенными входами элементы l 5 и 16 памяти, управляющие входы которых подключены к двум выходам формирователя 17 сигналов управления, Выходы элементов 15 и 16 памяти через сумматор 18 и ключ 19, управляемый с третьего выхода формирователя 17, соединены с интегратором 20.

Выход интегратора 20 соединен с входом сумматора 21, на второй вход которого задан начальный коэффициент связи К между относительным отклонением входной толщины а1! /Н полосы и перемещением дS нажимного устройства клети. Выход сумматора 21 соединен через узел 22 выделения модуля сигнала с вторым входом делителя 14, а .через второй нелинейный элемент

23 — с вторым входом умножителя 10, Связь выходов регулятора 5 обжатия и нейлинейного элемента 12 с узлом

24 управления нажимным устройством клети выполнена через сумматор 25.

Формирователь 17 сигналов управ":ления (фиг.2) состоит из одновибраторов 26-30 и элементов ИЛИ 31-33.

Входы одновибраторов 26-24 объединены и соединены с входом узла, выходы одновибраторов попарно 26-27, 28-29, 27-29 через элементы ИЛИ 31-33 соединены соответственно с третьим, вторым и первым выходами узла 17.

Система работает следующим обPssoM °

Отклонение толщины полосы от технологического номинала на входе клети измеряется измерителем 6 толщины, выходной сигнал которого поступает на вход фильтра 7 верхних частот, который пропускает на свой выход только переменную составляющую разнотолщинности. Сигнал ДН поступает на вход узелки 8 сопровождения, по сигналу датчика 1 импульсов, частота на выходе которого пропорциональ1на скорости полосы на выходе клети.

Блок 8 осуществляет, задержку подачи выходного сигнала Д Н фильтра 7 на вход делителя 9 на время движения полосы от измерителя б до клети стана. Делитель 9, осуществляя деление

17 возмущения по входной толщине закончилась.

При изменении толщины подката работа схемы повторяется, При этом на выходе нелинеиного элемента 12 при каждой отработке формируется знаковый сигнал, задающий направление перемещения нажимного устройства в процессе отработки.,Этот сигнал поступает на вход формирователя 17 сигналов управления (фиг.2), который формирует импульсные сигналы управления записью в элементы 15 и 16 памяти, а также на управление ключом 19.

Выходной сигнал измерителя 3 в узле 4 сравнения сравнивается с уставкой 1.,и сигнал отклонения с его оо» выхода поступает через регулятор

5 обжатия и сумматор 25 на узел 24 управления нажимного устройства с целью отработки отклонения, а также на информационные входы элементов

15 и 16.

Формирователь 17 формирует по переднему фронту положительного сигнала на его входе (по сигналу, опережающему отрегулированный участок) или по заднему фронту отрицательного сигнала импульс, который с выхода 3 формирователя поступает на управляющий вход элемента 15 памяти. По сигналу, фиксирующему конец регулирования, на выходе 2 формирователя 17 формируется импульс, поступающий на управляющий вход элемента 16 памяти.

По этим сигналам формирователя 17, например при положительном сигнале на входе, в элементы 15 и 16 памяти записываются соответственно следующие значения отклонения обжатия от уставки: д у, которое предшествовало регулирующему воздействию на привод нажимного устройства (и соответственно возмущению по толщине), н ду„, которое фиксируется по окончании регулирования.

При другом направлении перемещения нажимного устройства в процессе отработки формирователь 17 меняет адрес записи значений d т > и д т„ — соответственно в элементы памяти 16 и

15, и таким образом задает знаковый сигнал Sign 7 „„ (V — скорость нажимного устройства), Выходные сигналы элементов 15 и .16 поступают на входы сумматора 18, выходной сигнал которого определяется выражением

5 1.5039 сигналаЛН на установку Н толщины подката, формирует сигнал, пропорциональный относительному отклонению толщины полосы, который поступает на первый вход умиожителя 10.

На второй вход умножителя 10 с выхода нелинейного элемента 23 поступает сигнал знака технологического коэффиdS . циента К;= — — —, связывающего велиЗН Н f0 чину относительного отклонения толщины подката и величину перемещения нажимного устройства, необходимого для компенсации влияния этого возмущенйя на обжатие металла. Сигнал, 15 пропорциональный. коэффициенту, формирует сумматор 21, на первый вход которого поступает начальное, грубо приближенное„ л ачение коэффициента

К, а на второй вход — корректирующая 20 поправка с выхода интегратора 20. Выходной сигнал нелинейного элемента

23 задает нужное направление перемещения нажимного устройства клети, ñ так как в общем случае знак отклонения входной толщины неоднозначно связан с направлением перемещения нажимного устройства и зависит от параметров клети и полосы. Если сиг30

ДН

Ф нал — — — превышает ширину зоны Н нечувствительности нелинейного элемента 12, то на узел 24 управления нажимным устройством через сумматор

- 25 с выхода элемента 12 поступает сигнал задания скорости перемещения М он же одновременно поступает на вход модели 13, передаточная функция которой идентична передаточной функ- 40 ции нажимного устройства. Выходной сигнал модели 13, пройорциональный текущему положению нажимного устройства dS поступает на первый вход делителя 14, на второй вход которого 4 поступает сигнал, пропорциональный значению модуля технологического

DS коэффициента — — — — — с выхода узД Н+(Н ла 22 выделения модуля. Сигнал, пропорциональный коэффициенту К . посту1 э пает на вход узла 22 с выхода сумматора 21. В момент, когда выходной сигнал делителя 14 сравняется.с выходным сигналом умножителя 1О, сигнал на выходе элемента 12 станет равным нулю, нажимное устройство остановится и перестанет меняться сигнал на выходе модели 13 — отработка

150391 7

11, ° (ау — д .р ) Sign Vq> °

Интегрирование выходного сигнала сумматорами 18 осуществляется по сигналу с выхода 1 формирователя 17 ко- 5 тарый формируется в нем одновибратором ЗО по заднему фронту одновибратора 27 или 28. По этому сигналу замыкается ключ 19, подключая на время длительности импульса на выходе 10

1 выход вычитателя 18 ко входу интегратора 20, Выходной сигнал интегратора 20 начинает изменяться в аоответствии с выражением

"и ° ц ", j(dh> ЛЬп р ) Sign V„„), Lo 1=1 где Т вЂ” постоянная времени интеграСо тора 20.

Выходной сигнал интегратора 20 поступает на второй вход сумматора 20

21, корректируя начально .установленный коэффициент К передачи. Так, если d у <,р > д у при движении нажимного устройства вверх (имело место перерегулирование), то Uz

25 уменьшается и уменьшается выходной сигнал сумматора 21, который определяет длительность и направление перемещения нажимного устройства для отиботки возмущения но толщине подката.

Предлагаемое решение позволяет повысить динамическую точность - быст-. родействие отработки рассогласований обжатия, вызванных колебаниями входной толщины, и в конечном итоге .получить полосу более высокого качества (точность регулирования повышается на. 30-50 ) „

Формула изобретения

1.Способ автоматического регулирования относительного обжатия полосы в прокатном стане, включающий регулирование обжатия,. путем воздействия на нажимное устройство клети в соответствии с величиной рассогласования между результатом измерения относительного обжатия и его установ- 0 кой,. отличающийся тем„ что, с целью повышения качества поло" сы, дополнительно контролируют толщи"," ну полосы перед клетью, определяют переменную составляющую толщины поло- 55 сы, по величине этой составляющей с учетом транспортного запаздывания полосы от места измерения ее толщины до клети и коэффициенту связи между отклонением толщины полосы и величиной перемещения нажимного устройства корректируют воздействие на нажимное устройство, причем в процессе регулирования периодически корректируют коэффициент связи между отклонением толщины полосы и величиной перемещения нажимного устройства в зависимости от функции

$(pf d р ) Sign Vp„dt где D y и О у„- соответственно отклойения обжатия от заданного по технологии до и и после регулирующего воздействия на нажимное устрой. ство;

V скорость перемещения нажимного устройства.

2.Система автоматического регулирования относительного обжатия полосы в прокатном стане, содержащая делитель, умножитель, ключ, два элемейта памяти, импульсные датчики скорости полосы, установленные до и после клети, соединенный с ними. измеритель относительного обжатия, выход которого через элемент сравнения соединен с выходом регулятора обжатия, соединенного с узлом управле-. ния приводом, например нажимного устройства,. отличающаяся тем, что, с целью повышения качества полосы, в нее введены соединенные последовательно измеритель толщины . полосы, фильтр и узел сопровождения, соединенный вторым входом с датчиком скорости, установленным до клети, соединенные последовательно первый делитель, умножитель, первый сумма тор и первый нелинейный элемент, причем второй вход первого делителя подсоединен к выходу узла сопровождения, а также второй .нелинейный элемент, подсоединенный выходом к второму входу умножителя, второй делитель, подсоединенный выходом к второму входу первого сумматора, блок модели нажимного устрОйства, включенный между выходом первого нелинейного элемента и первым входом второго делителя, узел выделения мо» дуля сигнала, подсоединенный выходом к второму входу второго делителя, второй сумматор, выход которого соединен с входами второго нелинейного элемента и узла выделения модуля сиг нала, третий сумматор, интегратор, и формирователь .сигналов, первый

150391 7 д5

КО=ьН 4tH ф08.! выход которого соединен с управляющим входом ключа, второй и третий выходы — с управляющими входами элементов памяти, а вход — с выходом 5 первого нелинейного элемента, вторые входы элементов памяти подсоединены к выходу элемента сравнения, а их выходы через третий сумматор — к информационному входу ключа, выход ко- 1д торого через интегратор соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого является входом уставки начального коэффициента связи между отклонением входной толщины и величиной перемещения нажимного устройства, при этом выход первого нелинейного элемента соединен с узлом управления нажимного устройства.

150391 7

Вих. 2

Составитель А,Абрасимов

ТехРед . М.Ходанич КоРРектоР Т.малеп.

Редактор Т.Парфенова

Заказ 5183/12

Тираж 459

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101