Устройство регулирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного стана

 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов , и может быть использовано в системах автоматизации и контроля процесса прокатки в многоклетевых прокатных станах. Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможности регулирования натяжения в других межклетевых промежутках. Устройство содержит измеритель 1 тока якоря двигателя n-й прокатной клети, датчик 2 наличия металла в валках n-й прокатной клети, два однопороговых компаратора 3. 4, два инвертора 5, 6. две схемы ИЛИ 7, 8, два триггера 9, 10, четыре схемы И 11-14, два счетчика 15, 16, два цифроаналоговых преобразователя 17, 18, суммирующий усилитель 19, управляемый ключ 20, блок 21 защиты, генератор 22 импульсов и кнопку сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 В 37/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ регул скор (n 1) (21) 4841488/02 (22) 18,06.90 (46) 30.03.92. Бюл. N. 12 (71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) В.А.Сычев, M.Н.Черединов, А.С.Федосиенко и Н.П.Болтачев

6 (53) 621.771.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1397110, кл. В 21 В 37/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1186309, кл. В 21 В 37/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1447454, кл, В 21 В 37/06, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 1174112,,кл. B 21 В 37/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N. 1419778, кл, В 21 B 37/06, 1987.

Патент США

N 4116028, кл. В 21 В 37/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1284631, кл. B 21 В 37/00, 1987.

flp. Аlх ЯНН(Я+1) Ы) 1722638 А1 (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ В МЕЖКЛЕТЕВОМ ПРОМЕЖУТКЕ ПРОКАТНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано в системах автоматизации и.контроля процесса прокатки в многоклетевых прокатных станах. Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения возможности регулирования натяжения в других межклетевых промежутках. Устройство со. держит измеритель 1 тока якоря двигателя п-й прокатной клети, датчик 2 наличия ме. талла в валках и-й прокатной клети, два однопороговых компаратора 3, 4, два инвертора 5, 6, две схемы ИЛИ 7, 8, два триггера 9, 10; четыре схемы И 11 — 14, два счетчика 15, 16, два цифроаналоговых преобразо-..ателя 17, 18, суммирующий усилитель 19, управляемый ключ 20, блок 21 защиты, генератор 22 импульсов и кнопку

1722638

20

40

23. При захвате заготовки валками п-й прокатной клети на прямом выходе датчика 2 наличия металла в валках и-й прокатной клети псявляется единичный сигнал, свидетельствующий о наличии заготовки в валках этой клети. а на информационном выходе датчика 2 появляется сигнал, величина которого равна средней величине выходного сигнала измерителя 1 при наличии заготовки s валках. После захвата заготовки валками (и+1)-й прокатной клети может оказаться, что скорости прокатных электродвигателей и-й и (и+1)-й клетей рассогласованы и соответственно между и-й и (и+1)-й клетями поИзобретение относится к прокатному производству, s частности к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано в системах автоматизации и контроля процесса прокатки в многоклетевых прокатных станах.

Известно устройство регулирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного стана, содержащее систему регулирования частоты вращения электродвигателей соседних клетей, датчик наличия металла в валках прокатной клети, измеритель тока якоря двигателя прокатной клети, блок отклонения тока якоря двигателя предыдущей прокатной клети, интегратор, блок регулируемого запаздывания, блок памяти, блоки умножения и деления, компараторы, управляемый ключ и блок коммутации.

Недостатком устройства стабилизации натяжения является то, что оно может работать только в режиме свободной прокатки стана (транспортном режиме). Этот недостаток обусловлен тем, что в нем определяются коэффициенты подобия клетей и клети приводятся к одному коэффициенту, вследствие чего это устройство является также .очень сложным.

Наиболее близким к изобретению является устройство регулирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного стана, содержащее измеритель тока якоря двигателя прокатной клети, подключенный к входу датчика наличия металла в валках прокатной клети, два однопороговых компаратора, управляемый запоминающий блок, усилитель, выход которого соединен с первым входом управляемого ключа, схему

ИЛИ, инвертор, блок выдержки времени, блок памяти, блок задержки, тахогенератор и регулятор скорости. явились натяжение или подпор заготовки, вызывающие уменьшение или увеличение сигнала на информационном выходе датчика 2, В зависимости от этого изменение сигнала устройство регулирования натяжения вырабатывает сигнал, осуществляющий коррекцию скорости прокатного электродвигателя (и+1)-й клети, а следовательно, и ликвидацию натяжения или подпора в межклетевом промежутке. Коррекция натяжения в межклетевом промежутке и-й и (и+1)-й прокатных клетей прекращается при захвате заготовки валками (и+2) прокатной клети.

1 ил.

Недостаток указанного устройства заключается в том, что оно может работать только в комплексе: задающая клеть — чистовая клеть, завершающем процесс прокатки заготовки, и не может работать в промежуточных клетях многоклетевого прокатного стана. Это вызвано отсутствием блоков, осуществляющих отключение устройства регулирования натяжения при захвате заготовки валками последующих прокатных клетей, по отношению к клетям, между которыми осуществляется коррекция натяжения, Цель изобретения — расширение области применения устройства регулирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного стана.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство регулирования натяжения, содержащее измеритель тока якоря двигателя и-й прокатной клети, подключенный к входу датчика наличия металла в валках и-й прокатной клети, два однопороговых компаратора, усилитель, выход которого соединен

25 с первым входом управляемого ключа, схему ИЛИ и инвертор, введены второй инвертор, вторая схема ИЛИ, два триггера, четыре схемы И, два счетчика, два цифроаналоговых преобразователя, генератор импульсов, кнопка и блок защиты, усилитель является суммирующим усилителем, а выход управляемого ключа является выходом устройства, при этом разрешающие входы компараторов подключены к прямому выхо35 ду датчика наличия металла в валках и-й прокатной клети, информационные входы компэраторов — к его информационному выходу, а выходы компараторов соединены соответственно с первыми входами первой и второй схем И и соответственно через первый и второй инверторы — с первыми входа1722638

15

45 ключа 20 является выходом устройства pery50 лирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного стана, Датчик 2 наличия металла в валках и-й прокатной клети содержит двухпороговый компаратор 24, низкочастотный фильтр 25, 55 умножающее устройство 26. однопороговый компаратор 27, формирователь 28 импульсов, счетчик 29, схему И 30, линию 31 задержки и триггер 32. Входы двухпорогового компаратора 24 и низкочастотного фильтра

25 являются первым входом датчика 2, а ми первой и второй схем ИЛИ, вторые входы которых являются входами сигнала с прямого выхода датчика наличия металла в валках (п+2)-й прокатной клети, а вторые и третьи входы первой и второй схем И являются соответственно входами сигналов с инверсного выхода датчика наличия металла е валках (n+2)-й прокатной клети и с прямого выхода датчика наличия металла в валках (n+1)-й прокатной клети, причем выходы первой и второй схем И подсоединены соответственно к первым входам первого и второго триггеров, вторые входы которых подключены соответственно к выходам первой и второй схем ИЛИ, а выходы соединены соответственно с первыми входами третьей и четвертой схем И, вторыми входами подключенных к выходу генератора импульсов, к которому также подсоединен второй вход датчика наличия металла в валках п-й прокатной клети, причем выходы третьей и четвертой схем И соединены соответственно с информационными входами первого и второго счетчиков, входы установки. в нуль которых соединены с кнопкой, а выходы соответственно через первый и второй цифроаналоговый преобразователи — с входами суммирующего усилителя, выходом подключенного через блок защиты к второму входу управляемого ключа.

Данное устройство отличается от известного тем, что усилител ь я вляется суммирующим усилителем, а также введением второго инвертора, второй схемы ИЛИ, двух триггеров, четырех схем И, двух счетчиков, двух цифроаналоговых преобразователей, генератора импульсов, кнопки и блока защиты.

Введение совокупности перечисленных блоков позволяет корректировать натяже- . ние в межклетевом промежутке и-й и (и+.1)-й прокатных клетей и прекращать работу устройства при захвате заготовки валками (и+2)-й прокатной клети, что делает возможным применение предлагаемого устройства в многоклетевых прокатных станах при разных режимах их работы: транспортном, черновом или чистовом.

На чертеже приведена функциональная схема устройства регулирования натяжения в межклетевом.промежутке прокатного стана.

Устройство регулирования натяжения в .межклетевом и ром ежутке и рокатн ого стана содержит измеритель 1 тока якоря двигателя и-й прокатной клети (клеть не показана), датчик 2 наличия металла в валках и-й прокатной клети; два однопороговых компаратора 3 и 4, два инвертора 5 и 6, две схемы

ИЛИ 7 и 8, два триггера 9 и 10, четыре схемы

И 11 — 14, два счетчика 15 и 16, два цифроаналоговых преобразователя 17 и 18, суммирующий усилитель 19, управляемый ключ

20, блок 21 защиты, генератор 22 импульсов и кнопку 23, Выход измерителя 1 тока якоря двигателя п-й прокатной клети соединен с первым входом датчика 2 наличия металла в валках и-й прокатной клети, прямой выход которого соединен с разрешающими входами однопороговых компараторов 3 и 4, подключенных информационными входами к информационному выходу датчика 2. Вы- ходы компараторов 3 и 4 соединены соответственно с первыми входами схем И 11 и

12 и через инверторы 5 и 6 — с первыми входами схем ИЛИ 7 и 8, вторые входы которых являются входами сигнала с прямого выхода датчика наличия металла в валках

20 (и+2)-й прокатной клети (датчик и клеть не показаны).

Вторые входы схем 11 и 12 являются входами сигнала с инверсного выхода датчика наличия металла в валках (n+2)-й прокатной клети, а их третьи входы являются входами сигнала с прямого выхода датчика наличия металла в валках (п+1)-й прокатной клети (все эти датчики и клети не показаны).

Выходы схем И 11 и 12 подключены соответственно к первым входам триггеров 9 и 10, вторые входы которых соответственно соединвны с выходами схем ИЛИ 7 и 8, а выходы — с первыми входами схем И 13 и 14, подсоединенных вторыми входами к выходу генератора 22 импульсов, к которому также подключен второй вход датчика 2 наличия металла в валках клети.

Выходы схем И 13 и 14 соединены соответственно с информационными входами счетчиков 15 и 16„входы установки в нуль которых подключены к кнопке 23, а выходы подсоединены соответственно через цифроаналоговые преобразователи 17. и 18 к входам суммирующего усилителя 19, Выход суммирующего усилителя 19 подключен к первому входу управляемого ключа 20 напрямую, а к второму его входу— через блок 21 защиты. Выход управляемого

1722638 первый вход схемы И 30 — его вторым входом. Выход низкочастотного фильтра 25 соединен с первым входом умножающего устройства 26, второй вход которого. подключен к выходу счетчика 29, а выход — к входу однопорогового компаратора 27, являясь также информационным выходом датчика 2. Прямой выход двухпорогового компаратора 24 подключен через линию 31 задержки к первому входу триггера 32 и является прямым выходом датчика 2, а инверсный выход компаратора 24 является инверсным выходом датчика 2. Выход компаратора 27 соединен через формирователь 28 импул ьсов с вторым входом триггера

32, выход которого подключен к второму входу схемы И 30, соединенной выходом с информационным входом счетчика 29, вход установки в нуль которого подсоединен к инверсному выходу двухпорогового компаратора 24.

Блок 21 защиты состоит из двух однопороговых компараторов 33 и 34 и схемы ИЛИ

35. Входы компараторов 33 и 34 являются входом блока 21 защиты, а выходы соединены соответственно с входами .схемы ИЛИ

35, выход которой является выходом блока

21 защиты.

Назначение блоков, входящих в устройство регулирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного стана, следующее.

Измеритель 1 тока якоря двигателя и-й прокатной клети служит для получения сигнала, пропорционального току якоря прокатного электродвигателя, осуществляющего вращение валков прокатной клети (не показаны).

Датчик 2 наличия металла в валках и-й прокатной клети предназначен для выдачи сигнала с его информационного выхода и единичного сигнала с его прямого выхода в случае наличия заготовки в валках прокатной клети, в также для выдачи единичного сигнала с инверсного выхода датчика 2 при отсутствии заготовки.

Однопороговые компараторы 3 и 4 служат для оценки величины сигнала на информационном выходе. датчика 2 при наличии на их разрешающих входах единичного сигнала с прямого выхода датчика 2 по отношению к их пороговым напряжениям.

Пороговые напряжения 0з, 00 подбираются . при настройке устройства регулирования натяжения по критериям отсутствия недо пустимого натяжения, 0з=2,5 В и отсутствия недопустимого подпора, U4=3.5 В, Инверторы 5 и 6 предназначены для инвертирования сигналов с выхода компараторов 3 и 4, 10

15 12.

Схемы И 13 и 14 служат для пропуска16 в аналоговый сигнал.

30 Суммирующий усилитель 19 предназна35

55

45. Схемы ИЛИ 7 и 8 служат для передачи сигналов на вторые входы триггеров 9 и 10 соответственно с выходов инверторов 5 и 6 или с прямого выхода датчика наличия металла (и+2)-й прокатной клети.

Триггеры 9 и 10 предназначены для подачи разрешающих сигналов на первые входы схем И 13 и 14 при единичных уровнях на первых входах триггеров 9 и 10..

Схемы И 11 и 12 служат для пропускания сигналов с выходов однопороговых компараторов 3 и 4 соответственно на первые входы триггеров 9 и 10 при наличии сигналов на вторых и третьих входах схем И 11 и ния соответственно на информационные входы счетчиков 15 и 16 импульсов с выхода генератора 22 импульсов по разрешающим сигналам соответственно с выходов триггеров 9 и 10.

Счетчики 15 и 16 предназначены для подсчета импульсов, поступающих на их информационные входы.

Цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 17 и 18 служат для преобразования сигналов в двоичном коде. поступающих на их входы соответственно со счетчиков 15 и чен для суммирования сигналов, проходящих на его входы с цифроаналоговых преобразователей.17 и 18, и усиления сум-. марного сигнала.

Управляемый ключ 20 служит для пропускания сигнала с суммирующего усилителя

19 на регулятор скорости электродвигателя (n+1)-й клети прокатного стана (не показан) при отсутствии запрещающего сигнала с выхода блока 21 защиты.

Блок 21 защиты предназначен для подачи сигнала, запрещающего коррекцию скорости прокатного электродвигателя, в случае аварийного увеличения сигнала на выходе суммирующего усилителя 19 сверх допустимых пределов.

Генератор 22 импульсов служит для генерации импульсов частотой 1 кГц, Кнопка 23 служит для подключения к источнику постоянного напряжения 5В входов установки счетчиков 13 и 14 в нуль.

Двухпороговый компаратор24 предназначен для оценки величины выходного сигнала измерителя 1 тока якоря двигателя.п-й прокатной клети по отношению к заданным пороговым напряжениям. Большее порого-. вое напряжение U24g, при котором компаратор включается, и меньшее пороговое напряжения U24, при котором он выключается подбираются при настройке датчика

1722638

Выполнение блоков устройства регулирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного стана следующее, В качестве измерителя 1 тока якоря двигателя и-й прокатной клети использован датчик тока типа ДТ-2.

Однопороговые компараторы 3, 4, 27, 33 и 34 выполнены на микросхеме К554 СА, схемы ИЛИ 7, 8 и 35 выполнены на микросхеме К155 ЛЛ1, триггеры 9, 10 и 32 — в виде

RS-триггеров.на микросхемах К561 ТР2, схемы И 11, 12. 13, 14, 30 выполнены на микросхемах К155ЛИ1, счетчики 15, 16 и 29 — по схемам трехразрядного суммирующего счетчика, цифроаналоговые преобразователи 17 и 18 — на микросхемах 572 ПА1А, суммирующий усилитель 19 выполнен по схеме операционного усилителя К544УД2, управляемый ключ 30 — на микросхеме

КР590КН2, генератор.22 импульсов — в виде тактового генератора на микросхеме

КР127ГФ, двухпороговый компаратор 24 выполнен по схеме прецизионного триггера

Шмитта, низкочастотный фильтр 25 — Ro схеме фильтра нижних частот первого порядка, умножающее устройство выполнено в виде десятиразрядного преобразователя на микросхеме К572ПА1А, работающего в режиме умножения; а линия 31 задержки — на микросхеме 155АГЗ.

При подготовке устройства регулирования натяжения в межклетевом промежутке и-й и (и+1)-й клетей прокатного стана оператор подает на устройство регулирования, установленное у и-й клети, напряжение питания (источник и цепи питания не показаны). На однопороговые компараторы 3, 4, 27, 33 и 34 оператор подает пороговые напряжения Оз = 2 5 В, 04 = 3 5 В. Uzv = 3 В, U33 =+ 10 В, Оз4 = — 10 В, на двухпороговый компаратор 24 — пороговые напряжения

Ог4б > Ога > О, а на ЦАП 17 и 18 — опорные напряжения, равные соответственно — 15 В и + 15 В (источники, напряжений, входы опорных и пороговых напряжений и соответствующие цепи не показаны).

Затем оператор кратковременно нажимает кнопку 23, посылая тем самым сигнал на входы установки счетчиков.15 и 16 в нуль и обнуляя их. На выходах компараторов 3 и

4 нулевые сигналы и, следовательно, на выходах инверторов 5 и 6- единичные сигналы, которые, проходя соответственно через схемы ИЛИ 7 и 8 на вторые входы триггеров 9 и 10, переключают их в нулевое состояние.

Устройство подготовлено к работе.

Устройство регулирования натяжения в межклетевом промежутке и-й и (и+1)-й клетей прокатного стана работает следующим образом; наличия металла в валках прокатной клети из условия надежной индикации заготовки в валках прокатной клети.

Низкочастотный фильтр 25 предназна- чен для сглаживания выходного сигнала из- 5 мерителя 1 тока якоря двигателя и-й прокатной клети.

Умножающее устройство 26 служит для умножения сигнала, поступающего на его первый вход с выхода низкочастотного 10 фильтра 25, на сигнал, поступающий в виде двоичного кода с выхода счетчика 29.

Однопороговый компаратор 27 предназначен.для задания величины эталонного уровня напряжения, которая равна его по- 15 роговому напряжению. Величина порогового напряжения 027 подбирается при настройке датчика 2 и равна среднему сигналу измерителя 1 тока якоря двигателя и-й прокатной клети при наличии в ее валках 20 заготовки.

Формирователь 28 импульсов служит для формирования импульса по фронту сигнала, приходящего с выхода компаратора

27. . 25

Счетчик 29. предназначен для подсчета импульсов, поступающих на его информационный вход через схему И 30 с генератора

32 импульсов.

Схема И 30 служит для пропускания на 30 вход счетчика 29 импульсов с выхода генератора 22 импульсов по разрешающему сигналу с выхода триггера 32.

Линия 31 задержки предназначена для формирования с задержкой времени им- 35 пульса по фронту сигнала с прямого выхода комп а.ратора 24.

Задержка времени порядка 0,1 с выбра-. на из условия окончания переходного режима при захвате валками заготовки и работы 40 датчика 2 с установившимся значением сиг-. нала на выходе измерителя 1 тока якоря двигателя и-й прокатной клети.

Триггер 32 служит для подачи разрешающего сигнала на второй вход схемы И 30 45 при наличии сигнала на его первом входе.

Однопороговые компараторы 33 и 34 предназначены для оценки величины сигнала на выходе суммирующего усилителя 19 по отношению к их пороговым напряжени- 50 ям. Пороговые напряжения Озз- 10 В и Оз4 =

=-10 В подбираются изусловия базаварийной работы прокатного электродвигателя.

Схема ИЛИ 35 служит для пропускания сигнала с выходов компаратора 33 или ком- 55 паратора 34 на второй вход управляемого ключа 20, запрещая передачу корректирующего сигнала на регулятор скорости прокатного электродвигателя (и+1 -й клети.

1722638

45

При отсутствии заготовок в валках п-й прокатной клети выходной сигнал измерителя 1 тока якоря двигателя и-й прокатной клети(клеть не показана) близок к нулю, так как двигатель работает практически на холостом ходу, Этот небольшой, порядка 0,1

В, сигнал, сглаживаясь в низкочастотном фильтре 25, поступает на первый вход умножающего устройства 26 и вход двухпорогового компаратора 24. Так как поступающий сигнал меньше его большего порогового напряжения 024о, то на прямом выходе компаратора 24, а значит, и на прямом выходе датчика 2 сохраняется нулевой сигнал; а на

его инверсном выходе — единичный, Единичный сигнал поступает на вход установки счетчика 29 в нуль, обнуляя его. Генератор

22 импульсов постоянно посылает импульсы на входы схем И 13, 14 и 30, однако импульсы не проходят через эти схемы из-за отсутствия разрешающих сигналов с выходов соответственно триггеров 9„10 и 32.

Заготовки отсутствуют также в валках (л+1)й и (п+2)-й прокатных клетей, вследствие . чего на прямых выходах датчиков наличия металла в валках этих клетей, установленных на этих клетях и аналогичных датчику

2, сохраняется нулевой сигнал, а на их инверсных выходах — единичный сигнал (эти клети и датчики не показаны), Следовательно, на вторых входах схем И 11 и 12 присутствует единичный сигнал с инверсного выхода датчика наличия металла в валках (и+2)-й клети, а на вторых входах схем ИЛИ

7 и 8 присутствует нулевой сигнал с прямого выхода упомянутого датчика. На третьих входах схем И 11 и 12 присутствует нулевой сигнал с прямого выхода датчика наличия металла в валках (и+1)-й прокатной клети.

На входах и,выходах остальных блоков устройства — нулевые сигналы.

При захвате заготовки валками и-й прокатной клети ток якоря прокатного электродвигателя резко возрастает. Измеритель 1 тока якоря двигателя и-й прокатной клети вырабатывает сигнал, пропорциональный току якоря, при этом напряжение на выходе измерителя 1 также увеличивается. Сигнал с выхода измерителя 1 поступает на вход компаратора 25 и, сглаживаясь в низкочастотном фильтре 25, — на первый вход умножающего устройства 26.

В момент, когда напряжение на входе двухпорогового компаратора 24 становится равным его большему пороговому напряжению UQ46, компаратор 24 переключается, нэ его прямом выходе появляется единичный сигнал, свидетельствующий о захвате заготовки валками и-й прокатной клети. Этот единичный сигнал поступает на разрешаю5

40 щие входы однопороговых компараторов 3 и 4,разрешая их работу, однако на их выходах по-прежнему сохраняются нулевые сигналы из-за отсутствия сигнала на информационных входах компараторов 3 и

Одновременно с инверсного выхода двухпорогового компаратора 24 исчезает единичный сигнал и соответственно снимается обнуляющий сигнал с входа установки счетчика 29 в нуль. Счетчик 29 готов к записи, выходы его обнулены, значит,,на втором входе умножающего устройства 26 нулевой сигнал, поэтому на его выходе, а значит, и на информационном выходе датчика 2 также нулевой сигнал несмотря на . присутствие сигнала на первом входе умножающего устройства 26.

Единичный сигнал с прямого выхода компаратора 24 поступает также на вход линии 31 задержки, и по истечении времени порядка 0,1 с на выходе линии 31 задержки появляется импульс. поступающий на первый вход триггера 32 и переключающий его в единичное состояние, Разрешающий единичный сигнал.с выхода триггера 32 поступает на второй вход схемы И 30, разрешая прохождение импульсов с выхода генератора 22 на информационный вход счетчика 29.

Последний начинает считать эти поступающие импульсы и на его выходе появляется сигнал в двоичном коде, проходящий на второй вход умножающего устройства 26, на первом входе которого присутствует сигнал с выхода низкочастотного фильтра 25. На выходе умножающего устройства 26, а значит, и входе однопорогового компаратора

27 появляется сигнал, возрастающий по мере роста сигнала в двоичном коде на выходе счетчика 29.

В момент, когда напряжение на входе компаратора 27 достигает его порогового напряжения О у, т.е, эталонного уровня напряжения, заданного этим пороговым напряжением, компаратор 27 переключается, и на его выходе появляется единичный сигнал, поступающий на вход формирователя

28 импульсов. Формирователь 26 импульсов формирует по фронту этого. сигнала импульс, проходящий на второй вход триггера

32 и переключающий его в нулевое состояние. Разрешающий сигнал на втором входе схемы И 30 пропадает, прекращается. поступление импульсов на вход счетчика 29 и. соответственно, их подсчет. На выходе счетчика 29 и на втором входе устройства 26 фиксируется сигнал в двоичном коде, соответствующий эталонному уровню напряжения ЗВ на выходе умножающего устройства

1722638

26, а значит, и на информационном выходе датчика 2.

Таким образом, работа датчика 2 наличия металла в валках и-й прокатной клети при фиксации заготовки в валках этой клети заканчивается появлением единичного сигнала на прямом выходе датчика 2 и сигнала эталонного уровня на его информационном выходе при прокатке любых заготовок. Регулирование натяжения между п-й и (n+1)-й прокатными клетями начинается .после. захвата заготовки валками (и+))-й прокатной клети; о чем свидетельствует единичный сигнал с прямого выхода датчика наличия металла в (n+1)-й прокатной клети, появившийся на третьих входах схем И 11 и 12, В случае рассогласования. скоростей электродвигателей и-й и (и+1)-й клетей таким образом, что в межклетевом промежутке между ними возникает натяжение, .ток якоря электродвигателя и-й прокатной клети уменьшается. Уменьшается также величина напряжения на выходе измерителя 1 тока якоря двигателя и-й прокатной клети.

Уменьшающийся сигнал поступает, сгладившись в низкочастотном фильтре 25, на первый вход умножающего устройства 26, умножается в нем на ранее зафиксированный сигнал в двоичном коде, в результате чего уменьшившийся сигнал поступает на входы компараторов 3, 4 и 27. Как только этот сигнал уменьшится до величины, равной пороговому напряжению Оз=2,5В, последний срабатывает и на его выходе появляется единичный сигнал, проходящий на вход инвертора 5 и первый вход схемы И

11. На выходе инвертора 5 единичный сигнал пропадает, и тем самым снимается сигнал, устанавливающий триггер 9 в нулевое состояние. Единичный сигнал, поступивший на первый вход схемы И 11, проходит через нее, так как на втором и третьем ее входах также присутствуют единичные сигналы. Поступив на первый вход триггера 9, единичный сигнал переключает его в единичное состояние, в результате чего на первом входе схемы И 13 появляется единичный сигнал, разрешающий прохождение импульсов с выхода генератора 22 импульсов на информационный вход счетчика 15.

Последний начинает подсчет поступающих импульсов и на его выходе появляется сигнал в двоичном коде, проходящий на вход цифроаналогового преобразователя

17, в котором происходит преобразование его в аналоговый сигнал. Аналоговый сигнал с выхода преобразователя 17 поступает на вход суммирующего усилителя 19, где происходит его суммирование и усиление. Сиг10

20

35

50 нал с выхода суммирующего усилителя 19 проходит через управляе .ый ключ 20 на регулятор скорости электродвигателя (п 2)-й прокатной клети (не показана). В результаге этого скорость электродвигателя уменьшается,.натяжение между п-й и (и+1)-й прокатными клетями снижается и ток якоря электродвигателя и-й клети увеличивается.

Соответственно увеличивается выходной сигнал измерителя. 1 тока якоря, а также увеличивается сигнал на информационном выходе датчика 2 наличия металла в и-й прокатной клети, а значит, и на информационных входах компараторов 3 и 4. Как только величина этого сигнала становится больше порогового напряжения U3, компаратор 3 переключается и его выходной сигнал становится равным нулю. Соответственно исчезает единичный сигнал на первом входе триггера 9 и на входе инвертора 5. На выходе инвертора 5 при этом появляется единичный сигнал, который, пройдя через схемы

ИЛИ 7 на второй вход триггера 9, переключает его в нулевое состояние, в реэультате чего снимается разрешающий сигнал с первого входа схемы И 13, прекращается поступление импульсов с генератора 22 импульсов на информационный вход счетчика 15 и их подсчет, На выходе счетчика 15 зафиксирован сигнал в двоичном коде, а на выходах цифроаналогового преобразователя 17 и суммирующего усилителя 19 — аналоговые сигналы, соответствующие оптимальному соотношению скоростей прокатных электродвигателей и-й и (и+1)-й клетей прокатного стана. . Процесс коррекции натяжения между п-й и (и+1)-й клетями прокатного стана для случая появления натяжения между ними завершен.

В. случае рассогласования скоростей электродвигателей и-й и (и+1)-й клетей таким образом, что в межклетевом промежутке между ними возникает подпор, ток якоря электродвигателя и-й. прокатной клети увеличивается. Это вызывает увеличение напряжения. на выходе измерителя 1 тока якоря двигателя и-й прокатной клети;Увеличившийся сигнал, сгладившись в низкочастотном фильтре 25, поступает на первый вход умножающего устройства 26, где умножается на ранее зафиксированный на втором входе устройства 26 сигнал в двоичном коде. Результирующий сигнал с выхода устройства 26 поступает на входы компараторов 3, 4 и 27. Как только величина этого сигнала достигает порогового напряжения

04-3,5 В, компаратор 4 переключается и на его выходе появляется единичный сигнал, проходящий на вход инвертора 6 и на пер16

1722638

15 дующим образом

15 При захвате валками (n+2)-й прокатной клети заготовки на прямом выходе датчика

25 вый вход схемы И 12. На выходе инвертора

6 при этом единичный сигнал исчезает и тем самым снимется сигнал, поддерживающий триггер 10 в нулевом состоянии. Единичный сигнал, пришедший на первый вход схемы

И 12, проходит через нее. так как на других входах схемы И 12 также присутствуют единичные сигналы, Поступив на первый вход . триггера 10, единичный сигнал переключает его в единичное состояние, в результате чего на первом входе схемы И 14 появляется единичный сигнал, разрешающий прохождение импульсов с выхода генератора 22 импульсов на информационный вход счетчика 16, Счетчик 16 начинает считать поступающие импульсы и на его выходе появляется сигнал в двоичном коде, проходящий на вход цифроаналогового преобразователя

18, в котором происходит преобразование

его в аналоговый сигнал, Аналоговый сигнал с выхода преобразователя 18 поступает на вход суммирующего усилителя 19, где происходит его суммирование и усиление. Сигнал с выхода усилителя 19 проходит через управляемый ключ 20 на регулятор скорости электродвигателя (n+1)-й прокатной клети, в результате чего скорость электродвигателя возрастает, подпор между и-й и (n+1)-й прокатными клетями исчезает, Ток якоря электродвигателя и-й прокатной клети при этом уменьшается. Соответственно уменьшается выходной сигнал измерителя 1 тока якоря, также уменьшается сигнал на информационном выходе датчика 2 наличия металла в и-й прокатной клети, а значит, и на информационных входах компараторов 3 и 4. Как только величина этого сигнала уменьшится до порогового напряжения U4, компаратор

4 переключается, его выходной сигнал становится равным нулю. Соответственно исчезает единичный сигнал на первом входе триггера 10 и на входе инвертора 6. На выходе инвертора 6 при этом появляется единичный сигнал, который, прайдя через схему ИЛИ 8 на второй вход триггера 10, переключает его в нулевое состояние, в результате чего снимается разрешающий сиг.нал с первого входа схемы И 14, прекращается поступление импульсов с генератора 22 импульсов на .информационный вход счетчика 16 и их подсчет. На выходе счетчика 16 зафиксирован сигнал в двоичном коде, а на выходах цифроаналогового преобразователя 18 и суммирующего усилителя 19 — аналоговые сигналы, соотвегствующие оптимальному соотношению скоростей прокатных электродвигателей пй и (и+1)-й клетей прокатного стана.

Процесс коррекции натяжения между и-й и (n+1) -й клетями прокатного стана в случае появления подпора между ними закончен, Регулирование натяжения указанным образом осуществляется устройством до тех пор, пока заготовка не будет захвачена валками(п+2)-й прокатной клети. Коррекция натяжения между и-й и (n+1)-й клетями при этом станет затруднительной из-за влияния на нее (n+2)-й клети, поэтому устройство для регулирования натяжения между л-й и (n+1)й клетями отключается. Происходит это сленаличия металла этой клети появляется единичный сигнал, поступающий на вторые входы схем ИЛИ 7 и 8; пройдя которые единичный сигнал поступает на вторые входы триггеров 9 и 10, Последние переключаются при этом в нулевое состояние, запрещая соответственно поступление импульсов с выхода генератора 22 через схемы И 13 и 14 на информационные входы счетчиков 15 и

16. Процесс коррекции осуществляться не может. Одновременно исчезает единичный сигнал, поступающий с инверсного выхода датчика наличия металла (п+2)-й клети на вторые входы схем И 11 и 12, запрещая прохождение сигналов через эти схемы, что также делает невозможным процесс коррекции натяжения, В случае нарушения нормальной работы устройства. регулирование натяжения, когда сигнал на выходе суммирующего усилителя 19 начнет бесконтрольно возрастать или убывать и величина его достигнет. порогового напряжения Озз=+10В или Оз4=-10В, один иэ этих компараторов, пороговое напряжение которого будет достигнуто, срабатывает. На выходе его появится единичный сигнал, который, пройдя через схему ИЛИ

35 на второй вход управляемого ключа 20, отключает выход суммирующего усилителя

19 от регулятора скорости электродвигателя (и+1)-й клети прокатного стана, предотвра-. тив тем самым возможный аварийный режим.

При выбросе заготовки иэ валков п-й прокатной клети ток якоря прокатного электродвигателя уменьшается до величины тока холостого хода, соответственно уменьшается выходной сигнал измерителя

1 тока якоря прокатного электродвигателя и-й клети. Этот сигнал поступает на вход двухпорогового компаратора 24 и, сглаживаясь в низкочастотном фильтре 25, — на первый вход умножающего устройства 26.

Так как этот сигнал по величине меньше

1722638

18

Составитель А.Сергеев

Техред М.Моргентап

Редактор Н.Швыдкая

Корректор .С,Шевкун

Заказ 1018 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 меньшего порогового напряжения Uzp, то компаратор 24 срабатывает, íà его прямом выходе, а значит, и на прямом выходе датчика 2 наличия металла появляется нулевой сигнал, свидетельствующий о выбросе заго- 5 товки из валков и-й прокатной клети. При этом снимается единичный сигнал с разрешающих входов компараторов 3 и 4. На инверсном выходе компаратора 24 при выбросе заготовки из валков появляется 10 единичный сигнал, который поступает на : вход установки счетчика 29 в нуль, обнуляя его выходы. Устройство регулирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного стана находится в исходном 15 состоянии и готово к дальнейшей работе.

Данное устройство регулирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного стана в сравнении с прототипом имеет большую область применения, может рабо- 20 тать в любой клети многоклетевого прокатного стана. Такие устройства,,установленные во всех клетях многоклетевого прокатного стана, позволяют поддер-, .живать оптимальные натяжения на 25 протяжении всего прокатного стана, Формула изобретения

Устройство регулирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного ста-,ЗО на, содержащее измеритель тока якоря дви. гателя и-й прокатной клети, подключенный к. входу датчика наличия металла в валках и-й прокатной клети, два однопорогорых компаратора, усилитель, выход которого со- .35 единен с первым входом управляемого ключа, схему ИЛИ и инвертор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности регулирования натяжения в других меж- 40 клетевых промежутках, оно снабжено вторым инвертором, второй схемой ИЛИ, двумя триггерами, четырьмя схемами И, двумя счетчиками, генератором импульсов, двумя цифроаналоговыми преобразователями, кнопкой и блоком ззщигы, причем усилитель является суммирующим усилителем, а выход управляемого ключа является выходом устройства, при этом разрешающие входы компараторов подключены к прямому выходу датчика наличия металла в валках и-й прокатной клети, информационные входы компараторов — к его информационному выходу, а выходы компараторов соединены соответственно с первыми входами первой и второй схем И и соответственно через первый и второй инвертор — с перейми входами первой и второй схем

ИЛИ, вторые входы которых являются входами сигнала с прямого выхода датчика наличия металла в валках (п+2)-й прокатной клети, а вторые и третьи входы первой и второй схем И являются соответственно входами сигналов с инверсного выхода датчика наличия металла в валках (n+2)-й прокатной клети и с прямого выхода датчика наличия металла в валках (и+1)-й прокатной клети, причем выходы первой и второй схем

И подсоединены соответственно к первым входам первого и второго триггеров, вторые входы которых подключены соответственно к выходам первой и второй схем ИЛИ, а выходы соединены соответственно с первыми входами третьей и четвертой схем И, вторыми входами подключенных к выходу генератора импульсов, к которому также подсоединен второй вход датчика наличия металла в валках и-й прокатной клети, причем выходы третьей и четвертой схем И соединены соответственно. с информационными входами первого и второго счетчиков, входы установки в нуль которых соединены с кнопкой, а выходы — соответственно через первый и второй цифроаналоговые преобразователи — с входами суммирующего усилителя, выходом подключенного через блок защиты к второму входу управляемого ключа.