Цифровое устройство для регулирования соотношения скоростей клетей непрерывных прокатных станов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 оюз Советских

Социалистических

Республик

» 47032l (61) Дополнительное к авг. свид-ву ¹ 338277 (22) Заявлено 16.03.73 (21) 1893436/22-2 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.05.75. Ьюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 12.02.76 (51) М.Кл. В 21Ь 37!00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УД!х 621Л.076.5:

:621.771.065 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. М. Вейнгер, В. И. Загонов, В. В. Караман, В. П. Пьянков и В. П. Чудновский

Свердловское отделение Государственного проектного института

«Тяжпромэлектро проект» (71) Заявитель

1 (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СООТНОШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ КЛЕТЕЙ НЕПРЕРЫВНЫХ

ПРОКАТНЫХ СТАНОВ (1 .,".,:,;.:. ..., ""::;:,.

f) — частота, соответствующая скорости первой клети;

f,. — частота, соответствующая скорости

i-ой клети.

V,. = V(° (1+ 1(К; ), (1) и, f- = f) + Kl(,f,, (2) 1

Устройство может быть использовано для поддержания заданного соотношения скоростей клетей станов различного назначения— трубных, сортовых, листовых и т. п.

Известное по авт. св. № 33877 цифровое устройство обеспечивает поддержание соотношения линейных скоростей между отдельными клетями»о формуле где V,. — скорость 1-ой клети;

V< — скорость первой работающей клети;

К вЂ” коэффициент, связанный с общей вытяжкой в стане и задаваемый оператором одним командным органом для всего стана;

К, — коэффициент, учитывающий долю -ой клети в создании общей вытяжки стана.

Формула (1) в цифровой форме принимает вид где n,. — коэффициент, учитывающий отличие передаточных чисел силовых редукторов клетей стана от редуктора первой клети;

Известное устройство реализует уравнение (2). В его цифровых регуляторах клетей при нарушении соотношения скоростей но формуле (1) перестает выполняться равенство (2) и в цифровой форме возникает ситца T ошибки, который интегрируется в реверсивном счетчике — цифровом интеграторе. На выходе цифрового интегратора возникает в цифровой форме интегральная составляющая закона регулироваш1я.

После преобразования в аналоговую форму интегральная составляющая суммируется с пропорциональной составляющей, вырабатываемой аналоговым регулятором.

Однако сигнал ошибки в цифровой интегратор поступает не непрерывно, а через интервал времени, необходимый для выполнения логических операций в цифровом регуляторе. Зтот интервал времени представляет

25 собой период квантования по времени сигнала ошибки поддержания заданного соотношения скоростей. В течение этого времени цифровой регулятор пе реагирует на изменеш е соотношения скоростей двигателей клетей, ЗО что существенно ухудшает статические и ди470321

U,. : =j)+KK,)), (3) 50

65 — f)È;

1 и; )) i (4) 3 ! (ямнчс кнс сьо((ст(!а системы автомятическоГО РС(> ЛI)РОВЯНПЛ С:КОРОСГ!! В ЦЕ )ÎМ.

Предлагаемое устройство свободно от указанных недостатков, что достигается использованием цифрового регулятора нo авт, свнд.

М 338277 не (ля цели непосредственш>го вычисления интегральной составляющей ошибки поддержания заданного соотношения скоростей, как в известном решении, а в составе цифрового устройства, предназначенного для вычисления задания требуемой скорости данной клети.

Задание поступает в виде периодического нмпульснОГО сиГнял<1 со строГО фиксированной частотой длл ноддер>кання соотношения скоростей по формуле (1). Прн этом на вход сигнала обратной связи 1(o скорости цифрового регулятора подается не импульсный сигнал частоты f,, соответствующей фактической скорости клети от датчика скорости i-îй клети, а импульсный сип(ал частоты ;, соответствующей заданной скорости даннои клети.

Таким ооразом, в цифровом регуляторе проверяется выполнение равенства

))рнчем последовательность его работы полностью совпа Jl,ает с 01)HO>) ø(oé в;(вт, св.

М 338277.

Ня чертеже но!саЗана О Ioк-схе(!я нредл!Iгяемого цифрового устройства регулирования.

Цифровой регулятор 1 стана преобразует напряжение L),, соответствующее линейной скорости V первой работающей клети непрерывного стана, принятой за эталон, в две последовательности импульсов с частотами f и К/,-.

На входы цифрового регулятора 2 i-ой клети подаются импульсные сигналы с частотами 1) и !г ), двоичные числа, соответствующне «1», «и, » и «/,, », и нмпульснын сигнал частоты /,: соответству)ощей зада(шой скорости данной клети, т. е. скорости, при которой выполняетсл формула (1).

Формула (3) может бьггь приведена к вид

Импульсный сип(ал частоты f;:, представляет собой выходной снп(ал преобразователя напряжение-частота 3, на вход которого постолнно подается напря>кение в виде суммы двух составляющих

1 1

U, -)- k,kU, = — U и! и!

1с, входному напряженшо f, добавляетсл сип(ал коррекции Л U„,. поступающий с выхода цифрового регулятора 2, Величина н

Зо

4 знак сшналя ЛU„.. определяются отклонеt

I(I(pjh(фяктнческОГО значения чяс!Оты f, импульсного сигнала на выходе преобразователя 3 от значения частоты f), при котором выполняются равенства (3) н (4).

В реверсивном счет(нке 4 — цифровом интеграторе сраьчппзя)отся эталонный сигнал задания требуемой длл данной клети скорости частоты f",: и сигнал обратной связи 110 скорости от датчика 5 скорости данной клети частоты ) ;, Ъ

Разность частот илн фаз задашюй и фактической частот, зафиксированная в цифровом интеграторе, поступает в цифровом виде на вход преобразователя код-аналог 6 и преобразуется в сигнал постоянного тока, представляющий собой интегральную составляющую закона регулирования.

Время цикла вычисления сигнала коррекции М/„. в цифровом регуляторе представi ляет собой период квантования по времени сигнала коррекции и определяется требуемой точностью его вычисления, уровнем и диапазоном изменения заданной частоты f;:, O((o не сказывается на быстродействии системы регулирования в целом, так как быстродействие цифровой части ноддер>кания заданной скорости клети определяется только периодом квантования по времени сигнала, поступающего с выхода цифрового интегратора ня вход преобразователя код-аналог.

Максимальное значение периода квантовашгя этого сип(ала определяется минимальной частотой следования импульсов от датчика скорости, причем максимальное значение периода следования этих импульсов может быть обеспечено значительно ниже значения наименьшей постоянной времени аналоговой части системы регулирования. Таким образом, предлагаемая структура цифрового регулятора клети не накладывает ограничений на быстродействие системы регулирования в целом.

Предмет изобретения

Цифровое устройство для регулирования соотношения скоростей клетей непрерывных прокатных станов по авт. св. Хо 338277, отлачаюи4ееся тем, что, с целью повышения быстродействия цифровых регуляторов клетей н повышения точности поддержания заданного соотношения скоростей клетей непрерывного прокатного стана, в него введен преобразователь напряжение-частота, один из входов которого подключен к выходу цифрового регулятора каждой клети, два других — к задатчикам этало)шого напряжения и иапря>кения, пропорционального общей вытяжке стана и доли данной клети в создании общей вытяжки стана, а выход — к одному из входов цифрового интегратора, другой вход которого подключен к импульсному датчику скорости данной клети, а выход — к входу преобразователя код-аналог, 470321

Составители A. Павлов

Текред A. Камышиикова

Редактор Т. Юрчикова! (оррскгор Л. Денискииа

МОТ, Загорский филиал

Заказ ¹ 6393 Изд. № )520 Тираж 966 По гии иое

Ц!!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, Я(-35, Раушская иаб..:I. 4, 5