Устройство для регулирования межклетевых натяжений в непрерывном стане холодной прокатки

 

г.

И. . -"

14аа . Ь11 мь А

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сециалистических

Республик

Х АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. саид-ау (22) ЗаВЕЛЕиО280377 (21) 2465886/22-02 с присоедииеиием заявки Мо (23) Приоритет (51) М, Кл.г

В 21 В 37/06

ГОс7Аарстаекный аОмктет

СССР ао делаи изобретений к отарытка (53) УДК 621.771.23. .62-52 (088.8) Опубликовано 2509.79. бюллетень Н9 35

Дата опубликования описания 250979 (72) Авторы

H3O6POTOHH%

С. Н. Канаян, В. M. Колядич, A. Г, Инрер и И. В. Залеский (7() Зьявитэлб (54) УТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ИЕИ(ЛЕТЕВЫх

НАТйл<ЕНИИ В НЕПРЕРЫВНОМ СТАНЕ ХОЛОДНОЙ

П POKATKH

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, а именно к регулированию межклетевых натяжений полосы в непрерывных стан ах холодн ой прок ат ни .

Известно устройство, в котором регулируется величина межклетевого натяжения воздействием на изменение скорости валков прокатной клети с учетом жесткости прокатываемого материала (1) .

Н едост атк ом так or о т ехн ич ес к ог о решения является относительно узкий диапазон допустимого изменения скоростей приводов клетей. г

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, в котором для регулирования межклетевого натяжения используется воздействие на перемещение нажимного механизма последующей клети при отклонении величин натяжения от допустимых значений, причем компенсация пути торможения нажимного механизма обеспечивается смещением зоны нечувствительности в сторону нажимного механизма (2).

Это устро ."ство имеет эадатчик натяжения, блок «cFibl нечувствительностии, трехпозиционный релейный элемент, 5 систему управления приводом нажимного механизма прокатной клети, причем .выход эадатчика натяжения соед«нен с входом блока зоны нечувствительности, выход которо"o соединен с входом трехпозиционного релейного элемента, выход которого соединен с входом системы управления приводом нажимного механизма прокатной клети.

Недостатком этого устройства является то, что узел компенсации выбега нажимного механизма настраивается для определенного фиксированноzo значения коэффициента передачи стана по каналу воздействия на перемещение нажимного механизма. При изменении этого коэффициента точность регулирования натяже.лня ухудшается, так как коэффициент передачи стана

25 по каналу воздейст:ч. †:;" . перемещение нажимногo механизма нз:.еняеG oÿ. в широких пределах (пр .;мер. о з з-10 раэ), что влияет на качест:-зо процесса регулирования в сторон его ухудшения (в частности, повыаается частота

686795 включений привода и износ нажимного механизма .

Цель из обретени я — обеспечить требуемое качество регулирования натяжения, независимо от изменения коэффициента передачи стана, по каналу воздействия на перемещение нажимного механизма.

Это достигается тем, что сигнал с входа системы управления приводом нажимного механизма снимается в тот момент, когда возникшее отклонение натяжения, отработанное частично с момента включения нажимного механизма, может быть отработано полностью за счет пути, который пройдет нажимной механизм эа время торможения.

Для этого в устройство дополнительно введены запоминающий блок с управляющим входом, нуль-орган и два однополярных операционных усилителя, причем первые входы однопо- 20 лярных операционных усилителей через разделительные диоды, а также входы запоминающего блока и нуль-органа присоединены к выходу блока зоны нечувствительности, выход нуль- 25 органа присоединен к управляющему входу запоминающего блока, выход запоминающего блока через другие разделительные диоды присоединен ко вторым входам однополярных операцион- 3Q ных усилителей, а выход каждого операционного усилителя соединен с входом трехпоэиционного релейного элемента.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого устройства для одного межклетевого промежутка стана; на фиг.

2 — осциллограммы переходных процесCOB.

На>кимной механизм 1 приводится в движение приводным двигателем 2, управляемым через систему 3 управления приводом нажимного механизма.

Блок-схема содержит залатчик 4 натяжения, вход которого соединен с выходом измерителя 6 натяжения по- 48 лосы, а выход соединен с входом блока 6 зоны нечувствительности. Выход блока б зоны нечувствительности через разделительные диоды 7 соединен. с первыми входами однополярных опе- 50 рационных усилителей 8 и 9, а также со входами нуль-органа 10 и запоминающего блока 11. Выход последнего через, разделительные диоды 12 соединен со вторыми входами однополярных,щ операционных усилителей 8 и 9., а выход нуль-органа 10 соединен с уп-: равляющим входом запоминающего блока 11 °

Выходы однополярных операционных усилителей 8 и 9 через трехпоэиционный релейный элемент 13 соединены с входом системы 3 управления приводом нажимного механизма.

Фиг. 2 иллюстрирует процесс отра-. ботки предлагаемым устройством отклонения натяжения, равного 2,3 т, при трех различных значениях коэффициента передачи стана по каналу воздействия на перемещение нажимного механизма, для случая когда зона нечувствительности блока б близка к нулю. Устройство было настроено для значения коэффициента передачи стана, равного 18,3 т/мм (осциллограмма б ) . Осциллограмма а снята при коэффициенте, равном

11,4 т/мм, а осциллограмма в при коэффициенте, равном 30,4 т/мм.

Сравнение осциллограмм показывает, что во всех трех случаях отклонение натяжения было отработано с одинаковой точностью за одно включение нажимного механизма и без перерегулирования, с той разницей, что во втором и третьем случаях нажимной механизм оставался включенным большее и меньшее время и, соответственно, проходил больший и меньший путь, чем в первом случае.

Эк с пер имен ты были проведены н а модели устройства, собранной на аналоговой вычислительной машине ABK-2 °

На фиг. 1 и 2 введены также следующие обозначения: Т-фактическое натяжение; Т,>-установка натяжения;

ДТ-отклонение натяжения от установки; Ц и Я вЂ” соответственно, напряжения на выходах блока 6 зоны нечувствительности и запоми" ающего блока 11; Q — напряжение на выходе каждо-о из однополярных о,epaUèoíных усилителей 8 и 9; Чни — скорость перемещения нажимного механизма дБ — путь нажимного механизма 1.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства на примере отработки скачкообразного возмущения. Допустим, что натяжение полосы внезапно увеличилось на величину дТ „. В этом случае на выходе блока б зоны нечувствительности возникает сигнал

Ug > О, который через соответствующий диод поступает на первый вход однополярного операционного усилителя 9, а также — на вход запоминающего блока 11, В первый момент времени этот сигнал равен

g =Ц (t=+0) = Кбзн (ДТвозм -лТ ), где Кбэн — коэффициент передачи блока б зоны нечувствительности (включая также задатчик 4 и измеритель

5 натяжения); дТ вЂ” половина ширины зоны нечувствительности блока б.Одновременно на выходе эапоминающего блока 11 возникает (и запоминается) сигнал Ц, равный U1 (t.=+О) (в первый момент времени), который поступает на второй вход усилителя

9 с противоположным знаком (Ц» О) .

При .указанной полярности сигналов

Qg и Ц работает однополярный операционный усилитель 9, сигнал на выходе которого Uc = К,Ц -KgU<, где К4 и К вЂ” коэффициенты усиления

686795 уси. ителей 8 и 9 соответственно по первому и второму входам, причем д Sp

К = 1 +

1 I

ЬБт

aSp — путь нажимного механизма за время разгона;

ЬБт — путь нажимного механизма за

10 время торможения {выбег) .

Таким образом, в первый момент времени после возникновения ноэмущения, сигнал на выходе усилителя

9 будет равен d 5р А Яр 15 Яс (t=+0) =Ц (1+ — ) -U =Кбзн х

А$г 4 Ь,, х (ЬТвозм — Ь Тз) .

При этом сработает трехпозиционный релейный элемент 13 и привод 2 нажимного механизма 1 начнет pa3roняться (в направлении сближения вал- 20 ков), что повлечет 3а собой уменьшение натяжения полосы, т.е. начнется процесс отработки возмущения.

При этом сигнал U, на выходе блока 6 начнет уменьшаться, а вместе с 25 ним будет уменьшаться и сигнал Uc на выходе усилителя 9.

В момент, когда Uc станет близким к нулю, релейный элемент 10 вернется в нулевое состояние (отпускает ) 30 и привод нажимного механизма начнет торможение. От момента возникновения возмущения до момента отпускания релейного элемента нажимной механизм осуществлял процесс разгона и прошел путь ЬБр, вследствие чего натяжение полосы уменьшилось на величину

Кст ЬБр, где Кст — передаточный коэффициент стана по каналу воздействия на пере- 40 мещение нажимного механизма.

В момент . отпускания релейного элемента сигнал на выходе усилителя

9 практически равен нулю (Uc = О), а отклонение натяжения полосы равно

d Т =ьТвоэм — Кст ьБр и сигнал на выходе блока б

Ь =Кбзн (ЬТ-ЬТ ) =Кбзн (ЬТвозм-ЬТ вЂ”

-Кст d Sp) .

После отпускания релейного элемента нажимной механизм до полной ос- 50 тановки пройдет путь ь Бт, что вызовет дополнительное уменьшение натяжения на величину Кст ° с Бт. К моменту останонки привода нажимного механизма сигнал на выходе блока 6 будет равен 55

g =Кбзн (d Твоэм-ЬТ -Кст ьБр-Кст.ьБт) .

При принятых значениях коэффициентов усиления К и К по первому и второму входам усилителей 8 и 9 в момент отпускания релейного элемента 13 б0 имеет место следующее соотношение:

Qc=K (J -К () = (1+----) Кбэн (ьТвозма

4 1 Э - A S р

-ЬТз- Кст ь Sp) -1 Кбзн (ьТвозм-АТз)=0, После преобразованиз получаем

ЛТвозм-ЬТ -Кст (ьБр+ьЯт) = О, б5

Подставляя это соотношение в последующее выражение.для Q, получаем

Я =О, т.е. при выбранных значениях коэффициентов усиления по ныходам усилителя 9 сигнал на ныходе блока б к моменту остановки привода нажимного механизма будет равен нулю, независимо от величины коэффициента передачи стана Кст,.

При возникновении возмущения другого знака все рассуждения остаются в силе, а вместо усилителя 9 при этом будет работать усилитель 8. От сигнала Ц1 =О, срабатывает нуль-орган

10 и обнуляет запоминающий блок

11. Таким образом, если отношение пути разгона (ЬБр) к пути торможения (EST) нажимно. о механизма есть величина постоянная и нажимной механизм не выходит на установившуюся скорость при отработке возмущений, то любое отклонение натяжения отрабатынается за одно включение нажимного механизма без перерегулирования независимо от величины коэффициента передачи стана по каналу воздействия на перемещение нажимного механизма, т.е. при любых условиях прокатки.

Современные электромеханиче=кие нажимные механизмы удовлетворяют этим требованиям с достато ной точностью и в б зльшинстве случаев действующие возмущения в стане таковы, что нажимной мзханизм отрабатывает их, не. выходя на установившую -я скорость, Предл-гаемое изобретение п<>зноляет улучшить качество процесса регулирования натяжения, при одновременном уменьшении числа включений нажимных механизмов при изменении условий прокатки. формула изобретения устройство для регулирования межклетеных натяжений в непрерывном стане холодной прокатки, содержащее задатчик натяжен я, блок эоны нечувствительности, трехпозиционный релейный элемент, систему управления приводом нажимного механизма прокатной клети, причем выход задатчика натяжения соединен со входом блока зоны нечувствительности, выход которого соединен со входом трехпозиционного релейного элемента, выход которого ссединен со входом системы управления приводом нажимного механизма прокатной клети, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью получения требуемого качества регулирования натяжения Hpзависимо от изменения коэф" фициента передачи клети стана по каналу воздействия на перемешение нажимного механизма„ оно дополнитель686795 а т цНИИПИ чаказ 5598/9 Тираж 1034 Подписное

Филип ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 но содержит запсминазощий блок, нульорган, два однополярных операционных усилителя, диоды, причем выХод блока эоны нечувствительности соединен с первыми входами однополярных операционных усилителей через диоды раэлич- 5 ной полярности включения, со входои нуль-органа и со входом блока запофлинания, выход которого через диоды различной полярности включения соединен со вторыми входами однополяр- 30 ных операционных усилителей, выходы которых соединены со входом трехпоэиционного релейного элемента, а выход нуль-органа соединен к управляющему входу запоминающего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельстро СССР

9 564898, кл. В 21 В 37/06, 1975.

2 . Дружинин Н. Н. Непрерывный стан как объект автоматизации. М ., Металлургия, 1967. с. 211.