Устройство для регулирования натяжения полосы между клетями непрерывного стана холодной прокатки

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмх

Социалистических

Республик (iii743741 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 1 9.09.77 (21) 2523393/22-02

В 21 В 37/06 с присоединением заявки № йкудерстееииый комитет (23 ) Приоритетпо делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 30.06.80. Бюллетень ¹24 (53) УДК 621.771. .23:62-52 (088.8) Дата опубликования описания 30.06.80

Н. H. Дружинин, B. М. Колядич, A. Г. Мирер, С. Н. Канаян и И. В. Залесский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель если при этом нажимной механизм не вы- ходит на установившуюся скорость перемещения.

Однако в переходных режимах ускорения и замедления стана нажимной механизм может выйти на уровень ограничения по скорости перемещения. В этом случае при изменении коэффициента передачи стана, устройство не полностью отрабатывает отклонение натяжения за одно включение нажимного механизма. Это приводит к по. вторному включению нажимного механизма и, в конечном итоге, к ухудшению качества регулирования.

Цель изобретения — улучшение качества проката и увеличение долговечности нажимных механизмов в переменных условиях процесса прокатки и при работе нажимного механизма с выходом на установившуюся скорость перемещения.

Указанная цель достигается тем, что в устройс:тво для регулирования натяжения полосы между клетями непрерывного .тана холодной прокатки дополнительно

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, а именно к регулированию натяжений полосы в непрерывных станах холодной прокатки.

Известно устройство для регулирования

S натяжения полосы между клетями непрерывного стана холодной прокатки с воздействием на перемещение нажимного механизма последующей клети, содержащее .канал воздействия на систему управления то приводом нажимного механизма, включающий задатчик натяжения, блок зоны нечувствительности, разделительные диоды, запоминающее устройство, нудь-орган, два однополярных операционных усилителя и трех<5 позиционный релейный элемент, вход которого соединен с выходами однополярных операционных усилителей, а выход соединен со входом системы управления приводом нажимного механизма 11).

Это устройство обеспечивает полную оч работку любого возмущения за одно включение нажимного механизма независимо от величины коэффициента передачи стана, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ

ПОЛОСЫ МЕЖДУ КЛЕТЯМИ НЕПРЕРЫВНОГО

СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ

743741 жимного механизма 1. Первый выход двухпозиционного ключа 14 через запоминаюший блок 18 соединен со входом сумматора 19, второй выход двухпозиционного ключа 14 соединен с другим входом сумматора 19, третий вход которого соединен с выходом сумматора 13. Выход сумматора 19 через трехпозиционный релейный элемент 20 соединен со входом системы 3 управления приводом нажимного механизма. Выход релейного элемента

20 соединен со входом нуль-органа 21, выход которого соединен с управляющими входами интегратора 16 и запоминаюаего блока 18.

Введены спедуюшие обозначения: То— уставка натяжения, дT — отклонение натяжения от уставки, 0с- сигнал на выходе сумматора 13, О, — сигнал на выходе сумматора 19, 04 и lj+ сигHBJlbl на входах сумматора 19, Up — сигнал HB выходе трехпозиционного релейного элемента 20, 0 < — сигнал корректируюший (равен алгебраической сумме сигналов 0„ и 0 ), 6 — путь нажимного механизма, V — скорость перемещения нажимного механизма, 3, — сигнал на выходе датчика 17 скорости, U+ — сигнал на выходе интегратора 1 >,О> сигнал»а выход блока 15 зоны нечувствительности.

На осциллограмме а коэффициент передачи равен 2,8 т/мм, а на осциллограмме б — 3,7 т/мм, Как видно, в обоих случаях отклонение натяжения отрбаотано с одинаковой точностью за одно включение нажимного механизма. Осциллограммы сняты для случая, когда величина зоны нечувствительности блока 5 равно нулю. ч ус введены интегратор с управляющим входом, датчик скорости нажим«ого механизма, блок зоны нечувствительности, управляемый двухпозиционный ключ, запоминаюший блок с управляющим входом, два сумматора и нуль-орган, причем выходы однополярных операционных усилителей соединены со входами первого сумматора, выход которого соединен с первым входом второго сумматора и с управляюшим входом 1О управляемого двухпозиционного ключа, второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока зоны нечувствительности, первый выход его соединен со входом дополнительного запоминаюшего блока, 15 а второй выход — со вторым входом второго сумматора, третий вход которого соединен с выходом дополнительного запоминаюшего блока, а выход — со входом трехпозиционного релейного элемента, вы- gp ход которого соединен с управляюшими входами дополнительного запоминаюшего блока и интегратора, выход которого соединен со входом дополнительного блока зоны нечувствительности, а вход — с выхо- 2S дом датчика скорости, вход которого соединен с выходом двигателя.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 осциллограммы переходных процессов при 30 отработке предлагаемым устройством отклонения натяжения равного 2, 3 для двух значений коэффициента передачи стана, при которых нажимной механизм выходил на установившуюся скорость, перемешения и находился на этой скорости соответ ственно 1,4 и 1,0 с, Нажимной механизм 1 устройства приводится в движение двигателем 2, управляемым системой 3 управления приводом

40 нажимного механизма. Схема содержит канал воздействия на систему управления приводом нажимного механизма,. включаюший задатчик 4 натяжения, блок 5 зоны

45 нечувствительности, две пары разделительных диодов 6 и 7, запоминаюший блок 8, нуль-орган 9, два однополярных операционных усилителя 10 и 11. Вход задатчика 4 соединен с выходом измерителя 12 натяжения, а выходы операционных усили50 телей 10 и 11 соединены со входами сумматора 13. Выход сумматора 13 соединен с управляюшим входом управляемого двухпозиционного ключа 14. Вход двух55 позиционного ключа 14 через блок 15 зоны нечувствительности соединен с выходом интегратора 16. Вход последнего соединен с выходом датчика 17 скорости наУстройство работает следуюшим образом.

Допустим, что натяжение полосы изменилось на величину дТко „, > для отработ» ки которого нажимному механизму необходимо пройти путь, равный аЬО . Кроме того„предположим, что нажимной механизм выходит при этом на установившуюся скорость перемешения (уровень ограничения по скорости перемешения). Б этом случае путь hS < МОжнО разлОжить HB три слагаемых. где бару - путь который проходит нажимной механизм за время разгона до установившейся скорости;

А ту- путь который проходит нажимной механизм за время тормо74374 где так как

U U /t =U =К„ Ь, жения от установившейся скорости до нуля; — путь который проходит нажимУс ной механизм за время перемещения не установившейся 5 скорос ти.

При возникновении а б „, на выходе сумматора 13 появляется сигнал Uä,êî торый через сумматор 19 поступает на вход трехпоэиционного релейного элемента 20. Последний включается, и начинается процесс отработки возмущения. Момент отключения трехпозиционного релейного элемента 20, при отсутствии корректирующего узла наступает тогда, когда U !

5 равный нулю. При этом будет отработана

/ часть возмущения равная g Т

ВозМ 6 Spy.

+ в, . р так, как коэффициенРу СУ 20 ты усиления однополярных операционных усилителей 10 и 11 выбраны следующим обрезом: по входу запоминающего блока коэффициент усиления равен 1, а по входу л ру ьпу прямой полярности он равен

4S ту

К моменту отключения, в этом случае, нажимной механизм проходит путь равный дВе. Деяее, еа время тор

Ь 3 еу

b, РУ+ ту можения нежимной механизм проходит до- 5О полнительно путь 6S>>. Нетрудно заметить, что суммарный путь, пройденный нежимными винтами меньше пути ), необходимо для полной отработки 4Т

bS +h+ту а о, +д о

РУ тУ

После преобразований получаем ьЗРУ

a G -фЪ + +svс

РУ У а р +

Йля того, чтобы нежимной механизм про- 4О шел полный путь алло, необходимо, чтобы до момента отключения он прошел дополнительно путь равный д ет де ." д ая

Ру .ру а в еде а те две„аде т ъа

Йля этого введен корректирующий узел.

Сигнал воздействия на трехпоэиционный

50 релейный элемент 20 в этом случае формируется иэ суммы двух сигналов

О= Uñ+ Нк

J о 55 где К и К вЂ” коэффициенты усиления сумматора 19, соответственно

2 по входам О „и U <, 1 6

При появлении на выходе сумматора

13 сигнала lJ двухпозиционный ключ 14 принимает позицию 1, а релейный элемент

20 включается и нажимной механизм 1 начинает разгоняться. На выходе датчика

17 скорости появляется сигнал 3Х пропорциональный скорости перемещения нажимиого механизма 1, На .выходе интегратора

16 возникает сигнал U пропорциональный пути, пройденного нажимным механизмом с начала разгона. Величина эоны нечувствительности блока 15 соответствует

А ру . Как только нажимной механизм 1 выходит на установившуюся скорость, сигнал LJ на выходе интегратора 16 превы$ шает величину зоны нечувствительности блока 15, и на вход запоминающего блока

18 через двухпоэиционный ключ 14 поступает сигнал U пропорциональный ь Ъ„

Запоминающий блок начинает копить сигнал, поступающий на его вход, и, начиная с этого момента, появляется корректирующий сигнал U, К огда о тра бо тана часть

Г возмущения равная еТ „„сигнал О становится равным нулю, однако сигнал О у на входе репейного элемента 20 еше не равен нулю, так как О р О.

От сигнала U=O срабатывает двухпозициониый ключ 14, и принимает позицию

2. На выходе запоминающего блока 18 есть сигнал U равный сигналу 05„в момент срабатывания ключа 14. Сигнал

0 поступает на один из входов сумматора 19, на другой вход которого теперь подается сигнал О „= U 2 с противоположным знаком. Коэффициенты усиления. сумматора 19 равны: по входу U< К,,=1; по

A,Spy входу К

Э ту 5Ру +Sру+ ту

Таким обрезом сигнал Ц равен

gSp1

ОГНЕ А 2аЪ „+ЬЬ.„

Сигнал 03 продолжает расти, так как нажимной механизм 1 продолжает перемещаться на установившейся скорости. Под воздействием сигнала U р нажимной механизм до момента отключения дополнительЬЭ-ру но проходит путь =О

U =U-U -О а т

Ру

7 74374 где 5 — момент срабатывания двухпозиг ционного ключа 1 4

К г, — коэффициент пропорциональности; то U становится равным нулю тогда, когда 0 попучает дополнительное приращение равное (0 +гл (u =u - О, " "" — u, S™ О, 4 6Ъру+ЬЪ ), ЬЯру+ hS,,)

При 0 „.= 0 U> становится равным нулю, релейный элемент 20 отключается (U > = О), нажимной механизм 1 тормозится. От сиг-15 нала 0> = 0 срабатывает нуль-орган 21, и обнуляет интегратор 16 и запоминающий блок 18.

Предлагаемое устройство повышает качество регулирования натяжения за счет 20 того, что любое возмущение при различных условиях прокатки отрабатывается за одно включение нажимного механизма, при работе последнего с ограничением скорости. Это кроме того позволяет существенно увеличить долговечность нажимных механизмов.

Как показывают исследования, проведенные на действу1ощем стане, предлагаемое устройство, существенно уменьшает число включений нажимного механизма.

В переходных режимах ускорения и замедления стана число срабатываний сокращается в 4-5 раз.

В результате этого на 20% увеличивается долговечность нажимных механизмов.

Фор мула изобре те ния

Устройство для регулирования натяжения полосы между клетями непрерывного стана холодной прокатки, содержащее двигатель нажимного механизма, систему уп- 45 равления приводом нажимного механизма, включающий измеритель натяжения, задетчик натяжения, блок зоны нечувствительности, разделительные диоды, запоминающее устройство, нуль-орган, однополярные 5О операционные усилители, трехпозиционный релейный элемент, выход которого присоединен ко входу системы управления приводом нажимного механизма, выход которой соединен со входом двигателя нажимного механизма, выход измерителя натяжения соединея со входом задатчика натяжения, выход которого соединен со входом зоны нечувствительности, выход которого соединен через разделительные диоды с первыми входами однополярных усилителей, вторые входы которых через разделительные диоды соединены с выходом запоминающего блока, первый вход которого соединен с выходом нуль-органа и второй erо вход и вход нуль-органа соединены с выходом блока зоны не чувствительности, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью улучшения качества проката и увеличения долговечности нажимных механизмов в переменных условиях процесса прокатки и при работе нажимного механизма с выходом на установившуюся скорость перемещения, в него дополнительно введены интегратора с управляющим входом, датчик скорости нажимного механизма, блок зоны нечувствительности, управляемый двухпозиционный ключ, запоминающий блок с управляющим входом, два сумматора и нуль-орган, причем выходы однополярных операционных усилителей соединены со входами первого сумматора, выход которого соединен с первым входом второго сумматора и с управляющим входом управляемого двухпозиционного ключа, второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока зоны нечувствительности, первый выход его соединен со входом дополнительного запоминающего блока, а второй выход — со вторым входом второго сумматора, третий вход которого соединен с выходом дополнительного запоминающего блока, а выход — со axonqM трехпозиционного релейного элемента, выход которого соединен с управляющими входами дополнительного запоминающего блока и интегратора, выход которого соединен со входом дополнительного блока зоны нечувствительности, а вход — c выходом датчика скорости, вход которого соединен с выходом двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке И. 2465886, кл. В 21 B 37/06, 1977.