Устройство для компенсацииэксцентриситета валков при abto- матическом регулировании толщиныпрокатываемой полосы

 

и 11 8I 8691

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04,04.79 (21) 2745664/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 07.04.81 (51) М. Кл.з

В 21В 37/02

Государственный комитет (53) УДК 621.771.01 (088 8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. И. Кутовой, И. А. Опрышко, И. В. Кохан, Н.

В. Л. Плус, П. С. Гринчук, В. Е. Сергеев, Е. В. Л ский и П. П. Гага ин вам

:-:,- С„: а,, ы У; 1 1 . Ясинская, оЯдоИ аа1ей и д,...:,„.„» ).

) 4 . ° - . - .,у;1

P « 4, Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КП СД, и Ново-Краматорский машиностроительный завод " "-"" "": (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ

ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА ВАЛКОВ ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОМ

РЕГУЛИРОВАНИИ ТОЛЩИНЫ ПРОКАТЫВАЕМОЙ

ПОЛОСЫ

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к устройствам автоматического регулирования толщины прокатываемой полосы в широкополосных станах горячей прокатки. 5

Наиболее близким по технической сущ-. ности к заявленному техническому решению является способ автоматического управления прокатным станом, в котором описано устройство для компенсации экс- 1р центриситета валков, содержащее измеритель усилия прокатки и первый сумматор (1).

Однако в этом устройстве для эффективного подавления составляющей отклонения 15 усилия, обусловленной эксцентр иситетом ,валков, необходим интегратор с большой постоянной времени, что приводит к увеличению динамической погрешности регуляторов толщины отдельных клетей, снижающей точность регулирования толщины.

Целью изобретения является повышение точности регулирования толщины прокатываемой полосы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для компенсации эксцентриснтета валков при автоматическом регулировании толщины прокатываемой полосы, содержащее измеритель усилия прокатки и первый сумматор, дополнительно содержит первую следящую систему, содержащую второй сумматор и первый интегратор, охваченные отрицательной обратной связью, первый источник опорного напряжения, дифференцирующий блок, ключ, два блока определения модуль-функции, вторую следящую систему, содержащую третий сумматор и второй интегратор, охваченные отрицательной обратной связью, четвертый сумматор, компаратор, первый элемент задержки, измеритель скорости нажимного винта, двухпозиционный компаратор, второй и третий источники опорного напряжения, перекидной ключ, третий блок определения модуль-функции, второй элемент задержки, пороговый элемент и третий интегратор, причем выход измерителя усилия прокатки соединен с входом второго сумматора первой следящей системы, выход которого соединен с входом дифференцирующего блока, с входом второго блока определения модуль-функции и с первым входом первого интегратора, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, выход дифференцирующего блока соединен с первым входом ключа, выход которого соединен с входом первого блока определения модуль-функции, выход перво818691

ro блока определения модуль-функции соединен с первым входом третьего сумматора второй следящей системы, выход которого соединен с входом второго интегратора второй следящей системы, выход второго интегратора второй следящей системы соединен с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого и второй вход третьего сумматора соединены с выходом первого источника опорного напряжения, выход четвертого сумматора соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом второго блока определения модуль-функции, выход компаратора соединен со вторым входом первого интегратора первой следящей системы и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом ключа, выход измерителя скорости нажимного винта соединен с входом двухпозиционного компаратора, выход которого соединен с первым входом перекидного ключа, второй и третий входы перекидного ключа соединены соответственно с выходом второго и третьего источников опорного напряжения, выход перекидного ключа соединен с первым входом третьего интегратора и с входом третьего блока определения модуль-функции, выход которого соединен с входом порогового элемента, выход порогового элемента соединен с вторым входом третьего интегратора и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом третьего интегратора, выход третьего интегратора соединен с вторым входом первого сумматора.

Введение в устройство перечисленных элементов и связей между ними обеспечивает повышение точности регулирования толщины за счет задания с помощью источника опорного напряжения зоны нечувствительности к отклонению усилия, вызванному эксцентриситетом валков. В дальнейшем с помощью цепи: дифференцирующий блок — ключ — блок определения модульфункции — вторая следящая система— сумматор выделяется и усредняется составляющая усилия, обусловленная эксцентриситетом валков и уточняется зона нечувствительности, что и приводит к повышению точности регулирования.

Введение в устройство таких функциональных элементов, как измеритель скорости нажимного винта, двухпозиционной компаратор, второй и третий источники опорного напряжения, перекидной ключ, третий блок определения модуль-функции, третий интегратор, пороговый элемент и второй элемент задержки и связей между ними обеспечивает определение направления движения нажимных винтов при регулировании толщины и устраняет недокомпенсацию отклонения толщины.

1О

25 зо

-1O

На чертеже изображена функциональная схема устройства для компенсации эксцентриситета валков при автоматическом регулировании толщины прокатываемой полосы.

Устройство для компенсации эксцентриситета валков при автоматическом регулировании толщины прокатываемой полосы содержит измеритель 1 усилия прокатки, второй сумматор 2, первый интегратор 3, первый сумматор 4, первый источник 5 опорного напряжения, дифференцирующий блок 6, ключ 7, первый блок 8 определения модуль-функции, третий сумматор 9, второй интегратор 10, четвертый сумматор 11, компаратор 12, первый элемент 13 задержки на включение второй блок 14 определения модуль-функции, второй источник 15 опорного напряжения, третий блок 16 определения модуль-функции, пороговый элемент 17, измеритель 18 скорости нажимного винта, двухпозиционный компаратор 19, перекидной ключ 20, второй элемент 21 задержки, третий источник 22 опорного напряжения, третий интегратор 23, причем выход измерителя 1 усилия соединен с входом второго сумматора 2, выход которого соединен с входом дифференцнрующего блока 6, с входом второго блока 14 определения модуль-функции и с первым входом первого интегратора 3, выход которого соедине» с первым входом первого сумматора

4. Выход дифференцирующего блока 6 соединен с первым входом ключа 7, выход которого соединен с входом первого блока

8 определения модуль-функции, выход первого блока 8 определения модуль-функции соединен с первым входом третьего сумматора 9, выход которого соединен с входом ,второго интегратора 10, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора 11, второй вход которого и второй вход третьего сумматора 9 соединен с выходом первого источника 5 опорного напряжения. Второй сумматор 2 и первый интегратор 3 охвачены отрицательной обратной связью, третий сумматор 9 и второй интегратор 10 также схвачены отрицательной обратной связью. Выход четвертого сумматора 11 соединен с первым входом компаратора 12, второй вход которого соединен с выходом второго блока 14 определения модуль-функции. Выход компаратора 12 соединен с вторым входом первого интегратора 3 и с входом первого элемента 13 задержки, выход которого соединен с вторым входам ключа 7. Выход измерителя 18 скорости нажимного винта соед»нен со входом двухпозиционного компаратора 19, выход которого соединен с первым входом перекидного ключа 20. Второй и третий входы перекидного кл.оча 20 соединены соответственно с выходами второго и третьего источников 15 и 22 опорного напряжения, выход перекидного ключа 20 соединен с »ер818691

65 вым входом третьего интегратора 23 и с входом третьего блока 16 определения модуль-функции, выход которого соединен с входом порогового элемента 17. Выход порогового элемента 17 соединен с вторым входом третьего интегратора 23 и с входом второго элемента 21 задержки, выход которого соединен с третьим входом третьего интегратора 23, выход третьего интегратора 23 соединен с вторым входом первого сумматора 4.

Устройство работает следующим образом, Сигнал, соответствующий отклонению усилия прокатки, измеряемому измерителем 1 усилия, поступает на первую следящую систему. Интегратор 3 может работать в режимах «Интегрирование» и «Память» в зависимости от соотношения между зоной нечувствительности, определяющейся исходя из величины эксцентриситета валков, и сигналом с выхода второго сумматора 2, соответствующим отклонению усилия прокатки. Выходной сигнал первой следящей системы через первый сумматор 4 поступает на исполнительные механизмы. Зона нечувствительности первоначально устанавливается (априорно) первым источником 5 опорного напряжения. Е процессе работы устройства из выходного сигнала второго сумматора 2, соответсгвующего текущему отклонению усилия прокатки от запомненного интегратором 3 значения, выделяется составляющая, обусловленная эксцентриситетом валков, путем дифференцирования этого сигнала и определения его модуль-функции блоками 6 и 8. Затем эта составляющая поступает на первый вход третьего сумматора 9, на второй вход которого поступает величина опорного напряжения, равная первоначально установленной зоне нечувствительности, но с обратным знаком. Вторая следящая система, состоящая из третьего сумматора 9 и второго интегратора 10 с большой постоянной времени совместно с четвертым сумматором 11 осуществляет усреднение и сглаживание сигнала, обусловленного эксцентриситетом валков, и замену им первоначально заданной зоны нечувствительности. Компаратор

12 сравнивает модуль-функцию сигнала отклонения усилия с зоной нечувствительности и в случае превышения его устанавливает первый интегратор 3 в режим «Интегрирование», в противном случае — в режим «Память». Зона нечувствительности определяется только при режиме «Интегрирование» первого интегратора 3 с выдержкой на переходный процесс, что достигается с помощью ключа 7 и первого элемента

13 задержки.

Поправка, учитывающая направление движения нажимных механизмов в процессе регулирования толщины и устраняющая недокомпесацию отклонения толщины, определяется следующим образом. Сигнал, соответствующий направлению и скорости движения винтов с измерителя 18 скорости поступает на двухпозиционный компаратор 19, который управляет работой перекидного ключа 20. В зависимости от направления движения нажимных винтов перекидной ключ 20 подключает к входу третьего интегратора 23, используемого в качестве элемента памяти, положительное или отрицательное напряжение с второго и третьего источников 15 и 22 опорного напряжения, определяющее поправку и равное половине априорно заданной зоны нечувствительности. Это же напряжение поступает на вход последовательно соединенных третьего блока 16 определения модуль-функции и порогового элемента 17. Выход порогового элемента 17 устанавливает при наличии входного напряжения третий интегратор 23 в режим

«Интегрирование» и с выдержкой времени в режим «Память». Выходной сигнал интегратора 23 суммируется с выходным сигналом первой следящей системы в первом сумматоре 4.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность регулирования толщины за счет уменьшения динамической погрешности при одновременном уменьшении числа включений нажимных механизмов, что приводит к сокращению расхода электроэнергии, увеличению времени безотказной работы нажимных механизмов и увеличению срока их службы.

Предлагаемый экономический эффект составит 75 тыс. руб. в год от внедрения на одном прокатном стане.

Формула изобретения

Устройство для компенсации эксцентриситета валков при автоматическом регулировании толщины прокатываемой полосы, содержащее измеритель усилия прокатки и первый сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования толщины, оно дополнительно содержит первую следящую систему, содержащую второй сумматор и первый интегратор, охваченные отрицательной обратной связью, первый источник опорного напряжения, дифференцирующий блок, ключ, два блока определения модуль-функции, вторую следящую систему, содержащую третий сумматор и второй интегратор, охваченные отрицательной обратной связью, четвертый сумматор, компаратор, первый элемент задержки, измеритель скорости нажимного винта, двухпозиционный компаратор, второй и третий источники опорного напряжения, перекидной ключ, третий блок определения модуль-функции, второй элемент задержки, пороговый элемент и третий интегратор, причем выход измерителя усилия прокатки соединен с входом второго сумматора первой следящей системы, выход которого соединен с входом диффе818691

Составитель В. Авакова

Техред И. Пенчко

Корректор О. Тюрина

Редактор Дайч

Заказ 1007/2 Изд. № 351 Тираж 889 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, по. Сапунова, 2 ренцирующего блока, с входом второго блока определения модуль-функции и с первым входом первого интегратора, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, выход дифференцирующего 5 блока соединен с первым входом ключа, выход которого соединен с входом первого блока определения модуль-функции, выход первого блока определения модуль-функции соединен с первым входом третьего 10 сумматора второй следящей системы, выход которого соединен с входом второго интегратора второй следящей системы, выход второго интегратора второй следящей системы соединен с первым входом четвертого 15 сумматора, второй вход которого и второй вход третьего сумматора соединены с выходом первого источника опорного напряжения, выход четвертого сумматора соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом второго блока определения модуль-функции, выход компаратора соединен с вторым входом первого интегратора первой следящей системы и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом ключа, выход измерителя скорости нажимного винта соединен с входом двухпозиционного компаратора, выход которого соединен с первым входом перекидного ключа, второй и третий входы перекидного ключа соединены соответственно с выходом второго и третьего источников опорного напряжения, выход перекидного ключа соединен с первым входом третьего интегратора и с входом третьего блока определения модуль-функции, выход которого соединен с входом порогового элемента, выход порогового элемента соединен с вторым входом третьего интегратора и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом третьего интегратора, выход третьего интегратора соединен с вторым входом первого сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1131137, кл. В 21В 37/00, 1974.