Устройство для регулирования натяжения полосы

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1,854482 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 240579 (21) 2769263/22-02 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 1508.81. Бюллетень 89 30

Дата опубликования описания 180881 р )м. кл.

В 21 В 37/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (З) УДК 621. 771. . 01 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Е.Д. Каратеев и И.В. Фишкин

Всесоюзный научно-исследовательский институ г автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ

ПОЛОСЫ

Изобретение относится к прокатке, преимущественно к контрольным и регулирующим устройствам, и может быть использовано для автоматического регулирования величины межклетевых натяжений на непрерывных прокатных станах.

Известно устройство ограничения межклетевых натяжений полосы на непрерывном прокатном стане, содержащее измеритель натяжения, задатчик натяжения, элементы сравнения и регулятор скорости главного привода клети (1 ).

Недостаток этого устройства со- 15 стоит в отсутствии учета изменения технологических параметров прокатки, влияющих на величину межклетевого натяжения (изменения скорости смежной и регулируемой клетей, изменения 20 натяжения в смежном промежутке, изменения раствора валков), что снижает точность регулирования натяжения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее измеритель и задатчик натяжения, блок сравнения, первый блок интегрирования, сумматор, блок формирования сигнала, пропорционального 30 изменению технологических параметров прокатки, и регулятор скорости главного привода, причем выходы измерителя натяжения и задатчика натяжения соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход первого блока интегрирования соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока-формирования сигнала, про. порционального изменению технологических параметров прокатки (2 J. недостатком устройства является то, что при изменении начальных координат иэмерейия контролируемых технологических параметров при ручной перестройке стана не обеспечивается инвариантность регулируемого натяжения относительно этих возмущений за счет коррекции скорости регулируемой клети. Кроме того, возможны броски скорости регулируемой клети. Все это не позволяет испольэовать при регулировании натяжения полосы коррекции скорости по всем основным возмущениям с оптимальными коэффициентами передачи, что снижает ! точность и быстродействие устройства в целом.

854482

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия регулирования натяжения полосы.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее измеритель и эадатчик натяжени, блок сравнения, первый блок интегрирования, сумматор, блок формирования сигнала, пропорционального изменению технологических параметров прокатки, и регулятор скорости главного привода, причем выходы измерителя натяжения и задатчика натяжения соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход первого блока интегрирования соединен с первым входом сумматора, второй вход 15 которого соединен с выходом блока формирования сигнала, пропорционального изменению технологических параметров прокатки, дополнительно содержит нуль-орган, реле управления {) с двумя замыкающими и двумя размыкающими контактами и второй блок интегрирования, причем выход блока сравнения соединен через первый размыкающий контакт Реле управления со входом д5 первого блока интегрирования и через первый замыкающий контакт того же реле — со входом второго блока интегрирования, вход первого блока интегрирования через второй замыкающий контакт реле управления соединен с выходом сумматора, выход которого через второй размыкающий контакт реле управления соединен со входом второго блока интегрирования, выход сумматора соединен также через нульорган со входом реле управления, выход второго блока интегрирования соединен с третьим входом сумматора и со входом регулятора скорости клети.

На чертеже изображена блок-схема 40 устройства для регулирования натяжения полосы.

Устройство содержит измеритель 1 натяжения и задатчик 2 натяжения полосы, соединенные соответственно с 45 первым и вторым входом блока 3 сравнения, выход которого соединен через первый размыкающий контакт 1 реле управления (РУ) со входом первого блока 4 интегрирования, выход которого соединен с первым входом сумматора 5, Выход блока б формирования сигнала, пропорционального изменению технологических параметров прокатки, соединен со вторым входом сумматора, выход которого соединен со вхо- 55 дом нуль-органа 7, через второй размыкающий контакт 3 РУ со входом второго блока 8 интегрирования и через второй замыкающий контакт 2 Ру со входом блока 4 интегрирования. Выход д второго блока 8 интегрирования соединен со входом регулятора 9 скорости клети и третьим входом сумматора 5.

Выход блока 3 сравнения через первый замыкающий контакт 4 Ру соединен со у входом второго блока 8 интегрирования. Вход РУ соединен с выходом нульоргана 7.

Устройство работает следующим образом.

При выходе полосы в промежуток в измерителе 1 натяжения полосы формируется сигнал, пропорциональный натяжению полосы в промежутке. Этот сигнал поступает на первый вход блока 3 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал от эадатчика 2 натяжения. На выходе блока 3 сравнения формируется сигнал рассогласования аТ

Тиъм ТЪ где Т.„,„— измеренное натяжение, Т а — заданное натяжение.

Сигнал рассогласования аТ поступает затем через первый размыкающий контакт 1РУ на вход первого блока 4 интегрирования, где формируется сигнал регулирования натяжения по отклонению

aV J@Tdt + К аТ где аУ вЂ” сигнал регулирования натяжения по отклонению, К„ — коэффициент пропорциональности

С выхода первого блока 4 интегрирования сигнал аЧт поступает на первый вход сумматора 5. В блоке 6 формируются сигналы, пропорциональные изменению технологических параметров прокатки, влияющих на величину натяжения полосы в промежутке (например перемещение нажимных винтов, изменение давления в системе гидрораспора подушек опорных валков, изменение скоростей в регулируемой и смежной клетях, изменение натяжения в смежных промежутках). Эти сигналы являются сигналами прямой коррекции скорости регулируемой клети по основным возмущениям

gVs M KZ +dPrKs + aVc "4 + аТс KÔ где ьЧв — сигнал регулирования на- тяжения (коррекция скорости ) по основным возмущениям; дS — перемещение нажимных винтов; аРг — изменение давления в системе гидрораспора; аЧк — изменение скоростей смежной и регулируемой клетей; аТс — изменение натяжения в смежных промежутках;

К,K> K4p — соответствующие коэффи иенты пропорциональности аРг 4 - а1 с

М

5 аТс

При работе систем автоматического регулирования толщины полосы с воздействием на нажимные винты и устройства гидрораспора изменяется положение нажимных винтов и усилие гидро854482!

25

ЗО

40

И5

Формула изобретения

65 распора, при работе системы автоматического регулирования натяжения в смежных промежутках изменяется соотношение скоростей в смежных клетях.

Эти изменения вносят изменения в режим межклетевых натяжений. В момент возникновения этих возмущений в блоке 6 формируются сигналы, пропорциональные этим возмущениям, которые поступают на второй вход сумматора 5, а затем в регулятор 9 скорости главного привода, который в свою очередь изменяет скорость регулируемой клети в направлении стабилизации натяжения полосЫ в промежутке. В сумматоре 5 сигналы регулирования натяжения по отклонению и возмущениям суммируются

АРЧЕ - аЧ ++ЬЧВ гу(е V> — суммарный сигнал регулирования натяжения (сумма управляющих воздействий).

С выхода сумматора 5 сигнал регулирования натяжения aV поступает через второй размыкающий контакт

3 РУ на вход второго блока 8 интегрирования, который работает как повторитель суммы управляющих воздействий эа счет жесткой обратной связи выход блока 8 — третий вход сумматора 5. С выхода второго блока 8 интегрирования сумма управляющйх воздействий йЧ>;поступает на вход регулятора 9 скорости клети, который изменяет ее скорость н направлении поддержания заданного натяжения в промежутке. При изменении начальных условий регулирования натяжения по .возмущению, т.е. в момент изменения положения нажимных винтов, изменения давления в системе гидрораспора и перестройке скоростного режима стана оператором чистовой группы путем ручного вмешательства через релейный элемент нуль-органа 7 включается РУ. . При этом отключаются контакты 1 РУ и 3 РУ и включаются контакты 2 РУ и 4 РУ. Выход сумматора 5 включается на вход первого блока 4 интегрирования, который по сигналу жесткой обратной связи накапливает недостакщий вследстние изменения начальных условий сигнал. Таким образом осуществляется перенос коррекции по возмущению.

Одновременно с этим выход блока 3 сравнения подключается на вход второго блока 8 интегрирования, который работает как интегральный регулятор натяжения по отклонению. Включенный на выходе сумматора 5 нуль-органа 7 йосле окончания переноса сигнала коррекции по возмущению, т.е. в момент, когда на выходе сумматора 5 появляется нуль, отключает РУ и устройство регулирования натяжения переходит к основному режиму работы (с коррекцией по возмущению), описанному выше.

Преимуществом данного устройства является повышение точности и быстродействия регулирования натяжения полосы за счет ннода коррекции по основным возмущениям с оптимальными передаточными коэффициентами ° Пряма>: коррекция скорости по возмущениям отличается большим быстродействием, чем регулирование по отклонению натяжения, так как в этом случае исключаются постоянные времени системы источник возмущения — полоса — измеритель натяжения, и сигнал регулирования подается одновременно с нозникновением возмущения. Однако для обеспечения регулирования натяжения полосы по возмущению требуется нысокая точность определения коэффициентов

K i K 3, K4 К которые получаются с помощью предварительных расчетов на математической модели чистовой группы. Значение этих коэффициентов однозначно определяет зависимость величины возмущения и необходимого изменения скорости регулируемой клети (коррекция скорости по возмущению) н ограниченном диапазоне. При изменении начальных координат измерения возмущений в момент ручной перестройки стана эта однозначность нарушается, что существенно снижает точность регулирования натяжения по возмущению. Данное устройство обеспечивает режим работы с переносом коррекции по возмущению, что позволяет вести регулирование натяжения по основным возмущениям в диапазоне, обеспечивающем инвариантность изменения скорости регулируемой клети и этих возмущений. Кроме того, данное устройство позволяет исключить броски регулируемой клети при перестройках стана и ручном вмешательстве оператора. Так как коррекция по основным возмущениям вводится в момент их возникновения и с оптимальными коэффициентами существенно повышается точность и быстродействие устройства регулирования натяжения в целом. Кроме того, коррекция работает в то время, когда нет измерения натяжения полосы и регулирование по отклонению не возможно, т.е. с момента опускания петледержателя до момента выхода полосы из межклетевого промежутка, что обеспечивает эффективную работу системы автоматического регулирования толщи-. ны (CAPT) полосы в режиме программного прижатия задних концов полосы.

Устройство для регулирования натяжения полосы, содержащее измеритель и задатчик натяжения, Блок сравнения, первый блок интегрирования, сумматор, блок формирования сигнала, пропорционального изменению технологических параметров прокатки и регулятор скорости главного привода, причем выхо-i

854482

Составитель B. Авакова .Редактор Т. Веселова Техред Н. Ковалева Корректор М. Шароши

:т

Тираж 888 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6563/10

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул, Проектная, 4 ды измерителя натяжения и задатчика натяжения соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход первого блока интегрирования соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока формирования сигнала, пропорционального изменению технологических параметров прокатки, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности регулирования натяжения, оно дополнительно содержит нуль-орган, реле управлении с двумя замыкающими и двумя размыкающими контактами и второй блок интегрирования, причем выход блока сравнения соединен через первый размыкающий контакт реле управления со входом первого блока интегрирования и через первый замыкающий контакт того же реле — со входом второго блока интегрирования, вход первого блока интегрирования через второй замыкающий контакт реле управления -соединен с выходом сумматора, выход которого через второй размыкающий контакт реле управления соединен со входом второго блока интегрирования, выход сумматора соединен также через нуль-орган со входом реле управления, выход второго блока интегрирования соединен с третьим входом сумматора и со входом регулятора скорости клети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

15 Р 480463, кл. В 21 В 37/06, 1976 °

2. Чарихова Л.A., Каратеева Е.Д.

Система стабилизации натяжения полосы на непрерывном стане горячей прокатки. "Приборы и системы управления", Щ 1975, М 21, с. 4-25.