Система регулирования натяжения полос

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советския

Социалистических

Республик ° с, Ф

Iб== Ф.-=

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.08; 80 (21) 2971908/22-02

Р1 М К з с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

В 21 В 37/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (33) УДК 621.771. .0l (088. 8) Опубликовано 30,0582. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 30.05.82 (72) Авторы изобретения

Н.Н.Дружинин, Ю.C.цехлон, А.Н.Дружинин»

P.È.ÐèòìàH, Г.Н.-Миронов, A.Á.Øàâåð, A.p.Цаллагов, П.С.Гринчук, В.И.Пономарев и Г.Г Фоьфн li

f 1

1:. — 1 (71) Заявитель (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАТЖЕЕНИЯ

ПОЛОС

Изобретение относится к устройст- вам контроля и регулирования техно-. логических параметров непрерывной прокатки и может быть использовано н черновых непрерывных группах клетей широкополосных станов горячей прокатки. с

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату .к предлагаемой является система, содержацая датчик наличия проката в валках, первый тахогенератор, первый регулятор скорости, двигатели привода нертикальных валков, н каж- дой горизонтальной клети второй тахогенератор,.второй регулятор скорости, двигатель привода горизонтальных валков,-датчики давления металла на валки, второй датчик наличия проката в валках, датчики.горизонтальных.сил, решающий блок, блок умножения, сумматор, блок вычисления, ло-. гический элемент, индикатор натяжения и формирующий блок, причем вход первого регулятора скорости соединен с первым тахогенератором, а выход перного регулятора скорости соеди-: нен с двигателем привода вертикальных валков, вход второго регулятора скорости соединен с вторым тахогене. ратором, выход второго регулятора скорости соединен с двигателем привода горизонтальных валков, вход вто-.

:рого датчика наличия проката н валках соединен с выходами датчиков давления металла на валки, входы решающего блока соединены с выходами дат1р чиков давления металла на валки и выходами датчиков горизонтальных сил, вход блока вычисления соединен с выходом блока вычисления н последуюцей клети, входы логического элемента соединены с выходом-"блока вычисления и с выходами датчиков наличия проката в горизонтальных налках данной клети и н горизонтальных вал- ках предыдуцей клети, а выход ло20 гического элемента соединен с входом второго регулятора скорости и с входом индикатора натяжения, входы Фор-. мирующего блока соединены с выходом блока вычисления и с выходами датчиков наличия проката в вертикальных валках и датчиков наличия проката в горизонтальных валках предыдуцей клети, вход блока памяти соединен с формирующим блоком, а вьйсод блока памяти соединен с входом блока вычисления, с входом первого. ре931254 гулятора скорости и с.входом первого индикатора натяжения (1) .

Недостатком известного устройства регулирования является то, что в нем в условиях разгона и торможения группы клетей при прокатке не учитывает.ся действие динамической составляющей горизонтальных сил, возникающей при ускорении горизонтальных валков клети (кварто), которая при разгоне дополнительно нагружает датчики горизонтальных сил и разгружает их при . торможении. Это снижает точность регулирования натяжения (подпора) и приводит к разноширинности проката, поступающего в группу клетей, а сле- 15 довательно, и к разноширинности го" товой полосы. °

КЬль изобретения — уменьшение разноширинности проката при разгоне и торможении. клетей путем повышения точности регулирования межклетевых( натяжений (подпоров).

Указанная цель достигается тем, что система регулирования, содержащая в каждой вертикальной,клети датчик. наличия проката в валках, первый. тахогенератор, первый регулятор скорости, двигатели привода вертикальных валков, в каждой горизонтальной клети второй тахогенератор, второй ре" ЗО гулятор скорости, двигатель привОда горизонтальных валков, датчики дав- . ления металла на валки, второй датчик наличия проката в валках, датчи-. ки горизонтальных сил, решающий блок,35 блок умножения, сумматор, блок вычисления, логический элемент, индикатор натяжения и. Формирующий блок, причем вход первого регулятора скорости соединен с первым тахогенератором, 40 а выход первого регулятора скорости соединен с двигателем привода верти- . кальных валков, вход второго регулятора скорости. соединен с вторым та хогенератором, выход второго регуля- тора скорости соединен с двигателем привода горизонтальных валков, вход второго датчика наличия проката в валках соединен с выходами датчиков давления металла на валки, входы решающего блока соединены с выходами датчиков давления металла на валки и выходами датчиков горизонтальных сил, вход блока вычисления данной клети соединен с выходом блока вычисления в последующей клети, входы логическо-55 го элемента соединены с выходом блока вычисления и с выходами датчиков, наличия проката в, горизонтальных вал-. ках предыдущей клети, а выход логи ческого элемента соединен с входом 60 второго регулятора скорости и с вхо« дом индикатора натяжения, входы формирующего блока соединены с выходом блока вычисления и с выходами датчиков наличия проката в вертикаль- 65 ных валках и датчиков наличия проката в горизонтальных валках предыдущей клети, вход блока памяти соединен с формирующим!блоком, а выход блока; памяти соед.анен с входом блока вычисления, с входом первого регулятора скорости и с входом первого индика тора натяжения, дополнительно содержит блок коррекции, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом второго тахогенератора и с выходом сумматора, а выход блока коррекции соединен с входом бло ка вычисления.

На фиг.l изображена блок-схема предлагаемой системы регулирования натяжения в непрерывной группе, сос . тоящей из двух универсальных клетей и j-1; на фиг.2 — электрическая схема блока коррекции.

Система регулирования содержит

)двигатель 1 привода вертикальных валков 2, первый тахогенератор 3, механически связанный с валом двигателя 1, первый регулятор 4 ско" рости, вход которого соединен с первым тахогенератором 3, а выход соединен .с двигателем 1, датчик 5 наличия проката в вертикальных валках- 2, вход которого соединен с двигателем 1, рабочие валки б, опорные валки 7 горизонтальной клети, двигатель 8 привода рабочих валков

6, второй тахогенератор 9, механически связанный с валом двигателя 8, датчики 10 давления металла на валки клети j и датчики ll давления металла на валки клети j-l, датчики

l2 горизонтальных сил, датчик 13 наличия проката в горизонтальных валках клети j, вход которого связан с датчиками 10 давления металла на валки клети j датчик 14 наличия проката в горизонтальных валках клети j-l, вход которого связан с датчиками 11 давления металла на валки клети j-l.

Система также содержит решающий блок 15, входы которого соединены с датчиками 10 давления металла на валки и датчиками 12 горизонтальных сил, блок 16 умножения, входы которого соединены с выходом решающего блока 15 и датчиками 10 давления металла на валки клети сумматор 17, входы которого соединены с блоком 16 умножения и датчиками 12 горизонтальных сил„блок

18 коррекции, входы которого соединены с выходом сумматора 17 и вторым тахогенератором 9, блок 19 вычисления, входы которого соединены с выходом блока 18 коррекции и выходом блока вычисления в последующей горизонтальной клети (не показан), огический элемент 20, входы которого соединены с выходом блока 19

931254 в ычисления и датчиками 13 и 14 на- личия проката в горизонтальных валках клетей j и j-1 соответственно,а выход подключен к второму индикатору 21 натяжения (подпора), второй регулятор 22 скорости, входы которого соединены с вторым тахогенератором 9, выходом логического элемента 20, а выход регулятора 22 скорости подключен к двигателю 8 приво-. да рабочих валков б горизонтальной 10 клети j формируюций блок 23, входы которого соединены с датчиком 5 наличия проката в вертикальных валках

2 клети j, датчиком 14 наличия проката в горизонтальных валках клети

j-1 и с выходом блока 19 вычисления, блок 24 памяти, вход которого соединен с выходом формирующего блока 23, а выходы подключены на вход первого регулятора 4 скорости, блока 19 20 вычисления и к первому индикатору 25 натяжения.

Структура блока 18 коррекции включает преобразователь 26 аналогчастОта, ВхОд кОтОрОгО пОдключен к второму тахогенератору 9, генератор

27, регистр 28 сдвига, вход которо го подключен к выходу генератора 27, первый ключ 29 и второй ключ 30, имеюе общий вход, соединенный с выодом преобразователя 26 аналоrастота, и раздельные входы, причем раздельный вход первого ключа 29 соединен с первым выходом регистра 28 сдвига, а раздельный вход второгоключа 30 соединен с вторым выходом регистра 28 сдвига, реверсивный счетчик 31, входы которого соединены с выходом первого ключа 29 и второго ключа 30, регистр 32 памяти, входы которого соединены с выходом ревер- 40 сивного счетчика 31 и с третьим выходом регистра 28 сдвига, цифроаналоговый преобразователь 33, вход которого соединен с выходом регистра

32 памяти, операционный усилитель 34 45 .с резистором 35 в цепи обратной связи, первый вход которого соединен через постоянный резистор 36 и переменный резистор 37 с выходом цифроаналогового. преобразователя 33„ 50 второй вход через постоянный резистор

38 соединен с выходом сумматора 17, выход операционного усилителя 34 соединен с входом блока 19 вычисления и с входом нуль-органа 39.

Клеть j-1 имеет состав оборудования аналогичный клети

При поступлении с выхода генератора 27 на вход регистра 28 сдвига второго импульса на первом выхо-де регистра 28 сдвига появляется

Система регулирования натяжения полос работает в двух режимах: тарировки, проводимой без металла в вал- 60 ках, и прокатки.

Для проведения тарировки включают в работу двигатель 8 привода рабочих валков, затем по показаниям второго тахогенератора 9 устанавливают ско- 65 рость врацен ия двигателя 8, а по показаниям датчиков 10 давления металла на валки — давление прижатия валков друг к другу, соответствуюцие, например, рабочей скорости .и рабочему давлению прокатки в клети

3°При этом на выходах датчиков 10 давления металла на валки и датчиков

12 горизонтальных сил появляются калибруюцие сигналы, пропорциойальные соответственно вертикальным и горизонтальным силам, действуюцим в рабочих валках горизонтальной клети

Сигналы с датчиков 10 давления металла на валки и датчиков 12 горизонтальных сил поступают на входы решающего блока 15, который осуществляет операцию деления входных сигналов друг на друга и формирование первого тарировочного сигнала, который в те чение всего межтарировочного срока запоминается в решающем блоке.15.

Далее формируют второй тарировочный сигнал, для этого эаьыкают тумблер во втором регуляторе 22 скорости (не показан) и задают постоянный темп ускорения валков клети . С второго тахогенератора 9 воэрастаюцее напряжение постоянного тока при этом поступает на вход преобразователя 26 аналог-частота (фиг.2), который преобразует напряжение постоянного тока в импульсы, причем чем больше скорость вращения валков клети, тем выше частота следования импульсов на его выходе и наоборот. Импульсы с выхода преобразователя 26 аналог-частота поступают одновременно на вход первого ключа 29 и на вход второго ключа 30.

Прохождением импульсов с входа ключей 29 и 30 на их выход управляет регистр 28 сдвига в следующей последовательности: в моменты включения в работу системы с выхода. генератора 27, имеюцего постоянную низкую частоту колебаний, например

5 Гц, на вход регистра 28 сдвига поступают-.импульсы. При поступлении первого импульса на первом выходе регистра 28 сдвига появляется команда "Разрешение", которая проходит на раздельный вход первого ключа 29, открывая его, и разрешает прохождение импульсов с выхода преобразователя 26 аналог-частота на первый (прямой) вход реверсивного счетчика 31. В это время на втором и третьем выходах регистра 28 сдви-. га появляются команды "Запрета" которые запрецают работу второго ключа 30 и регистра 32 памяти.

931254

45 команда "Запрета", которая закрывает первый ключ 29 и запрещает прохождение импульсов с выхода првобразователя 26 аналог-частота в счетчик 31. При этом в счетчик. 31 записывается число импульсов, пропорциональное скорости вращения валков клети. На втором выходе регистра 28 сдвига появляется команда

"Разрешение", которая открывает вто-, рой ключ 30, разрешая прохождение lO импульсов с выхода преобразователя

26 аналог-частота на второй (реверсивный) вход счетчика 31. На третьем выходе регистра 28 памяти в это вре- . мя по-прежнему появляется команда 15

"Запрета",С пРиходом на вход Регистра 28 памяти третьего импульса на первом и на втором выходах регистра 28 памяти появляются команды!

"Запрета", которые запрещают pa- g() боту как первого ключа 29,. так и второго ключа 30, а на третьем выходе регистра 28 памяти появляется команда "Разрегггение", которая разрешает работу регистра 32 памяти.

За время паузы между первым и третьим импульсами с выхода генератора 27 в реверсивном счетчике 3,1 записывается число импульсов, равное разности числа импульсов, записанных за время паузы между первым и вторым и между вторым и третьим им-" пульсами, поступившими с выхода ге- . нератора 27 на вход регистра 28 сдвига. Число импульсов, поступившее в счетчик 31 и записанное в нем в ви- 35 де кодового сигнала, пропорционально изменению скорости. а следовательно, ускорению вращения валков клети.

Команда "Разрешениг" с третьего выхода регистра 28 сдвига переписыва-40 ет кодовый сигнал с выхода счетчика

31 в регистр 32 памяти.

С приходом на вход регистуа 28 сдвига четвертого импульса цикл работы ключей 29 и 30, счетчика 31 и регистра 32 памяти повторяется.

С регистра 32 памяти кодовый сигнал поступает на вход цифроаналогового преобразователя 33, на выходе которого Формируется напрение 50 постоянного тока, пропорциональное .величине ускорения вращения валков . клети, которое подается на переменный резистор 37 с движка резистора

37, напряжение через резистор 36

1 поступает на первый вход операционного усилителя 34. Одновременно с этим на второй вход операционного усилителя 34 через резистор 38 поступает сигнал с выхода сумматора

17. На выходе операционного усили- 60 теля 34 формируется сигнал постоянного тока, который поступает-на ыуль . орган 39, выполненный, например, в виде стрелочного индикатора напряжения. 65

Перемещением движка переменного резистора 37 производится формирование второго тарировочного сигнала, для этого на нуль-органе 39 устанавливают нуЛевое показание, компенсируя тегл самым в показаниях датчиков 12 динамическую составляющую горизонтальггых сил. Веяичйна перемещения движка должна оставаться неизменной до следующей тарировки.

После этого тарировка системы pery» лирования натяжения полос заканчивается и все механизмы прокатной клети возвращаются в исходное положение.

В режигле непрерывной прокатки металла валками клети j на один вход блока 16 умножения поступает сигнал с датчиков 10 давления металла на валки, где умножается на первый тарировочный сигнал, который поступает с выхода решающего блока 15 на другой вход блока 16 умножения. На выходе блока 16 умножения формируется сигнал, пропорциональный давлению металла на валки,гкоторый, поступая на вход сумматора 17 склаггьгвается с другим входным сигналом, поступающим с датчиков 12 горизонтальных сил °

Выходной сигнал сумматора 17 поступает на вход блока 1 8 коррекции, где корректируется сигналом с второго тахогенератора 9, который пропорционален величине ускорения валков клети при прокатке. Выходной сигнал блока 18 коррекции поступает на вход блока 19 вычисления натяжения (подinopa). На другие входы блока 19 вычисления поступают сигнал с выхода блока вычисления в последующей клети (не показан), величина которого пропорциональна натяжению (подпору) между клетями j, 3+1, и сигнал с выхода блока 24 памяти, величина которого пропорциональна внутриклетевому натяжению (подпору) между вертикальными и горизонтальными валками 2 и б клети

Блок 19 вычисления в трех выходных цепях формирует сигнал, пропор- циональный заднему натяжению (под- . пору) клети j. Один из выходных сигналов блока 19 вычисления подается на вход блока вычисления в предыдущей j-1 клети, а два других формируются в сигнал..натяжения (подпора) между клетями j-l, если прокат нахо.дится одновременно в клетях j-l, или, начиная с момента выхода кромки заднего конца проката из предыдущей

j-1 клети до момента входа ее в вертикальные валки 2 клети j, в сигналы внутриклетевого натяжения (подпора) между вертикальными 2 и горизонтальными валками б клети j. для этого сигнал с выхода блока 19 вычисления подается., на вход логического элемента 20, два других входа которого

931254

t0

40

50

Формула изобретения

60 реагируют на сигналы с разрешающих элементов датчиков 13 и 14 наличия проката в горизонтальных валках

::клетей j-1 и j. При наличии проката в горизонтальных валках клетей j-1 и с датчиков 13 и 14 дается разрешение на прохождение сигнала с выхода блока 19 вычисления к второму индикатору 21 и во второй регулятор

22 скорости. Одновременно с выхода блока 19 вычисления сигнал поступает на вход формирующего блока 23, однако этот сигнал не воспринимается формирующим блоком 23, так как на один из его выходов поступает запрещающий сигнал с датчика 14 наличия проката в горизонтальных валках клети j-1.

При выходе кромки заднего конца проката из горизонтальных валков клети j-1 датчик 14 наличия проката запрещает прохождение сигнала с выхода блока 19 вычисления, к второму индикатору 21 и во второй регулятор 22 скорости и разрешает прохождение сигнала с выхода блока

19 вычисления в формирующий блок 23.

На выходе блока 23 формируются два сигнала: первый — в виде команды, (которая, поступая на вход блока 24 памяти, стирает записанную информацию от предшествовавшего режима прокатки, и второй — после преобразования, пропорциональный величине внутриклетевого натяжения (подпора) между вертикальными и горизонтальныйи валками 2 и 6 клети j, записы. вается в блоке 24 памяти. Выходной сигнал блока 24 памяти индицируется первым индикатором 25 и подается на первый регулятор скорости.

Технико-экономические преимущества,предлагаемой системы регулирования натяжения полос заключаются в повышении надежности работы оборудования путем исключения аварийных режимов из-за несоответствия скорости вращения валков смежных клетей при разгоне и при торможении стана, а также в увеличении точнос- ти геометрических размеров проката по ширине путем повышения точности регулирования натяжений (подпоров).

Экономический эффект в народном хозяйстве может быть получен за счет повышения производительности прокатного стана и качества выпускаемой продукции.

Система регулирования натяжения полос, содержащая в каждЬй вертикальной клети датчик наличия проката в валках, первый тахогенератор, первый регулятор скорости,,двигатели привода вертикальных валков, в каждой горизонтальной клети второй тахогенератор, второй регулятор скорости, двигатель привода горизонтальных валков, датчики давления металла на валки, второй датчик наличия проката в валках, датчики горизонтальных сил, решающий блок, блок умножения, сумматор, блок вычисления, логический элемент, индикатор натяжения и формирующий блок, причем вход первого регулятора скорости соединен с первым тахогенератором, а выход первого регулятора скорости соединен с двигателем привода вертикальных валков, вход второго регулятора скорости соединен с вторым тахогенератором, выход второго регулятора скорости соединен с двигателем привода горизонтальных валков, вход второго датчика наличия проката в валках соединен с выходами датчиков давления металла на валки, входы решающего блока соединены с выходами датчиков давления металла на валки и выходами датчиков горизонтальных сил, вход блока вычисления данной клети соединен с выходом блока вычисления в последующей клети, входы логического элемента . — . соединены с выходом блока вычисления и с выходами датчиков наличия проката в горизонтальных валках данной клети и в горизонтальных валках предыдущей клети, а выход логического элемента соединен с входом второго регулятора скорости и с входом индикатора натяжения, входы формирующего блока соединены с выходом блока вычисления и с выходами датчиков нали- чия проката в вертикальных валках и датчиков наличия проката в горизонтальных валках предыдущей клети, вход блока памяти соединен с формирующим блоком, а выход блока памяти соедйнен с входом блока вычисления, с входом первого регулятора скорости и с входом первого индикатора натяжения, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения разноширинности проката гри разгоне и торможении клетей путем повышения точности рею/

1 гулирования натяжения, она дополнительно содержит блок коррекции, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом второго тахогенератора и с выходом сумматора, а выход блока коррекции соединен с входом блока вычисления.

Источники йнформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2642212/22-02, кл. В 21 В 37/06, 1978.

931254 Огню/-/ ир. /

Составитель В.Авакова.

Редактор С.Крупенина Техредй. Кастелевич Корректор Г.Огар

Заказ 359б/7- Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4