SU1037983A1 - Устройство регулировани межклетевого нат жени на непрерывном стане холодной прокатки - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖКЛЕТЕВОГО НАТЯЖЕНИЯ НА НЕПРЕРЬШНОМ СТАНЕ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ, содержащее задатчик и датчик нат жени  между любой рассматриваемой и предыдущей клет ми, выходы ко.торых подсоединены к двум входам алгебраического сумматора, выход которого подсоединен с регул тору нат жени  поко , в обратную св зь которого подсоединен блок регулируемой зоны нечувствительности, на управл нзщий вход которого через функциональный преобразователь подсоединен датчик скорости прокатки, о т jf и чающеес  тем, что, с целью повышени  точности поддержани  заданного межклетевого нат жени  при малых скоро сг х прокатки, включа  нулевую скорость, выход регул тора нат жени  поко  подсоединен к входу регул тора тока системы управлени  рассматриваемой клети и к входу дополнительно введенного блока диф- С ференцировани , выход которого подключен к входам регул торов скоростей систем управлени  всех послелуннцих клетей. S С б СО со 00 00

Description

Устройство относитс  к автомати зации производственных процессов, а именно к автоматическому регулированию межклетевых нат жений на непрерывном стане холодной прокатк Известно устройство с с-гемы регулировани  межклетевых нат жений в которой исполнительным Механизмом регулирующим нат жени  в каждом межклетевом , промежутке прокатного стана,  вл етс  йажимной механизм последующей по отношению к рассматриваемому промежутку клети. Перемещение нажимного механизма последующей клети вверх приводит к увеличению нат жени  в рассматривае перемещение вниз MOM промежуткеj к уменьшению этого нат жени . В со седних межклетевых промежутках нат жени  при этом практически не измен ютс  tl Однако регулирование межклетевых нат жений с воздействием на нажимные механизмы возможно только при достаточном уровне скорости прокатки (выше-3% номинальной скорости ). Это св зано с резким умень шением вли ни  перемещени  нажимно го механизма н.а нат жение п-олосы при низких скорост х прокатки. Поэтому на малых скорост х прокатки, близких к нулевым, во избежание ава рий регул торы нат жени  с воздействием на нажимные механизмы отключают и межклетевые нат жени  ос . таютс  неконтролируемыми. Это может привести,к обрывам полосы. Работа прокатного стана на скорост х , близких к нулевым, в том числе нулевой скорости, происходит при остановке итрогании стана с п лосой. Врем  работы стана в таком режиме составл ет заметную долю в общем цикле, поэтому желательно иметь возможность регулировани  межклетевых нат жений на скорост х прокатки, близких к нулевой. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство регулировани  межклетевого нат жени , которое включает в себ  задатчик и датчик нат жений между любыми.двум  клет ми i-1 и 1, выходы которых,подключены к двум входам алгебраического сумматора, выход которого подсоедин к регул тору нат жени  поко , в обратную св зь которого подсоединен блок регулир)емой зоны нечувствитель ности, на управл ющий вход которого через функциональный преобразовател подсоединен датчик скорости прокатки . Устройство позвол ет регулировать межклетевое нат жение не только на скорост х прокатки выше 3% номиналь ной путем воздействи  на нажимной механизм последующей клети, но регул ровать и на малых скорост х, изме н   скорость вращени  валков предыдущей клети, дл  чего регул тор нат жени  при малой скорости прокатки переключаетс  на вход системы управлени  скоростью прокатных валков данной клети 2 , Недостатком известного устройства  вл етс  то, что с одним и тем же регул тором нат жени  невозможно обеспечить оптимальное регулирование на высоких и низких скорост х прокатки, так как при переключении измен етс  объект регулировани . Поэтому следует предусмотреть специальный- регул тор нат жени  - регул тор нат жени  поко , работающий только на малых скорост х,, в том числе при нулевой скорости. В отличие от регулировани  нат жени  через нажимной механизм регулирование через скорость прокатных валков имеет тот недостаток, что оно не автономно, и при регулировании нат жени  в любом 1-1, i межклетевом промежутке путем изменени  ско1рости валков 1-1 или 1-ой клети одновременно будет вноситьс  возмущающее изменение нат жени  в соседней с данной клетью промежуток -2, 1-1 или 1, ivl), Таким образом., при регулировании межклетекого нат жени  через скорость клетей регул торы нат жени  во всех промежутках оказываютс  взаимосв занными , причем работа каждого в отдельности регул тора отрицательно сказываетс  на работе остальных. Это взаимовли ние не позвол ет получить качественное регулирование нат жени  на нулевых скорост х прокатки. Цель изобретени - повышение точности поддержани  заданных межклетевых нат жений при малых скорост х прокатки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве регулировани  межклетевого нат жени  на непрерывном стане холодйой прокатки, содержащее задатчик и датчик нат жени  мелсду любыми двум  клет. ми, выходы которых подсоединены к двум входам алгебраического сумматора, выход которого подсоединен к регул тору нат жени , поко , в обратную св зь которого подсоедин н блок регулируемой зоны нечувствительности, на управл ющий вход которого через функциональный преобразователь,подсоединен датчик скорости прокатки, выход регул тора нат жени  поко  подсоединен с входу регул тора тока системы управлени  рассматриваемой клети и к входу дополнительно введенного блока дифференцировани , выход которого подсоединен, к входам регул торов скоростей систем управлени  всех последующих клетей.

На фиг, 1 изображена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - расчетна  схема контура регулировани  нат жени  поко  между клет ми i-1, i с передаточными функци ми отдельных звеньев; на фиг, 3 преобразованна  структурна  схема контура регулировани  нат жени  между клет миi-l, i; на фиг. 4 функциональна  схема дифференцировани ; на фиг. 5 - характеристика вход-выход функционального преобразовател .

Устройство (фиг. 1) включает в себ  задатчик 1 и датчик 2 нат жени между клет ми 1-1, i, алгебраический сумматор 3, регул тор 4 нат жени  поко , блок 5 регулируемой зоны нечувствительности , функциональный преобразователь.б, датчик 7 скорости прокатки ренул тор 8 тока системы управлени  i-ой клети, блок 9 дифференцировани  и регул торы 10-12 скорости сех последующих за i-ой клетей . Причем выходы задатчика 1 и датчика 2 нат жени  подключены к вдум входам алгебраического сумматора 3, выход которого подсоединен к регул тору 4 нат жени  поко , выход которого в свою очередь подключен к регул тору 8 тока системы управлени  i-ой клети, в обратную св зь регул тора 4 нат жени  поко  включен .|блок 5 регулируемой зоны нечувстви тельности , на управл ющий вход которого через функциональный преобразователь б подключен датчик 7 скорости прокатки; вход дифференцирующего блока 9 подключен к выходу регул тора 4 нат жени  поко , а его выход - к входу регул торов скоростей всех последующих за i-ой клетей .

Устройство работает следующим образом.

При малых скорост х прокатки с по влением отклонени  нат жени  между клет ми i-l и i от заданного на Bs-аходе алгебраического сумматора по вл етс  напр жение, пропорциональное ошибке, которое преобразуетс  соответствующим образом в пи-регул торе нат жени  поко  ив качестве задани  тока (момента ) поступает на вход регул тора тока i-ой клети. Прокатные валки поворачиваютс  на определенный угол 4;j и нат гивают полосу в промежутке i-l, i, устран   возникшее отклонение нат жени  в данном промежутке. После этого сигнал ошибки становитс  равным нулю, а на выходе регул тора поко  сохран етс  напр жение , равное интегралу от ошибки, величина которого определ ет нат  жение полосы в промежутке. ., Дл  того, чтобы поворот валков i-ой клети на угол не вызывал

изменени  нат жени  в промежутке между клет ми i, i-l необходимо валки i -1 клети повернуть на угол Ч. , а чтобы исключить изменение нат жени  в промежутке i- 1, i- 2 от поворота i-l клети, надо повнуть валки i - 2 клети все на тот же угол 4 i Таким образом, поворот всех последующих за i-ой клетей на угол .Ч, обеспечит и вариантность нат жений во всех последующих за i - 1, i межклетевых промежутках. Построение регул торов нат жени  поко  во всех межклетевых промежутках по такой структуре обеспечивает автономность регулировани , уст|ран ет их взаимовли ние, позвол ет су1цественно увеличить быстродействи каждого. регул тора в отдельности и тем самым повысить точность поддежани  заданных межклетевых нат жений на скорост х прокатки, близких к нулевой.

Необходимую информацию о величине угла поворота i-ой клети можно получить из выходного сигнала регул тора нат жени  поко , i- 1, i промежутка, преобразовав его соотвествующим образом в блоке дифференцировани . Подав этот сигнал на регул торы скорости всех последующих за i-ой клетей, можно одно&ременно повернуть прокатные валки всех клетей на угол Ч,-. Определим, какой должна быть дл  этого передаточна  функци  блока дифференциаровани .

На фиг. 2 изображен регул тор 4 нат жени  поко , контур тока (КТ) системы регулировани  привода валков i-ой клети с посто нной времени Тпропорциональный регул тор

т

скорости (РС ) привода валков i-ой клети с коэффициентом электт механическа  посто нна  времени (Тд,) приводного электродвигател ; посто нна  интегрировани  (Тц., св зывающа  скорость uj. и угол поворота валков ) передаточный коэффициент

К.

величина

. , гзслимииа которого заВИСИТ

от упругости полосы и межклетевого рассто ни , св зывает угол поворота валков i-ой клети с межклетевым нат жением полосы , ., коэффициент нагрузки (К Ь датчик 2 нат жени ..

На фиг. 3 дана преобразованна  структурна  схема, в которой контур скорости (КС) представлен в свернутом виде с передаточной функцией

рс

Vln(P)

Определим из данной схемы переда- ., точную функцию на участке от выхода регул тора поко  до скорости ш ) V(P} .-: .). Подставив в это уравнение вы жение дл  (P) и преобразова его получим: . Т . .. «а(р; с достаточной точностью посл нее уравнение можно записать в упрощенном виде WgiP) ..p /V Это выражение и представл е искомую передаточную функцию дл блока дифференцировани , при к рой напр жение на его выходе и н етс  пропорционально скорост ворота валков 1-ой клети. Зада этот сигнал на регул торы скорости всех последующих за i-ой клетей, получим поворот валков клетей на угол, равный углу поворота 1-ой клети.. Блок дифференцировани  с данной передаточной функцией можно реализовать на одном операционном усилителе посто нного тока по схеме, представленной на фиг, 4. С повышением скорости прокатки вводитс  в работу основной регул тор Нат жени  с воздействием на нажимной механизм, а регул тор нат жени  поко  отключаетс  путем уменьшени  уровн  выходного напр жени  регул тора поко  до нул  при помощи блока регулируемой зоны нечувстйительности 5. Уменьшение уровн  огра-, ничени  осу1чествл етс  по выходному напр жению датчика скорости прокатки в соответствии с характеристикой .(фиг. 5 функциондльноГо преобразовател . По оси абсцисс откладываетс  скорость прокатки в процентах от максимальной скорости, а по оси ордийат .- выходное напр жение функцио- , наЛьного преобразовател . Годовой экономический эффект от использовани  предлагаемого изобре- . тени  составит около 72 тыс.руб.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ Г4ЕЖКЛЕТЕВ0Г0 НАТЯЖЕНИЯ НА НЕПРЕРЫВНОМ СТАНЕ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ, содержащее задатчик и датчик натяжения между любой рассматриваемой и предыдущей клетями, выходы которых подсоединены к двум входам алгебраи

   SU „,1037983 ческого сумматора, выход которого подсоединен с регулятору натяжения покоя, в обратную связь которого подсоединен блок регулируемой зоны нечувствительности,¹· на управляющий вход которого через функциональный преобразователь подсоединен датчик скорости прокатки, о т Ji и чающееся тем, что, с целью повышения точности поддержания заданного межклетевого натяжения при малых скоро сгях прокатки, включая нулевую скорость, выход регулятора натяжения покоя подсоединен регулятора тока системы рассматриваемой клети и полнительно введенного ференцирования, выход которого подключен к входам регуляторов скорое тей систем' управления всех последующих клетей.

   к входу управления к входу до· блока диф-