SU1738400A1

SU1738400A1 - Способ регулировани межклетевого нат жени и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1738400A1
Application number: SU904803924A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Абрамович Зубок; Нина Марковна Чиркова
Original assignee: Кузнецкий металлургический комбинат им.В.И.Ленина
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1990-04-02
Publication date: 1992-06-07

Abstract

Использование: автоматизаци прокатного производства дл регулировани межклетевых нат жений (подпоров) на непрерывных сортовых станах при прокатке без петлеобразовани . Сущность изобретени : сигнал коррекции нат жени вырабатываетс как сигнал воздействи на момент hpo- катного двигател 3, в канале управлени прокатным двигателем - регул тору 6 момента двигател , на котором реализован контур регулировани момента двигател , а с входами управл ющей ЭВМ 7 соединены выходы датчиков 10,11 параметров процесса прокатки и задатчики 12,13,14,15, выход ЭВМ 7 соединен с задающим входом регул тора момента двигател . 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

Description

И Ш GO Ш Ш Е Фиг. 1

Изобретение относитс к автоматизации прокатного производства и может быть применено дл регулировани межклетевых нат жений (подпоров) преимущественно дл непрерывных сортовых станов при прокатке без петлеобразовани , таких как непрерывно-заготовочные, рельсобалоч- ные и т.п.

Известны способы регулировани межклетевых нат жений, включающие замер параметров процесса прокатки, расчет межклетевых нат жений по замеренным параметрам процесса прокатки, выработку сигнала на устранение отклонени величины межклетевых нат жений от заданного значени как сигнала коррекции скорости клети.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ, включающий замер параметров прокатки, расчет межклетевого нат жени по замеренным параметрам процесса прокатки, выработку сигналов коррекции скорости, устранение рассогласований по нат жению воздействием на систему регулировани скорости.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, имеющее п каналов по числу п межклетевых промежутков. Каждый из каналов содержит прокатный двигатель, силовой преобразователь питани прокатного двигател с датчиком тока корной цепи , датчик скорости (частоты вращени ) двигател , датчики усили прокатки, систе- му авторегулировани скорости двигател и общую дл всех каналов управл ющую ЭВМ, причем выходы датчиков соединены с соответствующими входами ЭВМ, а вход системы авторегулировани скорости каждого канала соединен с соответствующим выходом ЭВМ.

Все указанные решени (как способ, так и устройство) имеют тот недостаток, что не позвол ют достичь высокого быстродействи регулировани нат жени (подпора) ме- талла в межклетевом промежутке, что не позвол ет реализовать компоновку стана с достаточно малыми межклетевыми промежутками .

Цель изобретени - повышение быстро- действи регулировани нат жени металла в межклетевом промежутке.

Поставленна цель достигаетс за счет того, что в способе регулировани межклетевого нат жени металла, включающем за- мер параметров процесса прокатки, расчет межклетевого нат жени по замеренным параметрам процесса прокатки, корректируют момент прокатного двигател , а рассогласование по нат жению устран ют

воздействием на систему регулировани момента двигател , а также за счет того, что в устройство, содержащее каналы регулировани по числу межклетевых промежутков, каждый из каналов содержит прокатный двигатель, силовой преобразователь питани прокатного двигател с датчиком тока корной цепи, датчик скорости двигател , датчик усили прокатки и общую дл всех каналов управл ющую ЭВМ, причем выходы всех датчиков соединены с соответствующими входами ЭВМ, в каждый канал введены регул тор момента прокатного двигател и задатчики момента сил нат жени металла, скорости прокатного двигател , коэффициента жесткости металла в межклетевом промежутке, плеча момента прокатки в данном пропуске и катающего радиуса валков клети, причем выходы задат- чиков соединены с соответствующими входами ЭВМ, первый выход регул тора момента выполнен с соответствующим выходом ЭВМ, второй его вход - с выходом датчика тока корной цели, а выход - с управл ющим входом силового преобразовател .

Существенным отличием предложенного способа от известных вл етс то, что регулирование нат жени осуществл етс воздействием непосредственно на формирование момента прокатного двигател . Существенным отличием предложенного устройства, поэтому, вл етс то, что оно содержит регул тор момента прокатного двигател , который своим первым входом соединен с соответствующим выходом ЭВМ, вторым входом - с выходом датчика тока кор , а выходом - с управл ющим входом силового преобразовател питани прокатного двигател . Это обеспечивает в контуре регулировани нат жени наличие только контура регулировани момента прокатного двигател . А в известных решени х в контур регулировани нат жени включен контур регулировани скорости (с подчиненным контуром регулировани момента), что дает быстродействие по регулированию нат жени по крайней мере в два раза меньшее , чем в предлагаемом решении.

Действительно - процесс нат жени описываетс выражени ми

i - Mxxi - Mnpi - MHI + М нн-i J i

Mi KMili; Mxxt «const; Mnpi Pi $: MHi Ci -/(a

M нН-1 Мнн-1

dt

-t-aio i;

(1)

-0)

Ri

i )dt;

Ri-H

где I - номер клети (номер межклетевого промежутка), в которую входит металл на данном межклетевом промежутке;

М, Мхх, Мпр, Мн моменты соответственно двигател , холостого хода, прокатки, на- 5 т жени ,

Мнн-1 - момент нат жени в (Н-1)-м промежутке , проведенный к 1-му промежутку;

J - момент инерции подвижных масс на валу двигател ;10

(О - скорость (частота вращени ) двигател , измер ема датчиком;

а - коэффициент в зкого трени на валу двигател ;

Км - конструктивна посто нна про- 15 катного двигател ;

I - ток корной цепи прокатного двигател , измер емый датчиком;

Р - усилие прокатки, измер емое датчиком;20

if)- плечо момента прокатки;

С - коэффициент жесткости металла в межклетевом промежутке;

R - катающий радиус валков клети.

Выражени (1) показывают, что момент 25 Мн зависит от изменени скорости (о, котора зависит от изменени момента М. Таким образом, пр мое управлени моментом обеспечивает большее быстродействие регулировани Мн. чем воздействие на М че- 30 рез регул тор скорости изменением задани на скорость а). По выражени м (1) рассчитываетс момент сил нат жени :

Мн Ml - Mxxl - Mnpl + М нН-1 -j ..o,.(

который сравниваетс , дл обеспечени астатического регулировани нат жени , с сигналом М «I и обрабатываетс с формированием сигнала М i, задающего момент Mi, по алгоритму

МГ(Р)М;,- М..1- «NP3+bNPU9Np + dN .A(t}.,wc

l - Mitnu «IB (Mi)-при Ли Мм«с

где

.

СУ

dN

aNp3 + bNp2+gMp+dN

MHI (p) xMHi(p)

h .(... 1c ai

N ci 13Г IT -рГ

дм-0,375 -1,

dN 0,0625 -Дг ciTJ

40

45

50

55

5

10

15

20

25 30

35

40

45

50

MHI заданное значение момента сил нат жени ;

Р - оператор Лаппаса. Коэффициенты ам, Ьм, дм, dN определены из услови оптимизации регулировани нат жени по Фельдбауму. Дл оптимизации процесса регулировани может быть использован любой другой критерий.

На фиг.1 показана принципиальна схема 1-го канала предлагаемого устройства; на фиг.2 - выкопировка из осциллограммы процесса установлени нат жени , сн той при работе математической модели предлагаемого устройства.

На фиг.1 показано, что металл 1 прокатываетс валками 2, которые привод тс во вращение двигателем 3. Последний получает питание от силового преобразовател 4, имеющего датчик 5 тока (момента Mi) корной цепи. Управл ющим входом преобразователь 4 соединен с выходом регул тора 6 момент MI двигател 3. Первый вход регул тора 6 соединен с выходом управл ющей ЭВМ 7, задающим значение мГ момента MI двигател 3, а второй вход регул тора соединен с выходом датчика 5, который также соединен с входом Mi(li) ЭВМ 7. Другие входы 1-го канала ЭВМ соединены соответствующим образом с выходами датчика 8 скорости coi двигател 3, датчика 9 давлени PI металла 1 на валки 2 и выходами задатчи- ков 10 значени М°Н| заданного значени момента МН| сил нат жени в l-м промежутке , датчика 11 заданного значени сл° скорости ад двигател 3, задатчика 12 значени ci коэффициента жесткости металла в 1-м промежутке, задатчика 13 значени катающего радиуса RI валков 2, задатчика 14 коэффициента ai в зкого трени на валу двигател 3, задатчика 15 величины $ плеча момента прокатки.

Двигатель 3 создает нат жение металла 1 в межклетевом промежутке перед валками 2. При этом устройство работает следующим образом, соответствующим алгоритму, например

Qi(Ki-iAKi)V(Kj.iAQJ)

М|-КиЛК|лС1 U-UiAKi

5

MfaHaP ( Р ) -ад (Р )(-- + а,

Bjt) при В М|макс t Mi - М|макс Sign(M| ) при В2:М|макс.

Лл

Ш|

й 0приЦ- 0,

ад - при u - Г;

при Ni-0

(4)

МЙ М°н1

ел ол А при

и МиГ, Mi определены (

выражени ми (3), где кроме уже известного

QI - условие того, что металл вошел в межклетевой промежуток;

QI - условие того, что хвост металла вышел из клети (I -1),

NI - условие того, то металл находитс в межклетевом промежутке и должна быть включена система регулировани нат жени канала I,

Ni - условие того, что должна быть включена система регулировани скорости прокатного двигател 1-го канала;

Ki - признак наличи металла (наличи сигнала PI 0) в валках клети I;

U - признак докатывани хвоста металла клетью i (хвост вышел из клети (1-1), Но еще не вышел из клети I);

- значение скорости двигател клети i при выходе хвоста металла из клети (1-1).

При отсутствии металла 1 в валках 2 клети I регулируетс скорость ал двигател 3 этой клети на уровне од0, заданном задат- чиком 11. Сначала металл заходит в валки 2 клети (1-1), а затем - в клети I. При заходе металла в клеть по вл етс сигнал PI 0, и в соответствии с алгоритмом (4) включаетс регулирование момента Мн1 сил нат жени на уровне M°Hi, заданном задатчиком 10. При выходе хвоста металла из клети (1-1) в соответствии с алгоритмом (4) включаетс регулирование скорости двигател 3 клети 1 на уровне УХ(, запомненном при выходе хвоста из клети (И). Последующий заход следующего раската в клеть (1-1) не измен ют состо ние канала . Но как только хвост металла 1 выйдет из валков 2 клети I, система регулировани включает регулирование скорости двигател 3 на уровне ол° и т.д.

На фиг.2 показан фрагмент осциллограммы , сн той на математической модели предлагаемого устройства, при параметрах

Ji 10;ci 800;ai 0;

М|макс 25; M°HI - 10; М°нм - 7,5 относительных единиц.

На осциллограмме: в момент времени ti 0,2 с металл входит в клеть I и включаетс система регулировани нат жени ; в момент времени t2 0,8 с металла входит в клеть (1+1) и систем регулировани нат жени клети отрабатывает это возмущение; в момент времени ta 1,2 с хвост выходит из клети (И);

в момент времени t4 - 1,5 с хвост металла выходит из клети i и система переключаетс на регулирование скорости.

На осциллограмме: 1 - скорость; 2 - момент сил нат жени .

Предлагаемое устройство может быть реализовано на базе ЭВМ СМ1634(ТВСО-1)

производства ПО Электронмаш г.Черновцы , тиристорных преобразователей КТЭ производства ПО Преобразователь, г.Запорожье с системами регулировани УБСР- АИ, которыми комплектуютс КТЭ.

Технико-экономическа эффективность предлагаемого решени в том, что оно позвол ет повысить быстродействие регулировани нат жени металла в межклетевом промежутке, что очередь при той же

длине межклетевого промежутка позвол ет увеличить скорость прокатки, т.е. произво дительность стана, либо при той же скорости прокатки позвол ет уменьшить длину межклетевого промежутка, т.е. снизить стоимость оборудовани стана, стоимость строительной части цеха с таким станом.

Claims

1. Способ регулировани межклетевого

нат жени металла, включающий замер параметров процесса прокатки, расчет межклетевого нат жени по замеренными параметрам процесса прокатки, отличающийс тем, что, с целью повышени

быстродействи регулировани нат жени металла, корректируют момент прокатного двигател , а рассогласование по нат жению устран ют воздействием на систему регулировани момента двигател .

2. Устройство регулировани межклетевого нат жени металла, содержащее каналы регулировани по числу межклетевых промежутков, каждый из каналов содержит прокатный двигатель, силовой преобразователь питани прокатного двигател с датчиком тока корной цепи, датчик скорости двигател , датчик усили прокатки и общую дл всех каналов управл ющую ЭВМ, причем выходы всех датчиков соединены с соответствующимивходамиЭВМ , о т л и ч а ю- щ е е с тем, что в каждый канал введены регул тор момента прокатного двигател и задатчики момента сил нат жени металла, скорости прокатного двигател , коэффициента жесткости металла в межклетевом промежутке , плеча момента прокатки в данном пропуске и катающего радиуса валков клети , причем выходы задатчиков соединены с соответствующими входами ЭВМ, первый

вход регул тора момента соединен с соответствующим выходом ЭВМ, второй вход - с выходом датчика тока корной цепи, а выход - с управл ющим входом силового преобразовател .

I Г

L

(

. I .i

fe 3 t-ь .2