SU780915A1 - Устройство автоматического регулировани толщины проката - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к функциоНсшьньлм схемам автоматического регул ровани  продольной толщины проката и может быть использовано в автоматических системах управлени  работой станов холодной и гор чей прокатки Известна система автоматического регулировани  толщины проката, в кот рой обжатие полосы осуществл ют с по мощью гидроцйлиндра, приводимого в действие электрогидравлическим преобразователем (сервоклапаном), на который воздействует управл ющий сигнсш, соответствующий отклонению текущих контролируемых параметров прокатки (усили  прокатки, раствора вашков, толщины полосы) от их заданных значений 11. Недостатком системы  вл етс  то, что она не устран ет вли ние эксцен триситета прокатных валков на толщину проката Известно также-устройство автоматического регулировани  толщины проката, в состав которого входит гидроцилиндр, приводимый в действи сервоклапаном, и дл  форми вани  управл ющего сигнала, содержа . щего составл ющую, обусловленную эксцентриситетом и компенсирующую его вли ние на толщину полосы 2. Наиболее близкое к предлагаемому устройство автоматического регулировани  толщины проката содержит измеритель раствора валков, задатчик раствора валков, блок управлени , сервоклапан, гиддооцилиндр, задатчик усили  прокатки, датчик скорости прокатки, генератор тактовых импульсов, измеритель усили  прокатки , блок разделени  сигналов/ содержащий схему усреднени , схему сравнени , преобразователь код-анашог, причем выход измерител  усили  прокатки соединен со входом преобразовател  код-аналог и с первым входом схемы усреднени , второй вход которой соединен с выходом генератора тактовых импульсов, вход генератора тактовых импульсов соединен с выходом датчика скорости прокатки, соединенного с верхним опорным валком, выход схемы усреднени  соединен с первым входом блока управлени  и с первым входом схемы сравнени , второй вход которой св зан с выходом преобразовател  код-аналог, второй, третий и четвертый входы блока управлени  соеди1 ены соответственно с выходом задатчика усили  прокатки,выходо эадатчика раствора валков и выходом измерител  раствора валков,выход бло ка управлени  соединен со входом сер воклапана гидроцилиндра. Блок разделени  сигналов с помощь вход щих в его состав схемы .усреднени  и схемы сравнени  раздел ет сигнал усили  прокатки на основной, не содержащий |составл ющей, выз- . ванной эксцентриситетом прокатных валков, и сигнал переменной составл  ющей, обусловленной эксцентриситетом . Оба эти сигнала поступают на соответствующие входы блока управлени , который формирует управл ющий сигнал дл  сервоклапана. Такое устро ство при регулировании толщины прок та учитывает не только изменени  тол щины- подката, но и периодические воз мущени  клети, обусловленные эксцентриситетом валков 3. Н здостатком устройства  вл етс  ограниченна  точность регулировани  толщины проката при больших скорост  и усили х прокатки. Объ сн етс  это тем, что и медпенно, и быстроизмен кхциес  составл ющие управл ющего сигнала должны отрабатыватьс  одним и тем же сервоклапаном и гидроцилиндром , поэтому динамические характеристики всего устройства автоматического регулировани  толщины проката определ ютс  быстродействием его гидравлической исполнительной части, которое с ростом выходной Мощности устройства снижаетс . Цель изобретени  - повышение точности регулировани  толщины проката за счет повышени  быстродействи  устройства. Дл  достижени  указанной цели устройство автоматического регулиро вани  толщины проката, содержащее измеритель положени  Поршн  гидроцилиндра , задатчик положени  поршн  гидроцилиндра, первый блок управлен первый сервоклапан, первый Гидроцилиндр , задатчик усили  прокатки, датчик угла поворота опорного валка генератор тактовых импульсов, измеритель усили  прокатки, блок разделени  сигналов, содержащий схему усреднени , схему сравнени , преоб разователь код-аналог, причем выход измерител  усили  прокатки соединен со входом преобразовател  код-аналог и с первым входом схемы усреднени  второй вход которой соединен с выходом генератора тактовых имПульсов/ вход генератора тактовых импул сов соединен с выходом датчика угла поворота опорного валка, выЙод схемы усреднени  соединен с первым вхо дом первого блока управлени  и с пе вым входом схемы сравнени , второй вход которой св зан с выходом преобразовател  код-аналог, второй, третий и четвертый входы первого блока управлени  соединены соответственно с выходом задатчика усили  прокатки, выходом задатчика положени  поршн  гидроцилиндра и выходом изерител  положени  поршн  гидроцилиндра , выход первого блока управлени  соединен со входом первого сервоклапана, подключенного к первому гидроцилиндру, дополнительно снабжено вторым блоком управлени , измерителем давлени , вторым гидроцилиндром , вторым сервоклапаном, задатчиком давлени , причем первый, второй и третий входы второго блока управлени  соединены соответственно с выходом схемы сравнени ,выходом измерител  давлени  второго гидроцилиндра , выходом задатчика давлени ,а выход второго блока управлени  соединен со входом второго сервоклапана,выход которого соединен со вторым гидроцилиндром . На чертеже показана функциональна  схема предлагаемого устройства. Устройство имеет канал регулировани , служащий дл  устранени  разнотолщинности пОдката и содержащий последовательно соединенные цифровой измеритель 1 усили  прокатки, блок 2 разделени  сигналов, первый блок 3 управлени , первый .сервоклапан 4 и первый гидроцилиндр 5 . В состав блока 2 разделени  сигналов вход т схема 6 усреднени  и схема 7 сравнени , первый вход которой соединен с выходом схемы б усреднени , а второй через преобразователь 8 код-аналог - с выходом цифрового измерител  1 усили  прокатки. Выход измерител  1 усили  прокатки соединен также с первым входом схемы 6 усреднени , второй вход которой подключен к выходу генератора 9 тактовых импульсов, Еход которого соединен с выходом датчика 10 угла поворота одного из опорных валков 11, например верхнего. Прокатна  клеть имеет также рабочие валки 12. Первый вход первого блока 3 управлени  соединен с выходом схемы 6 усреднени , а второй, третий и четвертый входы блока 3 соединены соответственно с выходом задатчика 13 усили  прокатки, выходом задатчика 14 положени  поршн  гидроцилиндра и выходом измерител  15 положени  поршн  гидроцилиндра. Выход первого блока 3 управлени  соединен со входом первого сервоклапана 4, выход которого подключен к первому гидроцилиндру 5. Дополнительный канал регулировани  включает в себ  второй блок 16 управлени , измеритель 17 давлени , второй гидроцилиндр 18, второй сервоклапан 19 и задатчик 20 давлени , причем первый, второй и третий входы второго блока 16 управлени  сое|ДИнены соответственно с выходом схемы 7 сравнени , выходом измерител  17 давлени  второго гидроцилиндра 18, выходом задатчика 20 давлени , а выход блока 16 управлени  соединен со входом второго сервоклапана 19, выход которого подключен ко второму гидооцилиндру 18.

Устройство работает следующим образом.

Цифровой сигнал текущего значени  усили  прокатки поступает с выхода измерител  1 на первый вход схемы 6 усреднени , выполненной на дискретных элементах с цифроаналоговыми преобразовател ми на выходах.

Схема 6 усреднени  вырабатывает аналоговый сигнал, пропорциональный значению усили  прокатки, усредненному за полный оборот опорного валка 11. При этом операци  усреднени  выполн етс  по сигналам генератора 9 тактовых импульсов, вход которого соединен с выходом датчика 10 угла поворота опорного валка. Частота выполнени  операций усреднени  составл ет 10 - 15 операций в течение одного оборота валка 11. В случае необходимости компенсации вли ни  эксцентриситета рабочих валков .12 увеличивают количество операций усреднени  за один оборот опорного валка.

Усредненный сигнал усили  прокатки , не содержащий составл ющей, обусловленной эксцентриситетом прокатных валков, с выхода схемы 6 усреднени ,-подают на первый вход первого блока 3 управлени , на второй , третий и четвертый входы которО го соответственно поступают сигналы, пропорциональные заданным значени м усили  прокатки и положени  поршн  гидроцилиндра (с выходов соответствующих защатчиков 13 и 14),и сигнал, пропорциональный текущ ему значению положени  поршн  гидроцилиндра {с выхода .измерител  15 положени  поршн  гидроцилиндра).

Управл ющий блок 3 обрабатывает поступающие на его входы сигналы и в соответствии с известным методом Головина-Симса вырабатывает управл ющий сигнал, который воздействует посредством сервоклапана 4 на поршень первого гидроцилиндра 5 так, чтобы стабилизировать раствор валков , т.е. регулирование ведут в режиме жестка  клеть , что обеспечивает наилучшие услови  дл  устранени  разнотолщинности полосы, обусловленной колебани ми толщины подката. Причем сервоклапан 4 рассчитан на большие, расходы жидкости в единицу времени (100-350 л/мин) при диаметре поршн  первого гидроцилиндра 5 равном 700-1200 мм, с тем чтобы обеспечить необходимые усили  прокатки, достигающие 2040 МН (2000-4000 тс). Однако при

этом не требуетс  очень высокое быстродействие , поскольку канал регулировани , содержащий сервоклапан 4 и гидроцилиндр 5, предназначен дл  устранени  сравнительно медленно измен ющихс  колебаний толщины подката.

Сигнал усили  прокатки, не содержащий составл ющей, вызванной эксцентриситетом прокатных валков, с выхода схемы усреднени  6 подают так же на первый вход схемы 7 сравнени , на второй вход который через преобразователь 8 код-аналог поступает сигнал с выхода цифрового измерител  1 усили  прокатки. С помощью схемы 7 сравнени  выдел ют переменную составл ющую усили  прокатки, обусловленную эксцентриситетом прокатных вашков, и подают ее на первый вход второго блока 16 управлени  со знаком, обратным знаку изменени  усили  прокатки относительно посто нной составл ющей, так, чтобы управл ющий сигнал, обусловленный увеличением усили  прокатки, вызывал уменьшение давлени  в гидроцилиндре 18,

5 и наоборот. На второй вход блока 16 управлени  с выхода измерител  17 давлени  поступает сигнал, пропорциональный текущему значению давлени  в гидроцилиндре 18, а на третий

вход с задатчика 20 - сигнал, пропорциональный заданному значению давлени  в гидроцилиндре 18. Блок 16 управлени  вырабатывает управл ющий сигнал,который поступает на вход быстродействующего сервоклапана 19,измен ющего давление в гидроцилиндре 18 таким образом, чтобы скомпенсировать периодическую составл ющую давлени  метс1лла на валки и тем самым устранить вли ние эксцентриситета прокатных валков на толщину проката.

Совокупность дополнительно введенных второго блока 16 управлени ,изс мерител  17 давлени , второго гидроцилиндра 18, второго сервоклапана 19 и задатчика 20 давлени  с блоком 2 разделени  сигналов и измерителем 1 усили  прокатки представл ет

собой стабилизатор давлени , работающий в режиме абсолютно м гкой

что обеспечивает наилучклети

шие услови  дл  устранени  вли ни  эксцентриситета прокатных вашков на толщину проката. Причем дл  компенсации усилий, вызванных эксцентриситетом прокатных валков и не превышающих , как правило, 2 МН (200 тс) , достаточно иметь сервоклапаны с расходом рабочей жидкости не более

5-10 л/мин при диаметре гидроцилиндров 100-200 мм, что дает возможность обеспечить высокое быстродействие устройства регулировани  толщины проката , необходимое дл  устранени 

Claims (1)

1. вли ни  эксцентриситета прокатных валков, при больших скорост х прокатки (более 20 м/с). Таким образом, введение в пред .лагаёмое устройство дополнительног6 канала регулировани , содержащего второй блок управлени , измерител давлени , второй гидроцилиндр, второ бёрвоклапан и задатчик давлени , дает возможность значительно повысить точность регулировани  толщины путем повышени  быстродействи  устройства при компенсации быстроизмен ющихс  возмущений со стороны клет При этом обеспечиваютс  наилучшие услови  дл  устранени  вли ний различных факторов на толщину проката режим жесткой клети в .контуре регулировани , устран ющем вли ние раэнотолщинности подката, и одновре абсолютно м гкой клет менно режим в контуре регулировани , устран ющем вли ние эксцентриситета прокат ных валков. Формула изобретени  Устройство,автоматического регулировани  толщины проката, содержащее измеритель положени  поршн  гид цилиндра, задатчик положени  поршн  гидроцилиндра, первый блок управлен первый сер: оклапан, первый гидроцилиндр , задатчик усили  прокатки да чик угла поворота валка, генератор тактовых импульсов, измеритель усил прокатки, блок разделени  сигналов, содержащий схему усреднени , схему сравнени , преобразователь код-аналог , причем выход измерител  усили  прокатки соединен, со входом преобра зовател  кбд-анаЛог и с первым входом схемы усреднени , второй вход которой соединен с выходом генерато

   7809158 ра тактовых импульсов, вход генератора тактовых импульсов соединен с выходом датчика угла поворота опорного валка, выход схемы усреднени  соединен с первым входом первого блока управлени  и с первым входом схемы сравнени , второй вход которой св зан с выходом преобразовател  код-аналог, второй, третий и четвертый входы первого блока управлени  соединены соответственно с выходом задатчйка усили  прокатки, выходом задатчйка положени  поршн  гидроцилиндра и выходом измерител  , положени  поршн  гидроцилиндра, выход первого блока управлени  соединен со входом первого сервоклапана, подключенного к первому гидроцилиндру ,о т л и ч а ю щ е е с   тем,что,с целью повышени  точности регулировани  толщины проката за счет пойышени  быстродействи  устройства, оно дополнительно снабжено вторым блоком управлени , измерителем делени , вторым гидроцилиндром, вторым сервоклапаном , задатчиком давлени , причем первый, второй и третий входы второго блока управлени  соединены соответственно с выходом схемы сравнени , выходом измерител  давлени  второго гидроцилиндра, выходом задатчйка давлени , а выход второго блока управлени  соединен со входом второго сервоклапана, подключенного ко второму гидроцилиндру. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент CTJA 3736782, кл . В 21 В 37/00, опублик. 1974. 2,патент ФРГ № 2605183.. кл. В 21 В 37/00, опублик, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке 2519988, кл. В 21 В 37/00,