SU825216A1 - Устройство автоматического регулирования толщины полосы на реверсивном стане прокатки-волочения 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов в металлургической промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство ⁵ для автоматического регулирования толщины полосы на реверсивном стане холодной прокатки-волочения, позволяющее регулировать толщину прокатываемой полосы изменением величины вы-¹® тяжки за-счет изменения соотношения окружных скоростей рабочих валков клети. Устройство содержит два канала регулирования (канал регулирования^ от установленного перед клетью измерителя, включающий усилитель сигнала отклонения, блок выбора зоны нечувствительности, блок сопровождения, измеритель скорости полосы перед _Λ клетью, и канал регулирования от установленного за клетью измерителя, включающий усилитель сигнала отклонения, блок выбора зоны нечувстви- тельности, блок транспортного запаздывания, измеритель скорости полосы за клетью) и общий для обоих каналов' логический блок fl].

Таким образом, замыкание системы осуществлено по сигналу микрометра, установленного на выходе из клети. Величина значительного транспортного запаздывания в канале обратной связи снижает быстродействие и точность регулирования. Кроме того, канал обратной связи в устройстве работает не постоянно, а только при одинаковых полярностях отклонений на выходе и выходе из клети. Все это позволяет получить достаточную инвариантность системы к входному возмущению в виде разнотолщинности Д hg и следовательно высокую точность проката.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия системы регулирования толщины полосы на стане прокатки-волочения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит канал обратной связи, состоящий из датчика приращения вытяжки и измерителя вытяжки, один вход которого ₅ соединен с выходом измерителя скорости полосы перед клетью, второй вход - с выходом измерителя скорости полосы за клетью, а выход соединен с первым входом датчика приращения ю вытяжки, второй вход которого соединен с выходом узла задания вытяжки, а выход соединен с первым входом первого узла суммирования, второй вход которого соединен с выходом логичес- is кого блока, а выход - с одним из входов второго узла суммирования, второй вход которого соединен с выходом второго узла суммирования, второй вход которого соединен с выходом узла за- Дания вытяжки, а выход - с входом блока задания скоростей рабочих валков.

Такое построение канала обратной связи позволяет исключить транспортное . запаздывание , так как величина ²⁵ действительного значение вытяжки замеряется мгновенно и алгебраическим суммированием с сигналом заданного значения вытяжки определяется действительное значение аА.д₈£_с. Исклю- ³⁰ чение транспортного запаздывания из канала обратной связи увеличивает . быстродействие системы в целом, исключает ложное регулирование и повышает точность работы системы. ³⁵

Канал компенсации возмущения от измерителя, установленного перед клетью, практически не меняется и включает в себя усилитель сигнала отклонения входной толщины, блок регу- ⁴⁰ лируемой зоны нечувствительности, блок временного сопровождения измерителя скорости полосы на входе в клеть и логический узел, вырабатывающий соответствующий сигнал на изме- ⁴⁵ нения вытяжки в соответствии с сигналом отклонения толщины Д h₀.

На чертеже представлена блок-схема устройства. ,

В устройстве ведущий валок 1 и ве- ⁵⁰ домый валок 2 приводится от электрических двигателей 3 и 4. Управление приводами осуществляется системами 5 и 6. В устройстве предусмотрен канал регулирования по принципу ком- ⁵⁵ пенсации возмущения в виде отклонения толщины подката Δ hp установленного перед клетью измерителя и об ратной связи по величине Д д. . Канал по возмущению включает измеритель 7 перед клетью, промежуточный усилитель 8, блок 9 регулируемой зоны нечувствительности, блок 10 временного сопровождения, измеритель 11 скорости полосы на входе в клеть, логический узел 12. Выход канала компенсации соединен с узлом 13 суммирования. Канал обратной связи включает измеритель 11 скорости полосы на входе в клеть, измеритель 14 скорости полосы на выходе из клети, измеритель 15 соотношения скоростей (измеритель действительного значения вытяжкиД-ддй^), датчик 1 бДКдд^.Выход канала обратной связи соединен со вторым входом узла 13 суммирования. Кроме указанных элементов, в устройстве имеются задающие блоки, узел 17 задания режимов прокатки и блок 18 задания скоростей рабочих валков, измеритель 20 на выходе из клети. Выход узла 13 суммирования соединен с одним из входов узла 19 суммирования.

На чертеже обозначены: сигнал а, пропорциональный действительному значению толщины подката; сигнал б, пропорциональный заданному значению толщины подката; сигнал в, пропорциональный зоне нечувствительности по входной толщине; сигнал г, .пропорциональный действительному значению вытяжки А-дейс » сигнал д, пропорциональный заданному значению вытяжки А^д ; сигнал е, пропорциональный действительному значению приращения вытяжкиХдрйс ’ ^{сигнал ж}> пропорциональный требуемому значению приращения вытяжки Δλ-χρβδ , соответствующий величине ah₀.

Устройство, работает следующим образом.

Блоком 17 задания режимов прокатки задаются основные технологические параметры.

Сигнал, пропорциональный вытяжке А зад подается в блок 18 задания скоростей рабочих валков, который задает системам 5 и 6 скорость вращения валков 1 и 2. Системы 5 и 6 поддерживают заданное соотношение скоростей рабочих валков, а, следовательно, и заданное значение вытяжки, т.е.

А-дейс. >

если отклонение полосы не выходит за допустимые пределы.

Сигнал а от измерителя 7, пропорциональный действительной толщине подката, сравнивается с сигналом б, пропорциональным заданной толщине подката. Сигнал отклонения усиливается в 5 усилителе 8 и поступает на блок 9 выбора зоны нечувствительности, где он 1сравнивается с сигналом в, пропорциональным зоне нечувствительности. Если отклонение превышает зону нечувстви- ю тельности, то с блока 9 снимается сигнал, который после блока 10 сопровождения, имитирующего время прохождения измеренного участка полосы до очага деформации, поступает в логичес-15 кий блок 12. Скорость заднего конца полосы измеряется измерителем 11.

В логическом блоке осуществляется вычисление величины приращения вытяжки , необходимой для ком- ;о пенсации имеющегося отклонения толщины подката Д hg , путем умножения на коэффициент. Сигналснимается с выхода логического блока 12, поступает- на вход узла 13 суммирова- 25 ния и далее на вход узла 19 суммирования. В узле 19 он суммируется с сигналом задания вытяжки λздд , и результирующий сигнал поступает на вход узла 18 задания скоростей. ^ϊ0

Результирующий сигнал изменяет скорости двигателей 3 и 4, изменяя соответствующим образом величину вытяжки λ . Одновременно измерители 11 ¹⁵ и 14 скоростей выдают сигналы, пропорциональные линейным скоростям полосы на входе и выход е₍, которые поступают на(измеритель 15 соотношения скорое- ₄θ тей измеритель величины вытяжки), с выхода которого снимается сигнал г, пропорциональный действительному значению вытяжки Ад рй с-Сигнал г поступает на первый вход датчика 16 прирашения вытяжки, на второй вход которого подается сигнал д, пропорциональный заданному значениюХ^ад· С выхода датчика 16 снимается сигнал 6 , пропорциональный действительному значениюдА.д£й_с > ^и подается на второй вход узла 13 суммирования. В узле суммирования осуществляется сравнение сигналов, пропорциональных йА^дд и ΔАдеЙС· Результирующий сигнал узла 13 суммирования поступает на вход узла 19 суммирования, где он суммируется с сигналом задания вытяжки и далее результирующий сигнал поступает на вход узла 18 задания скоростей рабочих валков.

Таким образом, при наличии отклонения толщины Aho канал по возмущению вырабатывает соответствующий сигнал на изменение вытяжки λ- на величину ύλ . Изменение вытяжки А осуществляется за счет изменения соотношения скоростей рабочих валков и контролируется измерителем действительного значения вытяжки и датчиком дАддйс · Изменение вытяжки происходит до тех пор, пока величина не станет равной величинеДА ·

Устройство обеспечивает реверсивную работу. Регулирование осуществляется от измерителя 20 (связи прй реверсе не гоказаны).

Использование предлагаемого устройства на станах холодной прокатки волочения позволяет повысить -точность и быстродействие регулирования толщины полосы за счет исключения транспортного запаздывания в канале обратной связи, повысить эффективность регулирования за счет одновременной работы обоих каналов регулирования (канала по возмущению от измерителя толщины на входе и замкнутого контура от измерителя действительного значения вытяжки с датчиком выделения приращения вытяжки).

Claims (2)

1. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ НА РЕВЕРСИВНОМ СТАНЕ ПЮКАТКИ-ВОЛОЧЕНИЯ 3 Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дополнительно содержит канал обратной св зи, состо щий из датчика приращени  выт жки и измерител  выт жки, один вход которог соединен с выходом измерител  скорости полосы перед клетью, второй вход - с выходом измерител  скорости полосы за клетью, а выход соединен с первым входом датчика приращени  выт жки, второй вход которого сбединен с выходом узла задани  выт жки а выход соединен с первым входом пер вого узла суммировани , второй вход которого соединен с выходом логичес .кого блока, а выход - с одним из вхо дов второго узла суммировани , второй вход которого соединен с выходом второго узла суммировани , второй вх которого соединен с выходом узла заДани  выт жки, а выход - с входом бл ка задани  скоростей рабочих валков. Такое построение канала обратной св зи позвол ет исключить транспортное . запаздывание, так как величина действительного значение выт жки замер етс  мгновенно и алгебраическим суммированием с сигналом заданного значени  выт жки определ етс  действительное значение дЯ-ддйс- Исключение транспортного запаздывани  из канала обратной св зи увеличивает . быстродействие системы в целом, искл чает ложное регулирование и повьшает точность работы системы. Канал компенсации возмущени  от измерител , установленного перед клетью, практически не мен етс  и включает в себ  усилитель сигнала от клонени  входной толщины, блок регулируемой зоны нечувствительности, блок временного сопровождени  измерител  скорости полосы на входе в клеть и логический узел, вырабатываю щий соответствующий сигнал на изменени  выт жки в соответствии с сигналом отклонени  толщины Д .hg, На чертеже представлена блок-схема устройства. В устройстве ведущий валок 1 и ве домый валок 2 приводитс  от электрических двигателей 3 и 4. Управление приводами осуществл етс  системами 5 и 6. В устройстве предусмотрен канал регулировани  по принципу ком пенсации возмущени  в виде отклонени  толщины подката Д HO установлен ного перед клетью измерител  и об64 ратной св зи по величине Д. . Канал по возмущению включа.ет измеритель 7 перед клетью, промежуточный усилитель 8, блок 9 регулируемой зоны нечувствительности , блок 10 временного сопровождени , измеритель 11 скорости полосы на входе в клеть, логический узел 12. Выход канала компенсации соединен с узлом 13 суммировани . Канал обратной св зи включает измеритель 11 скорости полосы на входе в клеть, измеритель 14 скорости полосы на выходе из клети, измеритель 15 соотношени  скоростей (измеритель действительного значени  выт жкиД.,), датчик 16Мдц.Выход ка.нала обратной св зи соединен со вторым входом узла 13 суммировани . Кроме указанных элементов, в устройстве имеютс  задающие блоки, узел 17 задани  режимов прокатки и блок I8 задани  скоростей рабочих валков, измеритель 20 на выходе из клети. Выход узла 13 суммировани  соединен с одним из входов узла 19 суммировани . На чертеже обозначены: сигнал а, пропорциональный действительному значению толщины подката; сигнал б, пропорциональный заданному значению толщины подката; сигнал в, пропорциональный зоне нечувствительности по входной толщине; сигнал г. .пропорциональный действительному значению выт жки дейс сигнал д, пропорциональный заданному значению выт жки дад 5 сигнал е, пропорциональный действительному значению приращени  выт ж дейс сигнал ж, пропорцианальньй требуемому значению приращени  выт жки соответствующий величине ahp. Устройство, работает следующим образом . . Блоком 17 задани  режимов прокатки задаютс  основные технологические параметры. Сигнал, пропорциональный выт жке подаетс  в блок 18 задани  скоростей рабочих в.алков, который задает системам 5 и 6 скорость вращени  валков 1 и
2. 2. Си.стсмы 5 и 6 поддерживают заданное соотношение скоростей рабочих валков, а, следовательно , и заданное значение выт жки, т.е. . если отклонение полосы не выходит за допустимые пределы. 5 Сигнал а от измерител  7, пропорциональный действительной толщине подката, сравниваетс  с сигналом б, пропорциона)1ьным заданной толщине по ката. Сигнал отклонени  усиливаетс  усилителе 8 и поступает ла блок 9 вы бора зоны нечувствительности, где он сравниваетс  с сигналом в, пропорцио нальньш зоне нечувствительности. Есл отклонение превышает зону нечувствительности , то с блока 9 снимаетс  си нал, который после блока 10 сопровож дени , имитирующего врем  прохождени  измеренного участка полосы до очага деформации, поступает в логиче кий блок 12, Скорость заднего конца полосы измер етс  измерителем 11. В логическом блоке осуществл етс  вычисление величины приращени  выт жки , необходимой дл  компенсации имеющегос  отклонени  толщины подката Д h , путем умножени  на коэффициент. Сигналд/Ljgi снимаетс  с выхода логического блока 12 поступает- на вход узла 13 суммировани  и далее на вход узлд 19 суммировани . В узле 19 он суммируетс  с сигналом задани  выт жки лдл , и результирующий сигнал поступает на вход узла 18 задани  скоростей. Результирующий сигнал измен ет ск рости двигателей 3 и 4, измен   соответствующим образом величину выт жки X . Одновременно измерители 11 и 14 скоростей вьщают сигналы, пропо циональные линейным скорост м полосы на входе и выходе, которые поступают на измеритель 15 соотношени  скоростей измеритель величины выт жки), с выхода которого снимаетс  сигнал г, пропорциональный действительному значению выт жкиЛдд; р.Сигнал г поступает на первый вход датчика 16 прирашени  выт жки,  а второй вход которого подаетс  сигнал д, пропорциональный заданному значениюЛ дд. С выхода датчика 16 снимаетс  сигнал 6 , пропорциональный действительному значениюлХлецс подаетс  на второй вход узла 13 суммировани . В узле суммировани  осуществл етс  сравнение сигналов, пропорциональныхu l.jQ. и Л дейС Результирующий сигнал узла 13 суммировани  поступает на вход узла 19 суммировани , где он суммируетс  с сигналом задани  выт жки и далее результирующий сигнал посту6 пает на вход узла 18 задани  скоростей рабочих валков. Таким образом, при наличии отклонени  толщины Л h о канал по возмущению вырабатывает соответствующий сигнал на изменение выт жки Л- на величину дЛ д- . Изменение выт жки X .осуществл етс  за счет изменени  соотношени  скоростей рабочих валков и контролируетс  измерителем действительного значени  выт жки и датчиИзменение выт жки происходит до тех пор, пока величинаA gjjg; не станет равной величине ДЛ JQI . Устройство обеспечивает реверсивную работу. Регулирование осуществл етс  от измерител  20 (св зи при реверее не гоказаны;. Использование предлагаемого устройства на станах холодной прокатки волочени  позвол ет повысить -точность и быстродействие регулировани  толщины полосы за счет исключени  транспортного запаздывани  в канале обратной св зи, повысить эффективность регулировани  за счет одновременной работы обоих каналов регулировани  {канала по возмущению от измерител  толщины на входе и замкнутого контура от измерител  действительного значени  выт жки с датчиком выделени  приращени  выт жки). Формула изобретени  Устройство автоматического регулировани  толщины полосы на реверсивном стане прокатки-волочени ,- содержащее зел задани  выт жки, измеритель скоости полосы за клетью, канал регуировани  от установленного перед летью измерител , выход которого чеез узел сравнени  соединен с входом силител , соединенного своим выхоом с входом регулируемого блока выора зоны нечувствительности, который воим выходом соединен с одним из ходов блока сопровождени , второй ход которого соединен с измерителем корости полосы перед клетью, а выод соединен с входом логического лока, выход, которого через узлы сумировани  соединен с входом блока заани  скоростей дл  систем управлени  риводными двигател ми, о т л и ч а щ е е с   тем, что, с целью повыени  точности и быстродействи  регу78 лировани  толщины полосы, оно допол .нитёльно содержит канал обратной св зи , состо щий из датчика приращени  выт жки и измерител  выт жки, один вход которого соединен с вьЬсодом измерител  скорости полосы перед клетью второй вход - с выходом измерител  скорости полосы за клетью, а выход соединен с первым входом датчика приращени  выт жки, второй вход которог соединен с выходом узла задани  выт жки , а выход соединен с первым входом первого узла суммировани , вто68 рой вход которого соединен с выходом логического блока, а выход -.с одним из входов второго узла суммировани , второй вход которого соединен с выходом второго узла суммировани ,второй вход которого соединен с выходом узла задани  выт жки, а выход с входом блока задани  скоростей рабочих валков . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 504573, кл. В 21 В 37/10, 1974.