Устройство для автоподстройки зоны нечувствительности

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОПОДСТРОЙКИ ЗОНЫ НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ, например в регуляторе натяжения полосы прокатного стана,- содержащее измеритель отклонения натяжения и фильтр высших частот, соединенные последовательно, а также соединенные последовательно блок зоны нечувствительности, регулятор и систему управления приводом нажимного устройства последующей клети , отличающееся тем, что, с целью улучшения качества продукции за счет повышения точности регулирования , устройство дополнительно содержит усреднитель, нуль-орган и широтно-импульсный модулятор, причем выход фильтра высших частот соединен с первым входом усреднителя непосредственно , а со вторым входом усреднителя - через нуль-орган, выход широтно-импульсного модулятора соединен с вторым входом фильтра высших частот и и с третьим входом усреднителя, вы§ ход которого соединен с входом блока зоны нечувствительности, другой вход (Л которого связан с выходом измерителя отклонения натяжения, при этом вход широтно-импульсного модулятора соединен с тахогенератором последующей клети. 4 сл со ОЬ СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1045969 А з(5о В 21 B 37/00

1 () д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (d" !

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3398074/22-02 (22) 11.01.82 (46) 07.10.83. Бюл. N 37 (72) Б.Н.Дралюк, Б.И.Конторович, А.H.Êîðîâèí, Г.В.Синайский и В.А.Цимбалов (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения (53) 621,771-503-5-531 (088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1 220925, кл. 7а, 9/02, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

N 326007, кл. В 21 В 37/06, 1968.

I (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. АВТОПОДСТРОИКИ ЗОНЫ НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ, например в регуляторе натяжения полосы прокатного стана, содержащее измеритель отклонения натяжения и фильтр высших частот, соединенные последовательно, а также соединенные последовательно блок зоны нечувствительности, регулятор и систему управления приводом нажимного устройства последующей клети, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества продукции за счет повышения точности регулирования, устройство дополнительно содержит усреднитель, нуль-орган и широтно-импульсный модулятор, причем выход фильтра высших частот соединен с первым входом усреднителя непосредственно, а со вторым входом усреднителя - через нуль-орган, выход широтно-импульсного модулятора соединен с вторым входом фильтра высших частот и и с третьим входом усреднителя, выход которого соединен с входом блока зоны нечувствительности, другой вход которого связан с выходом измерителя отклонения натяжения, при этом вход широтно-импульсного модулятора соединен с тахогенератором последующей клети.

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, а именно к автоматизации непрерывных станов холодной прокатки.

Известно устройство для самонастройки зоны нечувствитепьности,.работающее на принципе запоминания каждого реверсивного срабатывания регулятора и последующего преобразования его в скачок напряжения, на величину 10 которого изменяется эона нечувствительности (1 ) .

Недостатком такого устройства является то, что расширение зоны нечувствительности производится эа счет 15 допущенных реверсивных срабатываний регулятора °

Наиболее близким к изобретению является устройство для автоподстройки эоны нечувствительности, содер- 20 жащее измеритель отклонения натяжения, фильтр высших частот, пикдетектор, блок зоны нечувствительности, регулятор и систему управления приводом нажимного устройства по- 25 . следующей клети. Фильтр высших частот выделяет колебания отклонения натяжения, обусловленные эксцентриситетом опорных валков, а пик-детектор расширяет зону нечувствительности ре- 30 гулятора до величины амплитуды этих колебаний Г 2 3, Недостатками укаэанного устройства являются отсутствие перестройки фильтра высших частот по частоте ко 35 лебаний регулируемого параметра, что вносит погрешность в определение амплитуды этих колебаний, пик-детектор, запоминает максимальное значение амплитуды высокочастотных колебаний, не 40 реагируя на уменьшение амплитуды этих колебаний, что приводит к увеличению ошибки регулирования.

Цель изобретения - улучшение качества продукции за счет повышения 4 точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоподстройки эоны нечувствительности, например в регуляторе натяжения полосы прокатного стана, содержащее измеритель откпонения натяжения и фильтр высших частот, соединенные последовательно, а также соединенные последоваельно блок эоны нечувствительности, регуля" 55 тор и систему управления приводом нажимного устройства последующей клети, дополнительно содержит усредни969 2 тель, нуль-орган и широтно-импульсный модулятор, причем выход фильтра высших частот соединен с первым входом усреднителя непосредственно, а со вторым входом усреднителя - через нуль-.орган, выход широтно-импульсного модулятора соединен с вторым входом фильтра высших частот и с третьим входом усреднителя, выход которого соединен с входом блока зоны нечувствительности, другой вход которого связан с выходом измерителя отклонения натяжения, при этом вход широтноимпульсного модулятора соединен с тахогенератором последующей клети °

На чертеже представлена структурная схема устройства, Натяжение полосы между клетями, измеренное датчиком l, подается на вход измерителя 1 отклонения натяжения, на второй вход которого поступает сигнал заданного значения 3 натяжения. Выход измерителя 2 отклонения натяжения соединяется с первым входом блока 4 зоны нечувствительности, выход которого соединен с входом регулятора 5, воздействующего на систему управления приводом б нажимного устройства последующей клети. Выход измерителя 2 отклонения натяжения соединен также с первым входом фильтра 7 высших частот, выход которого соединяется с первым входом усреднителя 8 и с входом нуль-органа 9. Выход нуль-органа 9 соединяется с вторым входом усреднителя 8, вы ход которого соединен с вторым входом блока эоны нечувствительности, Третий вход усреднителя 8 соединен с вторым входом фильтра 7 высших частот и с выходом широтно-импульсного модулятора 10, вход которого соединен с тахогенератором клети.

Блок 4 эоны нечувствительности выполнен по известной схеме с управляемым диодным мостом в цепи обратной связи усилителя. В предложенном устройстве блок выполнен на микросхеме

284ПУ1, которая имеет внутренний диодный мост. Для создания эоны нечувствительности обеих полярностей в блок добавлен инвертор в цепи второго входа. Велмчина эоны нечувствительности определяется выражением

--о вм где U " "напряжение на выходе усреднителя; нально амплитуде первой гармоничес- кой составляющей этих. колебаний. Напряжение выхода блока 8 подается далее на вход блока зоны нечувствительности, где с помощью масштабного коэффициента устанавливается величина зоны нечувствительности регулятора, равная амплитуде колебаний регулируемого параметра.

Устройство работает следующим образом.

Измеренная величина натяжения полосы с датчика 1 в измерителе 2 отклонения натяжения сравнивается с заданной величиной натяжения. Сигнал отклонения натяжения от заданного значения через блок 4 зоны нечувствительности поступает на вход регулятора 5, который через систему управления приводом 6 нажимного устройства воздействует на перемещение нажимного устройства "вверх" или "вниз" в .зависимости от полярности отклонения натяжения - "меньше" или "больше".

Первая гармоническая составляющая высокочастотных отклонений натяжения, обусловленных, в основном. эксцентриситетом опорных валков последующей клети, выделяется фильтром 7 высших частот и подается на первый вход усреднителя 8. Работа усреднителя (быстродействующего усредняющего устройства ).обеспечивается нуль-органом

9, выход которого подается на второй вход усреднителя 8, а вход соединен с выходом фильтра 7 высших частот.

Нуль-орган 9 один раз в период подает

ЗО управляющий импульс для управления ключом запоминающей ячейки усреднителя 8.

При изменении скорости прокатки изменяется и частота колебаний отклонения натяжения, поэтому через широтно-импульсный модулятор 10, вход которого соединен с тахогенера" тором Т последующей клети, на третий вход усреднителя 8 подается управляющее напряжение для изменения темпа интегрирования интегратора усреднителя 8 (с этой целью на входе интегратора включен ключ ).. Широтноимпульсный модулятор 10 управляет также и перестройкой фильтра 7 высших частот по частоте колебаний. Выходное напряжение усреднителя 8, пропрр" циональное амплитуде колебаний подается на второй вход блока 4 эоны нечувствительности, обеспечивая для

3 045, 169

Й„" входное сопротив пение ус:илителя;

R - сопротивление управляющего выхода диодного моста, Коэффициент передачи блока равен отношению сопротивления цепи обратной связи к входному сопротивлению усилителя, Фильтр 7 высших частот выполнен по схеме перестраиваемого фильтра с Т-образным мостом в цепи обратной связи усилителя. Для от о стройки от постоянной составляющей входного сигнала на входе фильтра включена емкость последовательно с резистором. В плечи Т-образного моста 15 последовательно с резисторами включены управляемые ключи, позволяющие перестраивать фильтр по частоте.

Усреднитель 8 работает следующим образом, Ra первый вход его поступает первая гармоника колебаний регулируемого параметра, снимаемая с фильтра высших частот. Положительная полуволна колебаний через диод, резистор и управляемый ключ поступает на интегратор, выполненный на усилителе. Управление ключом осуществляется широтно-импульсным модулятором, относителЬная длительность управляющих импульсов на выходе которого пропорциональна частоте колебаний регулируемого параметра. Таким образом темп интегрирования определяется частотой колебаний сигнала на первом входе,усреднителя. Выходное напряжение интегратора один раз за ,период через второй ключ кратковременно,подключается к запоминающей .ячейке. Второй ключ управляется через второй вход блока импульсами с нульоргана.

Напряжение выхода запоминающей . ячейки через резистор подается на вход интегратора, где интегрируется разность входного напряжения и среднего значения напряжения предыдущего 45 периода Т

Если среднее значение в конце периода интегрирования изменилось по величине, то периодически происходит обновление запомненной величины напряжения выхода запоминающей ячейки.

Таким образом, напряжение выхода блока 8 всегда пропорционально величине 55 среднего значения полуволны колебаний регулируемого параметра за предыдущей период, т.е. пропорцио1045969

Составитель В.Этинген

Техред Ж.Кастелевич Корректор О.Тигор

Редактор К, Волощук

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7611/8

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 регулятора зону нечувствительности, равнуе амплитуде колебаний.

Эффективность предлагаемого устройства заключается в возможности повьвения качества регулирования натяжения толщины полосы на непрерывных станах холодной прокатки за счет линимизации ошибки регулирования при устранении эффекта раскачивания периодических колебаний регулируемого

5 параметра и по ориентировочным данным составит 20 тыс. руб. в год на одно устройство.