Регулятор натяжения прокатываемой полосы

 

РЕГУЛЯТОР НАТЯЖЕНИЯ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ, содержащий измеритель отклонения натяжения от заданного значения, соединенньай через интегратор с систедюй управления положением нажимных устройств клети , a также управляемой ключ, иели (Нейное дифференцирующее звено, источник постоянного напряжения, отличающийся тем что, с .целью повышения надежности работы |и срока службы нажимного механизма, измеритель отклонения натяжения подсоединен к интегратору через со единенные последовательно нелинейный фильтр, ключ и 1 нелинейное дифференцирующее звено ,1|ыход нелинейного фильтра через узел выделения /модуля и компаратор соединен с управляющим входом ключа, другой вход компаратора соединен с источником постоянного напряжения. D f, м/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Э

РЕСПУБЛИН

„.SUÄÄ . 3 A

3Q9 В 21 В 37 06; (-.-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : ".,:::-,р1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HONHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ н автаюсномм свидетвъстам (21) 3503926/22-02 (22) 25.10.82 (46) 07.12.83. Б1сл. 9 45 (72) Г.В. Синайский, Б.Н. Лралюк, В.И. Баранов, Ю.М. Критский, В.Н. Санников, В.А. Малков и В.A. Синицын (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения (53) 621.771.231-553 ° 454(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 341550, кл. В 21 В 37/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 402404, кл. В 21 В 37/06, 1972 ° (54)(57) РЕГУЛЯТОР НАТЯЖЕНИЯ ПРОКАТЬПЗАЕМО 1 ПОЛОС?4, содержащий измеритель отклонения натяжения от заданного значения, соединенный через интегратор с системой управления положением нажимных устройств .клети, а также управляемей ключ, нелинейное дифференцйрующее звено, источник постоянного напряжения, о тл и ч а ю шийся . тем, что, с

:целью повьааения надежности работы и срока службы нажимного механизма, измеритель отклонения натяжения подсоединен к интегратору через со единенные последовательно нелинейный фильтр, ключ и нелинейное дифференцирующее звено, выход нелинейного фильтра через узел выделения модуля и компаратор соединен с управляющим входом ключа, другой вход компаратора соединен с источником I постоянного напряжения.

1058653

Изобретение отйосится к автоматизации прокатного производства, а именно,.к устройствам для автоматического регулирования межклетевых натяжений полосы, прокатываемых на станах холодной прокатки. . Устройство может быть использовано как на станах с порулонным технологическим процессом, так и на станах с бесконечной прокаткой.

Известно устройство для автоматического регулирования натяжения и толщины .полосы на непрерывном прокатном стане, включающее измери.тель отклонения. натяжения, соединенный через регуляторы с двига- 15 телями нажимных винтов последующей клети. с приводными двигателями предыдущей клети, и измеритель отклонения толщины на выходе стана,, соединенный через свой регулятор 2О с приводными двигателями последней клети. Кроме того, выходы регуляторов, подключенных к приводным двигателям клетей, одновременно подключены к двигателям нажимных винтов этих >ке клетей (1) .

Недостатком этого устройства является то, что при прокатке происходит непрерывное изменение ,сигнала, снимаемого с измерителя отклонения натяжения, от заданного, что приводит к постоянному изменению регулирующего воздействия, выдаваемого в систему управления положения нажимных винтов, что приводит к частым срабатываниям механизма перемещения, вследствие чего повышается износ механизма.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является интегральный регулятор натяжения прокатываемой полосы, содержащий измеритель отклонения натяжения от заданного, корректор коэфФициента усиления, интегратор, связанный с системой 45 управления положением,нажимных вин-, тов последующей клети, а также нелинейное дифференцирующее звено, управляющие ключи, источник постоянного сигнала. Известный регулятор 5Q позволяет эффективно корректировать величину коэффициента передачи по контуру регулирования натяжения прокатываемой полосы в случае, когда исполнительным механизмом являются нажимные винты, эмкнутые,"по положению", т.е. наружный контур системы управления положением нажимных винтов замкнут по сигналу датчика положения Ц .

Недостатком известного регулятора является то, что межклетевые натяжения прокатываемой полосы подвержены непрерывному влиянию различных возмущающих, факторов: высокочастотных — эксцентриситет прокатных валков; низкочастотных — изменение механических свойств полосы, изменение толщины масляного клина в полшипниках жидкостного трения и т.д. .Поэтому при прокатке происходит непрерывное изменение сигнала, снимаемого с измерителя отклонения натяжения от заданного. Это, в свою очередь, ведет к постоянному изменению регулирующего воздействия, которое поступает на вход системы управления положением нажимных винтов. Изменение величины регулирующего воздействия ведет к частым срабатываниям механизма перемещения нажимных винтов и к повышенному износу этого механизма.

Целью изобретения является повышение надежности работы и срока службы нажимного механизма путем уменьшения его числа срабатываний.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе натяжения прокатываеглой полосы, содержащем измеритель отклонения натяжения от заданного значения, соединенный через интегратор с системой управления положением нажимных устройств клети, а также управляемый ключ, нелинейное дифференцирующее звено, источник постоянного напряжения, измеритель отклонения натяжения подсоединен к интегратору через соединенные последовательно нелинейный фильтр, ключ и нелинейное дифференцирующее звено, выход нелинейного фильтра через узел выделения модуля и компаратор соединен с управляющим входом ключа, другой вход компаратора соединен с источником постоянного напря>кения.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 нелинейный фильтр; на фиг. 3 — схема нелинейного дифференцирующего звена.

Измеритель 1 отклонения натяжения от заданного через нелинейный фильтр 2, ключ 3 и нелинейное дифференцирующее звено 4 соединен со входом интегратора 5. Выходной сигнал интегратора 5 поступает на вход системы 6 управления положением нажимных винтов клети. Управляющий вход ключа 3 связан с выходом челинейного Фильтра 2 через узел 7 выделения модуля и компаратор 8. К другому входу компаратора 8 подключен источник 9 постоянного.напряжения.

Нелинейный Фильтр 2 служит для уменьшения влияния высокочастотных составляющих сигнала отклонения натяжения полосы от заданного, обусловленных эксцентриситетом прокатных валков. B блоке рсущест1058653 нляется выделение основной гармоники высокочастотной составляющей и последующее вычитание выделенного сигнала иэ сигнала отклонения натяжения.

Схема блока нелинейного фильтра (фиг. 2) содержит для выделения высокочастотной составляющей усилители 10 и 11 и повторители 12

15. На выходе усилителей 10 и 11 включены дифференцирующие КС-цепи.

На выходе повторителей 12 и 13 интегрирующие цепи. Вычитание выделенного сигнала иэ сигнала отклонения натяжения от заданного происходит на усилителе 16. Усилитель

17 является инвертором.

Устройство работает следующим образом.

В устройстне (фиг. 2) каждая положительная и отрицательная полуволна высокочастотной составляющей формируется раздельно. Такое формирование сигнала позволяет в зоне малых отклонений натяжения от заданного уменьшить без заметного фазового сдвига амплитуду высокочастотной состанляющей примерно в 10 раэ.

Поэтому составляющая сигнала, обусловленная эксцентриситетом прокатных валков, не оказывает влияния на неличину выходного сигнала регуля. тора. Тем самым снижается частота срабатываний механизма нажимных винтов клети.

Уменьшение числа срабатываний нажимныХ винтов от влияния низкочастотных составляющих сигнала отклонения натяжения происходит следующим образом.

В устройстве применено нелинейное дифференцирующее знено 4, схема которого дана на фиг. 3. Если соблюдается условие

I,)Оз»

s gn Озх sign << где 06 — входной сигнал нелинейного дифференцирующего звена, то выходной сигнал интегратора 5 пропорционален сигналу 0 8„ . Если условие (1) не соблюдается, то выходной сигнал интегратора остается неизменным. Происходит запоминание той величины сигнала, которая имеет место в момент нарушения условия (1).

В исходном состоянии (выходной сигнал блока нелинейного фильтра по модулю не превышает величину напряжения на входе компаратора 8) ключ 3 разомкнут. При этом выход1О ной сигнал интегратора 5 остается неизменным. B момент времени, когда отклонение натяжения по модулю превышает величину напряжения источ ника 9, компаратор 8 переходит в

15 .новое устойчивое состояние. Ключ 3 замыкается и сигнал отклонения натяжения поступает на вход нелинейного дифференцирующего звена 4.

При этом выходное напряжение интег70 ратора ()ны» изменяется на величину, пропооциональную величине отклонения натяжения полосы от заданного. Изменяется задание ;на входе системы 6 управления положением нажимных винтов. Нажимные винты клети перемещаются так,что отклонение натяжения стает близким к нулю. !

Таким образом, пока отклонения натяжения не превышают определенную .заданную величину (величину внешнего напряжения источника 9), регулятор не реагирует на зти отклонения. Как только отклонения натяжения по модулю сравняются с напряжением источника 9, происходит отработка отклонения натяжения, вплоть до его полного устранения. Величина напряжения источника 9 выбирается на уровне 5-73 от величины за40 данного. натяжения Т. Такое построение регулятора натяжения не сказывается на устойчивости процесса прокатки, но существенно уменьшает число срабатываний механизма нажим45 ных устройств клети.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет уменьшить число срабатываний нажимных винтов клети, что повьпаает их долгонечность.

1058653, 1058653

Составитель Г. Лызлов

Редактор Л. Ловхан Техред B,Ääëeêoðeé . Корректор Л. Дзятко

Заказ 9658/7 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.. Проектная, 4