Устройство для регулирования натяжения полосы на непрерывном прокатном стане

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ НА НЕПРЕРЫВНОМ ПРОКАТНОМ СТАНЕ, включающее измеритель скорости прокатки предыдущей клети, измеритель и задатчик натяжения , регулятор, элемент сравнения, блок регулируемого запаздывания, системы регулирования скорости предыдущей и последующих клетей, в котором выход измерителя натяжения через J задатчик натяжения и регулятор соединен с системой регулирования скорости предыдущей клети, а через входы элемента сравнения непосредственно и,через блок регулируемого запаздывания - с системой регулирования скорости последующих клетей, управляющий вход блока регулируемого запаздывания соединен с выходом тахогенератора предащущей клети, от-, личающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования натяжения, в него введены элемент сравнения, множительно-делительный блок, нелинейный преобразователь и источник сигнала пропорционального обжатия в последующей клети, при этом выход тахогенератора предыдущей клети через нелинейный преобразователь и множительноделительный блок соединен с входом дополнительного элемента сравнения, который подсоединен между задат.чиком натяжения и регулятором, вход деления множительно-делительного блока соединен с выходом тахогенератора предыдущей клети, а вход умножения соединен с источником сигнала пропорционального обжатия в да ел последуквдей клети. о СП

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) )(51) В 21 В 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3510341/22-02 (22) 12. 11. 82 (46) 07 ° 01. 84. Бюл. В 1 (72) A. fl. Грищенко, Б. Н.Дралюк, В. A. Малков, Ю. М. Критский, Г. В. Синайский, В.Н.Санников и В.A.Ñèíèöèí (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения производственного объединения Уралмаш и Карагандинский металлургический комбинат (53) 621 ° 771. 23-06. 52(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

9 472708, кл. B 21 В 37/06, 1975. (54) (57) УСТРОЙСТВО ПЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ HA НЕПРЕРЫВНОМ

ПРОКАТНОМ СТАНЕ, включающее измеритель скорости прокатки предыдущей клети, измеритель и задатчик натяжения, регулятор,. элемент сравнения, блок регулируемого запаздывания, системы регулирования скорости предыдущей и последующих клетей, в котором выход измерителя натяжения через задатчик натяжения и регулятор соединен с системой регулирования скорости предыдущей клети, а через входы элемента сравнения непосредственно и через блок регулируемого запаздывания — c системой регулирования скорости последующих клетей, управляющий вход блока регулируемого запаздывания соединен с выходом тахо генератора предыдущей клети, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования натяжения, в него введены элемент сравнения, множительно-делительный блок, нелинейный преобразователь и источник сигнала пропорционального Обжатия в последующей клети, при этом выход тахогенератора предыдущей клети через нелиней- U ный преобразователь и множительноделительный блок соединен с входом дополнительного элемента сравнения, который подсоединен между задатчиком натяжения и регулятором, вход

Ф с деления множитель но-делительного блока соединен с выходом тахогенератора предыдущей клети, а вход умножения соединен с источником сиг нала пропорционального обжатия в последук)щей клети.

1065051

Изобретение относится к автоматизации прокатного оборудования, в частности непрерывных станов холодной прокатки полосы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае-, мому: результату является устройство для регулирования межклетевого натяжения полосы на непрерывном стане холодной прокатки, включающее изме-, рители отклонения натяжения и скорости валков предыдущей клети, регулятор, блок регулируемого запаздывания, элемент сравнения и системы управления скоростью предыдущей и последующей клетей. устройство по выявленному отклонению натяжения в межклетевом промежутке от заданного значения в регуляторе формирует управляющие сигналы на изменение скоростей приводов валков (1). управляющий сигнал с выхода регулятора через систему управления скоростью предыдущей клети, через элемент сравнения и системы регулирования скорости всех последующих клетей производит одновременное изменение скорости этих клетей. Согласованные равные относительные приращения скоростей валков вызывают изменение толщины полосы в валках предыдущей клети, а первоначальное отклонение межклетевого натяжения и толщины полосы в валках последующей клети нв изменяется. В дальнейшем транспорти. рования полосы между клетями воздействие на скорость Последующих клетей уменьшается по абсолютной величине эа счет сигнала с выхода блока регулируемого запаздывания, поступающего через инвертирующий вход элемента сравнения на систему регулирования скорости последующих клетей. В результате рассогласования скоростей клетей отклонение межклетевого натяжения уменьшается и изменяется толщина полосы в валках последующей клети, однако это приращение компенсируется противоположным по знаку приращением толщины полосы, возникающим в валках предыдущей клети в момент начала согласованно-! го воздействия на скорости клетей.

Это устройство позволяет регулировать межклетевое натяжение полосы изменением скорости предыдущей клети при сохранении толщины на выходе последующей клети, при этом сохраняется стабильность процесса прокат киг

30 лирования скорости последующих клетей, управляющий вход блока регулируемого запаздывания соединен с выходом тахогенератора предыдущей клети, введены элемент сравнения, множительно-делительиый блок, нелинейный преобразователь и источник сигнала пропорционального обжатия в

60 последующей клети, при этом выход тахогенератора предыдущей клети через нелинейный преобразователь и множительно-делительный блок соедиНедостатком данного устройства является то, что в течение времени транспортирования полосы между клетями натяжение скоростями клетей не регулируется. Известно, что на станах холодной прокатки поддержа-. ние мажклетевого натяжения на задан. ном уровне одновременно производится автономным регулятором натяжения, воздействующим на положение нажимных устройств последующей клети. На малых скоростях прокатки время транспортирования может быть достаточным, чтобы быстродействующие нажимные устройства полностью восстановили межклетевое натяжение до установленного значения. В этом случае известное устройство регулирования натяжения по истечении времени транспортирования произведет ложное изменение скоростей валков, которое может вызвать колебательный режим. На высоких скоростях прокатки нажимные устройства за время транспортирования полосы в межклетевом промежутке только частично отрабатывают отклонение натяжения, поступающее с эадатчика, при этом устройство допускает церерегулирование натяжения на величину обработки автономным регулятором натяжения, что существенно понижает точность регулирования натяжения. Таким обра. зом, совместная работа известного устройства с автономными регуляторами натяжения, воздействующими на положение нажимных устройств, на малых скоростях стана делает прокатку неустойчивой, а на больших скоростях не обеспечивает высокой точности поддержания межклетевого натяжения.

Цель изобретения — повышение точности регулирования натяжения, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования натяжения полосы на непрерывном прокатном стане, включающее измеритель скорости прокатки предыдущей клети, измеритель и эадатчик натяжения, регулятор, элемент сравнения, блок регулируемого запаздывания, системы регулирования скорости

45 предыдущей и последующих клетей, в котором выход измерителя натяжения через задатчик натяжения и регулятор соединен с системой регулирования скорости предыдущей клети, а через входы элемента сравнения непосредственно и через блок регулируемого запаздывания - с системой регунен с входом дополнительного элемента сравнения, который подсоединен

1065051 между эадатчиком натяжения и регулятором, вход деления множительноделительного блока соединен с выходом тахогенератора предыдущей Клети, а вход умножения соединен с источником сигнала пропорционального обжатия в последующей клети.

Изобретение может быть использовано в любом межклетевом промежутке стана холодной прокатки.

На фиг. 1 изображена структурная l0 сравнения, регулятор 4 формирует сигнал воздействия на систему регулирования скоростей двух выходных клетей; на вход системы 5 регулирования

55 скорости предпоследней клети сигнал с выхода регулятора 4 воздействует непосредственно, а на вход системы

7 регулирования скорости последней клети - через элемент 8 сравнения, 60 на инвертирующий вход которого поступает выходной сигнал регулятора 4, Задержанный блоком б регулируемого запаздывания на время транспортиросхема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, один из вариантов дополнительного (непрерывного) элемента сравнения.

Измеритель 1 натяжения (фиг. 1) 15 через эадатчик 2 натяжения и элемент 3 сравнения соединен с входом регулятора 4, который соединен с входом системы 5 регулирования скорости предыдущей » -ой -клети, вхо- 20 дом блока 6 регулируемого запазды вания и с входом системы 7 регулирования скорости последующей (» +1)-ой клети через элемент 8 срав-. нения, инвертирующий вход которого 25 соединен с выходом блока б регулируемого запаздывания. Выход тахогенератора 9 предыдущей клети соединен с управляющим входом блока б регулируемого запаздывания, с входом нелинейного преобразователя 10 и входом деления множительно-делительного устройства 11. Выход нелинейного преобразователя 10 через множительно-делительное устройство

ll соединен с инвертирующим входом элемента 3 сравнения, а на вход умножения подан сигнал пропорциональный обжатию в последующей клети.

Пунктирной линией показано автономное регулирование натяжения с воздействием на положение нажимного устройства последующей клети.

Устройство работает следующим образом. фактическое удельное натяжение 45 полосы б, измеренное измерителем 1, сравнивается в задатчике 2 с заданным значением 6< и преобразуется s сигнал отклонения удельного натяжения от заданного значения ьб . По 50 сигналу отклонения ьб, поступающему через нереверсивный элемент 3 вания полосы между клетями. Одновременное согласованное изменение скоростей двух клетей, при котором от носительные приращения скоростей валков равны, вызывает изменение толщины полосы в валках предыдущйй клети, первоначальное отклонение межклетевого натяжения и толщина полосы в валках последующей клети не изменяются. В дальнейшем транспортирования полосы между клетями воздействие на скорость последующей клети уменьшается по абсолютной величине за счет сигнала с выхода блока б регулируемого запаздывания. В результате рассогласования скоростей клетей отклонение межклетевого натяжения уменьшается и изменяется толщина полосы, компенсирующаяся противоположным по знаку приращением толщины полосы, возникшим в валках предыдущей клети в момент начала согласованного воздействия на скорости клетей. Выходной сигнал

V с тахогенератора 9, поступающий на управляющий вход блока б регулируемого запаздывания, определяет время транспортирования полосы меж- . ду клетями в зависимости от скорости предыдущей клети. Для того, чтобы повысить точность регулятора натяжения, изменяющего скорости клетей, а также обеспечить устойчивость прокатки при совместной работе его с регулятором натяжения, воздействующим на положение нажимных устройств, на инвертирующий вход элемента 3 сравнения поступает коррек.тирующий вычисленный сигнал d6> который уменьшает выходной сигнал регулятора 4, воздействующий на скорости клетей. Сигнал 66> - это та часть отклонения удельного натяжения, которая обрабатывается регулятором натяжения, воздействующим на нажимные устройства, за время транспортирования полосы между клетями.

Для вычисления величины Ь з исполь3уются нелинейный преобразователь

l0 и множительно-делительное устройство 11. На станах холодной прокатки отношение вычисленного изменения удельного натяжения Ебв к пути перемещения нажимных устройств за время транспортирования полосы между клетями b8qp является функцией скорости

М и прямопропорционально обжатию Е последующей клети:

=, g f(V), тр где k» — коэффициент пропорциональности.

Путь перемещения нажимных устройств а0 р равен:

Ь

h tp=V„9 v

1065051 где Чц„ - скорость перемещения нажимных устройств;

- расстояние между клетями.

Из формул (1) и (2) следует

5 где ((= " < и ) )-- с оп ь

Нелинейный преобразователь 10 формирует функцию 3 (Ч) близкую к экс- ° поненциальной зависимости типа (ь )

-« ч (-e 1 ) . Множительно-делительное устройство 11 производит операцию умно- 15 жения и деления f (u) (:(V . Вычисленный корректирующий сигнал або с выхода множительно-лелительного устройства ll поступает на инвертирующий вход элемента 3 сравнения, изменяя 20, входной сигнал ьб на величину отклокения удельного натяжения, которое отработает регулятор натяжения, воздействующий на нажимное устройство, эа время транспортирования полосы 25 в межклетевом промежутке. Структурная схема одного из вариантов нереверсивного элемента сравнения изображена на фиг. 2 и состоит из блока 12 выделения модуля, блока 13 у) выделения полярности, элемента 14 сравнения, диода 15 и фазового детектора 16„ при этом вход блока 12 и 13 соединены, выход блока 12 че; реэ элемент 14 сравнения и диод 15 соединен с входом фазового детектора 16, а выход блока 13 соединен.с

1 управляющим входом фазового детектора 16, а выход блока 13 — с управляющим входом фазового детектора 16.

Схема работает следующим образом.

Разнополярный входной сигнал 65 поступает на вхо блока 12 выделения модуля и блока 13 выделения полярности. С выхода блока 12 модуль входного сигнала а6 в элементе сравнения 14 сравнивается с вычисленным отклонением удельного натяжениядбЕ, которое поступает на его инвертирующий вход. С выхода элемента 14 сравнения разность эхих сигналов(Ь6-Ьбц) через диод 15 поступает на вход фазо вогоо детектора 16, в котором эта разность приобретает полярность входного сигнала М ((16;ьбз ), так как на управляющий вход фазового детектора 16 поступает с выхода блока 13 сигнал, определяющий полярность входного сигнала Й Ь6 . Если сигнал Ьбэ больше модуля входного сигнала ь6, то сигнал разности(а6-6. )(О с выхода элемента 14 сравнения не проходит через диод 15 на вход фаэочувствительного детектора

l6. Таким образом,,выходной сигнал элемента 3 сравнения, равный разности сигналов(Ь6-Ыз) всегда повторяет полярность входного сигнала Ьб и равен 0 при Ьб - ьбз.

Предлагаемое устройство повышает точность поддержания, качество прокатываемой полосы и уменьшает кбличество обрывов полосы. Экономический эффект устройства — не менее 60 тыс. руб. на один стан.

1065051

ВНИИПИ Заказ. 10926/9 Тираж. 801 Подписное

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