Система автоматического регулирования натяжения полосы

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1258543

А1 (gg g В 21 В 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3894260/22-02 (22) 01. 04. 85 (46) 23.09.86. Бюл. Ф 35 (7 1) Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектноконструкторский институт металлургического машиностроения (72) В. Н. Маслов, В.К, Хотулев, И.В. Королев и В.Н. Смирнов (53) 621. 771. 23 (088. 8) (56) Автоматизированный электропривод в народном хозяйстве. — М., Энергия, 197.1 т.3, с. 110.

Стефанович В.Л. Автоматизация непрерывных и полунепрерывных станов горячей прокатки. — М.: Металлургия, 1975, с. 132.

Электропривол le 6 (41), М.: Информэлектро, с. 23-27. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСК(Ц 0

РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ, содержащая петледержатель с приводом от двигателя постоянного тока, блок расчета момента, датчик угла подъема петледержателя, блок управления,датчик тока, регуляторы момента петли, скорости и конечных положений петледержателя, соединенный с регулятором момента, выход блока расчета момента соединен с входом ограничения выхода регулятора конечных положений петледержателя, вход регулятора скорости привода прокатной клети соединен с выходом регулятора петли, выход дат" чика угла подъема петледержателя соединен с входами блока расчета момента, регуляторов петли и конечных положений петледержателя, блок управления соединен своими выходами с блоком расчета момента, регуляторами петли и конечных положений петледержателя, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества регулирования и уменьшения возможности Е создания аварийной ситуации при заходе полосы в межклетевой промежуток, она снабжена узлом ограничения, компаратором и бпоком двукратного интег" рирования, информационный вход кото- Д рого соединен с датчиком тока, а управляющий — с блоком управления,пер@ай вый вход компаратора соединен с выходом блока двукратного интегрирова- Ю ния, второй — через узел ограниче- QO ния — с датчиком угла подъема петледержателя, а выход соединен с блоком управления. leek

258541

35

1 1 . Изобретение относится к автоматизации металлургического производства и может быть использовано для автоматического регулирования натяжения между клетями широкополосного непре« рывного стана горячей прокатки.

Цель изобретения — улучшение качества регулирования и уменьшения возможности создания аварийной ситуации при заходе полосы в межклетевой промежуток.

На фиг.1 изображена блок-схема системы автоматического регулирования натяжения, на фиг.2 — структурная схема блока расчета момента, на фиг.3 — - структурная схема блока управления.

Система автоматического регулирования натяжения полосы 1 (фиг.1) в межклетевом промежутке между 1 -й клетью и (i +1)-й клетью, содержит петледержатель 2 с приводом от двигателя 3 постоянного тока, датчик 4 тока, регулятор 5 момента, регулятор

6 конечных положений, блок 7 расчета момента, входы которого соединены с задатчиками (не показан) ширины бр толщины H полосы и удельного натяжения 6, регулятор 8 петли, регулятор

9 скорости, датчик 10 угла подъема петледержателя, блок 11 управления, входы которого соединены с выходами датчиков наличия проката в ((-1)-й

i -й и (j+1)-й клетях (не показаны), блок 12 двукратного интегрирования, .информационный вход которого соединен с датчиком 4 тока, а управляющий— с блоком 11 управления, узел 13 ограничения, компаратор 14, первый вход которого соединен с выходом блока 12 двукратного интегрирования, второй— через узел 13 ограничения — с датчиком 10 угла подъема петледержателя, а выход — с блоком 11 управления, выход датчика 10 угла подъема петледержателя соединен с соответствующими входами регупятора 8 петли, узла

13 ограничения, регулятора б конечных положений и блока 7 расчета момента, другие входы которых соединены с соответствующими выходами блока 11 управления.

Блок расчета момента (фиг.2) содержит три умножителя 15-17, сумматор 18, два задатчика 19 и 20 и переключатель 21. На выходе 15 умножителя формируется сигнал, пропорциональный сечению и весу полосы в межклетевом промежутке, умножитель 16 вычисляет заданное натяжение.в полосе, а умножитель 17 формирует линеарнзованную безразличную характеристику. Задатчиком 19 вводят значение неуравновешенного момента петледержателя. В сумматор 18 суммируются три составляющие, которые определяют требуемый момент на двигателе петледержателя, а именно момент от веса полосы в промежутке, неуравновешен\ ный момент петледержателя и составляющая, идущая непосредственно на создание натяжения. Сумма этих составляющих определяет момент двигателя петледержателя.

В исходном положении переключатель 21 подключает выход блока к задатчику 20, который определяет максимальный момент петледержателя. Таким образом, пока петледержатель не вошел в контакт с полосой, момент его ограничивается максимальным значением, что дает возможность регулятору 6 конечных положений при подъеме петледержателя из исходного положения для работы с темпом, определяемым заданием.

Блок 5 управления (фиг.3) содержит задатчики 22 и 23 максимального и рабочего углов подъема петледержателя, задатчик 24 интенсивности, ключ 25, элемент 2И-НЕ 26 и (5триггер 27, Блок работает следующим образом.

При заходе полосы в межклетевой промежуток срабатывают датчики наличия.проката и на выходе элемента 26 появляется сигнал логического "0".

При этом подается команда на включение в работу блока 12, замыкается ключ 25, а триггер 27 остается в исходном состоянии. На выходе блока 11 появляется сигнал р. соответствуюГi щий рабочему углу подъема петледержателя, и сигнал P" нарастающий по

7 линейному закону, который определяет задание блоку 6 на подъем петледержателя. В момент контакта с полосой из блока 14 сравнения поступает логическая "1", которая переключает

95-триггер 27 в единичное состояние.

В регуляторы 8 и 9 петли и скорости поступает команда на включение их в работу в режиме регулирования межклетевого натяжения.

1258541

1О

-<1 Г -М cosy М

45 где, 3суммарный момент инерции двигателя и петледержателя; угол подъема петледержателя; ток двигателя петледержателя; коэффициент пропорциональности неуравновешенный момент петледержателя, иаиепт трения.

t

И н

М„р—

Система автоматического регулирования натяжения работает следующим образом.

В исходном положении, когда прокатываеиой полосы в промежутке отсут- 5 ствует, регулятор 8 петли отключен, на выходе блока 7 расчета момента максимальное напряжение и он не ограничивает выход регулятора 6 конечных положений петледержателя, на вход которого йз блока 11 управления подаеч ся сигнал P соответствующии начальному углу подъема, а на второй вход — сигнал ф с датчика

10 угла подъема петледержателя, 15

Блок 6 регулятора конечных положе ий петледержателя работает в режиме поддержания петледержателя в заданном положении. Петледержатель находится в исходном положении,при1 поднят над опорами на 5-10 им и готов к работе. При заходе полосы в иежклетевой промежуток последовательно срабатывают, датчики наличия проката в клетях (j -1)-й, 1-й и (l+1)-й. Блок 11 управления логически отрабатывает сигналы наличия металла и в момент захода полосы в (i +I)-и клеть начинает линейно увеличивать задание у угла подъема пет- ЗО л < ледержателя. Регулятор 8 петли несиотря на то, что на его входе появляется сигнал задания рабочего угла " не включен в работу и упзР равляющий сигнал на его выходе от- З5 сутствует. Регулятор 6 конечных положени11, работая в режиме поддеря<ания заданного угла, начинает поднимать петледержатель с заданным тем-. пом. 40

Блок 12 двукратного интегрирования решает уравнение

Величины М„и М „для рабочих углов подъема петледержателя можно п риня ть по с то ян ными.

В исходном положении интеграторы блока 12 по команде из блока 11 управления находятся в начальных условиях интегрирования. В момент захода полосы в (i+1)-ю клеть по команде из блока 11 управления блок 12 двукратного интегоирования, на вход которого поступает сигнал, пропорциональный току двигателя, а константы М,.р и М„ cos P задаются внутри его, начинает решать уравнение движения петледержателя. На выходе блока 12 появляется смоделированный сигнал, пропорциональный углу подъема петледержателя. Этот сигнал на компараторе 14 сравнивается с действительным углом подъема петледержателя. Если петледержатель ие входит в контакт с полосой, то, сигналы, поступающие на коипаратор, должны быть примерно равны, и на его выходе присутствует сигнал логического "0".

В момент контакта петледержателя с полосой его движение заиедляется, а угол, снимаемый с блока 11 двукратного интегрирования, за счет появления статического тока, наоборот,начинает расти быстрее. Коипаратор реагирует на это изменение соотношения и на его выходе появляется сигнал логической "1", который поступает в блок управления. По этому . сигналу блок управления подает команду на включение в работу регулятора 8 петли и блока 7 расчета момента. Регулятор петли начинает формировать корректирующий сигнал в регулятор скорости приводя (1 +1)-й клети с целью поддержания петледержателя в заданном рабочем угле Р

По этой же команде блок расчета момента также вступает в работу. На

- его выходе появляется сигнал, ограничивающий выход регулятора 6 ко" нечных положений на уровне, соответствующем моменту, необходимого для поддержания петледержателем заданного удельного натяжения. Начинается обычный процесс работы системы регулирования. Петледержатель поддерживает заданное удельное натяжение, а регулятор петли, воздействуя на регулятор скорости клети, поддерживает угол подъема петледержателя на заданном уровне.

Ф 725854k Ь

В случае, если при заправке об- формировать сигнал на ее уменьшеразовывается большая петля и петле- ние, а петледержатель, поднимаясь, держатель, поднявшись до рабочего входит с ней в контакт H начинается угла не входит в контакт с поло- процесс регулирования натяжения, Р сой, то регуляторы включатся в ра- 5 аналогичный описанному. боту за счет узла t3 ограничения, Таким образом, применение блока который ограничивает нарастание на- двукратного интегрирования, узла огпряжеиия, пропорционального углу раничения и компаратора. в совокун" подьема петледержателя, на втором ности с предложенными связями обесвходе компаратора и поскольку смоде- 10 печивает своевременное включение лированный блоком 12 угол продолжает регуляторов и работу и тем самым увеличиваться, то срабатывает компа- улучшает качество работы системы авратор 14. На его выходе появляется томатического регулирования натяжелогическая "! и в блок управления ния, а также уменьшает возможность поступает сигнал на включение регу- 35 создания аварийной ситуации при за,МЯторов. РегуЛятор Петли начИнает правке полосы со слабиной.

1258541

blXO8 чвние яиюроЯ

7Я) ФигЗ

Редактор О. Головач

Заказ 5061/10

Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4 в

Ю. с о с3 Ф

/ блоку

Составитель А. Ceprees

Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар