Устройство для управления накопителем полосы

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к электроприводам постоянного тока механизмов, создающих натяжение полосы в петлевых накопителях, которые широко применяются для обеспечения непрерывного технологического процесса на агрегатах непрерывной обработки полосы, а также на станах бесконечной холодной прокатки в листопрокатных цехах. / Целью изобретения является повышение точности регулирования натяжения полосы в накопителе в динамических режимах. Устройство содержит входные (1) и выходные (2) тянущие ролики с электродвигателями (3, 4), регуляторами скорости (5, 6) и блоками задания уставки скорости (7,8), лебедку с электродвигателем (12), регулятор тока (14) и блок задания уставки тока (17) и дифференцирующий усилитель (9), а также три блока умножения (16, 18, 20), датчик положения

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (Il) (я)5 G 05 О 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Од (Л

О (61) 809077 (21) 4755493/24 (22) 11.09.89 (46) 23.05.92. Бюл, hL 19 (71) Украинский государственный проектный и проектно-конструкторский институт

"Тяжпромэлектропроект" (72) Л.Г. Лимонов, Н.И. Подобедов, Г.Ф. Ранио, П.И. Таращанский и И,Л. Шнаперман (53) 62.50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 809077, кл. G 05 D 3/00, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НАКОПИТЕЛЕМ ПОЛОСЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам постоянного тока механизмов, создающих натяжение полосы в петлевых накопителях, которые широко применяются для обеспечения непрерывного технологического процесса на агрегатах непрерывной обработки полосы, а также на станах "бесконечной" холодной прокатки в листопрокатных цехах.

Целью изобретения является повышение точности регулирования натяжения полосы в накопителе в динамических режимах. Устройство содержит входные (1) и выходные (2) тянущие ролики с электродвигателями (3, 4), регуляторами скорости (5, 6) и блоками задания уставки скорости (7, 8), лебедку с электродвигателем (12), регулятор тока (14) и блок задания уставки тока (17) и.дифференцирующий усилитель (9), а также три блока умножения (16, 18, 20), датчик положения (19) тележки накопителя, измерители толщины (21) и ширины (22) полосы, позволяющие вычислить момент инерции полосы и учесть его влияние на суммарный момент инерции привода лебедки, и дискриминатор знака (15) сигнала, обеспечивающий возможность изменять величину момента инерции привода лебедки в зависимости от знака ускорения (замедления) тележки накопителя в переходных процессах, что приводит к достижению поставленной цели.

1 ил, 1735810

Изобретение относится к электротехни- полосы, которая определяется поперечным ке, в частности к электроприводам постоян- сечением полосы и местом нахождения теного тока механизмов, создающих лежки в накопителе. натяжение полосы в петлевых накопителях Из изложенного следует, что приведенгоризонтального или вертикального типа, 5 ный момент инерции привода лебедки сокоторые широко применяются для обеспе- стоит из суммы моментов инерции чения непрерывного технологического про- двигателя, лебедки, тележки и полосы в нацесса на агрегатах непрерывной обработки копителе, если происходит разгон тележки полосы таких, как агрегаты непрерывного в направлении "к лебедке" или происходит отжига, лужения, цинкования, травления, а 10 торможение тележки в направлении "от летакже на станах "бесконечной" холодной бедки" (назовем это режимом!), а если пропрокатки влистопрокатных цехах, и являет- исходит разгон тележки в направлении "от сяусовершенствованиемустройства поавт, лебедки" или происходит торможение тесв. М 809077. лежки в направлении "к лебедке", то привеИзвестно устройство для управления 15 денный момент инерции привода лебедки электроприводом накопителя полосы, в ко- состоит из суммы моментов инерции двигатором улучшена схема компенсации дина- теля и лебедки (назовем это режимом II), мического момента привода в переходных Отсутствие учета вышеизложенного в режимах путем подключения входов диффе- известном устройстве снижает точность ренцирующего усилителя к выходам блоков 20 поддержания натяжения в динамических задания уставки скоростей электроприво- режимах работы накопителя, Это приводит дов входных и выходных тянущих роликов к существенным изменениям натяжения, вместо подключения упомянутых входов к вплоть до полного исчезновения, что сопротахогенераторам входных и выходных тяну- вождается "хлопаньем" ветвей полосы друг щих роликов. При этом повышается надеж- 25 о друга с последующими рывками и т.п„что ность управления накопителем полосы в снижает надежность работы оборудования динамических режимах. и влияет на его производительность, Однако наличие связи между тележкой Целью изобретения является повышеи лебедкой через канат существенно влияет ние точности регулирования натяжения пона физику переходных процессов рассмат- 30 лосы в накопителе в динамических риваемых механизмов. Так, при разгоне те- режимах, лежки в направлении "к лебедке" привод Цель достигается тем, что в устройство лебедки обеспечивает разгон всех элемен- введены дискриминатор знака, три блока тов привода, а также разгон тележки и по- умножения, датчик положения тележки налосы в накопителе, в то время, как при 35 копителя, измерители толщины и. ширины разгоне тележки в направлени "от лебедки" полосы, причем входдискриминатора знака ускорение тележки и полосы в накопителе соединен с выходом дифференцирующего не можетбыть выполнено приводом лебед- усилителя, а выход подключен к первому ки и выполняется приводом тянущих роли- входу первого блокаумножения и к первому ков. Соответственно торможение тележки 40 корректирующему входу регулятора тока при движении ее "к лебедке" выполняет электродвигателябарабаналебедки, второй привод тянущих роликов, а торможение те- корректирующий вход которого соединен с лежки при движении "от лебедки" выполня- выходом первого блока умножения, выходы ется приводом лебедки путем воздействия измерителей толщины и ширины полосы через канат. 45 подключены к входам третьего блока умноТаким образом, суммарная величина жения, выходом соединенного с одним вхомассы тел, которым передается или у кото- дом второго блока умножения, другим рых отбирается приводом лебедки энергия входом соединенного с выходом датчика во время переходных процессов не являет- положения тележки накопителя, а выходом— ся постоянной, а зависит в общем случае от 50 с вторым входом первого блока умножения, знака производной скорости привода ле- Введение в устройство данных блоков бедки. Применительно к понятиям электро- позволяет более точно определить момент привода это означает, что привод лебедки инерции полосы, являющийся составной чаработаетс переменныммоментоминерции, стью момента инерции привода лебедки в зависящим от знака его ускорения (замед- 55 режиме 1, а с помощью дискриминатора ления). знака сигнала при работе тележки накопиКроме этого, часть величины момента теля в режиме I или II можно изменять совоинерции привода лебедки, представляю- купность составляющих момента инерции щая собой момент инерции полосы, находя- привода лебедки в зависимости от знака щейся в накопителе, зависит от массы этой производной скорости привода лебедки.

1735810

20

30

45

55

При этом обеспечивается более точное определение динамического момента привода лебедки для его компенсации во время переходных процессов разгона и торможения, что, в свою очередь, повышает точность регулирования натяжения полосы в накопителе при разгоне и торможении.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, Устройство для управления накопителем полосы содержит входные тянущие 1 и выходные тянущие 2 ролики, приводящиеся во вращение электродвигателями 3 и 4 соответственно, Электродвигатели 3 и 4 электрически соединены с регуляторами 5 и 6 скорости соответственно входных и выходных тянущих роликов 1 и 2, к входам которых присоединены выходы блоков 7 и 8 задания уставки скорости соответственно, которые одновременно соединены с двумя входами дифференцирующего усилителя 9.

Тележка .10 накопителя приводится в движение через. канат 11 и барабан 12 лебедки электродвигателем 13. Электрически электродвигатель 13 соединен с регулятором 14 тока, входы которого соединены: первый с выходом дифференцирующего усилителя 9, второй с выходом дифферен цирующего усилителя 9 через дискриминатор 15 знака сигнала, третий с выходом первого блока 16 умножения, а четвертый с блоком 17 задания уставки тока электродвигателя 13, Входы первого блока 16 умножения соединены с выходом дискриминатора 15 знака сигнала и c выходом второго блока 18 умножения соответственно, а входы второго блока 18 умножения присоединены к выходу датчика 19 положения тележки накопителя и к выходу третьего блока 20 умножения соответственно, К первому и второму входам третьего блока 20 умножения подключены соответственно выходы измерителя 21 толщины полосы и измерителя

22 ширины полосы.

Устройство работает следующим образом.

В стационарном режиме работы накопителя при неизменных величинах скоростей входных 1 и выходных тянущих 2 роликов на входы дифференцирующего усилителя 9 поступают сигналы, постоянные по величине, на выходе дифференцирующего усилителя 9 сигнал отсутствует. При этом тележка 10 накопителя либо находится в состоянии покоя, если скорости входных 1 и выходных тянущих 2 роликов равны между собой, либо в состоянии равномерного движения с постоянной скоростью, если скорости входных 1 и выходных 2 тянущих роликов не равны друг другу. В последнем случае происходит заполнение либо опорожнение накопителя.

Если же происходит изменение скорости (ускорение, замедление) только одних тянущих роликов 1 или 2, то на выходе дифференцирующего усилителя 9 возникает сигнал, пропорциональный алгебраической разности ускорений полосы на входе и выходе накопителя, который служит основой для формирования сигнала компенсации динамического момента привода лебедки, включающего барабан 12 лебедки и электродвигател ь 13.

При знаке сигнала на выходе дифференцирующего усилителя 9, соответствующем режиму ll, этот сигнал не проходит через дискриминатор 15 знака сигнала, а поступает только на первый вход регулятора 14 тока, где образует задание на динамический момент привода лебедки, учитывающий сумму моментов инерции только электродвигателя 13 барабана лебедки и самого барабана 12 лебедки, Если же знак выходного сигнала дифференцирующего усилителя 9 противоположен рассматриваемому случаю, т.е. соответствует режиму I, то сигнал с выхода дифференцирующего усилителя 9 поступает на тот же вход регулятора 14 тока, что и в предыдущем случае, а кроме того, пройдя дискриминатор 15 знака сигнала, поступит на первый вход первого блока

16 умножения и на первый корректирующий вход регулятора 14 тока, на котором, благодаря этому, образовано задание на составляющую динамического момента, соответствующую величине момента инерции тележки 10 накопителя. Одновременно на второй корректирующий вход регулятора

14 тока подан сигнал с выхода первого блока 16 умножения, который образует задание на составляющую динамического момента, соответствующую величине момента инерции полосы, Эта величина образуется путем умножения выходного сигнала дискриминатора 15 знака сигнала, пропорционального требуемому ускорению привода лебедки, на выходной сигнал второго блока 18 умножения, соответствующий моменту инерции полосы, Сигнал, пропорциональный момент, инерции полосы, образуется умножением сигнала, соответствующего сечению полссы, с выхода третьего блока 20 умножения, на входы которого поданы сигналы измерителя 21 толщины полосы и измерителя 22 ширины полосы, на сигнал с выхода датчика

19 положения тележки накопителя, который определяет длину полосы в накопителе, умножение выполняется вторым блоком 18 умножения.

1735810

Составитель Л.Птенцова

Техред М,Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор Г,Гербер

Заказ 1815 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина; 101

В качестве сигнала измерителя ширины может быть использован сигнал устройства, непосредственно измеряющего ширину на базе фотодэтчиков, либо от АСУ ТП, либо сигнал, вводимый вручную оператором.

Датчик положения тележки накопителя может быть выполнен в виде путевого выключателя, командоаппарэта либо сельсина — датчика.

В качестве дискриминатора знака сигнала может быть использовано полупроводниковое устройство выпрямления сигнала, например в самом простом варианте, диод, Таким образом, на трех входах регулятора 14 тока, имеющих индивидуальные коэффициенты передачи, формируется суммарный сигнал задания динамического момента, соответствующего в рассматриваемом режиме моменту инерции привода лебедки, Из вышеизложенного видно, что предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения величины динамического момента привода лебедки накопителя полосы и тем самым повысить точность поддержания натяжения полосы в накопителе в режимах разгона и торможения тележки.

Это улучшит условия работы оборудования накопителя благодаря уменьшению рывков, "хлопанья" полосы и т.п., что повысит надежность и долговечность оборудования, а также позволит повысить величины ускорения и замедления полосы на входе и выходе накопителя, что в.конечном счете приведет к увеличению производительности агрегата

5 и сокращению простоев.

Формула изобретения

Устройство для управления накопителем полосы по авт. св, hk 88009 007777, о т л и ч а10 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования натяжения полосы в накопителе в динамических режимах, в него введены дискриминатор знака, три блока умножения, датчик положения тележ15 ки накопителя, измерители толщины и ширины полосы, причем вход дискриминатора знака соединен с выходом дифференцирующего усилителя, а выход подключен к первому входу первого блока умножения и к

20 первому корректирующему входу регулятора тока электродвигателя барабана лебедки, второй корректирующий вход которого соединен с выходом первого блока умножения, выходы измерителей толщины и шири25 ны полосы подключены к входам третьего блока умножения, выходом соединенного с одним входом второго блока умножения, другим входом соединенного с выходом датчика положения тележки накопителя, э вы30 ходом — с вторым входом первого блока умножения,