Устройство автоматического управления скоростью агрегата для обработки рулонных материалов

111 601061 О П Союз Советских Социалистических Республик(22 м заявки е присоедин нный комит истров ССС Государс Совета М(43) Опубликовано 05.04.7 елам изобретении и открытий ания описания 22.03.78 5) Дата опублико 72) Авторы изобретения Шувалов и В, П. Приведенцев) Заявите 4) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕН СКОРОСТЪЮ АГРЕГАТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к области автоматичеокого управления агрегатами для обработки рулонных материалов (лент, полос, и т. п.), состоящих из неоколыких механизмов, связанных натянутьпм обрабатываемым материалом, а более,конкретно - к устройствам, предназначенным для управления скоростными режимами указанных агрвгатов.Устройство может быть, например применено для управления скоростными режимами непрерывных и реверсивных станов холодной прокатки лент и полос.Известна система, в которой для управления скоростью агрегатов, обрабатывающих рулонные материалы, применяют устройства (задатчнки эталона скорости), которые при разгоне и торможении агрегата изменяют эталон скорости по линейнсму закону, что облегчает обеспечение синхронизации механизмов агрегата, связанных обрабатььваемым материалом. Синхронизация механизмов необходима для поддержания натяжения обрабатьеваемого материала,на заданном уровне 11.Это устройство содержит беаконтактные задатчики эталона скорости, выполненные в виде.последствательно соединенных и охваченных общей отрицательной обратной связью усилителя эталона скорости, блока ограничения выходного напряжения этого усилителя(блока ограннченця эталона ускорения) и интегратора эталона скорости. В этик задатчцках величина установьвшогося значения эталона скорости определяется величиной сигнала уровня скорости, поданного ца вход усилителя, а величина эталона ускорения опрсделяется уровнем ограничения выходного напряжения усилителя.По технической сущности ц достигаемомурезультату к,настоящему изобретению наиболее близким является устройство, содержащее для каждой клети суммирующий блок, включенный между выходами мнсжцтельцого блока и технологцчеокого регулятора и выходом регулятора скорости,клети, ц блок с характеристикой зона нечувствительности, причем выход каждого суммирующего блока соединен с выходом блока ограничения 2.Недостаток известных устройств заклю- О чается в отсутствии какого-либо контроля первой производной эталона ускорения стана. В момент начала ускорения цлц торможения эталон ускорения изменяется практически скачком. Действительное ускорение привода клети изменяется при этом по закону, определяемому структурой системы регулирования скорости прокатного д 1 вигателя, а также совокупностью возмущающих,воздействий, основным из которых является,нагрузка прокатно- О го двигателя. При этом не представляется6065 возможным точно предсказать форму кривой изменения ускорсния в момент начала перехопного режима.Извссгно, что для спснхронпзапии приводов мотдлок с привсгом клети при разгоне и торможении стана с целью поддержания постоянства натяжения прокатываемой полосы необходимо измонять динамическую составляющую тока двигателей моталок строго пропорционально сскорению полосы,Так кдк при использовании известны задатчиков эталона скорости действительное уоксленнс меняется по неизвестному закону, невозможно точно синхронизировать работу моталок и кл:ти в начальный период переходного процесса, что прмводит к значительным откллнсниям натяжения в начале ускорения или замедления, стана.Целью изобретения является устранение указанных недостатков путем формирования эталона ускорения стана по определенному закону.Описываемое устройство отличается от известных тем, что в него введен дополнительный блок формирования эталона ускорения стана. Этот блок образован последовательно включенными и охваченными общей отрицательной обратной связью усилителем эталонна уокорения, блоком регулируемого ограничения эталона производной ускорения и интегратором эталона ускорения. Этот дополнительный блок, включается между выходом блока ограничения эталона уакорения и входом интегратора эталона скорости. Предложенное устройство,позволяет ограничивать,первую производную эталона ускорения стана и,получать желаемую кривую изменения заданного уокорения, приближающуюся по форме к трапеции. Контроль и ограничение первой производной ускорения позволяет более точно синхронизировать механизмы тлавной линии стана и существенно уменьшить отклонения натяжения полосы в переходных режимах работы стана.На чертеже изображена блок. схема устройства, содержащего последовательно соединенные и охваченные общей отрисцательной обратной связью усилитель 1 эталона окорости, блок 2 регулируемого ограничения эталона ускорения, блок 8 формирования эталона ускорения и интегратор 4 эталона скорости. Блок 8 формирования эталона ускорения состоит из последовательно включенных и охваченных общей отрисцательной обратной связью усилителя 5 эталонна ускорения, блока б регулируемого ограничения эталона произвосдной уокоренпя и интегратора 7 эталона ускорения. На вход 8 задатчииа эталонна скорости подается сигнал уставки уровня скорости, На вход 9 регулирования ограничения блока 2 подается сигнал устасвки уровня ускорения, а на,вхосд 10 регулирования ограничения блока 6 подается сигнал производной ускорения, С выхода 11 заддтчика эталона скорости снимается сигнал эталона скорости, а с выхода 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 12 интегратора 7 снимается сигнал эталона ускорения, необходимый чля сипхронизации моталок с рабочей клетью стана.Устройство работает следующим ослдзом.Перед ускорением стала на входы 9 и 10 подаются сигналы уставок уровня ускорения и производной ускорения, Пуск стана осуществляется подачей на вход 8 сигнала уставки уровни окорости, При этом усилители 1 и 5 насыщаются, на входе интегратора 7 эталона ускорения устанавливается постоянное напряжение, определяемое уровнем ограничения блока б. Напряжение на выходе интегратора 7 (эталон ускор ния) нарастает по линейному закону, а эталон скорости нарастает по параболичеокому закону. Как только напряжевие эталона ускорения станет равным уровню ограничения блока 2 (установка уровня ускорения), напряжение на выходе усилителя 5 становиться расвпым нулю, напряжание эталона ускорения остается постоянным, а напряжение эталона, скорости возрастает по линейносму закону.При достижении эталоном акорости значения, близкого к уставке уровня скорости, усилитель 1 выходит из зоны насыщения, и напряжение на его выходе, а следовательно и на выходе блока 2 начинает уменьшаться. Под действием сигнала обратной связи усилитель 5 насыщается. Однако его выходное напряжение имеет полярность, обраъную полярности при начальном периоде ускорения. При этом на входе интегратора 7 устанавливается постояихное напряжение, определяемое уровнем ограничения блошка б, эталон ускорения уменьшается по линейному закону, а эталон скорости по параболичеакому закону приближается к величине установки уровня скорости. Когда эталон скорости становится равным по величине установки уровня скорости, схема приходит в .состояние равновесия, при котором напряжения,на выходах усилителей 1 и 5, и интегратора 7 становятся равными нулю, а на выходе интегратора 4 устанавливается постоянное значение эталона скорости,Торможение статна осуществляется снятием сигнала уставки уровня скорости со входа 8, При этом последовательность работы узлов схемы аналогична последовательности работы при ускорении и отличается полярностью выходных, напряжений усилителей 1 и 5, и интегратора 7. Эталон скоростилри этом уменьшается от установившегося значения до нуля по такому же закону, как при ускорении. Дополнение задатчика эталона скорости блоком формирования эталона ускорения позволяет более точечно синхронизировать механизмы главной линии агрегата и существенно уменьшить олклонения натяжения обрабатываемого материала в переходных режимах работы, что,в свою очередь позволяет улучшить качество готовой продукции и сократить простои агрегдта из-за обрьивности обрабатываемого материала.Формула изобретения Составитель А. Абросимов Техред И. Рыбкина Корректор И. Симкина Редактор И. Арванцова Заказ 103/206 Изд.114 Тираж 1087 Подписное НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушекая наб., д. 4/5Тип, Харьк. фил. пред. Патент Устройство автоматического управления скоростью агрегата для обработки рулонных материалов под натяжением, содержащее последовательно соединенные усилитель эталона скорости и блок регулируемого ограничения эталона ускорения, а также интегратор эталона скорости, причем выхад последнего соединен со входом усилителя эталона скороспи, и охваченные отрицательной обратной связью, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности поддержания натяжения эбрабатываемого материала путем ограничения первой производной ускорения агрегата, между выходом блэка регулируемого ограничения эталона ускорения и входом интегратора эталона скорости введен блок формирования эталона ускорениясодержащий последовательно соединенные и охваченные 5 общей отрицательной обратной связью усилитель эталона ускорения, блок регулируемого ограничения эталона производной ускорения и интегратор эталона ускорения. 1 О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. А. С. Филатов. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки, М., Металлурпия, 1973, с, 45.152. Авторское свидетельство458353,кл. В 21 В 37/00, 30.07.72, 1975.