Система автоматического центрирования полосы

(51) В 7 ПИСАНИ АВТОРСКОМУ БРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ(71) Киевский институт автоматики им. )Яч съезда КПСС(56) 1. Механизация и автоматизация производства. 1972)б, с,34.2. Авторское свидетельство СССР 9 528445, кл. С 01 В 21/06, 1975. (54)(57) 1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ЦЕНТРИРОВАНИЯ ПОЛОС(1 в тянущих валках, содержащая преобразователь положения центра полосы, пропорционально-интегральный регулятор, гидрораспределитель, исполнительный механизм и мостовую электрическую атГОсудАРстВенный комитет сссРПО делАм изОБРетеНий и откРытий схему, в два смежных плеча которойвключены резисторы, в одну диагональмоста включен пропорционально-интегральный регулятор, выход которого через гидрораспределитель подсоединен к исполнительному механизму, и источник питания, включенный в другую диагональ моста,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения надежности, преобразователь положения центраполосы выполнен в виде двух реостных датчиков, причем их реостатыразмещены по краям тянущего валкаи подсоединены в два других смежных плеча моста, причем одна клемма источника питания заземлена, адругая клемма соединена с общей точкой резисторов.1066685 2, Система по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что реостатывыполнены в виде высокоомных, элект Изобретение относится к измерительной технике и может бытьприменено для автоматического центрирования полосы на агрегатах для транспортирования ленточного токопроводящего материала, в частности присмотке полос в рулоны на непрерывных широкополосных станах горячейпрокатки алюминия и его сплавов.Известна система автоматического 10центрирования полосы, транспортируемая агрегатом, содержащая преобразователь положения полосы,пропорционально-интегральный регулятор, гидрораспределитель и исполнительный орган, В качестве преобразователя положения полосы используется фотоэлектрический датчик,с помощью которого контролируетсяотклонение кромки полосы от заданного положения С 11.Известная система характеризуется недостаточным качеством регулирования в связи с тем, что контролируется только одна кромка полосы, что недостаточно при наличииразноширинности полосы по ее длине,и невысокой надежностью работы фотоэлектрического датчика в условияхпроизводства горячекатаных полос,характеризующегося наличйем парообразований, пыли, брызг води и мас.ла, бликов от металла. Наиболее близкой к изобретениюявляется система автоматическогоцентрирования полосы, транспортируемая агрегатОм, содержащая преобразователь положения центра волосы,пропорционально-интегральный регулятор, гидрораспределитель, исполнительный механизм и мостовую электрическую схему, в два смежных плеча которой включены резисторы. Причем преобразователь положения цент 4ра полосы содержит линейный источник света, две диафрагмы-проводки,две фотореэисторные платы, включенные в два других смежных плечамостовой электрической схемы,Устройство работает следующим образом. При нахождении полосы на геометрической оси прокатки световыепотоки, падающие на фоторезисторныеплаты равны по, величине, следовательно, равны и фототоки которыепротекают по левой и правой плате, 55 роизолированных бандажей, насаженных на края нижнего тянущего валка. На выходе моста напряжение равно нуЕсли при транспортировании полосасместилась вправо,то световой поток,освещающий правую плату, уменьшится,а левую - увеличится, изменятсятакже и фототоки и на выходе преобразователя будет напряжение пропорциональное смещению полосы, котороечерез блок управления и исполнитель.ный орган вернет транспортируемуюполосу в центр агрегата,Аналогично при смещении полосывлево ток в левой плате уменьшится,а в правой увеличится, и на выходемоста будет напряжение, пропорциональное смещению полосы2.Недостатком этой системы является низкая надежность, обусловленнаяналичием фотоэлектрических преобразователей, фототоки которых будутизменяться при наличии парообраэований, пыли, бликов от металла, чтовносит ложную информацию о смещенииполосы. Вибрация и механические удары, также присущие прокатному производству, требуют дополнительных мерпо защите линейных источников светаот механических повреждений,. чтоусложняет конструкцию и эксплуатациюсистемы. Цель изобретения - повышение надежности системы,Поставленная цель достигается тем,что в системе автоматического центрирования полосы в тянущих валках,содержащей преобразователь положения центра полосы, пропорциональноинтегральный регулятор, гидрораспределитель, исполнительный механизм и мостовую электрическую схему, в два смежных плеча которойвключены резисторы, в одну диагональмоста включен пропорционально-интег"ральный регулятор, выход которогочерез гидрораспределитель подсоединен к исполнительному механизмуиисточник питания, включенный в другую диагональ моста, преобразователь положения центра полосы выполнен в виде двух реостатных датчиков,причем их реостаты размещены по краям тянущего валка и подключены вдва других смежных плеча моста,.причем одна клемма источника питаниямоста заземлена, а другая клемма1066685 ся полоса. В качестве ролика 2 можно также использовать, как показанона чертеже, нижний ролик моталки,прокатного стана, на края которогон качестве реостатов 3 и 4 насаженыбандажи. Бандажи изготавливают изсплавов, имеющих высокое удельноесопротивление, например из нихрома,фехраля, хромаля. Реостаты 3 и 4снабжены скользящими токосъемниками.10 В качестве электроиэоляционногоматериала 5 может быть использован, теплостойкий электроиноляционный материал, например, фторопласт, асбест.Резисторы б и 7 выбирают с рав 15 ными омическими сопротивлениями,т.е,тей левого и правогоРеостаты 3 и 4 могУт кренитьсЯ на 4 на величину Ь валу или могут быть вмонтированы в ны соотнетственно 1 ролик 2 с возможностью контактирова- этом И= КЫ, где К ния с полосой 1. Ролик 2 можно рас порциональностк. Тог положить вместо любого ролика рольния полосы на выходе ганга, по которому транспортирует- ляют из выражения:(з-Ыйч -(ЬдВМьч (з+1 ЙВЙФь-.дОИч ВбйФь С 4) соединена с общей точкой резисторов,Реостаты выполнены в ниде высокоомных, электроизоляционных бандажей, насаженных на края нижнего тянущего валка,Новая конструкция системы автоматического центрирования полосы,перемещаемой агрегатом, не подвержена влиянию на ее работу окружающей среды: парообразований, пыли,брызг воды и масла, бликов от металла, засветки и т,д, и технологических особенностей вибрации,механических ударов, чем обеспечивается повышение надежности системы в условиях прокатного производства.На чертеже представлена блоксхема системы.Система автоматического центри 20ронания полосы 1 состоит из ролика 2,снабженного двумя реостатами 3 и 4,которые электроизолированы друг отдруга и от ролика 2 электроизоляционным материалом 5. Кроме того,система включает резисторы б и 7,пропорционально-интегральный регулятор 8, гидрораспределитель 9,исполнительный механизм 10 и источник 11 питания электрическогомоста. Реостаты 3 и 4 размещены покраям ролика 2 на расстоянии междусобой, меньшем самой узкой полосы 1,и установлены с возможностью контактирования своими боковыми поверхностями с полосой 1. Реостаты 3 и 4, З 5резисторы б и 7 соединены между собой по мостовой электрической схеме, причем реостаты 3 и 4 включеныв одну пару смежных плеч моста, арезисторы б и 7 - в другую, при 40этом общая точка резисторов 6 и 7,соединена с клеммой + источникапитания моста, а общая точка резисторов 3 и 4 через полосу 1.и клемма.источника питания моста заземлены. Выход моста соединен с пропорционально-интегральным регулятором, 8, выход которого через гидрораспределитель 9 подключен к исполнительному механизму 10.50Наиболее эффективным будет применение системы для центрированияполосы 1 из материалов, имеющих.низкое удельное электрическое сопротивление, например из алюминия, ме 55ди. Пропорционально-интегральный регулятор 8 представляет собой серийно выпускаемое устройство, например,типа РБИ агрегатного комплексаэлектрических средств регулированияв микроэлектронном исполнении АКЭСР.Механизм наклона моталки выполнен в виде клиновых пар, установленных между корпусом и фундаментной плитой опоры нижнего тянущегоролика и привода их перемещения.Система работает следующим образом,Если полоса 1 движется по осипрокатки, то длиначасти левогореостата 3 равна длине Е частиправого реостата 4, а соотнетстненно равны и омические сопротивления 1 и ц, неконтактирующих с полосой 1 частей реостатов 3 и 4 прнэтом Я т Я м г (2)Поскольку сопротивления 11 З, ц, 1 и Р соединены по мостовой схеме, то при движении полосы 1 по оси прокатки сохраняется равенство: рИ в этом случае на выходе моста ток 7 ток смещения полосы будет равен нулю.Если полоса 1 сместилась влено, то изменились длины неконтактирующих с полосой частей левого и правого реостатов 3 и 4 на величину д и стали равны 0-ь и +й 1, а следовательно, изменилось омическое сопротивление неконтактирующих часреостатов 3т.е, стали рав-д и Р+ д 1 прикоэффициент про.да ток 1 смещемоста опреде1066685 ьйЭ Чц, дра б Составитель В.ЭтингенТехред А.Ач Корректор Г.Огар Редактор Л.Авраменко Заказ 11099/11 Тираж 800 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Р(4) примет вид: где У - напряжение источника питания мостовой схемы;а - сопротивление нагрузки моста или входное сопротивление пропорционально-интегрального регулятора 8.Пропорционально-интегральный регулятор 8 в соответствии с величиной и знаком Л .вырабатывает управляющий сигнал, который через гидрораспре- (5 делитель 9 поступает на исполнительный механизм 10. При этом осуществ-ляется наклон тянущих роликов, что в свою очередь влечет за собой смещение полосы 1 вправо и уменьшение 20 сигнала смещения на выходе регулятора 8 При достижении полосы 1 оси прокатки, токсмещения будет равен нулюПри смещении полосы вправо производится аналогичная работа систеью, за исключением того, что ток смещения в этом случае будет иметь противоположный знак и наклон тянущих роликов будет осуществляться в противоположную сторону.Изобретение обладает повышенной надежностъю, так как исключает влияние окружающей среды и технологических особенностей прокатного производства на работоспособность системы. Кроме того, реализация преобразователя центра полосы на ролике моталки позволит с помощью системы получить плотный нетелескопический рулон, т.е, улучшить качество смотки рулонов, а,соответственно дать значительный экономический эффект. Экономический эффект от внедрения системы автоматического центрирования полосы, транспортируемой агрегатом составит 63750 руб.