Устройство автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане

(5 ) Е Я К АВ ся к устро вания и уп ием и може тического р на выходе рокатки. йствам равлетбыть егулинепИзвестно устр порциональный ре ложительной зап связью (регулятор обратной связи ра содержащее про-.охваченный поющей обратной а). Запаздывание здыванию объек-,иство, гулятор здыва Ресвик но запа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССР М 613833, кл. В 21 В 37/02, 1976.Авторское свидетельство СССР М 761051, кл, В 21 В 37/02, 1978.Авторское свидетельство СССР, ЬЬ 880534, кл. В 21 В 37/02, 1980.Гурецкий Х, Анализ и синтез систем уп-. равления с. запаздыванием, - М.: Машиностроение, 1974, с, 214.Дралюк Б,НСинайский Г.В. Системы автоматического регулирования объектовс транспортным запаздыванием. - М.: Энергия, 1969, с. 22-23.(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ НА ПРОКАТНОМ СТАНЕ Изобретение относит автоматического регулиро ния объектов с запаздыван использовано для автома рования толщины полосы рывного стана холодной и(57) Устройство автоматического регулирования толщины на прокатном стане относится к автоматизации станов холодной и. горячей прокатки, Цель изобретения - уменьшение разнотолщинности прокаты ваемой полосы за счет устранения влияния на выходной сигнал устройства пульсаций входного сигнала, Она достигается путем, введения в прямой канал устройства последовательно соединенных интегрозапоминающего элемента и блока зоны нечувствительности, охваченных отрицательной обратной связью. Величина зоны нечувствительности выбирается равной амплитуде пульсаций входного сигнала. Благодаря дополнительно введенным элементам выходной сигнал устройства (выход интег- Я роэапоминающего элемента) при появлении постоянной составляющей входного сигнала изменяется на величину этой постоянной. составляющей. Пульсации при этом на выход не проходят, остаются внутри зоны, Б нечувствительности, В результате при сохранении максимально возможного быстродействия для регуляторов "по отклонению" устранено влияние пульсаций входного сиг-. нала на толщину полосы. 1 ил. та, благодаря чему регулирующее воздействие регулятора поступает на вход регулятора одновременно с изменением регулируемого параметра, вызванным этим регулирующим воздействием. Регулирующее воздействие, поступившее по цепи положительной обратной связи, заменяет собой устраненное отклонение регулируемого параметра, в результате выход регулятора после отработки возмущения не изменяется и остается равным такой величине, которая необходима для компенсациивозмущения, вызвавшего первоначальное нения скорости от работы других систем отклонение регулируемого параметра, , регулирования например, ограничения наРегулятор Ресвика не вносит собствен- тяжения, перераспределения загрузки кленого запаздывания, поэтому его быстродей- тей), которые не влияют на толщину полосы ствие является максимально возможным. 5 и не должны запоминаться устройством реНедостатком регулятора Ресвикэ явля- гулирования толщины. Эти составляющие, ется ограничение области его применения попадая через блок регулируемого запаздытакими объектами,у которых регулируемыйвания на вход системы управления скоропараметрнесодержитпульсацийповышен- стью валков, создают на полосе ной частоты, т,е. такой частоты, которая не 10 дополнительные отклонения толщины.может быть отработана данным объектом Целью изобретения является уменьшеиз-за его инерционности. Именно такиение разнотолщинности прокатываемой по- пульсации существуют в выходном сигнале лосы.измерителя толщины на стане холодной Эта цель достигается тем, что в устрой- прокатки, поэтому устройство реализующее 15 ство, содержащее измеритель относительрегулятор Ресвика в чистом виде неможет ного отклонения толщины, сумматор, блок быть использовано для регулирования тол- регулируемого запаздывания, систему упщины на стане. холодной прокатки. равления скоростью валков, введены блокПри наличии во входном сигнале регу- зоны нечувствительности и интегро-заполятора Ресвика пульсаций повышенной ча минающий элемент, причем выход измеристоты эти пульсации пОвторяются на выходе теля относительного отклонения толщины , регулятора, затем по цепи задержанной по- соединен с первым входом сумматора, втоложительной обратной связи поступают на рой вход которого соединен с выходом бловход регуляторагде складываются с теку- ка регулируемого запаздывания, выход щими пульсациями и опять проходят на вы сумматора соединен с входом блока зоны ход регулятора. В результате циркуляции нечувствительности, выход которого соедипульсаций возникают отклонения регулиру- нен с входом интегро-запоминающего зле, емого параметра от задания, мента, выход которого соединен с входомНаиболее близким к предлагаемому по системы управления скоростью валков, с технической сущности является устройство 30 входом блока регулируемого запаздывания автоматического регулирования толщины и с третьим (инверсным) входом сумматора.полосы на непрерывном стане холодной На чертеже представлена блок-схема прокатки, которое включает в себя измери- предлагаемого устройства,тель относительного отклонения толщины, Выход измерителя 1 относительного отсумматор, систему управления скоростью 35 клонения толщины соединен с первым вховалков, блок регулируемого запаздывания, дом сумматора 2, второй вход которого причем выход измерителя соединен с пер- соединен с выходом блока 3 регулируемого вым входом сумматора, выход сумматора запаздывания, выход сумматора 2 соединен соединен с входом системы управления ско- с входом блока 4 зоны нечувствительности.ростью валков, выход которой соединен с 40 выход которого соединен с входом интегровходом блока регулируемого запаздывания, запоминающего элемента 5, выход которого выход которого соединей с вторым входом соединен с входом системы б управления сумматора. В данном устройстве система скоростью валков, с входом блока 3 регулиуправления скоростью валков с передаточ- руемого запаздывания и с третьим (инверсным коэффициентом, равным единице, 45 ным) входом сумматора 2,включена в состав устройства, ее выходной Ввиду того, что для устранения воэниксигнал, являющийся относительным изме- шего относительного отклонения толщины нением скорости валков, задерживается в от задания на непрерывном стане холодной блоке регулируемого запаздывания на вре- прокатки требуется такое же по величине и мя запаздывания объекта регулирования и,50 знаку относительное изменение текущей в качестве положительной обратной связи скорости валков выходной клети, а соврепоступает на второй вход сумматора, менные системы управления скоростью валУстройство работает аналогично опи- ков рассчитаны нэ подачу сигналовсанному, однако не обеспечивает,уменьше- коррекции скорости в виде величины отноние раэнотолщинности прокатываемой 55 сительного изменения текущей скорости, в полосы, так как в условиях прокатного стана предложенном устройстве передаточные на выходе системы управления скоростью коэффициенты всех элементов равны едивалков, кроме изменения скорости, служа- нице и обе обратные связи единичные щего для устранения отклонения толщины Устройство работает следующим обра полосы, присутствуют составляющие изме- зом.Допустим, на момент включения предлагаемого устройства стан настроен согласно программе прокатки,что обеспечивает на выходе измерителя 1 толщины величину постоянной составляющей сигнала, равную нулю, Блок 4 имеет зону нечувствительности, равную амплитуде пульсации сигнала измерителя 1, поэтому пульсации не проха,нулю. Выходной сигнал элемента 5 на момент включения также равен нулю. При появлении на выходе измерителя 1 постоянной составляющей относительного отклонения .толщины амплитуда пульсации превысит в 15 соответствующем направлении зону нечувствительности на величину постоянНой ооставляющей входного сигнала, на входе элемента 5 появится сигнал, который исчезнет только тогда, когда интегро-заминаю щий элемент 5 создаст на выходе сигнал коррекции скорости, равный по величине постоянной составляющей сигнала измерителя толщины, так как только в этом случае сигнал отрицательной обратной связи, поступающий на третий вход сумматора 2,скомпенсирует постоянную составляющую сигнала измерителя толщины и вернет пульсации внутрь зоны нечувствительности бло- ка 4, при этом на входе элемента 5 30 установится нулевой сигнал, а на выходе элемента 5 останется сигнал, равный величине постоянной составляющей сигнала Йзмерителя 1, Сигнал с выхода элемента 5,поступивший на вход системы 6 управления скоростью валков выходной клети стана,вызовет изменение постоянной составляющей относительного отклонения толщины,равное по величине и обратное по знаку исходному отклонению толщины, Это отклонение толщины через время, равное запаздыванию стана, достигнет выхода измерителя 1 и уберет исходную постоян-ную составляющую в выходном сигнале измерителя 1, Одновременно на второй вход "45 сумматора 2 поступит сигнал положительной обратной связи с блока 3 регулируемого. запаздывания, который был задержан на ту же величину запаздывания стана. Этот Сиг-, нал по величине. равен убранной постоян ной составляющей выходного сигнала. дят через блок 4 и на входе интегро-запоминающего элемента 5 входной сигнал раМи: 10 измерителя 1, имеет тот же знак, он заменяет ее собой, Такая замена ничего не меняет на выходе сумматора 2, так как там остаются только пульсации сигнала с измерителя 1, которые не проходят через зону нечувствительности блока 4. Сигнал отрицательной обратной связи теперь будет уравновешивать не постоянную составляющую измерителя 1, а сигнал положительной обратной связи, поступающий с блока 3, При появлении последующих отклонений толщины или при непрерывном изменении сигнала измерителя 1 работа устройства происходйт таким же образом. Каждое отклонение постоянной составляющей сигнала измерителя 1 вызывает приращение выходного сигыала элемента 5 на величину этого отклонения с учетом знака отклонения,Постоянная времени интегро-запоминающего элемента 5 минимально мала, что обеспечивает устранение отклонения регулируемого параметра за время запаздывания объекта, а также обеспечивает практически постоянное нахождение пульсаций внутри зоны нечувствительности, чем устраняет их прохождение на выход элемента 5 и их влияние на толщину полосы, Разнотолщинность полосы на выходе стана по сравнению с прототипом уменьшается.Формула изобретения Устройство автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане, содержащее измеритель относительного отклонения толщины от задания, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом .блока регулируемого запаздывания, систему управления скоростью валков, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения разнотолщинности прокатываемой полосы за счет устранения влияния на выходной сигнал устройства пульсаций входного сигнала, устройство снабжено последовательно соединенными интегроэапоминающим элементом и блоком эоны, нечувствительности, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход интегрозапоминающего элемента соединен с входом системы управления скоростью валков, с входом блока ре-гулируемого. запаздывания и с третьим входом сумматора,1710158 ставитель Б,Перо хред ММоргентал ректор Н.Ревск ратилл дак Заказ 291 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101