Устройство для регулирования натяжения полосы

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 1:854482(22) Заявлено 2405.79 (21) 27 б 92 бЗ/22-02с присоединением заявки Йо(51)М, Кл,з В 21 В 37/06 Государственный коинтет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель 54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ОЛОСЫ 5 Всесоюзный научно-иссл автоматизации черн Изобретение относится к прокатке, преимущественно к контрольным и регулирующим устройствам, и может быть использовано для автоматического регулирования величины межклетевых натяжений на непрерывных прокатных станах.Известно устройство ограничения межклетевых натяжений полосы на непрерывном прокатном стане, содержащее измеритель натяжения, задатчик натяжения, элементы сравнения и регулятор скорости главного привода клети 11 1.Недостаток этого устройства со стоит в отсутствии учета изменения технологических параметров прокатки, влияющих на величину межклетевого натяжения (изменения скорости смежной и регулируемой клетей, изменения 20 натяжения в смежном промежутке, изменения раствора валков), что снижает точность регулирования натяжения.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее измеритель и задатчик натяжения, блок сравнения, первый блок интегрирования, сумматор, блок формирования сигнала, пропорционального 30 изменению технологических параметров прокатки, и регулятор скорости главного привода, причем выходы измерителя натяжения и задатчика натяжения соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход первого блока интегрирования соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока- формирования сигнала, про порционального изменению технологических параметров прокатки С 2 .недостатком устройства является то, что при изменении начальных координат иэмерейия контролируемых технологических параметров при ручной перестройке стана не обеспечивается инвариантность регулируемого натяжения относительно этих возмущений за счет коррекции скорости регулируемой клети, Кроме того, возможны броски скорости регулируемой клети. Все это не позволяет испольэовать при регулировании натяжения полосы коррекции скорости по всем основным возмущениям с оптимальными коэффициентами передачи, что снижаетточность и быстродействие устройства в целом.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия регулированиянатяжения полосы,указанная цель достигается тем,что в устройство, содержащее измеритель и эадатчик натяженик блок сравнения, первый блок интегрирования,сумматор, блок формирования сигнала,пропорционального изменению технологических параметров прокатки, и регулятор скорости главного привода, причем выходы измерителя натяжения иэадатчика натяжения соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход первогоблока интегрирования соединен с первым входом сумматора, второй вход 15которого соединен с выходом блокаформирования сигнала, пропорционального изменению технологических параметров прокатки, дополнительно содержит нуль-орган, реле управления 2 Ос двумя замыкающими и двумя размыкающими контактами и второй блок интегрирования, причем выход блока сравнения соединен через первый размыкающий контакт реле управления со входомпервого блока интегрирования и через первый замыкающий контакт тогоже реле - со входом второго блока интегрирования, вход первого блока интегрирования через второй замыкающийконтакт реле управления соединен свыходом сумматора, выход которого через второй размыкающий контактреле управления соединен со входомвторого блока интегрирования, выходсумматора соединен также через нульорган со входом реле управления, выход второго блока интегрирования соединен с третьим входом сумматора исо входом регулятора скорости клети.На чертеже изображена блок-схема 40устройства для регулирования натяжения полосы.Устройство содержит измеритель 1натяжения и задатчик 2 натяжения полосы, соединенные соответственно с 45первым и вторым входом блока 3 сравнения, выход которого соединен черезпервый размыкающий контакт 1 релеуправления (РУ) со входом первогоблока 4 интегрирования, выход которого соединен с первым входом сумматора 5, Выход блока б формированиясигнала, пропорционального изменениютехнологических параметров прокатки,соединен со вторым входом сумматора 5, выход которого соединен со вхо-. 55дом Фнуль-органа 7, через второй размыкающий контакт 3 РУ со входом второго блока 8 интегрирования и черезвторой замыкающий контакт 2 Ру совходом блока 4 интегрирования. Выход р)второго блока 8 интегрирования соединен со входом регулятора 9 скоростиклети и третьим входом сумматора 5.Выход блока 3 сравнения через первыйэааикающий контакт 4 РУ соединен со 5дЧа 5Ъ аРг 4 дчсдЧК щаТсПри работе систем автоматического регулирования толщины полосы с воздействием на нажимные винты и устройства гидрораспора изменяется положение нажимных винтов и усилие гидровходом второго блока 8 интегрирования. Вход РУ соединен с выходом нульоргана 7,Устройство работает следующим образом.При выходе полосы в промежуток визмерителе 1 натяжения полосы формируется сигнал, пропорциональный натяжению полосы в промежутке. Этот сигнал поступает на первый вход блока 3сравнения, на второй вход которогопоступает сигнал от эадатчика 2 натяжения. На выходе блока 3 сравненияформируется сигнал рассогласования дТьт = т, - тэгде Т, - измеренное натяжение,Тэд - заданное натяжение,Сигнал рассогласования дт поступает затем через первый размыкающийконтакт 1 РУ на вход первого блока 4интегрирования, где формируется сигнал регулирования натяжения по отклонениюот Гата + К 4 дтгде дЧ - сигнал регулирования натяжения по отклонению,К - коэффициент пропорциональности.С выхода первого блока 4 интегрирования сигнал дЧт поступает на первый вход сумматора 5. В блоке б формируются сигналы, пропорциональныеизменению технологических параметров прокатки, влияющих на величинунатяжения полосы в промежутке (на"пример перемещение нажимных винтов,изменение давления в системе гидрораспора подушек опорных валков, изменение скоростей в регулируемойи смежной клетях, изменение натяжения в смежных промежутках). Этисигналы являются сигналами прямойкоррекции скорости регулируемой клети по основным возмущениямдЧВ д 5 К 2 ф РГК э + дЧс "4 + дТс КФгде дЧв - сигнал регулирования на-тяжения коррекция скорости ) по основным возмущениям;д 5 - перемещение нажимных винтов;ВРИ - изменение давления в системе гидрораспора;аЧ - изменение скоростей смежной и регулируемой клетей;дТс - изменение натяжения всмежных промежутках;К 2,КЭК 4,К - соответствующие коэффициенты пропорциональностиО ЗО 35 40 И 5 Формула изобретения распора, при работе системы автоматического регулирования натяжения в смежных промежутках изменяется соотношение скоростей в смежных клетях. Эти изменения вносят изменения в режим межклетевых натяжений. В момент возникновения этих возмущений в блоке 6 формируются сигналы, пропорциональные этим возмущениям, которые поступают на второй вход сумматора 5,а затем в регулятор 9 скорости главного привода, который в свою очередь изменяет скорость регулируемой клети в направлении стабилизации натяжения полосЫ в промежутке. В сумматоре 5 сигналы регулирования натяжения по отклонению и возмущениям суммируютсяьЧ ЬЧт + ьЧВгДе ЬЧ - суммарный сигнал регулирования натяжения (сумма управляющих воздействий),С выхода сумматора 5 сигнал регулирования натяжения дЧ поступает через второй размыкающий контакт 3 РУ на вход второго блока 8 интегрирования, который работает как повторитель суммы управляющих воздействий эа счет жесткой обратной связи выход блока 8 - третий вход сумматора 5. С выхода второго блока 8 интегрирования сумма управляющйх воздействий ЬЧ;поступает на вход регулятора 9 скорости клети, который изменяет ее скорость в направлении поддержания заданного натяжения в промежутке. При изменении начальных условий регулирования натяжения по .возмущению, т,е. в момент изменения положения нажимных винтов, изменения давления в системе гидрораспораи перестройке скоростного режима стана оператором чистовой группы путем ручного вмешательства через релейный элемент нуль-органа 7 включается РУ. . При этом отключаются контакты 1 РУ и 3 РУ и включаются контакты 2 РУ и 4 РУ. Выход сумматора 5 включается на вход первого блока 4 интегрирования, который по сигналу жесткой обратной связи накапливает недостакщий вследствие изменения начальных условий сигнал. Таким образом осуществляется перенос коррекции по возмущению. Одновременно с этим выход блока 3 сравнения подключается на вход второго блока 8 интегрирования, который работает как интегральный регулятор натяжения по отклонению. Включенный на выходе сумматора 5 нуль-органа 7 йосле окончания переноса сигнала коррекции по возмущению, т.е. в момент, когда на выходе сумматора 5 появляется нуль, отключает РУ и устройство регулирования натяжения переходит к основному режиму работы (с коррекцией по возмущению), описанному выде.Преимуществом данного устройства является повышение точности и быстродействия регулирования натяжения полосы за счет ввода коррекции поАмР основным возмущениям с оптимальными передаточными коэффициентами, Пряма: коррекция скорости по возмущениям отличается большим быстродействием, чем регулирование по отклонению натяжения, так как в этом случае исключаются постоянные времени системы источник возмущения - полоса - измеритель натяжения, и сигнал регулирования подается одновременно с возникновением возмущения. Однако для обеспечения регулирования натяжения полосы по возмущению требуется высокая точность определения коэффициентов К, К 3, К 4, К, которые получаются с помощью предварительных расчетов на математической модели чистовой группы. Значение этих коэффициентов однозначно определяет зависимость величины возмущения и необходимого изменения скорости регулируемой клети (коррекцию скорости по возмущению) в ограниченном диапазоне. При изменении начальных координат измерения возмущений в момент ручной перестройки стана эта однозначность нарушается, что существенно снижает точность регулирования натяжения по возмущению. Данное устройство обеспечивает режим работы с переносом коррекции по возмущению, что позволяет вести регулирование натяжения по основным возмущениям в диапазоне, обеспечивающем инвариантность изменения скорости регулируемой клети и этих возмущений. Кроме того, данное устройство позволяет исключить броски регулируемой клети при перестройках стана и ручном вмешательстве оператора. Так как коррекция по основным возмущениям вводится в момент их возникновения и с оптимальными коэффициентами существенно повышается точность и быстродействие устройства регулирования натяжения в целом. Кроме того, коррекция работает в то время, когда нет измерения натяжения полосы и регулирование по отклонению не возможно, т.е. с момента опусканияпетледержателя до момента выхода полосы из межклетевого промежутка, что обеспечивает эффективную работу системы автоматического регулирования толщины (СЛРТ) полосы в режиме программного прижатия задних концов полосы. Устройство для регулирования натяжения полосы, содержащее измеритель и задатчик натяжения, блок сравнения, первый блок интегрирования, сумматор, блок формирования сигнала, пропорционального изменению технологических параметров прокатки и регулятор скорости главного привода, причем выхо854482 оставитель В. Авакехред Н. Ковалева рректор М. Шарош Веселова едактор Т ВНИИП по 13035)Подписномитета СССРткрытийя наб д 8 Заказ 6563/10 Государственного лам изобретений и сква, Ж, Раушс 4/5 оектная, 4"Патент", г, Ужгород филиал ды измерителя натяжения и задатчиканатяжения соединены соответственнос первым и вторым входами блока сравнения, выход первого блока интегрирования соединен с первым входомсумматора, второй вход которого соединен с выходом блока формированиясигнала, пропорционального изменениютехнологических параметров прокатки,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия иточности регулирования натяжения, онодополнительно содержит нуль-орган,реле управлении с двумя замыкающимии двумя размюкающими контактами ивторой блок интегрирования, причемвыход блока сравнения соединен черезпервый размыкающий контакт реле управления со входом первого блокаинтегрирования и через первый замыкаезций контакт того же реле - со входом второго блока интегрирования,вход первого блока интегрированиячерез второй замыкающий контакт релеуправления .соединен с выходом сумматора, выход которого через второйразмыкающий контакт реле управлениясоединен со входом второго блока интегрирования, выход сумматора соединен также через нуль-орган со входомреле управления, выход второго блока интегрирования соединен с третьимвходом сумматора и со входом регулятора скорости клети. источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР15 Р 480463, кл. В 21 В 37/06, 1976.2. Чарихова Л.А., Каратеева Е.Д.Система стабилизации натяжения полосына непрерывном стане горячей прокатки. "Приборы и системы управления",20 1975, М 21, с. 4-25.