Регулятор натяжения прокатываемой полосы

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаэвмюаешииРЕСПУБЛИН 1 В 37 0 из БРЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОК АВТОРСКОМУ С(71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 341550, кл. В 21 В 37/06, 1970.2. Авторское свидетельство СССРф 402404 ф кл. В 21 В 37/Обф 1972(54)(57) РЕГУЛЯТОР НАТЯЖЕНИЯ ПРОКАТЬБАЕМОЧ ПОЛОСЯ, содержащий измеритель отклонения натяжения от заданного значения, соединенный через,ЯО. 3 А интегратор с системой управленияположением нажимных устройств,клети, а также управляема ключ, нелинейное дифференцйрующее звено, источник постоянного напряжения, о тл и,ч а ю щ и й с я . тем, что, с ,целью повыаения надежности работы исрока службы нажимного механизма, измеритель отклонения натяжения подсоединен к интегратору через соединенные последовательно нелинейный фильтр, ключ и нелинейное дифФеренцирующее звено, выход нелинейного фильтра через узел выделения ,модуля и компаратор соединен с управляющим входом ключа, другой вход компаратора соединен с источникомпостоянного напряжения.30 Изобретение отйосится к автоматизации прокатного производства,а именно,.к устройствам для автоматического регулирования межклетевых натяжений полосы, прокатываемых на станах холодной прокатки,. Устройство может быть использованокак на станах с порулонным технологическим процессом, так и на станах с бесконечной прокаткой.Известно устройство для автоматического регулирования натяженияи толщины .полосы на непрерывномпрокатном стане, включающее измеритель отклонения, натяжения, соединенный через регуляторы с двигателями нажимных винтов последующей клети. с приводными двигателямипредыдущей клети, и измеритель отклонения толщины на выходе станасоединенный через свой регулятор 20с приводными двигателями последнейклети. Кроме того, выходы регуляторов, подключенных к приводным двигателям клетей, одновременно подключены к двигателям нажимных винтов этих же клетей 1 .Недостатком этого устройстваявляется то, что при прокаткепроисходит непрерывное изменение,сигнала, снимаемого с измерителяотклонения натяжения, от заданного, что приводит к постоянному изменению регулирующего воздействия,выдаваемого в систему управленияположения нажимных Винтов что приводит к частым срабатываниям механизма перемещения, вследствие чегоповышается износ механизма.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является интеграль- "0ный регулятор натяжения прокатываемой полосы, содержащий измерительотклонения натяжения от заданного,корректор коэААициента усиления,интегратор, связанный с системой 45управления положением,нажимных вин-,тов последующей клети, а такженелинейное диАференцирующее звено,управляющие ключи, источник постоянного сигнала. Известный регулятор 50позволяет эффективно корректироватьвеличину козфАициента передачи поконтуру регулирования натяжения прокатываемой полосы в случае, когдаисполнительным механизмом являютсянажимные винты, замкнутые,"по положению", т,е. наружный контур системы управления положением нажимныхвинтов замкнут по сигналу датчикаположения Ц ,Недостатком известного регулятора является то, что межклетевыенатяжения прокатываемой полосы подвержены непрерывному влиянию различных возмущающих, факторов: высокочастотных - эксцентриситет прокатных валков; низкочастотных - изменение механических свойств полосы, изменение толщины масляного клина в полшипниках жидкостного трения и т.д. .Поэтому при прокатке происходит непрерывное изменение сигнала, снимаемого с измерителя отклонения натяжения от заданного. Это, в свою очередь, ведет к постоянному изменению регулирующего воздействия, которое поступает на вход системы управления положением нажимных винтов, Изменение величины регулирующего воздействия ведет к частым срабатываниям механизма перемещения нажимных винтов и к повышенному износу этого механизма.Целью изобретения является повышение надежности работы и срока службы нажимного механизма путем уменьшения его числа срабатываний.Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе натяжения прокатываемой полосы, содержащем измеритель отклонения натяжения от заданного значения, соединенный через интегратор с системой управления положением нажимных устройств клети, а также управляемый ключ, нелинейное диФАеренцирующее звено, источник постоянного напряжения, измеритель отклонения натяжения подсоединен к интегратору через соединенные последовательно нелинейный фильтр, ключ и нелинейное диАференцирующее звено, выход нелинейного фильтра через узелвыделения модуля и компаратор соединен с управляющим входом ключа, другой вход компаратора соединен с источником постоянного напряжения.На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 нелинейный Аильтр; на фиг. 3 - схема нелинейного дифАеренцирующего звена.Измеритель 1 отклонения натяжения от заданного через нелинейный фильтр 2, ключ 3 и нелинейное дифференцирующее звено 4 соединен со входом интегратора 5. Выходной сигнал интегратора 5 поступает на вход системы 6 управления положением нажимных винтов клети. Управляющий вход ключа 3 связан с выходом челинейного Фильтра 2 через узел 7 выделения модуля и компаратор 8. К другому входу компаратора 8 подключен источник 9 постоянного,напряжения.Нелинейный фильтр 2 служит для уменьшения влияния высокочастотных составляющих сигнала отклонения натяжения полосы от заданного, обусловленных эксцентриситетом прокатных валков. В блоке рсущестнляется выделение основной гармоники высокочастотной составляющей и последующее вычитание выделенного сигнала иэ сигнала отклонения натяжения.Схема блока нелинейного Фильтра (Фиг. 2) содержит для выделения высокочастотной составляющей усилители 10 и 11 и повторители 12 15. На выходе усилителей 10 и 11 включены дифференцирующие КС-цепи. На выходе повторителей 12 и 13 интегрирующие цепи, Вычитание выделенного сигнала иэ сигнала отклонения натяжения от заданного происходит на усилителе 16. Усилитель 17 является инвертором.Устройство работает следующим образом.В устройстне (Фиг. 2) каждая положительная и отрицательная полуволна высокочастотной составляющей формируется раздельно. Такое формирование сигнала позволяет в зонемалых отклонений натяжения от заданного уменьшить без заметного Фазового сдвига амплитуду высокочастотной состанляющей примерно в 10 раэ, Поэтому составляющая сигнала, обусловленная эксцентриситетом прокатных валков, не оказывает влияния на неличину выходного сигнала регуля тора. Тем самым снижается частота срабатываний механизма нажимных винтов клети.Уменьшение числа срабатываний нажимныХ винтов от влияния низкочастотных составляющих сигнала отклонения натяжения происходит следующим образом.В устройстве применено нелинейное дифференцирующее знено 4, схема которого дана на Фиг. 3. Если соблюдается условиеЗОзефп Оз 64 Ялгде 06 - входной сигнал нелинейногодифференцирующего звена, то выходной сигнал интегратора 5 пропорционален сигналу О 8 . Если условие (1) не соблюдается, то выходной сигнал интегратора остаетсянеизменным. Происходит запоминание той величины сигнала, котораяимеет место в момент нарушения условия (1).В исходном состоянии (выходнойсигнал блока нелинейного фильтрапо модулю не превышает величинунапряжения на входе компаратора 8)ключ 3 разомкнут. При этом выход ной сигнал интегратора 5 остаетсянеизменным. В момент времени, когдаотклонение натяжения по модулю превышает величину напряжения источника 9,компаратор 8 переходит в 15 ,новое устойчивое состояние. Ключ 3замыкается и сигнал отклонениянатяжения поступает на вход нелинейного дифференцирующего звена 4.При этом выходное напряжение интег ратора 08 ы изменяется на величину, пропооциональную величине отклонения натяжения полосы от заданного, Изменяется задание ;на входесистемы б управления положениемнажимных винтов, Нажимные винтыклети перемещаются так,что отклонение натяжения стает близким к нулю,Таким образом, пока отклонения натяжения не превышают определенную.заданную величину (величину внешнего напряжения источника 9), регулятор не реагирует на зти отклонения. Как только отклонения натяжения по модулю сравняются с напряЗ 5 жением источника 9, происходит отработка отклонения натяжения, вплотьдо его полного устранения. Величина напряжения источника 9 выбирается на уровне 5-73 от величины за данного. натяжения Т. Такое построение регулятора натяжения не сказывается на устойчивости процессапрокатки, но существенно уменьшаетчисло срабатываний механизма наЖим ных устройств клети.Таким образом, предлагаемое уст-ройство позволяет уменьшить числосрабатываний нажимных винтов клети,что повьпаает их долгонечность.