Устройство для регулирования натяжения полосы на непрерывном прокатном стане

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П 9) ( С 51) В 21 В 37/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения производственного объединения фУралмаши Карагандинский металлургическийкомбинат(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ НА НЕПРЕРЫВНОМПРОКАТНОМ СТАНЕ, включающее измеритель скорости прокатки предыдущейклети, измеритель и задатчик натяжения, регулятор,. элемент сравнения,блок регулируемого запаздывания,системы регулирования скорости предыдущей и последующих клетей, в котором выход измерителя натяжения череззадатчик натяжения и регулятор соединен с системой регулирования скорости предыдущей клети, а через входыэлемента сравнения непосредственно и через блок регулируемого запаздывания - с системой регулирования скорости последующих клетей, управляющий вход блока регулируемого запаздывания соединен с выходом тахо- генератора предыдущей клети, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирова" ния натяжения, в него введены элемент сравнения, множительно-дели- тельный блок, нелинейный преобразователь и источник сигнала пропорционального Обжатия в последующей клети, при этом выход тахогенератора предыдущей клети через нелиней- щ ный преобразователь и множительноделительный блок соединен с входом дополнительного элемента сравнения, который подсоединен между задатчиком натяжения и регулятором, входФфс деления множительно-делительного блока соединен с выходом тахогенератора предыдущей клети, а вход умножения соединен с источником сиг нала пропорционального обжатия в последующей клети.Изобретение относится к автоматизации прокатного оборудования, в частности непрерывных станов холодной прокатки полосы.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае-, мому результату является устройство длярегулирования межклетевого натяжения полосы на непрерывном стане холодной прокатки, включающее измерители отклонения натяжения и скорости валков предыдущей клети, регулятор, блок регулируемого запаздывания, элемент сравнения и системы управления скоростью предыдущей ипоследующей клетей. устройство по выявленному отклонению натяжения в межклетевом промежутке от заданного значения в регуляторе формирует управляющие сигналы на изменение скоростей приводов валков 1.управляющий сигнал с выхода регулятора через систему управления скоростью предыдущей клети, через элемент сравнения и системы регулирования скорости всех последующих клетей производит одновременное изменение скорости этих клетей. Согласованные равные относительные приращения скоростей валков вызывают изменение толщины полосы в валках предыдущей клети, а первоначальное отклонение межклетевого натяжения и толщины полосы в валках последующей клети нв изменяется. В дальнейшем транспорти рования полосы между клетями воздействие на скорость Последующих клетей уменьшается по абсолютной величине эа счет сигнала с выхода блока регулируемого запаздывания, поступающего через инвертирующий вход элемента сравнения на систему регулирования скорости последующих клетей. В результате рассогласования скоростей клетей отклонение межклетевого натяжения уменьшается и изменяется толщина полосы в валках последующей клети, однако это приращение компенсируется противоположным по знаку приращением толщины полосы, возникающим в валках предыдущей клети в момент начала согласованно го воздействия на скорости клетей.Это устройство позволяет регулировать межклетевое натяжение полосы изменением скорости предыдущей кле-ти при сохранении толщины на выходе последующей клети, при этом сохраняется стабильность процесса прокаткиг 51015 20 25 ЗО лирования скорости последующих клетей, управляющий вход блока регулируемого запаздывания соединен с вы ходом тахогенератора предыдущей клети, введены элемент сравнения, множительно-делительиый блок, нелинейный преобразователь и источник сигнала пропорционального обжатия в 60 последующей клети, при этом выходтахогенератора предыдущей клети через нелинейный преобразователь и множительно-делительный блок соедиНедостатком данного устройства является то, что в течение времени транспортирования полосы между клетями натяжение скоростями клетей не регулируется. Известно, что на станах холодной прокатки поддержа-. ние мажклетевого натяжения на задан ном уровне одновременно производится автономным регулятором натяжения,воздействующим на положение нажимных устройств последующей клети. На малых скоростях прокатки времятранспортирования может быть достаточным, чтобы быстродействующие нажимные устройства полностью восстановили межклетевое натяжение до установленного значения. В этом случае известное устройство регулирования натяжения по истечении времени транспортирования произведет ложное изменение скоростей валков, которое может вызвать колебательныйрежим. На высоких скоростях прокатки нажимные устройства за времятранспортирования полосы в межклетевом промежутке только частично отрабатывают отклонение натяжения,поступающее с эадатчика, при этомустройство допускает церерегулирование натяжения на величину обработки автономным регулятором натяжения,что существенно понижает точность регулирования натяжения. Таким обра зом, совместная работа известногоустройства с автономными регуляторами натяжения, воздействующими на положение нажимнцх устройств, на малых скоростях стана делает прокатку неустойчивой, а на больших скоростяхне обеспечивает высокой точностиподдержания межклетевого натяжения. Цель изобретения - повышение точности регулирования натяжения, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования натяжения полосы на непрерывном прокатном стане, включающее измеритель скорости прокатки предыдущей клети, измеритель и эадатчик натяжения, регулятор, элемент сравнения, блок регулируемого запаздывания, системы регулирования скорости 45 предыдущей и последующих клетей, вкотором выход измерителя натяжения через задатчик натяжения и регулятор соединен с системой регулирования скорости предыдущей клети, а через входы элемента сравнения непосредственно и через блок регулируемого запаздывания - с системой регунен с входом дополнительного элемен 65 та сравнения, который подсоединенмежду эадатчиком натяжения и регулятором, вход деления множительноделительного блока соединен с выходом тахогенератора предыдущей клети, а вход умножения соединен с источником сигнала пропорционального обжатия в последующей клети.Изобретение может быть использовано в любом межклетевом промежутке стана холодной прокатки.На фиг. 1 изображена структурная 10 сравнения, регулятор 4 формирует сигнал воздействия на систему регулирования скоростей двух выходных клетей; на вход системы 5 регулирования 55 скорости предпоследней клети сигнал с выхода регулятора 4 воздействует непосредственно, а на вход системы 7 регулирования скорости последней клети - через элемент 8 сравнения,бО на инвертирующий вход которого поступает выходной сигнал регулятора 4,Задержанный блоком б регулируемогозапаздывания на время транспортиросхема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, один из вариантов дополнительного (непрерывного) элемента сравнения.Измеритель 1 натяжения (фиг. 1) 15 через эадатчик 2 натяжения и элемент 3 сравнения соединен с входом регулятора 4, который соединен с входом системы 5 регулирования скорости предыдущей-ой клети, вхо О дом блока б регулируемого запазды- вания и с входом системы 7 регулирования скорости последующей ( +1)-ой клети через элемент 8 срав-нения, инвертирующий вход которого 25 соединен с выходом блока б регулируемого запаздывания. Выход тахогенератора 9 предыдущей клети соединен с управляющим входом блока б регулируемого запаздывания, с входом нелинейного преобразователя 10 и входом деления множительно-дели- тельного устройства 11. Выход нели" нейного преобразователя 10 через множительно-делительное устройство 11 соединен с инвертирующим входом элемента 3 сравнения, а на вход умножения подан сигнал пропорциональный обжатию в последующей клети. Пунктирной линией показано автономное регулирование натяжения с воздействием на положение нажимного устройства последующей клети.Устройство работает следующим образом.фактическое удельное натяжение 45 полосы б, измеренное измерителем 1, сравнивается в эадатчике 2 с заданным значением 6 а и преобразуется в сигнал отклонения удельного натяжения от заданного значения ьб . По 50 сигналу отклонения ьб , поступающему через нереверсивный элемент 3 вания полосы между клетями. Одновременное согласованное изменение ско-,ростей двух клетей, при которомотносительные приращения скоростейвалков равны, вызывает изменениетолщины полосы в валках предыдущййклети, первоначальное отклонениемежклетевого натяжения и толщинаполосы в валках последующей клетине изменяются. В дальнейшем транспортирования полосы между клетямивоздействие на скорость последующейклети уменьшается по абсолютной величине за счет сигнала с выхода блока б регулируемого запаздывания. Врезультате рассогласования скоростей клетей отклонение межклетевогонатяжения уменьшается и изменяетсятолщина полосы, компенсирующаясяпротивоположным по знаку приращением толщины полосы, возникшим ввалках предыдущей клети в моментначала согласованного воздействияна скорости клетей. Выходной сигнал7 с тахогенератора 9, поступающийна управляющий вход блока б регулируемого запаздывания, определяетвремя транспортирования полосы между клетями в зависимости от скорости предыдущей клети. Для того, чтобы повысить точность регулятора натяжения, изменяющего скорости клетей, а также обеспечить устойчивостьпрокатки при совместной работе егос регулятором натяжения, воздействующим на положение нажимных устройств, на инвертирующий вход элемента 3 сравнения поступает коррек,тирующий вычисленный сигнал 66который уменьшает выходной сигналрегулятора 4, воздействующий на скорости клетей. Сигнал 66 З - это тачасть отклонения удельного натяжения, которая обрабатывается регулятором натяжения, воздействующим нанажимные устройства, за время транспортирования полосы между клетями.Для вычисления величины Ьбз используются нелинейный преобразователь10 и множительно-делительное устройство 11, На станах холодной прокатки отношение вычисленного измененияудельного натяжения Ьбв к пути перемещения нажимных устройств за времятранспортирования полосы между клетями ЬСр является функцией скорости1 и прямопропорционально обжатиюГпоследующей клети::, Я 1(к,Ьтргде )( - коэффициент пропорциональности.Путь перемещения нажимных устройств й 0 р равен:Ьд 6,=к -где Чц - скорость перемещения нажимных устройств;-ЮР1-8. Множительно-делительное устройство 11 производит операцию умно жения и деления 1(ч)(:(ч . Вычисленный корректирующий сигнал Ьбв с выхода множительно-лелительного устройства 11 поступает на инвертирующий вход элемента 3 сравнения, изменяя 20, Входной сигнал Ьб на величину отклокения удельного натяжения, которое отработает регулятор натяжения, воздействующий на нажимное устройство, эа время транспортирования полосы 25 в межклетевом промежутке. Структурная схема одного иэ вариантов нереверсивного элемента сравнения изображена на фиг. 2 и состоит из блока 12 выделения модуля, блока 13 З 0 выделения полярности, элемента 14 сравнения, диода 15 и фазового детектора 16 при этом вход блока 12 и 13 соединены, выход блока 12 че;реэ элемент 14 сравнения и диод 15 соединен с входом Фазового детектора 16, а выход блока 13 соединен.с 1 управляющим входом фазового детектора 16, а выход блока 13 - с управляющим входом фазового детектора 16.Схема работает следующим образом.Разнополярный входной сигнал йб поступает на вхо блока 12 выделения модуля и блока 13 выделения полярности. С выхода блока 12 модуль входного сигнала ЬО в элементе сравнения 14 сравнивается с вычисленным отклонением удельного натяжениядбЕ, которое поступает на его инвертирующий вход. С выхода элемента 14 сравнения разность эхих сигналов(Ь 6-Ьбв через диод 15 поступает на вход фазовогоо детектора 16, в котором эта разность приобретает полярность входного сигнала М(Ь 6;Ьбэ ), так как на управляющий вход Фазового детектора 16 поступает с выхода блока 13 сигнал, определяющий полярность входного сигнала Й ЬБ . Если сигнал Ьбэ больше модуля входного сигнала ь 6 , то сигнал разности(ь 6- -6.) с О с выхода элемента 14 сравнения не проходит через диод 15 на вход фаэочувствительного детектора 16. Таким образомвыходной сигнал элемента 3 сравнения, равный разности сигналов(Ь 6-Ьб ), всегда повторяет полярность входного сигнала Ьб и равен О при Ьб -ьбэ.Предлагаемое устройство повышает точность поддержания, качество прокатываемой полосы и уменьшает кбличество обрывов полосы. Экономический эффект устройства - не менее 60 тыс. руб, на один стан.1065051 ВНИИПИ Заказ.10926/9 Тираж,801 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная,4