Система регулирования толщины каландрущемого листа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 01 Ш 8051) 5 ННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТВПО ДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 18 цкий,(21) 3463064/ 24(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени технологическийинститут им. С .М.Кирова(56) 1. Авторское свидетельство ССС9 742883, кле 6 05 .Ъ 5/03, 1980.2. Авторское свидетельство СССРМ 583409, кл. О 05 Ъ 5/03, 1977(прототип).3. Ахнаэарова С.И Кафаров В.В.Статические методы планированияи обработки экспериментовМ. ИХТИ 1972, 152 с.(54) (57) 1, СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯТОЛЩИНЫ КАЛАНДРУЕИОГО ЛИСТА, ссдержаяая датчик и задатчик толщины листа, выходы которых подключены соответственно к первым и вторым входамблоков формирования команд управления, связанных выходами соответственно с электродвигателями вращенияи раздвижения валков, а также датчиквеличины алибрующего зазора, датчиктока и датчик числа оборотов двигателя вращения валков, о т л и ч а ю ".щ а я с я.тем, что, с целью повышения точности и быстродействия систе-.мз, она содержит датчик толщины листа перед калибрующим зазором и сум= матор., входы которого соединены сост" ветственно с выходами датчика величины калибрующего зазора, датчика то" ка и датчика числа оборотов двигателя вращения валков, а выход - с третьими входами блоков формирования команд управления, четвертые входы которых подключены к датчику толщины листа перед калибрующим зазором,2. Система по и. 1. отличающ а я с я тем, что каждый блок формирования команд управления в ней содержит последовательно соединенные первый элемент памяти, первый делитель, второй сумматор, второй делитель и первый блок умножения, после- Е довательно соединенные второй элемен памяти, второй блок умножения и третий делитель, а также третий элемент памяти и третий сумматор, входы кото рого подключены соответственно к пер вому и второму входам блока, а выходЯ к второму входу первого блока умножения, выход третьего элемента памяти соединен с вторым входом второго де- ффффф лителя, второй вход второго блока ум-) ножения подключен к четвертому входу блока, вторые входы первого и третьего делителей связаны с третьим входом блока, выход первого блока умножения подключен к выходу блока, а второй вход второго сумматора соединен с выходом третьего делителя.35 ния которого пропорциональны изменени ям мощности двигателя привода валковили его тока, изменения свойств материала могут контролироваться по иэмениям тока двигателя привода валков сучетом. информации о состоянии остальных перечисленных Факторов.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия системы засчет уменьшения запаздывания по ка,налам управления,Укаэанная цель достигается тем,что в систему введены датчик толщины листа перед калибрующим зазороми сумматор, входы которого соедине Изобретение относится к устройствам регулирования толщины материалаи предназначено к использованию регулирования толщины материала и предназначено к использованию в реэинотехническом, реэинообувном и шинном 5производствах при листовании изделийна валковых машинах (в частности накаландрах)Известно устройство автоматического регулирования толщины матернала, в котором выход блока коррекциитолщины листа после термостабилизаци.онной ванны соединен с еадатчикомтолщины листа до термостабилизации 11 . 5Наиболее близким техническим решением к изобретению является система управления прокатным станом,содержащая датчик и задатчик толщины листа, выходы которых подключенысоответственно к первым и вторым вхо",дам блоков Формирования команд управлениясвязанных выходами соответственно с электродвигателями вращенияи раздвижения валков, а также датчиквеличины калибрующего зазора, датчиктока и датчик числа оборотов двигателя вращения валков 121,Недостатком известных устройстврегулирования является неполный учетвсех существенных факторов, оказывающих влияние на изменение размеровкаландруемого листа, главным образом - реологических и физических характеристик, поступающего в переработку материала и толщины материала(запаса) перед калибрующим зазором,Недостатком устройств является также их инерционность.Проведенные исследования и теоретические разработки позволили количественно оценить связь между толщиной листа после каландрования и совокупностью факторов, включающих величину калибрующего зазора, скоростьперемещения материала, толщину материала перед калибрующим зазором.Так как укаэанные факторы во взаимодействии определяют величину рас-. 50порйого усилия между валками, изменены соответственно с выходами датчика величины калибрующего зазора, датчика тока и датчика числа оборо тов двигателя вращения валков, а выход - с третьими входами блоков формирования команц управления, четвертые входы которых подключены к датчику толщины листа перед калцбрующим зазором.Кроме того, каждый блок Формирования команд управления в ней содержит последовательно соединенные первый элемент памяти, первый делитель, второй сумматор, второй делитель и первый блок умножения, последовательно соединенные второй элемент памяти, второй блок умножения и третий делитель, а также третий элемент памяти и третий сумматор, входы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока, а выход - к второму входу первого блока умножения, выход третьего элемента памяти соединен с вторым входом второго делителя, второй вход второго блока умножения подключен к четвертому входу блока, вторые входы первого и третьего делителей связаны с третьим входом блока, выход первого блока умножения подключен к выходу блока, а второй вход второго сумматора соединен с выходом третьего делителя,На фиг. 1 приведена структурная схема предложенной системы регулирования толщины каландруемого листа0У на Фиг. 2 " структурная схема блока формирования команд управления,Система регулирования толщины каландруемого листа содержит (фиг.1) датчик 1 толщины листа, который устанавливают после калибрующего зазора по ходу материала в зоне достижения окончательной толщины изделия с учетом максимально возможной скорости перемещения листа, В качестве датчиков 1 могут быть использованы любые известные датчики толщины (радноактив. ные, потенциометрические, пневматические, индуктивные, ультразвуковые, Фотоэлектрические и т.д,)Датчик 2 толщины листа перед калибрующим зазором устанавливается непосредственно перед валками и может быть выполнен аналогично датчику 1. Выходы датчиков 1 и 2 соединены с входами блоков 3 и 4 формирования команд управления электродвигателем 5 вращения валков и электродвигателем б раздвижения валков.Входы блоков 3 и 4 соединены также с задатчиком толщины листа и с выходом сумматора 7. Система содержит также датчик 8 величины калибрующего зазора, датчик 9 тока и датчик 10 чйсла оборотов двигателя вращения вал . ков .Блок формирования команд (фиг. 2) содержит третий сумматор 11, первыйблок 12 умножения, второй блок 13умножения, третий делитель 14, первый делитель 15, второй сумматор 16,второй делитель 17, первый элемент 18памяти, второй элемент 19 памятии третий элемент 20 памяти. 5Система регулирования толщины каландруемого листа работает следующим,оборзом.При прохождении листа через калибрующий зазор на входе в валки 10образуется циркулирующий запас материала, иэмеряеьой датчиком 2 толщины листа. Величина запаса влияет натолщину листа после каландрования.Кроме того, отклонения толщины каландроваиного листа от заданного зна-чения возникают при измененияхсвойств материала. Для косвенногоизменения свойств материала исkользуется сумматор 7, который Формиру"ет сигналу, пропорциональный вязкости (пластичности) материала поалгоритму,. .1 "1. 01 З (1) 251где Ъфф 3,О - сигналы, соответствую.щие величине калибрующего зазора, токудвигателя вращениявалков и его скорос-. 30ти .вращения;Ао - среднее значение вязкости (пластичности)определенной маркиперерабатываемой сме"35си;С, 0.1 и С - постоянные коэффициентыВеличины ц,., О, а 2 и Ъ;, являютсякоэффициентами уравнения регрессии 4 ри определяются экспериментально С 31.Возмущения, вызываеьые изменениемсвойств и запаса материала перед калибрующим зазором, компенсируютсяпутем регулирования. величины .калиб рующего зазора и скорости вращения валков.Сигнал 4)от датчика 2 и сигнал )а от сумматора 7 одновременно с сигналами Зц и Оот датчика и задатчика толщины листа вводятся вблоки 3 и 4 Формирования команд управления электродвигателями 5 и 6.Сигнал Я, в сумматоре 11 сравнивается с 4 р , в результате чего вычислятвся отклонение толщины 8 . 55.Сигнал 1 вводится в блок 13 умножения, куда поступает с элемен- (а памяти величина 41, а сигнал р, вводится в делитель 15 с. постоянцрй величиной с 4 и . Значения коэффициен О. .тов см и с определяются экспериментальны путем по статическим характеристикам канала регулированияобъекта толщина иэделияскоростьвращения валков 13. Совместное 5 функционирование элементов 13-16 в блоке 3 позволяет вычислить коэффициент передачи объекта по каналу регулирования толщина изделиг.скорость вращения валковК - ф (2)На выходе блока 3 в блоке 12 умножения)формируется управляющее воздействие на электродвигатель 5 вращения валков, пропорциональное величине отклонения Я, Коэффициент Кр, пропорциональности вычисляется в блоке 3 из условия адаптивного сохранения постоянной. величины произведения К и Кр,)Р= Сх - " (3)где С - постоянный коэффициент,определяеьвй из условий настройкипропорциональности регулятора назаданные показатели качества регулирования,Одновременно в блок 4, имеющийстРуктуру аналогичную блоку 3(фиг, 2), вводятся сигналы Ь, и ц,а также с элементов 19 и 18 памятипоступают с и Д постоянные коэф-,Фициенты, определяете по статическим характеристикам канала регулирования объекта толщина изделия в . зазор между валками. В блоке 4 вычисляется коэффициент передачи объектапо указанному каналу регулирования( А 24,. С)22 Ьа= уа+ Р (4)На выходе блока 4, как и на выходе блока 3, формируется Управляющее воздействие на электродвигатель 6 раздвижения валков, пропорциональное величине отклонения толщины Я;4 3Коэффициент пропорциональностиКЯ С 2 К (5)Уравнения (1), (2) и (4) получены в результате исследования процесса калаидрования как объекта САР. Урав-нения (3) и (5) выводятся из известных положений теории адаптивных регуляторов.Управляющие воздействия на электродвигатели 5 и б, равные соответственно Кр;а и Кр 2,6, формируются одновременно с изменением свойств объекта в зоне деформации н поэтому обеспечивают лучщие показатели качества регулирования по сравнению с существующими системами, имеющими постоянные коэффициенты настройки,Определение толщины листа непосредственно в зоне деформации практически устраняет транспортное запаздыва 1068896ние в системе, которое, как .показывают наблюдения, составляет 30-30 с,а также уменьшает общую инерционность системы. Повышение качества регулированияи уменьшение запаздывания по каналуизмерения толщины листа обеспечитсокращение расхода сырья.1068896 Составитель Л. Цаллаговаактор А.Козорчз Техред М,Тепер Корректор В, Бут я гаВЮ ВВЮЮ ВЗаказ е иал ПППфПатент , г.ужгород, ул.Проектная,472/43ВЯИИПИ Гопо дел3035, Москв Тираж 846 ударствен м изобретЖ, Р Подпис го комитета СССР ий и открытий шская наб , д. 4/5