Система автоматического регулирования натяжения полосы

(рВ 21 В 37/06 ОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТНРЫТИИГОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ф ЮОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ИЯ ТЯЛЬСТВУ(7 1) Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектноконструкторский институт металлургического машиностроения(56) Автоматизированный электропривод в народном хозяйстве. - М Знергия, 197.1, т.З, с. 110,Стефанович В.Л. Автоматизациянепрерывных и полунепрерывных станов горячей прокатки. - М.: Металлургия, 1975, с. 132.Электропривол У 6 (41), М.: Информэлектро, с. 23-27,(54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГОРЕГУП 1 РОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ, содержащая петледержатель с приводомот двигателя постоянного тока, блокрасчета момента, датчик угла подъемапетледержателя, блок управления,датчик тока, регуляторы момента петли,скорости и конечных положений петледержателя, соединенный с регулятором момента, выход блока расчета моментасоединен с входом ограничения выходарегулятора конечных положений петледержателя, вход регулятора скоростипривода прокатной клети соединен свыходом регулятора петли, выход дат"чика угла подъема петледержателя соединен с входами блока расчета момента, регуляторов петли и конечных положений петледержателя, блок управления соединен своими выходами с блоком расчета момента, регуляторамипетли и конечных положений петледержателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью улучшения качества регулирования и уменьшения возможностисоздания аварийной ситуации при заходе полосы в межклетевой промежуток,она снабжена узлом ограничения, компаратором и бпоком двукратного интег"рирования, инФормационный вход кото"рого соединен с датчиком тока, а управляющий - с блоком управления,первый вход компаратора соединен с выходом блока двукратного интегрирования, второй - через узел ограннче"ния - с датчиком угла подъема петледержателя, а выход соединен с блокомуправления.. Изобретение относится к автоматизации металлургического производстваи может быть использовано для автоматического регулирования натяжениямежду клетями широкополосного непрерывного стана горячей прокатки.Цель изобретения - улучшение качества регулирования и уменьшениявозможности создания аварийной ситуации при заходе полосы в межклетевойпромежуток.На Фиг.1 изображена блок-схемасистемы автоматического регулирования натяжения, на фиг.2 - структурная схема блока расчета момента, наФиг.З - структурная схема блока управления,Система автоматического регулирования натяжения полосы 1 (фиг.1) вмежклетевом промежутке между-йклетью и (1+1)-й клетью, содержитпетледержатель 2 с приводом от двигателя 3 постоянного тока, датчик 4тока, регулятор 5 момента, регулятор6 конечных положений, блок 7 расчетамомента, входы которого соединены сзадатчиками (не показан) ширины 6толщины И полосы и удельного натяжения 6, регулятор 8 петли, регулятор9 скорости, датчик 10 угла подъемапетледержателя, блок 11 управления,входы которого соединены с выходамидатчиков наличия проката в (-1)-й1 -Й и (1+1)-й клетях (не показаны),блок 12 двукратного интегрирования,.инФормационный вход которого соединенс датчиком 4 тока, а управляющий -с блоком 11 управления, узел 13 ограничения, компаратор 14, первый входкоторого соединен с выходом блока 12двукратного интегрирования, второй -через узел 13 ограничения - с датчиком 1 О угла подъема петледержателя,а выход - с блоком 11 управления, выход датчика 10 угла подъема петледержателя /соединен с соответствующими входами регупятора 8 петли, узла13 ограничения, регулятора 6 конечныхположений и блока 7 расчета момента,другие входы которых соединены с соответствующими выходами блока 11 управления.Блок расчета момента (фиг.2) содержит три умножителя 15-17, сумматор 18, два задатчика 19 и 20 и переключатель 21. На выходе 15 умножителя Формируется сигнал, пропорциональный сечению и весу полосы в межклетевом промежутке, умножитель 1 б вычисляет заданное натяжение,в полосе, а умножитель 17 Формирует линеарнзованную безразличную характеристику, Задатчиком 19 вводят значение неуравновешенного момента петледержателя. В сумматор 18 суммируются три составляющие, которые определяют требуемый момент на двигателе петле- держателя, а именно момент от веса полосы в промежутке, неуравновешенный момент петледержателя и составляющая, идущая непосредственно на создание натяжения, Сумма этих составляющих определяет момент двигателя петледержателя.В исходном положении переключатель 21 подключает выход блока к задатчику 20, который определяет максимальный момент петледержателя, Таким образом, пока петледержатель не вошел в контакт с полосой, момент его ограничивается максимальным значением, что дает возможность ре" гулятору 6 конечных положений при подъеме петледержателя из исходного положения для работы с темпом, определяемым заданием. Блок 5 управления (Фиг.З) содержит задатчики 22 и 23 максимального и рабочего углов подъема петле- держателя, задатчик 24 интенсивности, ключ 25, элемент 2 И-НЕ 26 и 15- триггер 27,Блок работает следующим образом,При заходе полосы в межклетевойпромежуток срабатывают датчики наличия.проката и на выходе элемента 26появляется сигнал логического "0".При этом подается команда на включение в работу блока 12, замыкаетсяключ 25 а триггер 27 остается в исходном состоянии. На выходе блока 11появляется сигнал ф, соответствующий рабочему углу подъема петледержателя, и сигнал ф" нарастающий полинейному закону, который определяетзадание блоку 6 на подъем петледержателя. В момент контакта с полосойиз блока 14 сравнения поступает ло-гическая "1", которая переключает5-триггер 27 в единичное состояние.В регуляторы 8 и 9 петли и скоростипоступает команда на включение их вработу в режиме регулирования межклетевого натяжения, 1258541=1 1 Г -М со 5 Р Мчр где, 3 суммарный момент инерциидвигателя и петледержателя;угол подъема петледержателя;ток двигателя петледержателя;коэФАициецт пропорциональности;неуравновешенный моментпетледержателя,момент трения. 50 Система автоматического регулирования натяжения работает следующим образом.В исходном положении, когда прокатываемой полосы в промежутке отсут ствует, регулятор 8 петли отключен, ца выходе блока 7 расчета момента максимальное напряжение и он не ограничивает выход регулятора 6 конечных положений петледержателя, на вход которого йз блока 11 управления подается сигнал Я соответствующии начальному углу подъема, а на второй вход - сигнал ф с датчика 10 угла подъема петледержателя, 5Блок 6 регулятора конечных положений петледержателя работает в режиме поддержация петледержателя в заданпом положении. Петледержатель находится в исходном положеции,приподнят над опорами ца 5-10 мм и готов к работе, При заходе полосы в межклетевой промежуток последовательно срабатывают, датчики наличия проката в клетях (3 -1)-й, 3-й и (+1)-й, Блок 11 управления логически отрабатывает сигналы наличия металла и в момент захода полосы в (1 +)-и клеть начинает линейно увеличивать задание у угла подъема петлледержателя. Регулятор 8 петли несмотря ца то, что ца его входе появляется сигнал задания рабочего угла " не включен в работу и уп.Р" Р 1равляющий сигнал на его выходе от- З 5 сутствует. Регулятор 6 конечных положении, работая в режиме поддержания заданного угла, начинает поднимать петледержатель с заданным тем-. пом. 40Блок 12 двукратного интегрирования решает уравнение Величины Ми М, для рабочих углов подъема петледержателя можно принять постоянными.В исходном положении интеграторы блока 12 по команде из блока 11 управления находятся в начальных условиях интегрирования, В момент захода полосы в (+1)-ю клеть по команде из блока 11 управления блок 12 двукратного интегоирования, на вход которого поступает сигнал, пропорциональный току двигателя, а константы М,.р и М соз р задаются внутри его, начинает решать уравнение движения петледержателя. На выходе блока 12 появляется смоделированный сигнал, пропорциональный углу подъема петледержателя. Этот сигнал на компараторе 14 сравнивается с действительным углом подъема петледержателя, Если петледержатель це входит в контакт с полосой, то, сигналы, поступающие на компаратор, должны быть примерно равны, и на его выходе присутствует сигнал логического "О". В момент контакта петледержателя с полосой его движение замедляется, а угол, снимаемый с блока 11 двукратного интегрирования, за счет появления статического тока, наоборот,начинает расти быстрее. Компаратор реагирует на это изменение соотнощения и на его выходе появляется сигнал логической "1", который поступает в блок управления. По этому сигналу блок управления подает команду на включение в работу регулятора 8 петли и блока 7 расчета момента. Регулятор петли начинает формировать корректирующий сигнал в регулятор скорости приводя (1+1)-й клети с целью поддержания петле- держателя в заданном рабочем углеПо этой же команде блок расчета момента также вступает в работу. На его выходе появляется сигнал, ограничивающий выход регулятора 6 ко" нечных положений ца уровне, соответствующем моменту, необходимого для поддержания петледержателем заданного удельного натяжения. Начинается обычный процесс работы системы регулирования. Петледержатель поддерживает заданное удельное натяжение, а регулятор петли, воздействуя на регулятор скорости клети, поддерживает угол подъема петледержателя на заданном уровне.3 12585В случае, если при заправке образовывается большая петля и петледержатуль, поднявшись до рабочего углане входит в контакт с полоУСой, то Регуляторы включатся в работу за счет узла 13 ограничения, который ограничивает нарастание напряжения, пропорционального углу подьема петледержателя, на втором входе компаратора и поскольку смоде лированный блоком 12 угол продолжает увеличиватьс 3, то срабатывает компаратор 14. На его выходе появляется логическая "1 и в блок управления поступает сигнал на включение регу ,ляторов. Регулятор петли начинает 41 Ьформировать сигнал на ее уменьшение, а петледержатель, поднимаясь, входит с ней в контакт и начинается процесс регулирования натяжения, аналогичный описанному.Таким образом, применение блока двукратного интегрирования, узла ограничения и компаратора, в совокун" ности с предложенными связями обеспечивает своевременное включение регуляторов в работу и тем самым улучшает качество работы системы автоматического регулирования натяжения, а также уменьшает возможность создания аварийной ситуации при заправке полосы со слабиной..Ъ, М мб с С 3 мо ТиражНИИПИ Государпо делам из35, Москва Ж Подписноеенного комитета СССРетений и открытийРаушская наб., д,