Система автоматического управления электроприводом обжимного стана

(57)тизацможетнах и ИСТЕМА АВТОМАТИЧЕ ЭЛЕКТРОПР 1.ВОДОМ О зобретение относи и прокатного прои использоваться на и двухслитковой и КОГО УПРАВЖИМНОГО СТАНся к автомаводства и жимных стакатке. Це ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Прокатка на блюминге. / Подред, И,Я. Тарновского, - М,;лургия, 1963, с, 392.Лехов О.С. Динамическиев линии привода обжимных сМ.: Машиностроение, 1975, сАвторское свидетельствоУ 1130424, кл. В 21 В 37/00, 198 изобретения - повышение надежностиработы электропривода и уменьшениеизноса оборудования путем снижениядинамических нагрузок в электромеха"нической системе электропривода. Сэтой целью осуществляется переключение структуры регулятора 5 скоростис пропорционально-интегральной напропорциональную при помощи шунтирования цепи обратной связи цепочкойиз последовательно соединенных резистора 7 с регулируемым сопротивлением и резистора 8 с постоянням сопротивлением. Для осуществления плавных переключений предусмотрен интегратор 9, Моменты переключений опре- сФделяются с помощью логического блока10 управления, воспринимающего сигналы с датчика 13 направления прокатки, датчиков 11 и 12 положения слит- Сков, датчика 15 статического тока исчетчика 16 слитков. 1 з. п. ф-лы,2 ил,Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано на обжимныхстанах при двухслитковой прокатке.5Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение износаоборудования путем снижения динамических нагрузок в электромеханическойсистеме электропривода. 1 ОНа фиг. 1 представлена структурнаясхема системы автоматического управления электроприводом обжимного стана; на фиг. 2 - временные диаграммысрабатываний элементов Системы. 15Система автоматического управления электроприводом обжимного станасодержит электродвигатель 1, соединенный через механическую передачу2 с валками 3 прокатной клети. 20Электродвигатель 1 соединен с пэдчиненным контуром 4 регулирования тока. Контур регулирования скоростиобъединяет электродвигатель 1, контур 4 регенирования тока и регуляторскорости, состоящий из операционного усилителя 6 и КС-цепи обратнойсвязи. Параллельно цепи обратнойсвязи подсоединена цепочка, состоящая из соединенных последовательно ЗОрезистора 7 с регулируемым сопротивлением и второго резистора 8 с постоянным сопротивлением. Управляющийвход резистора 7 подсоединен к выходу интегратора 9, вход которогс соединен с выходом логического блска 10управления, Первый вход логическогоблока 10 управления, Первый вхсд логического блока 10 управления соединен с выходом первого датчика 11 положения слитка, расположенным передпрокатной клетью по ходу прокатки,второй вход - с выходом второго датчика 12 положения слитка, расположенным за прокатной клетью но ходупрокатки, Третий вход логическогоблока 10 управления соединен с выходом датчика 13 направления прокатки,вход которого соединен с выходом датчика 14 скорости и с входом регулятора 5 скорости. Четвертый вход логического блока 10 управления соединенс выходом датчика 15 статического тока, подсоединенного к подчиненномуконтуру 4 регулирования тока, а пятый вход - с выходом счетчика 16слитков,Логический блок 10 управления содержит элементы ИЛИ НЕ 17 и 18, переключатели 19-21, элементы И 22 и 23 и КБ-триггер 24, причем входы элементов ИЛИ-НЕ 17 и 18 соединены с первым и вторым входами логического блока 10 управления соответственно, а также с первым и вторым контактами переключателя 19 соответственно, Перекидной контакт переключателя 19 подсоединен к первому входу элемента И 22, Выходы элементов ИЛИ-НЕ 17 и 18 соединены с первым и вторым контактами переключателя 20 соответственно, Перекидной контакт переключателя 20 подсоединен к первому входу элемента И 23, Управляющие входы переключателей 19 и 20 соединены с третьим входом логического блока 10 управления. Первый и второй входы переключателя 21 соединены с вторыми входами элементов И 22 и 23 соответственно, Выходы элементов И 22 и 23 подсоединены к входам КБ-триггера 24, выход которого соединен с выходом логического блока 10 управления, Перекидной контакт переключателя 21 соединен с четвертым входом логического блока 10 управления, а управляющий вход - с пятым входом логического блока 10 управления.Система управления электроприводом обжимного стана работает следующим образомПри направлении прокатки, указанном стрелкой на фиг. 1, напряжение на выходе датчика 13 направления прокатки и на выходе счетчика 16 слитков равно нулю, скорость электродвигателя 1 соответствует скорости захвата слитка, а ток равен току холостого хода, Напряжения на выходах датчиков 11 и 12 положения слитка соответствуют логической "1"При достижении передним концом первого слитка валков 3 клети обжимного стана, что соответствует моменту времени г. на фнг. 2, напряжение на выходе датчика 11 положения слитка становится равным логическому "0", При этом состояние элементов логического блока 10 управления следующее. Напряжение логической " 1" с первого входа логического блока 10 управления через переключатель 19 подается на первый вход элемента И 22, а на первом входе элема та И 23 напряжение отсутствует, т,е, равно логическому "0", так как он отключен от датчика 15 статического тока. На второй входэлемента И 22 поступает напряжение логического "О" с выхода датчика 15 статического тока через перекидной контакт переключателя 21, а на управляющий вход переключателя 21 поступает напряжение логического "0" с пятого входа логического блока 10 управления.На входах элементов И 22 и 23 нап- О ряжения равны логическому "О, на выходе КБ-триггера 24 также появляется напряжение, равное логическому "О", Таким образом в момент времени (фиг. 2) напряжение на выходе логического блока 10 управления равно нулю. Так как на входе интегратора 9 сигнал отсутствует, то на управляющем входе первого резистора 7 с регулируемым сопротивлением напряжение 20 равно нулю, При этом сопротивление резистора 7 имеет максимальную величину и значительно превышает сопротивление цепи обратной связи регулятора 5 скорости. Цепочка, состоящая из резисторов 7 и 8, не влияет на работу системы регулирования скорости.Во время прокатки первого слитка напряжение на выходе датчика 15 ста- З 0 тического тока равно логической Напряжение на выходе логического блока 10 управления остается равным нулю, так как напряжение на выходе счетчика 16 слитков равно нулю, и перекидной контакт переключателя 21 соединяет выход датчика 15 статического тока с вторым входом элемента И 22, на первом входе которого присутствует напряжение логического 40 "01, поступающее через переключатель 19 с выхода датчика 11 положения слитка. Поэтому на выходах элементов И 22 и 23 напряжение не изменяется.В данном положении система авто матического управления находится до момента времени 1, когда задний конец первого слитка достигает датчика 11 положения слитка. После срабатывания датчика 11 положения слитка на его выходе появляется напряжение, равное логической " 1", которое поступает на первый вход элемента И 22, на втором входе которого присутствует сигнал логического "О", так как слиток продолжает находится в валках. На выходе элемента И 22 появляется сигнал логической "1", поступающий на вход КБ-триггера 24. КБ-триггер 24 изменяет свое состояние и на еговыходе появляется сигнал логической"1", Этот сигнал поступает на входинтегратора 9. Напряжение на выходеинтегратора 9 увеличивается с темпом, определяемым его постоянной интегрирования. Сопротивление резистора 7 изменяется с такой же постоянной времени до нуля. При этом сопротивление цепи обратной связи регулятора 5 скорости становится равнымсопротивлению резистора 8. Коэффициент усиления регулятора 5 скоростиплавно снижается до величины, обусловленной величиной сопротивлениярезистора 8, что обеспечивает уменьшение жесткости механической характеристики электропривода,Таким образом при прокатке концапервого слитка структура регулятора5 скорости изменяется с пропорционально-интегральной на пропорциональную с пониженным коэффициентом усиления, что обеспечивает подтормаживаниеэлектродвигателя 1 перед выходом извалков прокатной клети первого слитка. Тем самым осуществляется снижениединамических нагрузок в электромеханической системе электропривода иформируются благоприятные начальныеусловия для захвата второго слитка,В момент времени С з (фиг. 2) переднийконец второго слитка подходит к валкам и срабатывает датчик 11 положенияслитка. На его выходе появляется сигнал логического "О". Перекидной контакт переключателя 21 соединяет выход датчика 15 статического тока свторым входом элемента И 23 и на немпоявляется напряжение логической "1".На первом входе элемента И 23 напряжение равно логическому "0".В момент времени(фиг, 2) передний конец второго слитка достигает датчика 12 положения слитка, навыходе которого появляется сигналлогического "0", При этом на первыйвход элемента И 23 подается сигналлогической " 1" с выхода элементаИЛИ-НЕ 18, Таким образом на выходеэлемента И 23 формируется сигнал логической "1", а на выходе КБ-триггера 24 - сигнал логического "0". Этонапряжение подается на вход интегратора 9, и на его выходе напряжениеспадает к нулю, а сопротивление резистора 7 плавно изменяется от минимального значения до максимального.1445829 Коэффициент усиления регуляторакорости плавно восстанавливается, а жесткость механической характеристики восстанавливается до первоначальной, Регулятор 5 скорости изменяет свою структуру на пропорциональную, Таким образом захват второго слитка происходит на мягкой механической характеристике электропривода без аварий ных бросков тока, которые могут привести к отказам электропривода, что повышает надежность его работы.При изменении направления прокатки на выходе датчика 13 направления 15 .прокатки появляется сигнал логической "1" и переключатели 19 и 20 перебрасываются в другое положение, изменяя на противоположное подключение датчиков 11 и 12 положения слитка, 20 Во всем остальном система работает аналогично предыдущему пропуску слитков.Предлагаемая система автоматического управления электроприводом обжимного стана в отличие от известной за счет снижения динамических нагрузок позволяет увеличить межремонтные циклы работы элементов и узлов глав ной линии электропривода обжимного З 0 стана, т.еснизить простои. Кроме того, улучшение условий захвата слитка валками прокатной клети снижает вероятность пробуксовок и неустойчивых режимов прокатки, что способству- З 5 ет повышению производительности обжимного стана. Формула изобретения401. Система автоматического управ ления электроприводом обжимногостана, выполненным преимущественно по схеме подчиненного регулирования, содержащая контур регулирования ско рости с датчиком и регулятором скорости и подчиненный ему контур регулирования тока, датчик направления прокатки, два датчика положения слитка, расположенных перед прокаткой клетью и за ней соответственно, датчик статического тока, соединенный с подчиненным контуром регулирования тока, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения износа оборудования путем снижения динамических нагрузок в электромеханической системе электро- привода, она снабжена логическим блоком управления, счетчиком слитков и интегратором, а параллельно цепи обратной связи регулятора скорости подсоединены соединенные последовательно два резистора, один из которых, регулируемый, - с выходом интегратора, вход которого соединен с выходом логического блока управления, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго датчиков положения слитка, датчика направления прокатки, датчика статического тока и счетчика слитков.2. Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что логический блок управления содержит два элемента ИЛИ - НЕ, два элемента И, триггер и блок из трех переключателей, причем выходом логического блока управления является КЯ-триггер, Б-вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого через первый переключатель соединен с первым и вторым входами блока, первый вход втовторого элемента И через второй переключатель соединен с выходами элемен-тов ИЛИ-НЕ, входы которых соединены с с первым и вторым входами блока, третий вход блока является первым управляющим входом, соединенным с первым и вторым переключателями, четвертый вход блока через третий переключатель соединен с вторыми входами элементов И, пятый вход блока является вторым управляющим входом, соединенным с третьим переключателем.1445829иг Составитель А.СергеевТехред И,Верес Корректор М.Васильева Редактор С.Пек Подписное Заказ 6686 ир вени оектнаа, 4 изводственно"полиграфическое предприятие, г, Ужгород, у ВНИИПИ Госуда по делам иэ 113035, Москва, етении 5, Рау комитета СССРоткрытийкая наб д, 4/5