Устройство для регулирования натяжения полосы в башенной печи

ЯО 1104176 СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. "Приборы и системы управления", 1975, У 1, с. 24, 25.2. "М 1 рроп Бее 1 Согрогас 1 оп",1976, В 10, с. 105-109,(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ В БАШЕННОЙПЕЧИ, содержащее каналы регулированиянатяжения полосы по числу секций,имеющие три входа коррекции, включающие датчик и задатчик натяжения, регулятор натяжения, квадратор, множительный блок, регулятор скорости идва сумматора, на два входа первогосумматора подсоединены датчик и задатчик натяжения, третий вход первогосумматора является первым входомкоррекции, а выход через регуляторнатяжения соединен с первым входомвторого сумматора, второй вход которого соединен с выходом квадратора,вход которого является вторым входомкоррекции и соединен с одним входоммножительного блока, другой вход которого соединен с выходом второго зю С 21 Р 11/00; В 21 В 37/06 сумматора, а выход - с входом регулятора скорости полосы, третий вход второго сумматора является третьим входом коррекции канала регулирования о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с . целью повышения качества полосы путем повышения быстродействия и устойчивости процессарегулирования натяжения полосы, в него дополнительно введены для каждой секции датчик скорости полосы, сумматор и интегратор, для всех секций один задатчик веса полосы, выход которой о соединен с пер выми входами коррекции каналов регулирования натяжения, вторые входы коррекции подсоединены к выходу датчика скорости полосы в данной секции и к входам сумматоров данной и смежной секций, на .третий вход сумматора каждой секции подсоединен выход соответствующего интегратора, вход которого соединен с выходом сумматора и с третьим входом коррекции канала регулирования натяжения полосы,2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что задатчик веса полосы содержит множительный блок, масштабный усилитель, задатчики ширины и толщины полосы, соединенные с соответствующими входами множительного блока, выход которого подсоединен к входу масштабного усилителя.1 1104Изобретение относится к измерению и регулиронанию технологических параметрон в башенных печах и может быть использовано при регулировании натяжения полосы в вертикальных башенных5 печах.Известно устройство для регулироВвания натяжения полосы, содержащее для каждого межклетевого промежутка петледержатель с фиксированным углом 1 О подъема ролика над уровнем прокатки, датчик для измерения силы, действующей со стороны полосы на петледержатель, задатчик натяжения, сумматор, регулятор натяжения полосы, пульт управления, блок перекпючения коэффициентов, регулятор скорости, тахогенератор и гланньп привод. Причем измеритель натяжения подключен на один вход сумматора, на другой вход кото 20 рого подключен задатчик натяжения. Выход сумматора соединен с входом регулятора натяжения, на другой вход которого подключен тахогенератор, Управляющие входы регулятора натяжения полосы соединены с пультом управления и с блоком переключения коэффициентов, а выход этого регулятора подключен на вход регулятора скорости, управляющего скоростью клети30 с помощью главного привода.Устройство работает следующим образом. Перед прокаткой полосы заданно. го сортамента оператором производится установка необходимого коэффициента передачи регулятора натяжения по- З 5 лосы, который обеспечивает заданное качество регулирования и необходимого запаса устойчивости. Натяжение полосы измеряется с помощью датчиков усилий, преобразующих усилие, действующее на 40 ролик петледержателя н электрический сигнал, Сигнал, пропорциональный иэ - меренному натяжению, сравнивается с заданным на входе сумматора, отклонение подается на вход регулятора, ко торый и соответствии с выбранным законом регулирования формирует сигнал управления. Данный сигнал изменяет задание регулятору скорости, который корректирует скорость одной иэ клетей 5 б уменьшая отклонение сигналов на входе сумматора 1 ).Недостатком данного устройства является его ограниченное быстродействие, которое определяется запасом ус-З 5 ойчивости при изменении скорости и".",осы, так как при разгоне или тор;з:ции полосы возникает значитель 1763ная динамическая ошибка регулирования.Это приводит к снижению качества полосы, а при значительных отклоненияхнатяжения от заданного значения - кпорыву полосы,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является устройство длярегулирования натяжения полосы в башенной печи, содержащее каналы регулирования натяжения полосы по числусекций, имеющие три входа коррекции,включающие датчик и задатчик натяжения, регулятор натяжения, квадратор,множительный блок, регулятор скорости и два сумматора, на два входапервого сумматора подсоединены датчики задатчик натяжения, третий входперного сумматора является первымвходом коррекции, а выход через регулятор натяжения соединен с первымвходом второго сумматора, второйвход которого соединен с выходомквадратора, вход которого являетсявторым входом коррекции и соединенс одним входом множительного блока,а выход - с входом регулятора скорости полосы, третий вход второгосумматора является третьим входомкоррекции канала регулирования.Устройство работает следующим образом. При отклонении натяжения полосы от заданного значения в одной иэсекций на входах вторых сумматоровпоявятся сигналы рассогласования,которые подаются к соответствующемурегулятору натяжения через эадатчикотношения, определяющий количествосигналов, идущих к каждому регулятору натяжения.Сигналы рассогласования натяженийсоздаются сигналами от измерителей,блоков компенсации инерции роликови сигналами задания скорости перемещения полосы по каждой секции. Приускорении или замедлении скоростиперемещения полосы конечной секциивключается в работу блок компенсации инерции роликон, обеспечиваяснижение колебаний натяжения полосы 2Однако известное устройство из-замалого быстродействия не обеспечиваеттребуемого качества регулирования вдинамических режимах работы печи.Так, например, при разгоне или торможении полосы между секциями, имеюпими различное количество транспортных роликов, а также при различнойдлине полосы возникают значительныеотклонения натяжения. В переходных режимах рабочей печи устройство не может обеспечить заданного качества полосы, а при увеличении коэффициента передачи по каналу Регулирования 5 натяжения может привести к автоколебательному режиму его работы, что приведет к разноширинности полосы по ее длине, а также ухудшит профиль и форму полосы. Значительные динами ческие ошибки в системе регулирования приводят к аварийным ситуациям 1 порыву полосы), которые снижают производительность агрегата за счетих простоев.Цель изобретения - повышение ка чества. полосы путем повышения быстродействия и устойчивости процесса регулирования натяжения полосы.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования 20 натяжения полосы в башенной печи, содержащее каналы регулирования натяжения полосы по числу секций, имеющие три входа коррекции, включающие датчик и эадатчик натяжения, регуля тор натяжения, квадратор, множительный блок, регулятор скорости и два сумматора, на два входа первого сумматора, подсоединены датчик и задатчик натяжения, третий вход первого сумматора является первым входом коррекции, а вькод через регулятор натяжения соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом квадратора, вход котоРого является вторым входом коррекции и соединен с одним входом множительного блока, другой вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход - с входом регуля тора скорости полосы, третий вход второго сумматора является третьим входом коррекции канала регулированияФ дополнительно введены для каждой секции датчик скорости. полосы сумматорФ 45 и интегратор, для всех секций один задатчик веса полосы, выход которого соединен с первыми входами коррекции каналов регулирования натяжения, втоРые входы коррекции подсоединены к 50 вькоду датчика скорости полосы в данной секции и к входам сумматоров данной и смежной секций, на третий вход сумматора каждой секции подсое" динен вькод соответствующего интегратора, вход которого соединен с выхо 55 дом сумматора и с третьим входом коррекции канала регулирования натяжения полосы При этом задатчик веса полосы содержит множительный блок, масштабныйусилитель, задатчики ширины.и толщины полосы, соединенные с соответствующими входами множительного блока,выход которого подсоединен ко входумасштабного усилителя.На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - блок-схема задатчика веса полосы.Устройство содержит канал 1 регулирования натяжения полосы дпя каждойсекции, содержащей датчик 2 и задатчик 3 натяжения, сумматор 4, регулятор 5 натяжения, квадратор 6, сумматор 7, множительный блок 8 и регулятор 9 скорости полосы в секции печиФкроме этого оно содержит задатчик 10веса полосы, датчик 11 скорости полосы в рассматриваемой секции и датчик12 скорости полосы в последующей секции, сумматоры 13 и 14 и интеграторы15 и 16.Задатчик 10 веса полосы (фиг.2)содержит эадатчик 17 ширины полосы,задатчик 18 толщины полосы, множительный блок 19, усилитель 20, причемвыходы задатчиков 17 и 18 ширины итолщины полосы соединены с входамимножительного блока 19,. выход которого соединен с входом масштабного усилителя 20, а его выход является вьмодом задатчика 10 веса полосы.Алгоритм работы эадатчика 1 О весаполосы определяется выражениемР:2 В 1 Еу,где Ра - вес полосы;В,Ь - соответственно ширина итолщина полосы,- расстояние между транспортными роликами печи;- удельный вес металла,Задатчик 10 работает следующим образом. Перед заправкой заданного профиля полосы с поста управления задаются величины В и Ь с помощью задатчиков 17 и 18. Постоянная величина,равнаяс=28 р,определяет коэффициент передачи мас"штабного усилителя 20.Устройство работает следующим образом.Задатчиком 3 задается сигнал, пропорциональный необходимому натяжению,который сравнивается с сигналом датчика 2 на входе сумматора 4, кудатак же подается сигнал с выхода за 1104176датчика 10 веса полосы. Этот сигнал пропорционален весу полосы, который рассчитывается по ее исходным ширине и толщине, устанавливаемым пра тором вручную. 5Таким образом, на входе сумматора 4 решается уравнение и ф1 Огде Р - вес полосы;Р - измеренное усилие на роЛик;Рэ - заданное усилие на ролик;Р 5 =2 Т, где Т натяжение полосы,Сигнал рассогласования В Р с выхо" да сумматора подается на вход регуля тора 5, который реализует выбранный закон регулирования, Выходной сигнал регулятора суммируется с двумя другими на входе сумматора 7, Первый иэ них определяет инерционные силы 20 транспортных роликов, рассчитываемые по выражениюТ =К(2)и чгде К - коэффициент пропорциональности, определяемый геометрическими размерами ролика;Ч - скорость полосы.Второй сигнал является производной от разности скоростей в предыдущей 30 и регулируемой секциях и реализуется сумматором 13 и интегратором 15 для первой секции и блоком 14 и 1 интегратором 16 для последующей, которые реализуют реальное дифференцирующее звено с передаточной функциейе,. В (Р 1" .1 +(3 КТр 2 Ргде М , Т ,Т - параметры., звена;Р "- оператор,С выхода сумматора 7 сигнал поступаетна один вход множительного звена 8, на другой вход которого подключен сигнал скорости полосы с выхода датчика 11, что обеспечивает неизмененным коэффициент передачи канала регулирования, При этом сохраняется качество регулирования на всем диапазоне скоростей транспортировки полосы, Сигнал с выхода множительного звена поступает на вход регулятора 9 скорости полосы, который управляет скоростью полосы в рассматриваемой секции.Технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства является то, что оно обеспечивает высокое быстродействие за счет введения компенсации динамической составляющей натяжения полосы в функции изменения разности скоростей в секциях. Введение реального дифференцирующего звена позволяет также повысить устойчивость процесса транспортирования полосы, а следовательно, улучшить ее качество. Кроме того, снижается число аварийных ситуаций при разгоне или торможении полосы, что позволяет увеличить производительность печи на 5-10 .1104176Составитель В,Этинген Редактор Н.Джуган Техред С.Мигунова Корректор И.Эрдейи Заказ 5168/19 Тираж 540 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4