Устройство для измерения межклетевых натяжений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧИ НИХРЕСПУБЛИК А В 21 В 37/06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1. Авторское свидетельство СССРЮ 85 И 81, . В 21 В 37/об, 1979.(5")(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯМЕЖКЛЕТЕВЫХ НАТЯЖЕНИЙ по авт. св.1 г 85 йй 81 о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью обеспечения точ"ности измерений натяжений по длине,801045972 при прокатке длинных полос, в негодополнительно введены суммирующий усилитель, входы которого соединены с блоками вычисления статических моментов приводов клетей, дополнительный блок измерения максимальных мо" ментов с усреднением, вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя, дополнительный запоминающий блок и множительно"делительный блок расположенный между запоминающим блоком и усилителем блока измерения разности моментов, причем выход дополнительного блока измерения максимальных моментов соединен с входом дополнительного запоминающего блока и входом "Умножение" множительноделительного блока, а вход "Делени последнего соединен с выходом допо нительного запоминающего блока.1 10459Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть применено для измерениямежклетевых натяжений для непрерывных групп клетей сортовых и заготовочных станов.По основному авт. св. У 854481известно устройство, содержащее датчики скорости токов якоря и возбуждения главных приводов, блоки вычисления статических моментов, входыкоторых соединены с выходами укаэанных датчиков, а выходы - с блокамикосвенного измерения положения проката, состоящими из интеграторов скорости, пороговых элементЬв и реле,блок измерения разности моментов,блок измерения максимальных моментовс усреднением, вход которого соединен с выходом блока вычисления статических моментов, а выход - с входомблока измерения разности моментов.Недостатком известного устройства является невозможность измерениямежклетевых натяжений по длине полосы в случае прокатки длинных полос.При влиянии температурного клина межкпетевые натяжения в середине и концепрокатки длинных полос могут существенно отлицаться от измеренных в начале прокатки.Цель изобретения - обеспечение точности измерений натяжений по длинепри прокатке длинных полос.Роставленная цель достигается тем,что устройство дополнительно содержит35суммирующий усилитель, входы которогосоединены с блоками вычисления статических моментов приводов клетей, дополнительный блок измерения макси 40мальных моментов с усреднением, входкоторого соединен с выходом суммирующего усилителя, дополнительный заломи.нающий блок и множительно-делительныйблок, расположенный между запоминающим блоком и усилителем блока измере 45ния разности моментов, причем выходдополнительного блока измерения максимальных моментов соединен с входомдополнительного запоминающего блока ивходом "Умножение" множительно-делительного блока, а вход "Деление" последнего соединен с выходом дополнительного запоминающего блока,На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг,2 - блок-схема 55блока логики переключений; на фиг.3блок-схема блока вычисления статического момента; на фиг,4 - блок 72 2схема блока измерения максимальныхмоментов с усреднением.Клети 1 и 2 имеют главные приводы 3 и 4, снабженные датчиками 5 и бтока якоря, датчками 7 и 8 тока возбуждения и датчиками 9 и 10 скорости,сигналы которых поступают в блоки 1 г 1и 12 вычисления статическйх моментов.Поступающий в клеть прокат 13 контролируется в следующих промежутках поположению переднего конца ( сечения14-15, 16-17, 18-19 ) с помощью блоков 20 и 21 косвенного измерения положения проката, состоящих из интеграторов 22 и 23 скорости, реле 24 и 25с контактами 26 и 27, блоков 28 и 29.Выходы последних соединены с блоком30 логики переключений, Блок 31 измерения максимальных моментов с усреднением соединен с блоком 32 измере"ния разности моментов, состоящим иззапоминающего устройства 38, управляемого контактом 34, множительноделительного устройства 35 и усилите-ля 36. Для суммирования статическихмоментов используется суммирующий усилитель 37, соединенный с дополнительным блоком 38 измерения максимальныхмоментов с усреднением. Сумма моментов фиксируется в дополнительном запоминающем устройстве 39, управляемомконтактом 40, Выходной сигнал устройства через управляемый контакт 41поступает на измерительный прибор 42,Блок 28 пороговых элементов состоит из пороговых элементов 43 и 44,а блок 29 из пороговых элементов 45-48,Блок 30 логики переключений состо-,ит из логических элементов НЕ 49-51,элементов И 52-54 на два входа, элементов ИЛИ 55-57 с двумя входами иэлемента 58 выдержки времени,Пороговые элементы 43 и 44 настроены на срабатывание в сечениях 14 и 15переднего конца проката, Пороговыеэлементы 45-48 настроены на срабатывание в сечениях 16-19 переднего концапроката соответственно.Блок 30 логики обеспечивает порядок переключений следующим образом,В сецении 14 появляется сигнал навыходе элемента 43, поступающий напервый вход элемента 52. При отсутствии сигнала. на выходе элемента 44 свыхода элемента 49 поступает сигнална второй вход элемента 52, на выходе которого и, соответственно, навыходе элемента 55 появляется сигналвключающий блок 31 в режим измерения,40 3 10459В сечении 15 появляется сигнал навыходе элемента 44, размыкается управляемый контакт 34, одновременнопропадают сигналы на выходах элементов 49, 52 и 55 и выключается блок 31.В сечении 16 по сигналу пороговогоэлемента 45 при наличии сигнала с выхода элемента 50 появляются сигналына выходах элементов 53, 56 и 55 ипроизводится включение блоков 31 и 38 10в режим измерения. В сечении 17 посигналу элемента 46 размыкается управляемый контакт 40,Одновременно по сигналу элемента46, поступающему на первый вход элемейта 54, при наличии сигнала на еговтором входе с выхода элемента 51,появляются сигналы на выходах элементов 54 и 57 и производится включениеуправляемого контакта 41.гоВ сечении 18 по сигналу элемента 47пропадают сигналы на выходах элементов.50, 53, 56 и 55, производится выключение блоков 31 и 38 дгя установкиначальных нулевь;х условий, Одновре-,менно пропадают сигналы на выходахэлементов 51, 54 и 57,. производитсявыключение контакта 4 1. С выдержкойвремени на выходе элемента 58 и, соответственно, на выходах элементов 56и 55 появляются сигналы, включающиеблоки 31 и 38 в режим измерения.Схема блока 11 и аналогичного емублока 12 вычисления статических моментов приведена на Фиг.3.Выходной сигнал тока якоря (от35датчика 5 для блока 11 и от датчика6 для блока 12 ) поступает на первыйвход множительного элемента 59, выходной сигнал тока возбуждения(от датчика 7 для блока 11 и от датчика 8 для блока 12 ) поступает навход функционального элемента 60, выходной сигнал скорости оэ(от датчика 9 для. блока 11 и от датчика 10 для45блока 12 ) поступает на инвертирующийвход пропорционального усилителя 61.Выходной сигнал элемента 60 поступает на второй вход множительного элемента 59, а выходной сигнал последнего, пропорциональный полному момен 50ту Мд двигателя, поступает на кеинвертирующий вход интегрирующего усилителя 62, выход которого соединен снеинвертирующим входом усилителя 61,Выход усилителя 61, являющийся выходом блока вычисления статического момента М соединен с инвертирующим вхо"дом интегрирующего усилителя 62.72 4Схема блока 31 и аналогичного ему блока 33 измерения максимальных моментов с усреднением приведена на Фиг.Блок измерения максимальных моментов с усреднением состоит из двух пропорциональных усилителей 63 и 64, выходы которых соединены через диоды 65 и 66 соответственно с входами интеграторов 67 и 68. Входной сигнал поступает на неинвертирующий вход"уси лителя 63 и инвертирующий вход усилителя 64, выход интегратора 67 соединен с инвертирующим входом усилителя 63 и неинвертирующим входом усилителя 64, выход интегратора 68 соединен с неинвертирующим входом усилителя 64. В цепях обратной связи интеграторов 67 и 68 включены размыкающие управляемые койтакты 69 и 70 соответственно, Выход интегратора 67 с коэффициентом передачи 1 соединен с неинвертирующим входом пропорционального усилителя 71, а выход интегратора 68 соединен с коэффициентом передачи 0,5 с инвертирующим входом усилителя 71, выход. ко" торого является выходом блока измерения максимальных моментов с усредне- нием,Блок 11 (12 ) вычисления статического момента функционирует следующим образом.По сигналам тока якоря и потока возбуждения ф двигателя, реализуемого на выходе функционального элемента 60 по зависимости Ф т(1 ), на выходе множительного элемента 59 формируется сигнал пропорциональный полному моменту двигателя: М=С,Зф, где С,и " постоянная двигателя, По сигналам момента М и скорости .м на выходе усили" теля 61 формируется сигнал пропорциональный текущему значению статическогомомента И без высокочастотных состав" ляющих по зависимости.рирования усилителя 62; 3 : момент инерции механической части системы, приведенный к валу двигателя. Блок 31 измерения максимальных Моментов с усреднением работает следующим образом,При поступлении управляющего сигнала;размыкающего контакты 69 и 70 блок вводится в работу. Нарастающий сигнал статического момента М первойклетью 2, В сечении 15 блок 30 логикипроизводит выключение контакта 34, переводя запоминающее устройство 33 врежим запоминания момента М свободной прокатки клети 1. В сечении 16после захвата проката клетью 2 посигналу блока 12 измерения статического момента клети 2 включается реле 25, размыкающее контакт 27 и пере водящее интегратор 23 в режим интегрирования скорости клети 2, По сигналамблока 28 при перемещении проката иэсечения 16 в сечение 17 блок 30 логики управляет блоками 31 и 38 изме рения максимальных моментов с усред"нением. При этом блок 31 измеряетсреднее значение момента Мклети 1после захвата клетью 2, а блок 38суммы моментов М клетей 1 и 2 в на чале прокатки полосы. В сечении 17блок 30 логики производит выключениеконтакта 40, переводя запоминающееустройство 39 в режим запоминания, приэтом на входы "Умножение" и "Деление" 25 множительно-делительного устройства35 поступают одинаковые сигналы Ми сигнал на его выходе соответствуетвеличине момента свободной прокаткихранимого в запоминающем устройстве 33,На выходе усилителя 36, являющегосявыходом устройства, появляется сигналпропорциональный изменению моментаклети 1 й М=М- М 1, после захватапроката клетью 2, т.е. пропорциональный межклетевому натяжению в началепрокатки полосы.При прокатке длинных полос, по сигналу блока 29 блоком 30 логики предусматривается дополнительное включе ние блоков 31 и 38, производящих измерения с усреднением момента М в клети 1 и суммы моментов М клетей 1 и2 соответственно при перемещении проката в промежутке между сечениями8-19. При этом на выходе множительноцелительного, устройства формируется1сигнал,Я , где М. характеризуетт О Мизменившиеся условия прокатки, например, вследствие влияния температурногоклина или изменения сечения по длинеполосы.Действительно, суммируя моментыклети 1 И.,= М -КТ и клети 2 М = 55 =М.о+К 2 Т, где К, и К - коэффицйенты, определяемые приблизительно одинаковыми катающими радиусами валковпри натяжении Т, получают М 2= М.,+ Мрг 5 1045972клети с запаздыванием, определяемыйпараметрами усилителя 63 и интегратора 67, появляется на выходе интегратора 67, при уменьшении сигнала М,благодаря отрицательной разности входных сигналов усилителя 63, диод 65запирается и, таким образом, интегратором 67 запоминается максимальноезначение М,входного сигнала. Одновременно благодаря положительнойразности входных сигналов усилителя64 открывается диод 66 и на выходеинтегратора 68 (с запаздыванием ) появляется сигнал, пропорциональныйотклонению величины входного сигнала 6 от его максимального значения М . При последующем воэраста-.нлсяхнии входного сигнала и уменьшениивеличины отклонения диод 66 запирается отрицательной разностью сигналов, появляющейся на выходе усилителя 64, интегратор 68 запоминает максимальное значение отклонения входного сигнала от его максимальногозначения, т,е. разность максимального и минимального значений входного сигналаМ .их= М, .- М "ь.На выходе усилителя 71 с учетомкоэффициентов передачи по входам 1и 0,5 формируется сигнал, пропорциональный усредненному значению статического момента первой клети:Блок 38 работает аналогично, но входным сигналом его является текущеезначение суммы моментов 1. двухклетей, а выходными - усредненноезначение этой суммы М,Устройство работает следующимобразом,При захвате клетью 1 проката 13.по сигналу блока 11 измерения статического момента включается реле 24,размыкающее контакт 26 и переводящее интегратор 22 в режим интегрирования скорости валков клети 1, т,е.косвенного измерения положения переднего конца проката в межклетевомпромежутке. Одновременно по сигйаламблока 28 при перемещении проката иэсечения 14 в сечение 15 блок 30 логики управляет блоком 31 измерениямаксимальных моментов с усреднением,которым измеряется среднее значениестатического момента клети 1 в сечениях 4-15, т.е. до захвата проката,0порциональный натяжению проката на участке, соответствующем сечениям 18-19 переднего конца полосы, Контакт 11 замыкается по сигналу блока1 О 30 логики в сечениях 17-19 и далее, т.е. после окончания циклов измерения статических моментов с усреднением для индикации на измерительном приборе 12 величины межклетевого натяжения.В случае необходимости могут быть произведены дополнительные циклы измерений по длине полосы аналогично описанному.20Предлагаемое устройство обеспечива ет контроль межклетевых натяжений на выбранных участках по длине при прокатке длинных полос, что позволяет увеличить точность геометрических раз" меров сечения всей полосы путем стабилизации межклетевых натяжений коррекцией скоростного режима клетей и может быть применено для измерения текущего значения межклетевого .натяжения при относительно небольшой амплитуде низкочастотной составляющей в кривой статического момента при усреднении только фиксируемых величин М а и И. Для этого блоки 31 и 38 из 1мерения максимальных моментов с усред нением включаются вместо запоминающих устройств 33 и 39 соответственно, при этом существенно упрощается блок логикиПри средней стоимости проката100 руб за 1 т экономический эффектсоставляет 35000 руб/г.1045972 едактор Н.Воловик 816 Подписноевенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д, 4/5 акаэ 7611/8 Тира ВНИИПИ Государс по делам изоб 13035, Москва, Ж ю