Устройство для автоматического регулирования толщины проката

пв 980890 ОП ЙСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 0. 02. 81 (21) 324 Я 69/22-02с присоелинением заявки Рй(5)М, Кл. В 21 В 37/02 гасударственный каинтет СССР ло делам нзобретеннй н открытийДата опубликования описания 15 . 12 .32 Н,Г.Ковалев, Е,В,Леонидов-Каневский, Н,Г тЛйсеТткое;=Н,НПерепадя и Л.Т.Ставнийчук йС.:,",т;.,-". 1"Киевский институт автоматики им.ХХЧ съе да КЩ. н,(72) Авторы изобретения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПРОКАТА Изобретение относится к прокат.ному производству и может .быть использовано в автоматических системах управления работой прокатныхстанов,Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для автоматического регулирования толщины проката, содержащее датчики наличияметалла, положения нажимных винтов,давления и раствора валков, датчикположения нажимнь 1 х винтов черезпервый элемент сравнения текущегопараметра с заданным и первый усилитель соединен с первым входом первого сумматора, выход которого через. блок управления соединен с приводом нажимных винтов выход датчика давления через второй элементсравнения текущего параметра с заданным соединен со входом второгоусилителя, выход датчика растворавалков через третий элемент сравнения текущего параметра с заданным соединен с входом третьего усилителя, логический и вычислительныйблоки, второй сумматор, блок умножения, третий сумматор, причем выходдатчика наличия металла соединен совходом логического блока, выход которого соединен с первым входом вы"числительного блока, второй вход вычислительного блока соединен с вы"ходом третьего усилителя, третий 1 Овход вычислительного блока соединенс выходом третьего сумматора, выходвычислительного блока соединен спервым входом второго сумматора, 15выход которого соединен с первым вхо.дом блока умножения, второй входблока умножения соединен с выходомтретьего усилителя, выход блока умножения соединен с первым входомтретьего сумматора второй вход третьего сумматора соединен с выходомвторого усилителя, выход третьегосумматора соединен с вторым входомпервого сумматора и с третьим вхо 7 980890 8го соединен с выходом третьего сумма"тора, выход первого блока выделенияэксцентриситета соединен с первымвходом второго блока умножения, вто"рой вход которого соединен с выходом второго блока выделения эксцентртриситета, вход которого соединен свыходом третьего усилителя в цепидатчика раствора валков, выход второго блока умножения соединен с пер" 10вым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом логическогоблока, а выход соединен с входом ин,тегратора, выход которого являетсявыходом вычислительного блока и сое динен с первым входом второго сумматора, дополнительно введены блокприращения скорости, третий блок умножения, блок задания, второй интегратор, четвертый и пятый сумматоры, 20причем выход блока определения приращения скорости соединен с первымвходом третьего блока умножения, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора, вход второго интегратора соединен с выхо"дом третьего усилителя в цепи датчика раствора, а выход второго интегратора соединен с вторым входомчетвертого сумматора и с первым входом пятого сумматора, второй вход которого соединен с блоком задания,а выход его соединен с вторым входомтретьего блока умножения, выход чет"вертого сумматора соединен с третьимзвходом первого сумматора.Дополнительно введенные блоки, аименно блок приращения скорости,третий блок умножения, блок задания,второй интегратор, четвертый и пя ртый сумматоры, соединенные соответствующим образом, позволяют устранитьвлияние изменения толщины масляной. пленки в подшипниках жидкостноготрения. опорных валков при переменнойскорости прокатки на толщину полосына выходе клети, что обеспечивает,увеличение точности регулированиятолщины полосы на выходе клети,Сигнал, пропорциональный отклонению скорости от заправочной с блокаопределения приращения скорости поступает на первый вход третьего блока умножения, на втором входе которого через пятый сумматор задают сомножитель от блока задания коэффициента,сигнал с выхода. третьего блока умножения через четвертый сумматор по. ступает на третий вход первого сумма тора для компенсации всплывания опор"ных валков (т,е. изменения толщины, масляной пленки в подшипниках жидкостного трения) при переменной скорости прокатки, Бсли на выходе третьего усилителя присутствует сигнал,пропорциональный низкочастотной составляющей отклонения зазора валков,то интегратор изменяет свой сигнал,который поступает на первый вход пя.того сумматора, корректируя сомножитель третьего блока умножения, ина второй вход четвертого сумматора,компенсируя постоянную составляющуюотклонения межвалковго зазора, пропорциональную скорости нарастанияизменения толщины, вызванной всплыва.нием валков,На чертеже приведена блок-схемаустройства,Выход датчика 1 положения нажимных винтов 2 через первый элемент 3сравнения, второй вход которого соединен с шиной заданного значения, ипервый усилитель 4 соединен с первымвходом первого сумматора 5, Выходвторого элемента 6 сравнения черезвторой усилитель , третий сумматор8 соединен с вторым входом первогосумматора 5. Выход датчика 9 давления соединен с первым входом второго элемента 6 сравнения, второй входкоторого соединен с цепью заданного значения давления, Выход первогосумматора 5 через блок 10 управления соединен с приводом 11 нажимныхвинтов 2. Выход третьего элемента12 сравнения через третий усилитель13 соединен с вторым входом первогоблока 14,умножения, выход которогосоединен с вторым входом третьегосумматора 8, Выход датчика 15 раствора валков соединен с первым входомтретьего элемента 12 сравнения, второй вход которого соединен с шинойзаданного значения, Выход датчика16, наличия металла через логическийблок 17 соединен с первым входом вычислительного блока 18, выход вычислительного блока 18 соединен с первым входом второго сумматора 19, вто.рой вход которого соединен с шинойзадания передаточного коэффициента.Вычислительный блок 18 содержит пер"вый блок 20 выделения эксцентриситета, вход которого является вторымвходом вычислительного блока 18 исоединен с выходом третьего сумматора 8, а выход блока 20 соединен980890 10умножения 14, на втором входе которого присутствует сигнал, пропорцио нальный передаточному коэффициентук,в ф кСигналы с выходов второго усили"теля 7 и первого блока умножения 14 Перед началом прокатки дпя определенного сортамента задают положение нажимных винтов 2, давление, раствор валков передаточный коэффициент по каналу раствора, выходной си гнал блока 30 задания, При входе полосы в клеть по сигналу датчика 16 наличия металла в клети логицеский блок 17 включает вычислительный блок 18, В вычислительный блок 18 поступают сигналы с выхода усилителя 13 и третьего сумматора 8. Сигнал на выходе усилителя 13 содержит составляющую, обусловленную отклонением толщины от заданной, и составляющую, обусловленную возмущением со стороны клети, Выходной сигнал второго усилителя 7 содержит до начала движения винтов составляющую, обуслов ленную отклонением давления в результате возмущения со стороны полосы, и составляющую, обусловленную отклонением давления в результате возмущения со стороны клети, Сигнал с выхода третьего усилителя 13 поступает на первый вход первого блока 3 да третьего сумматора 8 и третьегоусилителя 13, Сигналы с выходов первого и второго блоков 20 и 22 выделения эксцентриситета поступают на входы второго блока 21 умножения, фО выполняющего роль фазового дискриминатора. С выхода второго блока 21 умножения через ключ 23 сигнал поступает на вход интегратора 24, кос первым входом второго блока 21умножения, второй вход которого соединен с выходом второго блока 22выделения эксцентриситета, вход которого является третьим входом выцислительного блока,18 и соединен с вы"ходом третьего усилителя 13, Выходвторого блока 21 умножения соединенс первым входом ключа 23, второйвход которого является первым входом вычислительного блока 18 и соединен с выходом логического блока17, Выход ключа 23 через интегратор 24, выход которого является выхо.дом вычислительного блока 18, соединен с первым входом второго сумматора 19,Выход блока 25 приращения скорости соединен с первым входом третьего блока 26 умножения, выход которого через четвертый сумматор 27 соединен с третьим входом первого сумматора 5, Выход второго интегратора 28 соединен с вторым входом четвертого сумматора 27 и соединен спервым входом пятого сумматора 29,второй вход которого соединен с выходом блока 30 задания, а выход пятого сумматора 29 соединен с вторымвходом третьего блока 26 умножения,Устройство работает следующим образом. суммируются на третьем сумматоре 8;При этом на выходе третьего сумма-. 0 тора отсутствует составляющая, вызванная возмущениями со стороны клети, а составляющая, вызванная возмущениями со стороны полосы, равнапо величине сигналу, который будет 15 в конце движения нажимных винтов 1 в1конце отработки ), т,е. не меняется впроцессе движения нажимных винтов,Сигнал с выхода усилителя 8 поступа.ет через первый сумматор 5 в блок 20 управления 10, который посредствомпривода 11 нажимных винтов 2 изменя"ет межвалковый зазор до тех пор,пока сигнал датчика 1 положения нажимных винтов через первый элемент 25 сравнения 3 и первый усилитель 4,поступающий на первый вход первогосумматора 5, не скомпенсирует возмущения со стороны полосы, Подстройка передаточного коэффициента по каЗф налу раствора осуществляется следующим образом. Первый и второй блоки20 и 22 выделения эксцентриситета выделяют эксцентриситетные составляющие, поступающие на их входы с выхоторый через второй сумматор 19 изме 45 няет второй сомножитель (передаточный коэффициент) первого блока 14 умножения до тех пор, пока эксцентри. ситетная составляющая на выходе третьего сумматора 8 не станет равнойнулю, Если скорость прокатки переменна, т,е прокатка ведется с разгоном, на выходе усилителя 13 присутствует сигнал, вызванный откпонением толщины вследствие всплывания опорных валков, Всплывание опорных валков является возмущением со стороны клети. При переменной скорости прокатки на выходе блока 25 прира"11 980890 12щения скорости возникает сигнал,пропорциональный приращению скорости, который через третий блок умножения 26, цетвертый 27 и первыйсумматоры блок управления 10 поступает в привод 11, который, приводяв движение нажимные винты, компенсирует ошибку в толщине, вызваннуювсплыванием валков.Бсли же эта ошибка компенсиру 1 Оется нЕ полностью, то с выхода усилителя 13 поступает сигнал на входинтегратора 28, Интегратор 28 изменяет установку коэФФициента на вто-.ром входе третьего блока умноже 15ния 26, поступающую от блока 30 задания на пятый сумматор 29, и выдает корректирующий сигнал на входчетвертого сумматора 27 для компенсации низкочастотной составляющей,Таким образом, после введениядополнительных блоков и связей извесное устройство обладает астатизмом2-го порядка, что позволяет устранить низкочастотную составляющую отклонения толщины полосы на выходеклети, вызванную изменением толщины маслянной пленки в подшипникахжидкостного трения опорных валковпри переменной скорости прокатки,Всплытие валков при разгоне станаприводит к. уменьшению толщины в среднем на 0,05 мм, Компенсация этого вида ошибки приводит к увеличению выхода годного проката на 053 и обеспе,чивает экономию порядка 200 тыс, руб.на каждый миллион тонн проката,Формула изобретения Устройство для автоматицеского регулирования толщины .прокатасодержащее три сумматора, три усилителя, три блока сравнения, блок управления, интегратор, привод нажимных винтов, датчик наличия металла, датчики положения нажимных винтов, давления и раствора валков, вычислительный .блок, два блока выделения эксцентриситета составляющей, два блока умножения, ключ, логическийблок, причем выход датчика положения нажимных винтов соединен со входом первого блока сравнения, выход которого соединен со входом первого усилителя; выход которого соединен с первым входом первого сумматора, вынос Которого соединен со входом т ЭО 35 4 О 45 блока управления, выход которогосоединен со входом привода нажимных винтов, выход датчика давлениясоединен со входом второго блокасравнения выход которого соединенсо входом второго усилителя, выходдатчика раствора валков соединен совходом третьего блока сравнения,выход которого соединен со. входомтретьего усилителя, выход датчиканаличия металла соединен со входомлогического блока, выход которогосоединен с первым входом вычислитель.ного блока, второй вход вычислительного блока соединен с выходом третьего усилителя, третий вход вычислительного блока соединен с вь 1 ходом третьего сумматора, выход вычислительного блока соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход первого блока умножения соединен с выходом третьего усилителя, выход первого блока умножения соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход третьего сумматора соединен в выходом второго усилителя, выход третьего сумматора соединен со вторым входом первого сумматора и с третьим входом вычислительного бло" ка, вычислительный блок содержит первый блок выделения эксцентриситета составляющей вход которого является вторым входом вычислительного блока и соединен с выходом третьего сумматора, .выход первого блока выделения эксцентриситета составляющей соединен с первым входом второго блока умножения, второй вход которого соединен с выходом второго блока вы" деления эксцентриситета составляющей, вход которого является третьим входом вичислительного блока и соединен с выходом третьего усилителя, выход второго блока умножения соединен с первым входом клюца, второй вход которого является первым входом вычислительного блока и соединен с выходом логического блока, а выход ключа соеди нен со .входом и нтегратора, выход которого является выходом вычислительного блока.и соединен с первым входом второго сумматора,о т л и ц а ю щ е е с я т м что с целью увеличения точности регулирования толщины полосы на выходе кле.ти, оно дополнительно содержит блокприращения скорости, третий блок умСоставитель Ю,НазаровДылын Техред М.Тепер Корректор А,Дзятк акт акаэ 955 /13 Тираж 845 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, ХФилиал ПП 11 "Патент, г, УжгородПодписноетета СССРрытийя наб., д, 4/ нного кений и5, Рауш оектная,13 980890 14 ножения, блок задания, второй ин- пятого сумматора, второй вход кототегратор, четвертый и пятый сумма- рого соединен с блоком задания, а торы, причем выход блока приращения выход его соединен со вторым входом скорости соединен с первым входом третьего блока умножения, выходтретьего блока умножения, выход ко четвертого сумматора соединен с треторого соединен с первым входом чет- тьим входом первого сумматора. вертого сумматора, вход второго интегратора, соединен с выходом третье- Источники информации, го усилителя, а выход второго интег- принятые во внимание при экспертизе ,.ратора соединен со вторым входом чет 1 в 1, Авторское свидетельство СССР вертого сумматора. и с первым входом й 697216, кл, В 21 В 37/02, 1978,