SU942841A1 - Устройство дл регулировани нат жени полосы на непрерывном прокатном стане - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматизации прокатного оборудования, в частности непрерывных листовых станов холодной прокатки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования натяжения полосы на непрерывных станах холодной прокатки, содержащее измеритель и задатчик натяжения полосы, измеритель скорости нажимных винтов последующей по ходу прокатки клети межклетевого промежутка и два регулятора, один из которых включен между выходом задатчика натяжения и входом системы управления нажимными винтами последующей клети,а второй включен между выходом задатчика натяжения и входом входного сумматора управ- 20 ления скоростью приводов валков входной клети промежутка, измеритель скорости нажимных винтов включен в систему управления нажимными винтами £lj.

Это устройство по выявленному отклонению натяжения от заданной величины формирует управляющие сигналы на изменение скоростей приводов валков входной клети и на изменение положения нажимных винтов последующей клети промежутка. Системы управления приводами рабочих валков входной клети и нажимными винтами выходной клети промежутка, отрабатывая эти управляющие сигналы, так изменяют состояние вышеуказанных механизмов стана, что среднее значение величины межклетевого натяжения полосы в процессе прокатки остается на заданном уровне.

Однако из-за малого быстродействия это устройство не обеспечивает требуемого качества стабилизации процесса прокатки, особенно в динамических режимах работы стана. Одной из причин малого быстродействия устройства является то, что отработка возмущения натяжения осуще

9-42841 4 ствляется фактически одним механизмом, чаще всего нажимными, устройствами, так как быстродействие второго регулятора, из-за необходимости обеспечения устойчивости совместной ₅ работы регуляторов, устанавливается в несколько раз (# 3...4) ниже быстродействия первого регулятора.

Цель изобретения - повышение быстродействия и устойчивости прочее- ,q са регулирования натяжения полосы.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее измеритель и задатчик натяжения полосы, измеритель· скорости нажимных винтов последую- ₁₅ щей по ходу прокатки клети межклетевого промежутка и два регулятора, один из которых включен между выхоPtm задатчика натяжения и входом системы управления нажимными винтами последующей клети, а другой - между выходом задатчика натяжения и входом входного сумматора системы управления скоростью приводов валков входной клети промежутка, измеритель ско- _2J рости нажимных винтов включен в систему управления нажимными винтами, дополнительно введены два блока регулируемой зоны нечувствительности, блок динамической модели приводов валков клети, сумматор и нелинейный преобразователь , при этом вход первого блока регулируемой зоны нечувствительности соединен с выходом задатчика натяжения, выход - с входом регулятора, подключенного к системе ³⁵ управления нажимными винтами последующей клети, а его управляющий вход через блок динамической модели подключен к выходу входного сумматора г системы управления скоростью приво- ⁴⁰ дов валков входной клети, первый вход дополнительно введенного сумматора соединен через нелинейный преобразователь с выходом измерителя скорости нажимных винтов, второй ⁴⁵ вход - с выходом блока динамической модели, а выход подключен к управляющему входу второго блока регулируемой зоны нечувствительности,.основной вход последнего подключен к выхо- ⁵⁰ ду задатчика натяжения, а выход соединен с входом регулятора, подключенного к системе управления скоростью приводов валков входной клети,

Блок динамической модели приво- 5S дов выполнен в виде двух последовательно соединенных апериодических звеньев.

На чертеже показана структура предлагаемого устройства. '

Измеритель 1 натяжения через задатчик 2 натяжения и первый блок 3 регулируемой зоны нечувствительности включен на вход регулятора 4,. Регулятор 4 подключен к системе 5 управления нажимными винтами. Задатчик 2 натяжения через второй блок 6 регулируемой зоны нечувствительности, регулятор 7 и входной сумматор 8 подключен к системе 9 управления скоростями валков входной клети. Измеритель 10 скорости нажимных винтов соединен с системой $ управления нажимными винтами и через нелинейный преобразователь 11 и введенный сумматор 12-е управляющим входом блока 6. Выход сумматора 8 через блок 13 динамической модели соединен со вторым входом сумматора 12 и управляющим входом блока 3. Задатчик 2 имеет вход 14 заданного значения уровня натяжения. Сумматор 8 имеет вход 15 заданного значения скорости и вход 16 фактического значения скорости приводов валков входной клети.

Устройство работает следующим образом.

Фактическое натяжение полосы, измеренное измерителем 1, сравнивается в задатчике 2 с заданным значением натяжения и преобразуется в сигналы отклонения натяжения от заданных значений.

При превышении (снижениифактическим натяжением установленного значения, сигнал на выходе задатчика 2 воздействует через блок 3 регулируемой зоны нечувствительности и регулятор 4 на систему 5 управления нажимными винтами, перемещая нажимные винты в сторону восстановления натяжения. Этот же сигнал отклонения натяжения с выхода задатчика 2 через второй блок 6 зоны нечувствительности, регулятор 7 и входной сумматор 8 воздействует на систему 9 управления приводами валков входной клети, изменяя скорость в сторону восстановления натяжения.

Для стабилизации контура регулиррвания воздействием на нажимные винты последующей клети сигнал с выхода измерителя 10 скорости подается в систему 5 управления нажимными винтами, а стабилизация контура регулирования воздействием на систему управления приводов валков вход

9U2841 ной клети осуществляется сигналом с выхода входного сумматора, который через блок 13 динамической модели и сумматор 12 подается на управляющий вход блока 6 регулируемой зо- 5 ны нечувствительности.

Для устранения раскачки систем при совместной работе регуляторов сигнал с выхода измерителя 10 ско рости нажимных винтов через нелиней- <0 ный преобразователь 11 и сумматор 12 подается на управляющий вход блока 6 зоны нечувствительности, расширяя ее в функции скорости нажимных винтов, а сигнал с выхода блока дина- 15 мической модели подается на управляющий вход блока 3 зоны нечувствительности, расширяя ее с учетоМ( инерционного запаздывания приводов валков клети.

Блок динамической модели приводов выполнен, например, в виде двух последовательно соединенных апери одических звеньев первого порядка.

Наличие блока 6 зоны нечувстви- 25 тельности позволяет учесть выбег нажимных винтов последующей клети, а блока 3 - инерционное запаздывание приводов валков входной клети. Поэтому при совместной работе регуля- зо тора 7, быстродействие которого будет определяться быстродействием привода входной клети, обеспечивается устойчивая работа регуляторов.

Эффективность предлагаемого уст- ₃₅ ройства заключается в повышении качества прокатанной полосы и в уменьшении количества обрывов полосы.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к автоматизации прокатного оборудовани , в частности непрерывных листовых станов холодной прокатки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  регулировани  нат жени  полосы на непрерывных станах холодной прокатки , содержащее измеритель и задатчик нат жени  полосы, измеритель скорости нажимных винтов последующей по ходу прокатки клети межкле тевого промежутка и два регул тора, один из которых включен между выходом задатчика нат жени  и входом сис темы управлени  нажимными винтами последующей клети,а второй включен между выходом задатчика нат жени  и входом входного сумматора управлени  скоростью приводов валков вход ной клети промежутка, измеритель ско рости нажимных винтов включен в систему управлени  нажимными винтами tl Это устройство по вы вленному отклонению нат жени  от заданной величины формирует управл ющие сигналы на изменение скоростей приводов валков входной клети и на изменение положени  нажимных винтов последующей клети промежутка. Системы управлени  приводами рабочих валков входной клети и нажимными винтами выходной клети промежутка, отрабатыва  эти управл ющие сигналы, так измен ют состо ние вышеуказанных механизмов стана, что среднее значение величины межклетевого нат жени  полосы в процессе прокатки остаетс  на заданном уровне. Однако из-за малого быстродействи  это устройство не обеспечивает требуемого качества стабилизации процесса прокатки, особенно в динамических режимах работы стана. Одной из причин малого быстродействи  устройства  вл етс  то, что отработка возмущени  нат жени  осуще3S ствл етс  фактически одним механизмом , чаще всего нажимными, устройствами , так как быстродействие второго регул тора, из-за необходимости обеспечени  устойчивости совместной работы регул торов, устанавливаетс  в несколько раз ( 3...) ниже быстродействи  первого регул тора. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и устойчивости процесса регулировани  нат жени  полосы. Цель достигаетс  тем, что в устройство , содержащее измеритель и задатчик нат жени  полосы, измерителЬ скорости нажимных винтов последующей по ходу прокатки клети межклетевого промежутка и два регул тора, один из которых включен между выходом задатчика нат жени  и входом системы управлени  нажимными винтами последующей клети, а другой - между выходом задатчика нат жени  и входом входного сумматора системы управ лени  скоростью приводов валков вход ной клети промежутка, измеритель ско- jj рости нажимных винтов включен в сис тему управлени  нажимными винтами, дополнительно введены два блока регулируемой зоны нечувствительности, блок динамической модели приводов валков клети, сумматор и нелинейный преобразователь при этом вход перво го блока регулируемой зоны нечувствительности соединен с выходом задат чика нат жени , выход - с входом регул тора , подключенного к системе управлени  нажимными винтами последу ющей клети, а его управл ющий вход через блок динамической модели подключен к выходу входного сумматора i системы управлени  скоростью приводов валков входной клети, первый вход дополнительно введенного сумматора соединен через нелинейный преобразователь с выходом измерител  скорости нажимных винтов, второй вход - с выходом блока динамической модели, а выход подключен к управл ю щему входу второго блока регулируемой зоны нечувствительност,.основной вход последнего подключен к выхо ду задатчика нат жени , а выход соединен с входом регул тора, подключенного к системе управлени  скоростью приводов валков входной клети, Блок динамической модели приводов выполнен в виде двух последовательно соединенных апериодических звеньев. На чертеже показана структура предлагаемого устройства. Измеритель t нат жени  через задатчик 2 нат жени  и первый блок 3 регулируемой зоны нечувствительности включен на вход регул тора k. Регул тор k подключен к системе 5 управлени  нажимными винтами. Задатчик 2 нат жени  через второй блок 6 регулируемой зоны нечувствительности, регул тор 7 и входной сумматор 8 подключен к системе 9 управлени  скорост ми валков входной клети. Измеритель 10 скорости нажимных винтов соеДинен с системой 5 управлени  нажимными винтами и через нелинейный преобразователь 11 и введенный сумматор 12 - с управл ющим входом блока 6. Выход сумматора 8 через блок 13 динамической модели соединен со вторым входом сумматора 12 и управл ющим входом блока 3. Задатчик 2 имеет вход 14 заданного значени  уровн  нат жени . Сумматор 8 имеет вход 15 заданного значени  скорости и вход 16 фактического значени  скорости приводов валков входной клети. Устройство работает следующим образом . Фактическое нат жение полосы, измеренное измерителем 1, сравниваетс  в задатчике 2 с заданным значением нат жени  и преобразуетс  в сигналы отклонени  нат жени  от заданных значений. При превышении (снижении)фактическим нат жением установленного значени , сигнал на выходе задатчика 2 воздействует через блок 3 регулируемой зоны нечувствительности и регул тор 4 на систему 5 управлени  нажимными винтами, перемеща  нажимные винты в сторону восстановлени  нат жени . Этот же сигнал отклонени  нат жени  с выхода задатчика 2 через второй блок 6 зоны нечувствительности , регул тор 7 и входной сумматор 8 воздействует на систему 9 управлени  приводами валков входной клети, измен   скорость в сторону восстановлени  нат жени . Дл  стабилизации контура регулиррвани  воздействием на нажимные винты последующей клети сигнал с выхода измерител  10 скорости подаетс  в систему 5 управлени  нажимными винтами, а стабилизаци  контура регулировани  воздействием на систему управлени  приводов валков входной клети осуществл етс  сигналом с выхода входного сумматора, который через блок 13 динамической мо дели и сумматор 12 подаетс  на упра л ющий вход блока 6 регулируемой зо ны нечувствительности. Дл  устранени  раскачки систем при совместной работе регул торов сигнал с выхода измерител  10 скорости нажимных винтов через нелиней ный преобразователь 11 и сумматор 1 подаетс  на управл ющий вход блока 6 зоны нечувствительности, расшир   ее в функции скорости нажимных вин тов, а сигнал с выхода блока динамической модели подаетс  на управл ющий вход блока 3 зоны нечувствительности , расшир   ее с учетом, инерционного запаздывани  приводов валков клетио Блок динамической модели приводо выполнен, например, в виде двух последовательно соединенных апериодических звеньев первого пор дка. Наличие блока 6 зоны нечувствительности позвол ет учесть выбег на жимных винтов последующей клети, а блока 3 - инерционное запаздывание приводов валков входной клети. Поэтому при совместной работе регул тора 7, быстродействие которого будет определ тьс  быстродействием привода входной клети, обеспечиваетс  устойчива  работа регул торов. Эффективность предлагаемого устройства заключаетс  в повышении качества прокатанной полосы и в умень шении количества обрывов полосы. Формула изобретени  1. Устройство дл  регулировани  нат жени  полосы на непрерывном про катном стане, содержащее измеритель и задатчик нат жени  полосы., измери тель скорости нажимных винтов после дующей по ходу прокатки клети межклетевого промежутка, два регул тор один из которых включен между выходом задатчика нат жени  и входом системы управлени  нажимными винта16 ми последующей. клети, а другой между выходом задатчика нат жени  и входом входного сумматора системы управлени  скоростью приводов валков входной клети промежутка, измеритель скорости нажимных винтов в системе управлени  нажимными винтами , отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , и устойчивости регулировани  нат жени  при изменении параметров процесса прокатки, в него дополнительно введены два блока регулируемой зоны нечувствительности, блок динамической модели приводов валков клети, сумматор и нелинейный преобразователь , при ЭРОМ вход первого блока регулируемой зоны нечувствительности соединен с выходом задатчика нат жени , выход - с входом регул тора , подключенного к системе управлени  нажимными винтами последующей клети, а его управл ю(дий вход через блок динамической модели подключен к выходу входного сумматора системы управлени  скоростью приводов валков входной клети, первый вход дополнительно введенного сумматора соединен через нелинейный преобразователь с выходом измерител  скорости нажимных винтов, второй вход - с выходом блока динамической модели, а выход подключен к управл ющему входу , . второго блока регулируемой зоны нечувствительности , основной вход последнего подключен к выходу задатчика нат жени , а выход соединен с входом регул тора, подключенного к системе управлени  скоростью приводов валков входной клети.
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок динамической модели приводов валков клети выполнен в виде двух последовательно .соединенных апериодических звеньев. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Дружинин Н.Н. Непрерывные станы как объект автоматизации. М., Металлурги , с. 279-286.