Устройство для автоподстройки зоны нечувствительности Советский патент 1983 года по МПК B21B37/48 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, а именно к автоматизации непрерывных станов холодной прокатки. Известно устройство для самонастройки зоны нечувств ительности, .работающее на принципе запоминания каж дого реверсивного срабатывания регулятора и последующего преобразования его в скачок напряжения, на величину которого изменяется зона нечувствительности 1 . Недостатком такого устройства является то, что расширение зоны нечувствительности производится за сче допущенных реверсивных срабатываний регулятора, Наиболее близким к изобретению является устройство для автоподстрой ки зоны нечувствительности, содержащее измеритель отклонения натяжения, фильтр высших частот, пикдетектор, блок зоны нечувствительности, регулятор и систему управления приводом нажимного устройства по следующей клети; Фильтр высших частот выделяет колебания отклонения натяжения, обусловленные эксцентриситетом опорных валков, а пик-детектор расширяет зону нечувствительности регулятора до величины амплитуды этих колебаний С2 . Недостатками указанного устройства являются отсутствие перестройки фильтра высших частот по частоте колебаний регулируемого параметра, что вносит погрешность в определение амплитуды этих колебаний, пик-детектор, запоминает максимальное значение амплитуды высокочастотных колебаний, не реагируя на уменьшение амплитуды этих колебаний, что приводит к увеличению ошибки регулирования. Цель изобретения - улучшение качества продукции за счет повышения точности регулирования. Поставленная цель достигается тем что в устройство для автоподстройки зоны нечувствительности, например в регуляторе натяжения полосы прокатного стана, содержащее измеритель отклонения натяжения и фильтр высших частот, соединенные последовательно, а также соединенные последоваельно блок зоны нечувствительности, регулятор и систему управления приводом нажимного устройства последующей клети, дополнительно содержит усредни- тель. Нуль-орган и широтно-импульсный модулятор, причем выход фильтра высших частот соединен с первым входом усреднителя непосредственно, а со вторым входомусреднителя - через нуль-орган, выход широтно-импульсного модулятора соединен с вторым входом фильтра высших частот и с третьим входом усреднителя, выход которого соединен с входом блока зоны нечувствительности, другой вход которого связан с выходом измерителя отклонения натяжения, при этом вход широтноимпульсного модулятора соединен с тахогенератором последующей клети. На чертеже представлена структурная схема устройства. Натяжение полосы между клетями, измеренное датчиком 1, подается на вход измерителя t отклонения натяжения, на второй вход которого поступает сигнал заданного значения 3 натяжения. Выход измерителя 2 отклонения натяжения соединяется с первым входом блока 4 зоны нечувствительности, выход которого соединен с входом регулятора 5, воздействующего на систему управления приводом 6 нажимного устройства последующей клети. Выход измерителя 2 отклонения натяжения соединен также с первым входом фильтра 7 высших частот, выход которого соединяется с первым входом усреднителя 8 и с входом нуль-органа 9. Выход нуль-органа 9 соединяется с вторым входом усреднителя 8, вы- ход которого соединен с вторым входом блока зоны нечувствительности. Третий вход усреднителя 8 соединен с вторым входом фильтра 7 высших частот и с выходом широтно-импульсного модулятора 10, вход которого соединен с тахогенератором клети. Блок зоны нечувствительности выполнен по известной схеме с управляемым диодным мостом в цепи обратной связи усилителя. В предложенном устройстве блок выполнен на микросхеме 284ПУ1, которая имеет внутренний диодный мост. Для создания зоны нечувствительности обеих полярностей в блок добавлен инвертор в цепи второго входа. Величина зоны нечувствительности определяется выражением где и - напряжение на выходе усреднителя ; Ry входное сопротивпение усилителя;R - сопротивление управляющего выхода диодного моста. Коэффициент передачи блока равен отношению сопротивления цепи обратной связи к входному сопротивлению усилителя. Фильтр 7 высших частот выполнен по схеме перестраиваемого фильтра с Т-образным мостом в цепи обратной связи усилителя. Для отстройки от постоянной составляющей входного сигнала на входе фильтра включена емкость последовательно с резистором. В плечи Т-рбразного мос последовательно с резисторами включены управляемые ключи, позволяющие перестраивать фильтр по частоте. Усреднитель 8 работает следующим образом. Яа первый вход его поступает первая гармоника колебаний рег лируемого параметра, снимаемая с фильтра высших частот. Положительна полуволна колебаний через диод, резистор и управляемый ключ поступает на интегратор, выполненный на усилителе. Управление ключом осуществляется широтно-импульсным модулятором, относительная длительность управляющих импульсов на выходе котор го пропорциональна частоте колебани регулируемого параметра. Таким обра зом темп интегрирования определяется частотой колебаний сигнала на первом входе усреднителя. Выходное напряжение интегратора один раз за .период через второй ключ кратковременно .подключается к запоминающей ячейке. Второй ключ управляется чер второй вход блока импульсами с нуль органа. Напряжение выхода запоминающей ячейки через резистор подается на вход интегратора, где интегрируется разность входного напряжения и сред него значения напряжения предыдущег периода у V,.,- TlKx-Ui-,) Если среднее значение в конце перио да интегрирования изменилось по величине, то периодически происходит обновление запомненной величины напряжения выхода запоминающей ячейки Таким образом, напряжение выхода бл ка 8 всегда пропорционально величин среднего значения полуволны колебаний регулируемого параметра за предыдущей период, т.е. пропорционально амплитуде первой гармонической составляющей этих, колебаний. Напряжение выхода блока 8 подается далее на вход блока зоны нечувствительности, где с помощью масштабного коэффициента устанавливается величина зоны нечувствительности регулятора, равная амплитуде колебаний регулируемого параметра. Устройство работает следующим образом. Измеренная величина натяжения полосы с датчика 1 в измерителе 2 отклонения натяжения сравнивается с заданной величиной натяжения. Сигнал отклонения натяжения от заданного значения через блок k зоны нечувствительности поступает на вход регулятора 5, который через систему управления приводом 6 нажимного устройства воздействует на перемещение нажимного у.стройства вверх или вниз в зависимости от полярности отклонения натяжения - меньше .или больше. Первая гармоническая составляющая высокочастотных отклонений натяжения, обусловленных, в основном, эксцентриситетом опорных валков последующей клети, выделяется фильтром 7 высших частот и подается на первый вход усреднителя 8. Работа усреднителя (быстродействующего усредняющего устройства )обеспечивается нуль-оргдном 9, выход которого подается на второй вход усреднителя 8, а вход соединен с выходом фильтра 7 высших частот. Нуль-орган 9 один раз в период подает управляющий импульс для управления ключом запоминающей ячейки усреднителя 8. . При изменении скорости прокатки изменяется и частота колебаний отклонения натяжения, поэтому через {Широтно-импульсный модулятор 10, вход которого соединен с тахогенератором Т последующей клети, на третий вход усреднителя 8 подается управляющее напряжение для изменения темпа интегрирования интегратора усреднителя 8 (с этой целью на входе интегратора включен ключ ). Широтноимпульсный модулятор 10 управляет также и перестройкой фильтра 7 высших частот по частоте колебаний. Выходное напряжение усреднителя 8, пропррциональное амплитуде колебаний подается на--второй вход блока А зоны нечувствительности, обеспечивая для

510 45969«

регулятора 5 зону нечувствительнсх:ти,станах холодной прокатки за счет пиравную амплитуде колебаний.нимизации ошибки регулирования при

Эффективность предлагаемого уст-риодических колебаний регулируемого

роиства заключается в возможности по-5 параметра и по ориентировочным данным

вышения качества регулирования натя-составит 20 тыс. руб. в год на одно

жения толщины полосы на непрерывныхустройство.

устранении эффекта раскачивания пе

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОПОДСТРОЙКИ ЗОНЫ НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ, например в регуляторе натяжения полосы прокатного стана,- содержащее измеритель отклонения натяжения и фильтр высших частот, соединенные последовательно, а также соединенные последовательно блок зоны нечувствительности, регулятор и систему управления приводом нажимного устройства последующей клети, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества продукции за счет повышения точности регулирования, устройство дополнительно содержит усреднитель, нуль-орган и широтно-импульсный модулятор, причем выход фильтра высших частот соединен с первым входом усреднителя непосредственно, а со вторым входом усреднителя - через нуль-орган, выход широтно-импульсного модулятора соединен с вторым входом фильтра высших частот и и с третьим входом усреднителя, вы§ ход которого соединен с входом блока зоны нечувствительности, другой вход (Л которого связан с выходом измерителя отклонения натяжения, при этом вход широтно-импульсного модулятора соединен с тахогенератором последующей клети. 4 сл со ОЬ СО