Система автоматического управления поштучным редуцированием с натяжением на многоклетевом стане с индивидуальным электроприводом Советский патент 1987 года по МПК B21B37/78 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в автоматизированном электроприводе многоклетевых станов, в частности для управле- ния станами редуцирования и калибровки труб с натяжением, имеющими индивидуальный электропривод валков прокатных клетей.

Цель изобретения - сокращение от- ходов.

На ЙЯ1Г, I показана блок-схема предлагаемой системы; на фиг. 2 - функциональная схема блока контроля заднего концаJ на фиг. 3 - функционалъ- ная схема блока контроля скорости прокатки; на фиг. 4 - функциональная схема блока контроля нагрузки, на фиг, 5 - функциональная схема бловыход первого потенциального разделителя 20 соединен с первым входом первого сумматора 11 и первым входом блока 16 коррекции скорости переднего конца, а также с входом задатчика 7 скорости переднего конца, выход которого через первый клю 17 соединен с первым входом второго сумматора 12 и вторым входом блока 16 коррекции скорости переднего кон ца, а через второй ключ 18 выход задатчика 7 скорости соединен с вто рым входом второго сумматора 12 и третьим входом блока 16 коррекции скорости переднего конца. Управляюка скорости заднего конца, на фиг.6- 20 пщй. вход первого ключа 17 соединен

функциональная схема блока коррекции скорости переднего конца.

Система содержит электродвигате- ли 1 индивидуального привода прокат- ных валков клетей стана, комплектные тиристорные агрегаты 2, задатчик 3 и устройство 4 задания скорости прокатки во всех клетях, датчик 5 наличия заготовки перед станом, блок 6 контроля заднего конца, а также для каждого двигателя задатчи- ки 7 и 8 скорости соответственно переднего и заднего концов, датчик 9 якорного трка, такогенератор 10, механически соединенный с валом элетродвигателя 1, первый и второй сум маторы 11 и 12, блок 13 контроля CKOpoqiTH прокатки, блок 14 контроля нагрузки, блок 15 контроля скорости заднего конца, блок 16 коррекции скрости переднего конца, первый, второй и третий ключи 17-19, первый и второй потенциальные разделители 20 и 21, при этом якорь каждого двигателя 1 подсоединен к отдельному комплектному тиристорному агрегату 2 inpH блочной системе привода или к юбщему агрегату при групповом пита- |Нии, обмотка возбуждения каждого двигателя 1 подсоединена к возбуди- телю, содержащемуся в комплектном тиристорном агрегате 2 (или к отделному возбудителю при групповом питании) , вход первого потенциального разделителя 20 индивидуальной цепи каждого двигателя 1 соединен с отделыым выходом устройства 4 задания скорости прокатки, вход кото

рого соединен с задатчиком 3 скорости прокатки.

В индивидуальной цепи i-й клети

(,;

,п, п - количество клетей)

выход первого потенциального разделителя 20 соединен с первым входом первого сумматора 11 и первым входом блока 16 коррекции скорости переднего конца, а также с входом задатчика 7 скорости переднего конца, выход которого через первый ключ 17 соединен с первым входом второго сумматора 12 и вторым входом блока 16 коррекции скорости переднего конца, а через второй ключ 18 выход задатчика 7 скорости соединен с вторым входом второго сумматора 12 и третьим входом блока 16 коррекции скорости переднего конца. Управляюпщй. вход первого ключа 17 соединен

0

с выходом блока 13 контроля скорости, управляющий вход второго ключа 18 - с выходом второго потенциального разделителя 21, вход которого соединен с выходом блока 13 контроля скорости (1+1)-й клети.

Третий вход второго сумматора 12 соединен с выходом блока 16 коррекции скорости переднего конца, а вы0 ход - с вторым входом первого сумматора 11, третий вход которого через третий ключ 19 соединен с выходом блока 15 контроля скорости заднего конца. Управляющий вход третьего

5 ключа 19 соединен с первым выходом блока 14 контроля нагрузки. Выход первого сумматора 11 соединен с управляющим входом комплектного ти- ри сторного агрегата 2. Первый вход блока 13 контроля скорости прокатки в цепи второй и последующих клетей соединен с выходом блока контроля скорости (1-1)-й клети, а в цепи первой клети первый вход блока 13

5 соединен с датчиком 5 наличия заготовки перед станом.

Второй вход блока 13 контроля скорости прокатки соединен с тахоге- . нератором 10, а третий - с первым

0 выходом блока 14 контроля нагрузки, первый вход которого соединен с датчиком 9 якорного тока, а второй - с тахогенератором 10. Выход блока 13 контроля скорости прокатки соеди5 нен с четвертым входом блока 16 коррекции скорости переднего конца, а также с входом второго потенциального разделителя 21 (i-l)-R клети и первым входом блока 13 контроля скорости прокатки (i+l)-ft клети. Второй вькод блока 14 контроля нагрузки соединен с входами блоков 15 контроля скорости заднего конца - первым в цепи. (1+1)-й клети, вторым в цепи (i4-2)-ft клети и третьим в цепи (i+ +3)-й клети.

Пятый вход блока 16 коррекции скорости переднего конца соединен с та- хогенератором 10, с которым также соединен вход задатчика 8 скорости заднего конца, выходом соединенного с четвертым входом блока 15 контроля скорости заднего конца, у которого первый, второй и третий входы соединены с выход-ами блоков 14 контроля нагрузки соответственно (1-1)(1-2)-й и (1-3)-й клетей. У блоков 15 контроля скорости заднего конца первой, второй и третьей клетей со- ответственно первый, второй и третий входы соединены с выходом блока 6 контроля заднего конца, вход которого соединен с датчиком 5 наличия заготовки перед станом, С первьи выхо- дом блока 14 контроля нагрузки соединен шестой вход блока 16 коррекции скорости переднего конца. При групповом питании двигателей 1 выход сумматора 11 соеди-нен с управляющим входом возбудителя.

Устройство. 4 представляет собой шкаф управления, имеющийся в одном из исполнений комплектных тиристор- ных агрегатов.

На фиг. 1 также обозначены: а. - адреса соединений выхода блока 13 контроля скорости; Ь- адреса соединений второго выхода блока 14 кон- троля нагрузки. Индексы обозначают номер клети, со схемой которой осу- |Ществляется связь. Направление указано стрелкой, так как схема показана для i-й клети, то индекс (i-1) относится к схеме предыдущей клети, а (i+1) - к схеме последующей. Показанное пунктиром соединение с вторым входом блока 13 имеет место только для первой клети, в схемах остальных клетей имеется соединение, показанное сплошной линией, от схемы (1-1)-й клети.

Блок 6 контроля заднего конца (фиг. 2) содержит триггер 22, элемент И 23 и элемент 24 временной задержки. При этом первый вход блока соединен с первым входом триггера 22 и вторым (инверсным) входом элемента И 23, Выход триггера 22 соединен с первым входом элемента И 23. Выход, последнего соединен с выходом блока 6, а также через элемент 24 временной задержки с вторым (отключающим) входом триггера 22.

Блок 13 контроля скорости прокатки (Лиг. 3) содержит потенциальный разделитель 25, элемент И 26, дифференцирующее звено 27, усилитель 28, релейный элемент 29, нуль- орган 30, первый 31 и второй 32 триггеры. При этом перзьш вход блока

13через потенциальный разделитель 25 соединен с первым входом элемента И 26. Второй вход блока 13 соединен с входом дифференцирующего

звена 27, выход которого через уси- литель 28 соединен с входами релейного элемента 29 и нуль-органа 30. Выход релейного элемента 29 соединен с первым входом первого триггера 31, выход которого соединен с вторив входом элемента И 26, .третий вход которого соединен с выходом нуль-органа 30, а выход - с первым входом второго триггера 32. Третий вход блока 13 соединен с вторыми (отключающими) входами первого 31 и второго 32 триггеров. Выход второго триггера 32 является выходом блока 13,

Блок 14 контроля нагрузки (фиг,4) содержит потенциометр 33, первый 34 и второй 35 сумматоры, множительный элемент 36, нуль-орган 37 и элемент ИЛИ-НЕ 38. Потенциометр 33 подсоединен к источнику постоянного напряжения. Первый и второй вьпсоды потенциометра 33 соединены соответственно с первыми входами первого сумматора 34 и множительного элемента 36. Второй бход последнего соединен с вторым входом блока 14 контроля нагрузки, а выход - с вторым входом первого сумматора 34, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора 35, соединенного первым входом с первым входом блока

14контроля нагрузки, а выходом - с входом нуль-органа 37. Выход последнего является первым выходом блока 14 контроля нагрузки, а также соединен с входом элемента ИПИ-НЕ 38, выход которого является вторым выходом блока 14 контроля нагрузки.

Блок 15 контроля скорости заднего конца (фиг. 5) содержит первый 39 второй 40 и третий 41 ключи, сумматор 42, первый 43, второй 44 и трети 45 потенциальные разделители. При

этом четвертьй вход блока 15 контроля скорости заднего конца через первый 39, второй 40 и третий 41 ключи соединен соответственно с первым, вторым и третьим входами сумматора 42, выход которого является выходом блока 15 контроля скорости заднего конца. Управляюпц1е входы первого 39, второго 40-и третьего 41 ключей через соответственно первый 43,второй 44 и третий 45 потенциальные разделители соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 5 скорости заднего конца.

Блок 16 коррекции скорости переднего конца (фиг. 6) содержит сумматор 46, элемент 47 сравнения, усилитель 48, первый 49 и второй 50 ключи, запоминающее устройство 51, первое 52 и второе 53 звенья временной задержки и элемент ИЛИ-НЕ 54. При этом первый, второй и третий входы блока 16 коррекции скорости переднего конца соединены с входами сумматора 46, выход которого соединен с первым входом элемента 47 сравнения, соединенного вторым входом с четвертью входом блока 16 коррекции скорости переднего конца. Выход элемента 47 сравнения через последовательно соединенные усилитель 48 и первый ключ 49 присоединен к входу запоминающего устройства 51. Выход последнего через второй ключ 50 соединен с вь ходом блока 16 коррекции скорости переднего конца. Управляющий вход первого ключа 49 через первое звено 52 временной задержки соединён с .шестым входом блока 16 коррекции скорости переднего конца. Управляющий вход второго ключа 50 через последовательно соединенные элемент ИЛИ-HEi 54 и второе звено 53 временной задержки соединен с пятым входом блока 16 коррекции скорости переднего конца.

Система работает следующим образом. I

После включения тиристорного агрегата 2 и постановки задатчика 3 в определенное положение от устройства 4 задания скорости прокатки всех клетей в индивидуальную цепь привода каждой клети поступает сигнал.

10

f5

20

го агрегата 2, определяя его выходное напряжение и частоту вращения двигателя 1 индивидуального привода прокатных валков.

Рассмотрим действие схемы i-й клети. Очевидно, что перед входом проката в прокатные валки i-й клети от датчиков 9 тока i-й и (i+l)-й клетей на блоки 14 контроля нагрузки поступают сигналы тока холостого хода, результатом которых является наличие на первых выходах блоков 14 контроля нагрузки i-й и (i+l)-й клетей сигналов, поступающих на третьи входы блоков 13 контроля скорости прокатки, обусловливая отсутствие сигналов на выходах блоков 13 i-й и ()-й клетей, а следовательно, и на управляющих входах первого ключа 17, соединенного с выходом блока 13 контроля скорости прокатки i-й клети, и второго ключа 18, соединенного с выходом блока 13 контроля скорости прокатки (i+l)-й кле- 25 ти через второй потенциальный разделитель 21, При отсутствии сигналов на управляющих входах ключей 17 и 18 они замыкают коммутируемую цепь. При этом от задатчика 7 скорости переднего конца через ключи 17 и 18 соответственно на первый и второй входы сумматора 12 поступают сигналы одного знака. Сигнал второго сумматора 12, поступающий на второй :Вход первого сумматора 1 1, одного знака с сигналом на первом входе. Поэтому до входа переднего конца saijoTOBKH в валки частота вращения двигателя 1 и, соответственно, окружная скорость прокатных валков больше скорости прокатки. А так как на вход задатчика 7 поступает тот же сигнал, который задает скорость прокатки, сигнсШЫ на входах сумматора 12 пропорциональны скорости. Таким образом, перед входом заготовки в валки юс частота вращения больще, чем при прокатке, на величину, соответствующую добавкам частоты вращения сигналом, поступающим через ключ 17 на первьй вход сумматора 12 для увеличения растягивающего воздействия при захвате заготовки валками клети и компенсации дина30

35

40

45

50

Этот сигнал идет через первый потен-55 посадки скорости и сигналом циальный разделитель 20 на первый Ь Чгз поступаюш;им через ключ 18 на вход первого сумматора 11, выходной второй вход сумматора 12 для увели- сигнал которого поступает на управ- чения растягивающего усилия при за- ляющий вход комплектного тиристорно- хвате заготовкивалками(1 + 1)-й клети.

5

0

го агрегата 2, определяя его выходное напряжение и частоту вращения двигателя 1 индивидуального привода прокатных валков.

Рассмотрим действие схемы i-й клети. Очевидно, что перед входом проката в прокатные валки i-й клети от датчиков 9 тока i-й и (i+l)-й клетей на блоки 14 контроля нагрузки поступают сигналы тока холостого хода, результатом которых является наличие на первых выходах блоков 14 контроля нагрузки i-й и (i+l)-й клетей сигналов, поступающих на третьи входы блоков 13 контроля скорости прокатки, обусловливая отсутствие сигналов на выходах блоков 13 i-й и ()-й клетей, а следовательно, и на управляющих входах первого ключа 17, соединенного с выходом блока 13 контроля скорости прокатки i-й клети, и второго ключа 18, соединенного с выходом блока 13 контроля скорости прокатки (i+l)-й кле- 5 ти через второй потенциальный разделитель 21, При отсутствии сигналов на управляющих входах ключей 17 и 18 они замыкают коммутируемую цепь. При этом от задатчика 7 скорости переднего конца через ключи 17 и 18 соответственно на первый и второй входы сумматора 12 поступают сигналы одного знака. Сигнал второго сумматора 12, поступающий на второй :Вход первого сумматора 1 1, одного знака с сигналом на первом входе. Поэтому до входа переднего конца saijoTOBKH в валки частота вращения двигателя 1 и, соответственно, окружная скорость прокатных валков больше скорости прокатки. А так как на вход задатчика 7 поступает тот же сигнал, который задает скорость прокатки, сигнсШЫ на входах сумматора 12 пропорциональны скорости. Таким образом, перед входом заготовки в валки юс частота вращения больще, чем при прокатке, на величину, соответствующую добавкам частоты вращения сигналом, поступающим через ключ 17 на первьй вход сумматора 12 для увеличения растягивающего воздействия при захвате заготовки валками клети и компенсации дина0

5

0

5

0

При подходе заготовки к первой клети стана от расположенного перед ней датчика 5 наличия заготовки поступает подготовительный сигнал на первый вход блока 13 контроля ско- рости прокатки. Затем при захвате переднего конца валками имеет место динамическое падение частоты вращения двигателя 1, и соответственно уменьшается сигнал тахогенератора lOj поступающий на второй вход блока 13 контроля скорости. В момент окончания падения частоты вращения двигателя 1 на выходе блока 13 контроля скорости прокатки появляется сигнал, который поступает на управляющий вход первого ключа 17. Последний запирается, прекращая поступление сигнала на первьй вход второго сумматора 12. Этим уменьшается сигнал от последнего, поступающий на второй вход первого сумматора 11 и сигнал с выхода последнего на управляющий вход тиристорного агрегата 2. Так как задание на скорость уменьшается на величину динамического падения, этим предотврап1а- ется регулирующее воздействие на восстановление частоты вращения дви- гат еля 1 валков с неизбежным пере- регулированием при удовлетворительном быстродействии. Следовательно, предотвращается появление периоди-, ческих сжимающих усилий, воздействующих на передний концевой участок заготовки в применяемых системах. При saScBaTe заготовки валками следующей клети ее схема действует аналогично. Причем выходной сигнал блока 13 контроля скорости прокатки схемы следующей клети поступает такж в схему предыдущей через ее второй потенциальный разделитель 21 на управляющий вход второго ключа 18. При поступлении сигнала второй ключ 18 запирается, прекращая поступление сигнала на второй вход сумматора 12 Этим уменьшаются выходные сигналы сз мматоров 12 и П и, в итоге, напряжение тиристорного агрегата 2 и ча- стота вращения двигателя 1 предыдущей клети, увеличивается разность окружных скоростей смежных клетей и, . следовательно, растягивающее усилие - при прокатке переднего кон

цевого участка заготовки по сравнению

натяжением.

имеющимся

при прокатке средней части трубы.

с (О 15 0 - 30, j« 40 5 CQ

55

После размыкания первого 17 и, второго 18 ключей устанавливается рабочая скорость прокатки основной (средней) части заготовки.

Отличием действия схем последующих клетей от описанного для первой клети является то, что на первый вход блока 13 контроля скорости прокатки поступает подготовительный сигнал (о приближении заготовки) не от датчика 5, а с выхода блока 3 контроля скорости прокатки предыдущей клети.

функционирования схемы для прокатки переднего концевого участка (до подхода заднего) схема и привод валков работают в режиме установившейся прокатки средней части заготовки.

Действие схемы i-й клети при прокатке заднего концевого участка происходит следуюисим образом.

В блоке 1А контроля нагрузки автоматически формируется уставка на ток холостого хода клети. При прокатке средней части заготовки от датчика 9 тока на первый вход блока 14 контроля нагрузки поступает сигнал, отличающийся от сигнала холостого хода. При этом на втором выходе блока 14 контроля нагрузки имеется сигнал, а на первом отсутствует. Управляющий вход третьего ключа 19 соединен с первым выходом блока 14 контроля нагрузки, и поэтому ключ 19 з амкнут. В момент выхода конца заготовки из валков (1-3)-й клети якорный ток 1(,--з) ее двигателя становится равным указанной уставке блока 14 контроля нагрузки и на первом выходе блока 14 К9нтроля нагрузки сигнал появляется, а на втором исчезает.

Таким образом, исчезает сигнал ib..jj, поступавший на третий вход блока 15 контроля скорости заднего конца i-й клети. В результате этого на выходе блока 15 контроля скорости появляется сигнал, который через третий ключ 19 поступает на третий вход первого сумматора II со знаком, противоположным знаку сигнала на первом входе. Этим снижается частота вращения двигателя 1 данной i-й клети. Аналогично при выходе конца заготовки из (1-2)-й и (1-1)-й клетей исчезают сигналы b(j.,j) и .,; соответственно на втором и первом входах блока 15 контроля скорости

заднего конца i-и клети. Eoie двумя скачками увеличивается сигнал, поступающий на третий вход сумматора I1, и соответственно понижаются частота вращения двигателя 1 и окруж ная скорость валков i-1 клети. Этим увеличивается растягивающее усилие при прокатке заднего концевого участка,

В отличие от описанного в схемах (Первой, второй и третьей клетей блок 6 контроля заднего конца вьщй- ет сигналы Ъ(-, ,.,) и Ь,-.,; на соответствующие входы блоков 15 контроля скорости заднего конца, имитируя выход заготовки из нулевой клети. В момент выхода хонда заготовки из валков 1-й клети якорный ток двигателя этой клети становится равным уставке блока 14 контроля нагрузки этой клети на ток холостого хода. При этом на втором входе блока 14 контроля нагрузки исчезает, а на первом входе появляется сигнал, кото- рьй поступает на управляющий вход третьего ключа 19, размыкая его,и на третий вход блока 13 контроля скорости прокатки, снимая сигналы на его выходе.

Схема i-й клети приведена-в готовность приема очередной заготовки

Коррекция скорости осуществляется блоком 16 коррекции скорости переднего конца следующим образом.

На первый вход блока 16 коррекции скорости переднего конца поступает задающий сигнал ПР-Ъ скорости прокатки. На второй и третий входы до момента захвата заготовки валками i-й клети поступают (ключи 17 и 18 замкнуты) сигналы заданий добавок скорости ,, которые подгштся на первый и второй входы сумматора 12 для повьшения окружной скорости валков. С началом входа заготовки в валки клети от увеличения якорного тока двигателя 1 исчезает сигнал первого выхода блока 14 контроля нагрузки, поступавший на шестой вход блока 16 коррекции скорости переднего конца. С этого момента блок 16 коррекции скорости переднего конца начинает воспринимать в запоминание разность суммарного сигнала J - IRJ + u«,. + uMj и сигнала х)р фактической частоты вращения, поступающего на пятый вход блока 16 коррекции скорости переднего конца, В момент максимального падения частоты вращения по

являющийся выходной сигнал блока 13 контроля скорости прокатки, размыкая ключ 17, прекращает поступление сигнала ul, на третий вход блока 16 коррекгщи скорости переднего конца и, поступая на четвертый вход блока 16t прекращает его выходной сигнал, поступавший на третий вход второго сумматора 12. При этом, так как после отключения сигнала а сумма сигналов на первых трех входах

и) и) + л -,, 1f

tj np.j 25 U /

в блоке 16 коррекции скорости переднего конца запоминается сигнал

.

(2)

Фактическую частоту вращения привода можно выразить в виде

(4p.. гдеди) - динамическое падение частоты вращения. Подставляя уравнения (1) и (3) в

выражение (2), имеем

(А)

Из уравнения (4) видно, что запоминающийся сигнал «J может служить

корректирующим сигналом для последующей заготовки, так как выражается отклонением величины действительного падения частоты вращения от прогнозируемого заданием , В момент выхода конца заготовки из валков исчезает сигнал на четвертом входе блока 16 коррекции скорости переднего конца (от блока I3 контроля скорости прокатки), и через заданную выдержку времени (которая должна оканчиваться ранее подхода к данной клети следующей заготовки) с выхода блока 16 коррекции скорости переднего конца начинает поступать на тре- тий вход второго сзжматора 12 запомненный сигнал м). Таким образом уточняется прогнозируемый сигнал компенсации динамического падения частоты вращения двигателя 1 валков перед входом очередной заготовки в клеть.

Блоки системы функционируют следующим образом.

Сигнал, поступающий через вход блока 6 коитроля заднего конца (от датчика 5 при подходе переднего ца) на второй (инверсный) вход элемента И 23 и первый вход триггера 22 приводит к срабатыванию последнего и вьщаче им сигнала на первый

вход элемента И 23. В момент прекращения сигнала на входе блока 6 контроля заднего конца (уход заднего конца заготовки с датчика 5) снимается сигнал на инверсном входе элемента И 23. Последний срабатывает, и на его выходе и выходе блока 6 контроля заднего конца появляется сигнал. Этот сигнал выдается в систему, а в блоке 6 контроля заднего конца заготовки через время, определяемое элементом 24 временной задержки, подается на второй (отключающий) вход триггера 22. Выходной сигнал триггера 22 и блока 6 контроля заднего конца заготовки исчезает. Блок возвращается в исходное состояние.

Поступающий с первого входа блока 13 контроля скорости подготовительный сигнал (о приближении заготовки) через потенциальный разделитель 25 поступает на первый вход элемента И 26. Когда сигнал, поступающий через второй вход блока 13 контроля скорости прокатки (от тахо- генератора 10) на вход дифференцирующего звена 27, начинает изменяться (от падения частоты вращения двигателя 1), на выходе звена 27 появляется сигнал, которьй проходит усилитель 28 и поступает на входы релейного элемента 29 и нуль-органа 30. Появляющийся при этом сигнал на выходе релейного элемента 29 подается на первый вход первого триггера 31, который срабатывает и выдает сигнал на второй вход элемента И 26, В момент прекращения изменения сигнала на входе дифференцирующего звена 27 исчезает сигнал на его выходе, а следовательно, и на входе нуль-органа 30. В .результате этого на выходе последнего появляется сигнал, поступающий на третий вход элемента И 26, который при этом начинает вьщавать сигнал на первый вход второго триггера 32. Последний срабатьшает, и на его выходеJ соединенном с выходом блока 13 контроля скорости, появляется сигнал. Когда через tpeTKPi вход .блока 13 коятроля скорости прокатки поступает сигнал (в момент выхода заготовки из клети) на вторые входы первбго 31 и второго 32 триггеров, последние возвращаются в исходное состояние, и сигнал на выходе блока 13 контроля скорости исчезает. Блок в исходном состоянии.

Контроль момента выхода конца за- готоики из валков осуществляется блоком 14 контроля нагрузки на основе представления тока холостого хода в виде

IX ..

(5)

где I - нагрузка от потерь, не зависящих от частоты вращения; 1. - нагрузка от потерь, зависяп(их от частоты вращения. Выражая

I.,Cu),

(6)

35

45

50

55

15 где С - коэффициент пропорциональности,

подставляя выражение (6) в уравнение (5), имеем

20IK IX, (7)

Источником сигналов С служит потенциометр 33, питаемый от источника стабильного напряжения. Сигналы I и С поступают на первые входы со25 ответственно первого сумматора 34 и множительного элемента 36. На второй вход последнего через второй вход блока 14 контроля нагрузки поступает сигнал из частоты вращения. На вы-

301 ходе множительного элемента 36 получаем сигнал Со), поступающий на второй вход первого сумматора 34. Поэтому на выходе сумматора 34 образуется сигнал ()), выражающий уставку тока холостого хода. Этот сигнал поступает на второй вход второго сумматора 35. А на первый вход последнего через первый вход блока 14 контроля нагрузки (от датчика 9 тока)

.Q поступает сигнал Iд якорного тока двигателя 1 . С 1гналы на первом и втором входах второго сумматора 35 имеют противоположные знаки, и в момент, когда они становятся равными по величине,сигнал на выходе сумматора 35 и на входе нуль-органа 37 становится равным нулю. При этом на выхгде нуль-органа 37, а значит, на первом выходе блока 14 появляется сигнал. На втором выходе блока 14

контроля нагрузки, соединенном с первым через элемент И-НЕ 38, сигнал исчезает,

Через первьй, второй и третий входы блока 15 скорости заднего конца поступают сигналы на управляющие входы соответственно первого 39, второго 40 и третьего 41 ключей.

13

При поярлелии сигнала ключ размыкается .

Через четвертый вход блока 15 контроля скорости заднего конца сигнал может поступать к -суг-отатору 42 тремя каналами: через первый ключ 39 на первый вход, через второй ключ 40 на второй вход, через третий ключ 41 на третий вход. Поэтму величина сигнала на выходе сумматора 42 может ступенчато изменяться в зависимости от количества замкнутых ключей. Величина сигнала зависи также от частоты вращения двигателя 1 (так как задатчик 8 питается от тахогенератора 10) и положения задатчика 8, С началом входа следующей заготовки в предыдущие клети поочередно появляющиеся сигналь на управляющих входах ключей отключают их, приводя схему в исходное, состояние,

Через первый, второй и третий входы блока -16 коррекции скорости переднего конца на входы сумматора 46 поступают сигналы заданий частоты вращения двигателя 1, С выхода сумматора 46 на первый вход элемента 47 сравнения поступает сигнал u)j. суммарного задания частоты врап;ения дБигате.т1я 1 , Через четвертый вход блока 16 коррекции скорости переднего конца на второй вход элемента 47 сравнения поступает сигнал х)ср фактической частоты вращения дв гателя 1 , Пoлyчae Я)IЙ на входе элем

та 47 сигнал разности (

f-Z

J-p)

через последовательно соединенные уси- лителЬ 48 и первый ключ А9 поступает на вход запоминающего устройства 51 ,

С момента входа-заготовки в валки клети исчезает сигнал, поступивший через шестой вход блока 16 коррекции скорости переднего конца на вход первого звена 52 временной задержки (от блока 14). При этом на выходе звена 52 временной задержки появляется сигнал заданной длительности, который, поступая на управляющий вход первого ключа 49, замыкает его, За время действия сигнала с выхода звена 52 временной задержки (прекращающегося сразу после времени динамической посадки частоты вращения двигателя I) -запоминающее устройство 5 запоминает разность () после просадки. По окончании времени действия сигнала от звена 52 ключ

j9795914

49 размыкается. С момента захвата валками заготовки через пя11-1й вход блока 16 коррекции скорости начинает поступать сигнал (от блока 3

5 контроля скорости) на вход второго звена 53 временной задержки. У последнего выходной сигнал появляется одновременно с входным, а прекращается через вьщержку времени звеfO на 53 после прекращения сигнала на входа. Входной сигнал на пятом входе блока 16 коррекции скорости переднего конца и звена 53 прекращается в момент выхода конца заготовf5 ки из валков, Вьщержка времени звена 53, т.е. его выходной сигнал, должна прекращаться до подходка переднего конца следующей заготовки. Выходной сигнал звена 53, поступая.

20 на вход элемента Шй-НЕ ЗА, обусловливает отсутствие выходного сигнала последнего на таравляющем входе второго ключа 50. При этом последний разомкнут.

25 При исчезновен1-ш сигнала, поступавшего от второго звена 53 на вход элемента ИЛИ-НЕ 54, на выкоде последнего появляется сигналj поступающий на управляющий вход второго клю.30 ча 50 3 который при этом замьжается. С выхода блока 16 коррекции скорости переднего конца начинает вьщавать

0

5

0

5

ся сигнал запомненной разности (ul - f) i представляющей коррекцию скорости на неточность заданной величины на компенсацию j динамической просадки при захвате валками переднего конца заготовки.

Система может быть реализована на базе применения комплектных тирис- торных электроприводов,

Использование системы позволяет сократить массу отходов на обрезь утолщенных концов.

Формул а из обре тения

, Система автоматического управления поштучным редуцированием с натяжением на многоклетевом стане с индивидуальньпу электроприводом, содержащая электродвигатели индивидуального привода прокатных валков ряда клетей стана, комплектные тирис- торные агрегаты, задатчик и устройство задания скорости прокатки приводам всех клетей, датчик наличия заготовки перед станом, блок контроля заднего конца заготовки и для

каждого днигателя задатчики скорости переднего и заднего концов, датчик якорного тока и тахогенератор, отлич-ающаяся тем, что, с целью сокращения отходов, схема управления каждого двигателя снабжена первым и вторым сумматорами, блоком контроля скорости прокатки, блоком контроля нагрузки, блоком контроля скорости заднего конца, бло ком коррекции скорости переднего конца, первым, вторым и третьим ключами, первьм и вторым потенциальными разделителями, при этом якорь каждого двигателя подсоединен к отдельному комплектному тиристорному агрегату при блочной системе привода или к общему агрегату при групповом питании, обмотка возбуждения каждого двигателя подсоединена к индивидуальному возбудителю, вход первого потенциального разделителя индивидуальной цепи каждого двигателя соединен с отдельным выходом устройства задания скорости прокатки, соединенного входом с задатчиком скорости прокатки, и в индивидуальной цепи каждой i-й клети (,...,п, п - число клетей) выход первого потенциального разделителя соединен с первым входом первого сумматора и первым входом блока коррекции скорости переднего конца, а также с входом задатчика скорости переднего конца, выход которого через первый ключ соединен с первым входом второго сумматора и с вторь М входом блока коррекции скорости переднего конца, а через второй ключ соединен с вторым входом второго сумматора и третьим входом блока коррекции скорости переднего конца, управляющий вход первого ключа соединен с выходом блока контроля ско,ости прокатки, упрд1вляющий вход второго ключа соединен с выходом второго потенциального разделителя, вход которого сое- динен с выходом блока контроля скорости прокатки (1+1)-й клети, третий вход второго сумматора соединен с выходом блока коррекции скорости переднего конца, а выход - с вторым входом первого сумматора, третий вход которого через третий ключ соединен с выходом блока контроля ско- рости заднего конца, управляющий вход третьего ключа соединен с первым выходом блока контроля нагрузки, выход первого сумматора соединен с

5

0

5

O 5

управляющим входом комплектного ти- ристорного агрегата, первый вход блока контроля скорости в цепи второй и последующих клетей соединен с выходом блока контроля скорости (1-1)-й клети, а в цепи первой клети первый вход блока контроля скорости соединен с датчиком наличия заготовки перед станом, второй вход блока контроля скорости соединен с тахогенератором, а третий - с первым выходом блока контроля нагрузки, первьй вход которого соединен с датчиком, якорного тока, а второй - с тахогенератором, выход блока контроля скорости соединен с четвертым входом блока коррекции скорости переднего конца, а также с входом второго потенциального разделителя (1-1)-й клети и первым входом блока контроля скорости (1+1)-й клети, второй выход блока контроля нагрузки соединен с входами блоков кон троля скорости заднего конца - первым в (1+1)-й, вторым в (1+2)-й и третьим в (1+3)-й клетях, пятый вход блока коррекции скорости переднего конца соединен с тахогенератором, с которым также соединен вход задатчика скорости заднего конца, который выходом соединен с четвертым входом блока контроля скорости заднего конца, у которого первый, второй и третий входы (1-1)-й, (1-2)-й и (1-3)-й клетей соединены с выходами блоков контроля нагрузки соответственному блоков контроля скорости заднего конца первой, второй и третьей клетей соответственно первый, второй и третий входы соединены с выходом блока контроля заднего конца, вход которого соединен с датчиком наличия заготовки перед станом, с первым выходом блока контроля нагрузки также , соединен шестой вход блока коррекции Скорости переднего конца, при групповом питании двигателей выход первого сумматора соединен с управляющим входом возбудителя.

2. Система поп, 1, отлич а- ю щ а я с я тем, что блок контроля скорости содержит потенциальный разделитель , элемент И, дифференцирующее звено, усилитель, релейный эле0

5

0

0

мент, нуль-орган, первый и второй триггеры, при этом первый вход блока контроля скорости через потенциальный разделитель соединен с первым входом элемента И, второй вход блока

контроля скорости соединен с входом дифференцирующего звена, вьпсод которого через усилитель соединен с входами релейного элемента и нуль-органа, выход релейного элемента соеди- нен С первым входом первого триггера выход которого соединен с вторым входом элемента И, третий вход которого соединен с выходом нуль-органа, а выход элемента И - с первым входом Второго триггера, третий вход блока соединен с вторьми входами первого и второго триггеров, а выход второго триггера соединен с выходом блока контроля скорости.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок контроля нагрузки содержит потенциометр, первый и второй сумматоры, множительный элемент нуль-орган и элемент ШТИ-НЕ, при этом потенциометр подсоединен к источнику постоянного напряжения, первьй и второй выходы . потенциометра соединены с первыми входами соответственно первого сумматора и множительного элемента,второй вход последнего соединен с вторым входом блока, а выход - с вторым входом первого сумматора, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, соединенного первым входом с первым входом блока контроля нагрузки, а выходом - с входом нуль-органа, выход последнего является первым выходом блока контроля нагрузки, а также соединен с входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является вторым выходом блока контроля Ьагрузки,

4, Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок контроля .скорости заднего конца содержит первый, второй и третий ключи, сумматор, первый, второй и третий потен

5

10

15

20

25

30

35

40

45

циальные разделители, при этом четвертый вход блока контроля скорости заднего конца через первый, второй и третий ключи соединен соответственно с первым, вторым и третьим входами сумматора, выход которого является выходом блока контроля скорости заднего конца, управляющие входы первого, второго и третьего ключей через соответственно первый, второй и третий потенциальные разделители соединень соответственно с первым, вторым и третьим входами блока контроля скорости заднего конца.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок коррекции скорости переднего конца содержит сумматор, элемент сравнения, усилитель, первый и второй ключи, запоминающее устройство, первое и второе звенья временной задержки и элемент ИЛИ-НЕ, при этом первый, второй и третий входы блока коррекции скорости переднего конца соединены с входами сумматора, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, соединенного вторым входом с пятым входом блока коррекции скорости переднего конца, выход элемента сравнения через последовательно соединенные усилитель и первый ключ присоединен к входу запоминающего устройства, выход которого через второй ключ соединен с выходом блока коррекции скорости переднего конца, управляющий вход первого ключа через первое звено временной задержки соединен с шестым входом блока коррекции скорости переднего конца, управляющий вход второго ключа через последовательно соединенные элемент ИЛИ-НЕ и второе звено временной задержки соединен с четвертым входом блока коррекции скорости переднего конца.

cJi

кИш8

OcJ/.

cJn

00

о

ю

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в автоматизированном электроприводе многоклетевых станов, в частности для управления станами редуцирования и калибровки труб с натяжением, имеющими индивидуальньй электропривод валков прокатных клетей. Цель изобретения - сокращение отходов. Система снабжена блоками контроля скорости и нагрузки, скорости заднего конца, коррекции скорости, а также элементами для логических функций и связи. Система осуществляет регулирование окружных скоростей прокатных вагков для получения специального режима прокатки концевых участков заготовок, при котором уменьшается их утолщение и масса обрези участков с не- допустимьм утолщением стенок. Система может быть применена как для станов с блочной системой привода, так и при питании якорей двигателей от общего преобразователя с ИНДИЕЙ- дуальными комплектными возбудителями, имеющими систему регуляторов. 4 з.п, ф-лы, ил. § ГчЭ

kDi

1 ЧИ

Ш-1

21

L)6

Ю

r-r

4 I Ф b(i-tjj

a(t-7j U(H; b((/) b(

Фае./

n

.J

Фиг.8

Составитель А.Сергеев Редактор 0,-Юрковецкая Техред Л. Сердюка в а

Заказ 848/12.Тираж 481 . Подоисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Самборская