Система автоматического управления электроприводом обжимного стана Советский патент 1992 года по МПК B21B37/00 B21B35/00 

29

FV

29

FV

31

Использование: автоматизация прокатного производства на обжимных станах при двухслитковой прокатке. В интегратор введены вторая времязадающая цепочка, узел 25 сравнения, релейный элемент 26 с зоной нечувствительности, интегрирующее звено, операционный усилитель 28, две времязадаю- щие цепочки с элементами. 2 ил.

М

Фиг. I

J

сл со

00 О

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано на обжимных станах при двухслитковой прокатке.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение динамических нагрузок в электроприводе валков при захвате и прокатке второго слитка путем уменьшения перерегулирования и колебательности крутящего момента в механической передаче.

На фиг.1 изображена блок-схема системы автоматического управления электроприводом обжимного стана; на фиг.2 - схема интегрирующего блока.

Блок-схема (фиг.1) содержит электродвигатель 1, соединенный через механическую передачу 2 с валками 3 прокатной клети. Электродвигатель 1 соединен с подчиненным контуром 4 регулирования тока. Контур регулирования скорости содержит электродвигатель 1, контур 4 регулирования тока и регулятор 5 скорости, состоящий из операционного усилителя 6 и RC-цепи обратной связи. Параллельно цепи обратной связи подсоединена цепочка, состоящая из соединенных последовательно резистора 7 с регулируемым сопротивлением и резистора 8 с постоянным сопротивлением. Регулирующий вход резистора 7 подсоединен к выходу интегрирующего блока 9, вход которого соединен с выходом логического блока 10 управления. Первый вход блока 10 соединен с выходом первого датчика 11 положения слитка, расположенного перед прокатной клетыо по ходу прокатки, второй выход - с выходом второго датчика 12 положения слитка, расположенного за прокатной клетыо по ходу прокатки. Третий вход блока 10 соединен с выходом датчика 13 направления прокатки, вход которого соединен с выходом датчика вскорости и с входом регулятора 5 скорости. Четвертый вход логического блока 10 управления соединен с выходом датчика 15 статического тока, подсоединенного к подчиненному контуру 4 регулирования тока, а пятый вход соединен с выходом счетчика 16 слитков.

Логический блок Юуправления (фиг.1) содержит элементы ИЛИ 17 и 18, переключатели 19, 20, 21, элементы И 22 и 23 и триггер 24, входы которого соединены с выходами элементов И 22 и 23, первые входы которых соединены через переключатель 21 с четвертым выходом блока, вторые входы элементов И 22 и 23 соединены через переключатели 19 и 20 с первым и вторым входами, причем вторые контакты переключателей 19 и 20 к указанным входам

блока подсоединены через элементы ИЛИ 17 и 18.

Схема интегрирующего блока 9 (фиг.2) содержит соединенные последовательно

узел 26 сравнения, релейный элемент 26 с зоной нечувствительности, интегратор 27, выход которого подключен к выходу интегрирующего блока 9 и второму входу узла 25 сравнения, первый вход которого соединен

0 с входом интегрирующего блока. Интегратор 27 содержит операционный усилитель 28, цепь отрицательной обратной связи которого состоит из двух времязадающих цепочек, образованных включенными

5 последовательно конденсатором 29 и двумя встречно-параллельными диодами 30, 31, последовательно с каждым из которых включен резистор с соответствующим сопротивлением 32, 33.

0 Система автоматического управления электроприводом обжимного стана работает следующим образом.

Когда задний конец первого слитка достигает датчика 11 положения, на его выхо5 де появляется сигнал, равный логической единице,-который поступает на первый вход блока 10 и на его выходе и на выходе интегрирующего блока 9 появляется сигнал, равный логической единице. В результате на

0 входе узла 25 сравнения и на входе релейного элемента 26 появляется сигнал положительной полярности, который приводит к срабатыванию релейного элемента 26, и на его выходе напряжение скачком увеличи5 вается до ограничения, а на выходе интегратора 27 сигнал начинает увеличиваться с заданным темпом, определяемым первой времязадающей цепочкой, образованной конденсатором 29, резистором и

0 полупроводниковым диодом 30. Итак, сигнал на регулирующем входе резистора 7 увеличивается с заданным темпом, что приводит к плавному изменению сопротивления резистора 7 до нуля во время выхода

5 металла из валков 3 прокатной клети на номинальной скорости прокатки. При изменении сопротивления цепи обратной связи операционного усилителя 6 закон регулирования скорости изменяется от пропорцио0 нально-интегрального с традиционной настройкой контура скорости, например на симметричный оптимум, до пропорциональ- но-интегрально-пропорционального с пони- женным коэффициентом усиления, что

5 обеспечивает уменьшение жесткости механической характеристики электропривода и подтормаживание электродвигателя 1 перед выходом слитка из валков, за счет чего осуществляется рассеивание избыточной энергии в электромеханической системе

привода и установление в электроприводе валков начальных условий, близким к нулевым, при захвате второго слитка.

В момент времени, когда передний конец второго слитка достигает второго датчика 12 положения (фиг.1), на его выходе появляется сигнал логического нуля, который поступает на второй вход блока 10, на выходе которого и на входе интегрирующего блока 9 напряжение скачком уменьшается до нуля. Одновременно скачком изменяется напряжение на выходе узла 25 сравнения и на входе релейного элемента 26. Напряжение на выходе релейного элемента 26 изменяется скачком до- отрицательного ограничения, а сигнал на выходе интегратора 27 начинает уменьшаться с темпом, определяемым второй времязада- ющей цепочкой, образованной конденсатором 29, резистором с сопротивлением 33 и диодом 31. Одновременно уменьшается сигнал на регулирующем входе резистора 7 и его сопротивление плавно изменяется от нуля до максимального значения с темпом, меньшим, чем при выходе первого слитка из валков.

Снижение темпа изменения коэффициента усиления регулятора скорости уменьшает скорость нарастания тока электродвигателя 1 (при восстановлении исходного закона регулирования скорости) и жесткости механической характеристики электропривода при захвате второго слитка. Уменьшение скорости нарастания элек- тромагнитного момента двигателя позволяет снизить амплитуду крутящего момента в механической передаме 2, а также длительность интервала рассеивания энергии колебаний в электромеханической системе электропривода во время прокатки второго слитка.

В результате снижаются динамические нагрузки на оборудование прокатной клети при двухслитковой прокатке. Кроме того, использование интегрирующего блока для осуществления корректирующего воздействия по сравнению с прототипом повышает помехоустойчивость и надежность работы

системы автоматического управления электроприводом валков.

Формула изобретения 5

Система автоматического управления электроприводом обжимного стана, выполненная преимущественно по схеме подчиненного регулирования, содержащая

0 контур регулирования скорости с датчиком и регулятором скорости и подчиненный ему конгур регулирования тока, датчик направления прокатки, два датчика положения слитка, расположенных перед прокатной

5 клетью и за ней соответственно, датчик статического тока, соединенный с подчиненным контуром регулирования тока, логический блок управления, счетчик слитков и интегратор, параллельные цепи обрат0 ной связи регулятора скорости, соединенные последовательно два резистора, один из которых, регулируемый, соединен с выходом интегратора, вход которого соединен с выходом логического блока уп5 равления. входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго датчиков положения слитка, датчика направления прокатки, датчика статического тока и счетчика слитков, отличающая0 с я тем, что, с целью повышения надежности и облегчения режима работы электропривода валков при захвате второго слитка путем уменьшения перерегулирования и колебательности электромагнитного момента при5 водного электродвигателя, она снабжена узлом сравнения, релейным элементом с зоной нечувствительности, вход которого соединен с выходом узла сравнения, первый вход которого соединен с выходом логиче0 ского блока управления, а второй вход - с выходом интегратора, а цепь обратной связи интегратора выполнена из двух времяза- дающих цепочек, образованных из последовательно включенных конденсато5 ра и двух параллельных резисторов, после- довательно с которыми встречно параллельно соединены два полупроводниковых диода.

I . 77

tpi/gf