Устройство для формирования регулирующего воздействия на скорость валков клети непрерывного прокатного стана Советский патент 1977 года по МПК B21B37/52 

Йзобретенне относится к автоматизации, прокатного производства, точнее к регулированию толщины и межклетевых натяжений полосы на непрерывном прокатном стане.

Известно устройство для автоматического регулирования толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки, в котором измеритель отклонения толщины полосы за клетью соединен через инерционное звено с системами управления двигателями предыдущих клетей (включая клеть, за которой установлен измеритель) l. Инерционное звено связано через нелинейный преобразователь с тахогенератором клети.

Это устройство позволяет осуществить регулирование толщины полосы по возмущению, которое характеризуется тем, что измерение отклонения; толщины полосы осуществляется на выходе i -ой клети, а компенсация этого отклонения осуществляеч ся на выходе ( 1 + 1 )-ой клети. Инерционное звено в данном устройстве служит для учета транспортного опережения измерения толщины полосы. Нелинейный преобразователь - для учета инерционности привода клети и измерителя толашны полосы, особенно при скоростях прокатки, на которых транспортное опережение измерений становится меньше суммарной инерционности привода и измерителя толщины. Кроме того, это устройство не устраняет .отклонения толщины полосы на выходе ( 1 + 1)-ой клетн, а также реакцию регулятора толщины на отклонение толщины полосы на выходе i -ой клети при воздействии на скорость i -ой клети.

Наиболее близким к описываемому устройству по технической сущйости и достигаемому результату является устройство, вклю.чающее систему управления скоростью данной клети, систему управления скоростью последующей клети, на входе которой вкпючен узел суммирования с двумя входами 2

В этом устройстве измеритель натяжения полосы связан с системой управления скоростью данной клети, а также с узлом суммирования (с одним . его входом) непосредственно, а со вторым входом - череа .блок регулируемого запаздывания (ВРЗ). Усттзойство позволяет устранить влияние процесса регулирования натяжения полосы на толщину полосы в последующих межклетеЕых промежутках (комп9 1с:нрует отклонение толщины полосы AVljii , которое имее место в течение времени t 1фи воздействии на скорость 1 -ой клети). Однако такое устройство не. позволяет отстроить ся от изменения толщинь полосы на выхЪде i -ой клети. При наличии измерителя толщины полосы на выходе j -ои клети это приводит к ложному срабатыванию соответствующего ре гулятора толщины полосы и увеличению отклонений толщины npoKaTbieneNfoft полосы. Кроме того, известное устройство пред.назначено только для регулирования натяже ния полосы и не приспособлено для регулир вания толщины полосы , Таким образом, известные устройства не обеспечивают полной автономности регулирования толщины и натяжегшя полосы при воздействии на скорость валков отдельной клети непрерывного прокатного стана, так как это воздействие связано с изменениями толщины прокатываемой полосы. Цель изобретения - улучшить автономность регулирования толщины и натяжения полосы при воздействии на скорость валков 1 клети непрерывного прокатного стана. Это достигается тем, что сумматор, вкл ченный на входе систем управления окоростью последующих клетей и соединенный непосредственного с регулирующим воздействием на скорость данной клети, соединен также с этим регулирующим воздействием через последовательно включенные блок регулируемого запаздывания (БРЗ), инвертор, второй сумматор и второй БРЗ. Выход первого БРЗ дополнительно связан с другим входом второго сумматора через последовательную цепь, составленную из элемента запаздывания, третьего сумматора и элемента форсирования. Другой вход третьего сумматора соединен с измерителем откло-. нения толщины полосы за данной клетью. Кроме того, с целью расширения диапазс на регулирования вход систем уцравления скоростью валков последующих клетей дополнительно связан через инвертор с системой управления скоростью валков данной кле ти, а также с системами управления скоростью ва/)ков предыдущих клетей. На фиг. 1 приведены кривые, поясняющие указанные особенности регулирующего воздей ствия на скорость отдельной внутренней ( 1 -ой клети стана, где К - коэффициент, определяющий обжатие полосы в (t+ 1)-ой клкти , tj - время транспортирования участ ка полосы из волокон i -ой клети в валки ( i + 1)-ой клети, R,V-- соответственно толщина и скорость i полосы на выходе клети; на фиг. 2 изображена структурная схема описываемого устройства. Регулирующее воздействие 1 на систему 2 управления скоростью валков клети 3 приводит к отклонению I толшины полосы на выходе клети 4. Это отклонение сущес-тует в течение времени транспортирования участ ка полосы из валков клети 3 в валки клети V{ Vi где Ь 5 - расстояние от оси валков клети 3 до измерителя 5 отклонения толщины полосы; LQ - расстояние от измерителя 5 до оси валков клети 4; , У| - скорость полосы на выходе клети 3. Для компенсации указанного отклонения тoлJЦИны полосы выходной сигнал 6 сумматора 7 подается на вход систем управпе ния. скоростью валков последующих клетей, На фиг. 2 для простоты изображена система 8 управления только одной клети 4. Один вход сумматора 7 связан с регулирующим воздействием 1 непосредственно, а. второйчерез последовательно соединенные блок 9 регулируемого запаздывания, инвертор 10, сумматор 11 регулируемого затгаздывания. Для точной компенсации долж- но выполняться равенство: -Ь 1 Е Wp3i(P) /р„(Р)Б raeV)ipjj{P),,u,tP) передаточные функции соответственно бпока 9 регулируемого запаздывания и блока 12 регулируемого запаздывания. -. Регулирующее воздействие 1 на cicopocTb валков кпети 3 приводит к изменению гошш- кы попосы на выходе кпеги 3. Дяп того чтобы это изменение толщины попосы не влияло на процесс регулирования толшины полосы, регулирующее воздействие 1 подается--«а сумматор 13 через бпок регупируемо го запаздывания и элемент 14 запаздывания. При этом должно выпод няться равенство{ , .%(р) к(в)-ЧтР); (sy где Wj,(P;) - передаточная функция элемента апаздывания; WjtjfP)- передаточная функция привода Vj,y(P) - передаточная фушсция измериеля толщины полосы. С целью регулирования толщины полосы по возмущению измеритель 5 отклонения толщи ны полосы связан с системами управ ния скоростью последующих клетей через элемент 15 форсирования, сумматор 11, блок Д 2 регулируемого запаздывания и сумматор 7. Для точной компенсации откло нения толщины нолосы на выходе клети 4 должно выполняться равенство; J ) J гдеЦр(Р) - передаточная функция элемента форсирования., Для расширения диапазона регулирования вход систем регулирования скорости валков последующих клетей одновременно соединен со входом систем регулирования скорости валков предыдущих клетей, а также с системой 2 регулирования скорости валков кле ти 3, С этой целью выход сумматора 7 соединен через инвертор 16 с сумматором 17, а выход 18 инвертора 16 соединен с системами управления скоростью валков пр дмдущих клетей (на фиг. 2 Яе noKa3aiiij. Эффективность описанного устройства зак Чается ъ том, что оно позволя т повысить автономность регулирования толщины и натяжения полосы при воздействии на скорост вал1сов отдельной внутренней клети стана и о(ществить регулирующее воздействие н скорость клети, не влияя на толщину прока тываемой полосы. Кроме того, устройство дает возможность расширить диапазон регулирования, что повысит качество прокатываемой полосы. ; Формула изобретения 1, Устройство для формирования регули рующего воздействия на скорость вапков кпети непрерывного прокатного стана, соде жащее измеритель отклонения толщины попосы за данной клетью, систему управления скоростью данной клети, сумматор с двумя входами, в системе утфавления скоростью последующих клетей, один вход которого соединен со входом системы управления скоростью данной клети непосредственно, а второй - через блок регулируемого запаздывания (БРЗ), отличающееся тем, что, с целью улучшения автономности регулирования толщины и натяжения полосы для уменьшения продольной разнотолщинносги готового проката, в него дополнительно введены инвертор, второй сумматор, второй БРЗ, элемент запаздыват1я, элемент форсирования и третий сумматор, причем между БРЗ и сумматором последовательно включены И1шертор, второй сумматор н второй БРЗ, выход первого БРЗ дополнительно связан с другим входом второго сумматора через последовательную цепь, составленную элементом запаздывания, третьим i сумматором и элементом форсирования, другой вход третьего сумматора соединен с измерителем отклонения толщины полосы за данной клетью. 2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что , с целью расширения диапазона регулирова{гоя на входе системы управления скоростью данной клети дополнительно включен четвертый сумматор, а вход систем управления скоростью последующих клетей связан через второй И1тертор с четвертым сумматором и с системами управления скоростью предыдущих клетей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 325О62, кл. В 21 В 37/02, 29.07.69, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 472708, кп. В 21 В 37/ ОО, 29.03.73. 1975.