Устройство для автоматического регулирования толщины проката Советский патент 1979 года по МПК B21B37/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПРОКАТА

числительного блока соединен с пер--вым входом второго сумматора, выход .которого соединен с первым входом блока перемножения, второй вход блока перемножеР1ия соединен с выходом т тьего усилителя, выход блока г еремно т:ния соединен с первым входом третьег cyrvswaTOpa, второй вход третьего сумматора соединен с выходом второго усилителя, выход третьего сумг-латора соединен со вторым входом первого сумматора и с третьим входом вычислительного блока.

Вычислительный блок сддерхсит два блока выделения эксцентриситета,, бло перег-леножени я, ключ интегратор причем вход первого блока выделения эксцентриситета соедикер с выходом третьего сумматора, выход первого б.; ока выдел ен и и э ; сцен три си тн т а соединен с первым входом блока пере№ оже ия, второй вход которого соединен с выходом второхо блока выделения эксцентриситета, вход которого соединен с выходдом усилителя в цепи датчика раствора валков, выход блока лерег-етоження соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом логического блока, а выход соединен со входом интегратора, выход которого является выходом вы-числительного блока ,

На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства для автоматического регулирования толщины проката; фиг. 2 - функциональкап охема вычислительного бл.ОСа; на фиг, 3 - график изменения выходнг х сигналов блоков 7, 6, 13, 14,, при большем требуемой величины; на

с :гналов указаннвтх блоков при К меньшем требуемой величины.

В предлагаемом устройстве для автоматического регулирОВанкя толщины npOKSiTa выход датчика 1 положе;ния нажимных ВИНТОЕ 2 включе:; на вход SJieMGHTa 3 срази ения, на второй вход которого подается сигнал заданного положения нажимных 2, Выход элемента 3 сравнения через усилитель 4 включен на вход первогх) алгебраического сумматора 5, На второй вход первого алгебраического сумматора 5 через элемент б сравнения, усилитель 7 и третий сумматор 8 включен датчик 9 давления (месдо-за) . На другой вход элемента б сра:знения подают сигнал заданного давления. Выход первого алгебра ческого сумматора 5 через блок 10 управления включен на 1тривод 11 нажимных винтов 2. На вход первого алгебраического суг-Слатора5 через элемент 12 сравнения/ на один из входов которого подают сигнал заданного раствора Всшков, усилитель 13, блок 14

перемноиения и су; матор 8 включен датчик 15 раствора валков, Датчик 16 ; аличия металла через логический блок 17, вычислительный блок 18, второй суммгтор 19, на один из входов которого включена цепь эалания коэффициента передачи, блок I4 переменожения и третий оумматер 8 также подключен к перво:.у сумматору 5„ При этo, один из входов вачнолительного слока 18 соединен с выходом усилителя 13, а доуго с БыходОМ третьего сумме тор а 8.

Вьмислительный блок 18 содержит два блока 20, 21 выделения эксцег триситета, блок 22 переменожения, ключ 23 и интегратор 24, Вход одного блока 20 выделенк эксцентриситета соединен о выходном третьего сумматора 8, вход др;,гого блока 21 зыдолении эксцентрис1-;тет а соединен с в;:гходом усилителя лЗ. Выходы обои блоков 20,21 включены на входы б;1ок

22перемножения , BbEiод которого чере ключ 23 соединен с в;:одом интегратора 24, Выход интегратора 24 является выходом вы- ислительного 18. Управляющий :зход ключа

23соединен с ВЬХОДО1Л лезгического блока 17.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом прохат: и для определенного сортамента задают полол;ение нажим;1ых зи -1тов 2, цавленио, раствор валков и передаточный (оэф.;;е полосы н клеть по сигна1 у 16 наличии металла в клети .мохический блок 17 включает вычислительный блок 18, В )зычислительный блок ;; 8 поступают сигналы с выхода силителя 13 и cyMviaTopa 8, Сигнал на выходе усилителя 13 содержит сссTaBJT гжшую , обусловленную отклонением тoJЛцины полосы от заа;;анного значения, и составляющую, обусловленную нозNr/iueHHeм со стороны клетл (эксцентриситетом).

V,z

HI

к а пр яж ен и е . я 1 3 ,

отклонение толщины полосы

п на выходе / леТИ, вызванное возмущбнием со стороны полосы V со стороны клет и; К,. - передаточньй коэффиниент

к ан ал а.

Отклонение толщины может Сыть выражено через зкви1-.злент11ое перемегяение нажимных винтов, то есть такое перемещение нажимных винтов, которое вызывает изменение ТОЛЩИНЕЛ на величину

.K.(2) где л5з эквивалентное перемещени нажимных винтов; m - модуль клетн; CJ, - коэффициент пластической деформации полосы. Выходной сигнал канала раствор валков на входе третьего суммато™ р,а 8. + c, где К - сомножитель, определяеглый выходным сигналом второго су№.1ат ра 19. Выходной сигнал усилителя 7 до начала работы регулятора содержит составляющую, обусловленную откло нением давления в результате возму щения со стороны полосы, и состав ляющую, обусловленнуъэ отклонег-гием давления в результате воз мучения со стороны клети. Сигнал На выходе усилителя 7 и.К.дР где и - сигнал на выходе усилителя 7, Kj - передаточный коэффициент канала, , Д-Р - отклонение давления, вызванное возмущением со сто роны полосы и со стороны кл ет и. От слонение давления можно выраз через эквивалентное перемещение н винтоз, т.е. такое перемеще ние налсимных винтов, которое вызывает отклонение давления на величи ну дР. гпсз, U7 m-AP -Кт-Т ТТБГ Э. (5) Сигнал на выходе сумматора 8 m-K,-|rnq U i (К -;;гг;Г m rfTTK / m + q, m m + q, Необходимо, чтобы переменная сос тавляющая, обусловленная возмущения ми со стороны клети, была равна нулю, 170 О . Это условие достигается, --1 -Km если К. . ( или К - t (7) Так как передаточнйе коэффициенты каналов давления и раствора валков величины постоянные, компенсаци возмущения со стороны клети на входе регулятора толщины будет при величине К пропорции альной коэффициенту пластической деформации полосы Установка требуег/юго коэффициента К в устройстве производится автоматически. В вычислительном блоке 18 блоками 20, 21 выделяется переменная составляющая выходных сигналов усилителя .17и третьего сумматора 8. На фиг. 3 показаны переменные составляющие выходных сигналов усилителей 7, 13, блока 14 переменоже 5и.я и третьего сумматора 8 (величина К бапьше требуемой), а на фиг, 4 (ве;1ичина К меньше требуемой). Сигналы блоков 20, 21 повторяют сиг:;а,т1ы усилителя 13 и третьего сумматора 8 по переменной составляю-. 1цей . з фиг. 3 и 4 видно, что сомножители на входе блока 22 переменожения в одном случае имеют одинаковые знаки, а в другом - противоположные. Величина сигнала на выходе блока 2.2 перемножения определяется отклонением коэффициента к от требуемого значения. Выходной сигнал блока 22 пере1 можения; через ключ 23 поступает на вход интегратора 24. Выходной сигнал интегратора 24 через второй сумматор 19 изменяет сомножитепь блока 14 перемножения, т.е.. величину коэффициента К таким образом, чтобы высокочастотная составляющая на выходе третьего сумматора 8 стгша равной нулю. Пусть в результате возмущения со стороны полосы давление возросло на величину др. Возрастание давления а величину дР приводит к увеличеию щели между валками и росту толи вы. (8) При отсутствии канала раствора алков сигнал на входе регулятора олщины будет: ,. а в конце обработки возмущения увеличится в(+-) раз и будет равен При наличии канала раствора сигнал на выходе третьего сумматора в, е-сли у - 7- согласно (7), сраЗУ при возникновении возмущения будет.. Ug--LyU, K -uP-fK -K.Ah- К.дР.К.К.А1 n- P4-|f-9f m( .(li)т.е. будет равен сигналу, который ДОлжек быть на входе регулятора толщины после обработки возмущения. После обработки возмущения при наличии двух каналов сигнал по кана- лу раствора становится равным нулю.

тает в { -I- - ) раз . гп

Таким образом, сумма сигналов двух каналов остается м еиз мпинсй г; Процессе обработки воэмущен.я я Шл-жимными винтами. Это озпача -гг, ч т г; при правильной настрор ке кана.оа

ah(K b.:3:)

ri

полностью исчез ает положительнал обратная связь, характерна : дпя регулятора Симса-Головин а. и регу; я-тор становится чис-тон системой :уаг алени я по возмущению,, что обеспечивает на.нболыцее быстрод ействке, высокую точность регу/ирова1 ип ,. а,следовательноf и высокое качество проката.

.1. Устройство для автомс;т:1чес1 c-iO регулирования тол;цикы проката,- содержащее датчики Нсйличии метал-га, положения нажимных винтов, давления и раствора валков, датчик положения винтов через первый элемент сравнения текущего параметра с задаййым LI первый усилитель соедк:1ен с первым входом первого сумматора, выход которого ЧЗрез блок управления соединен с приводом на химных винтов, выход дат1ика давле; ия через второй элемент сравнеЕ;ия текущего параметра с заданньлм (:оед;;-;кек со входом второго усилителя,, гыход датчика раствора валков через третий элемент сравнения те;:угиего г араметра с заданным соединем со третьего усилителя, о т л ;;. ч аю щ е е с я тем, что, с i;c:J:bio повышения качества проката путем повышения оыстродеиствия н гулирования, в негО дOl;OJ;питe;ь ;O введены логический к ЕЬчислите/; ьчый блоки, второй сум:.атор, блс5к поре;г:ноже;1ип, 1;.)етий су viMaixjp, 1ричем рыход ,1датч И1а наличия метсгплс. соедиььеч со входом :1ог,;-;с;скОГО блока, которого соединен с 1:оовь:м 1;ходом вычисли .;ельн э го блоха, втс;рг;й в}сод вычислительного 6jiOKa сое.;:i:HeH с выходог/ третьего у с I-LJU-T т ел я ;;:1етий вход вычи слите : ьно го блока соединен с 5ыходом третьего сумма ора; выход вычислител ьното блока соедин. ен с :ертзым входом второго сумма-ора , В1лх(зд которого соединен : первым входом блока перемножения второй вход геремноя ения соединен с выходом третьего усилителя вкход блока перемножения соединен первым вхсщом третьего су:мматора, :п.орой вход третьего сумматора соединен с выходом BTCPOIO УСИЛИТСЛЛ.Ч ,

,;.ходд третьего сумр.-;атсра соединеь с(з вторьтм входом первого сумматора ; с трет;зим вхо.дом вычислител t HOicблок а.

2 . Устройство по п. , о т л ич а ю 1) е е с я тем, что вь:чис-11-;тельный блок содерж т два блока выделения э кспентрччситета, блок перемножения, ключ, иь:тегратор ,прггчем вход первого- слока вв:деле-;) эксцентриситетг. соединен с выходом третьего сум.атора , выход пг-рвого блОКа выягс ле.чия эксцентриситета соединен с первым входом блока переменожени, второй вход которого соединен с выходом втopo i :со блСКа выделения э кспентриситета вход которого соедин e:-j с выходом ус,нлите:1Я в цепи датчика раствора валков, выход б.чокс; перемножеьги я соединен с первым входом ключа, .)рой вход KOTOpojO соедичеь; с гллходсм лс ; ескоIX) блока, а выxoi; с:оедине) со входо- интегратора выход KCiTopoiT; является выходом вычи ел и сс ьн о ::i 6ji о к .. „

И с т и ки и н ()О :5маци и, прпн fi/jaie во внимание прр; экспертиз

1 . США 388i 335, :с. В 2: ч 3-//00