Устройство компенсации влияния эксцентриситета прокатных валков Советский патент 1980 года по МПК B21B37/66 

дуКЦиовный датчик меток опорных валков и измеритель усилия прокатки, соединенный через схему усреднения, включающую в себя коммутатор сигналов и операционный усилитель с регулятором толщины проката, щодклЮЧенным ,к выходу операаиониого усилителя, причем схема усреднелия -содержит множительное звено, соединенное соответствующими входами с датчиком скорости прокатки :и измер.ителем усилия проKaTKiH, интегрирующий блок, подключенный выходом -в операционному усилителю, одним входом - К выходу множительного звена, вторым - к выходу ком мутатора сигналов, вход которого соединен с индукциоННЫм датчико:М :Метол опорных ,валKoiB 2. Си1глал, пропорциональный уоилию и скорости прокатки, лостхпает с выхода множительного звена на :ОДИ|Н из входов интегрирующего блока, содержащего пять кояден€атО|ров, на каждом из которых последовательно за время, равное периоду вращения опорного валка, устанавливается напряжение, пропорциональное среднему за период оборота опорного валка значению усилия прокатки. Моменты начала заряда конденсаторов, определяемые индукционным датчиком с помощью 1магнит,ных меток, налесенных на опорный валок, сдвинуты по фазе друг относительно друга на 120° оборота опорного валка. В режиме считывания каждую емкость интегрирующего блока поочередно через /з оборота опорного валка с .помощью коммугатора сигналов подключают .к -входу операционного усилителя, с выхода которого ситнал, пропорциональный среднему за оборот опорного валка значению усилия .прокатки (без влияния зксцентр.иситета опорных валков), поступает яа вход регулятора толщины проката. Такое устройство ко.мпенсирует влияние экс|ЦентрИСИ1ета на .регулятор толщины проката, т. е. предотвращает возн.икновение периодической составляющей управляющего сигнала, вызывающей допол.нительное приращение толщ: ны проката, «о не устраняет, как и в предыдзщем случае, непосредственного влияния эксцентриситета валков «а. тол-щияу полосы. Кроме того, при использовании данного }стройства существ ует погрешность регулирования толщины проката, обусловленная неизбежной утечкой тока зарядаконденсаторов интегрирующего блока...Другим недостатком устройства является 1сложяость его конструкции из-за необхоДИ1МОСТЯ использоваяия индукционных датчиков положения опорных валков, магниг«ых. меток, нанесенных на опорные валки, наличия больщого количества ключей и линийсвязи между элементами. - Целью изобретения является повышение точности обработки си пналов эксцентриситета прокатных валков для повыщення ка чества пршсатываемои полосы и -шрощения конструкции устройства. Для этого устройство, содержащее датчик скорости прокатки, измеритель усилия прокатки, соединенный через схему усреднения, включающую ком:мутатор сигналов и операЦИОННЫЙ з.силитель, ic регулятором толщины, снаблсено генератор.ом та.ктовых и.мпульсов, схемой запуска, преобразователем код - аналог, схемой усреднения, снабженной параллельно соединенными ячейками памяти, ключами и схемой сравнения. На чертеже представлена функцно.нальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит измеритель / усилия прокатки и датчик 2 скорости прокатки, в качестве которого использ}ют импульспый тахогенератор, соединенный г осью одного из опорных .валков .прокатной клети, имеющей рабочие валкн 3 и опорные валки 4. Измеритель / усилия прокатки подключен к циф.ровым входам параллельно соединенных Ячеек 5 памяти, принадлежащих схеме 6 усреднения. Каждая из ячеек 5 памяти выполнена из последовательно соединенных цифрового регистра 7, преобразователя 8 код - аналог и резистора 9. В состав схемы 6 усреднения входят также операциоЕный зсиллтель 10 .с бесконтактным ключом // на входе и коммутатор 12 сигналов, выполненный в виде кольцевого регистра, число разрядов которого равно числу ячеек 5 памят1И. Выходы коммутатора /2 сигналов подключены к управляющим входам .соответствующих ячеек .памяти, которые, в свою очередь, соединены посредством бесконтактного .ключа с Операцион«ым усил.ителам 10. Измеритель / з-силия прокатки подключен также через преобразователь 13 .код - аналог и бесконтактный ключ М к инверсному входу схемы 13 сравнения, прямой вход .которой соединен с выходом операционного усилителя 10. Схема /5 сравнения подключена к входу регулятора 16 толщины. Предлагаемое устройство содержит подключенный к выходу датчика 2 скор.ости прокатки генератор 17 тактовых импульсов, соединенный через схему 18 запуска с управляющими входами ключей // и 14 л непосредственно с входом коммутатора /2 сигналов. Регулятор 16 толщины через серво.клапаи 19 связан с Г1идро.дил;индррм 20 быстродействующего налшмного .устройства. Работает .предлагаемое устройство следуюищм образом. Цифровой сигнал текущего значения усилия прокатки поступаёт1В параллельном коде с выхода .измерителя урилия прокат: ки iHa цифровые входы Всех ячеек 5 памяти. В то ЖР ППРД.Та 1ГЛи-&ПОТГ П /7 пгг,,..

гмпульсов, связанный с датчиком 2 скорости прокатки, вы|рабатывает з правляющие , частота которых задает дискретность измерения усилия прокатки, т. е. определяет чиюло замеров усилия прокатки в течение одного оборота опорного валка 4 и равное ему ч.исло ячеек 5 памяти. Для комиенсации влияния эксцентриситета опорных валков достаточным является 10- /5 замеров в течение одного оборота олорного 1валка, в случае же комленсации эксцент|риситета и рабочих валков число замеров и соответственно число .ячеек памяти увеличивают.

Сигналы генератора 17 тактовых импульсов через коммутатор 12 сигналов открывают последовательно цифровые регистры 7, которые один за другим заполняются сигналами текущих значений усилия прокатки.

Таким образом, ло истечении с начала работы устройства времени, равного периоду оборота опорного валка 4, все ячейки 5 памяти оказываются заполненными, и текущие значения усилия -прокатки через преобразователи 8 код - аналог и выходные резисторы 9 поступают на выходы ячеек 5 памяти, где они суммируются.

В то же время по сигналу тенератора 17 тактовых импульсов, свидетельствующему о завершении первого оборота опорного залка, срабатывает схема /8 запуска, посылая разрешающие сигналы на соответствующие входы бесконтактных ключей 11 н 14, открывая их для прохождения рабочих сигналов. С этого момента, т. е. только после занесения текущих значений усилия прокатки во все ячейки 5 памяти, включаются IB работу операционный усилитель 10 и схема 15 сравнения, и начин-ается процесс компенсации влияния эксцентриситета прокатных валков на толщину проката.

Просум:ми|рован,ный на выходах ячеек 5 памяти сигнала через ключ 11 поступает на вход операционного усилителя 10, где про:исходит усреднение текущих значений усилия прокатки, измеренных за время первого оборота опорното валка, и на выходе операционного усилителя появляется сигнал:

, Л/

где г/1 - усредненное IB течение первого оборота опорного валка значение усилия П|рокатки; i - номер замера ( тактового

импульса);

Хг - текущее значение усилия прокатки;п - число замеров за период оборота

опорного валка.

С -поступлением на вход коммутатора 12 сигналов следующего, п+1 тактового

импульса, текущее значение усилия прокатки заносится в первую ячейку 5 памяти, автоматически стирая значение усилия прокатки, которое было записано в ней пер,иод

назад. Текущее значение усилия прокатки суммируется с л-1 предыдущими значениями, ,и операционный усилитель 10, осуществляя усреднение п последних значений, вырабатывает аналоговый сигнал, очередные 1значения которого равны:

Я-i-lII+2

у., л-;//г; Уя S л:,-;/г ;

(

ii+i-

У: .

Этот сигнал поступает на прямой вход схемы 15 сравнения, на инверсный вход

которой с выхода цифрового измерителя / усилия прокатки через преобразователь 13 код - аналог и ключ 14 поступает сигнал, пропорциональный текущему значению Зсилия прокатки. В схеме 15 сравнения выделяют переменную составляющую усилия прокатки, обусловленную эксцентриситетом, и подают ее на вход регулятора толщины в противофазе относительно периодической составляющей давления металла на валки. Регулятор 16 толщины управляет сервоклапаном 19, который изменяет давление в гидроцилиндре 20 быстродействующего нажимного устройства в завИСимости от отклонения -измеренного значения усилия прокатки от заданной величины с учетом периодической составляющей, вызванной эксцентриситетом.

Таким образом, предложенное устройство позволяет значительно повысить точность регулирования толщины про:ката как путем повышения эффективности компенсации влияния эксцентриситета прокатных валков, так и путем зстранения влияния эксцентриситета непосредственно на толщину полосы благодаря использованию в схеме усреднения ячеек памяти на цифровых регистрах, а также за счет введения в устройство схемы сравнения.

Кроме того, использо1вание в схеме усреднения ячеек памяти на цифровых регистрах, срабатывающих по сигналам генератора тактовых импульсов, позволяет отказаться от индукционного датчика меток и от нанесения магнитных меток на опорные

.валки, а также дает возможность уменьщить количества, коммутирующих элементов и линий связи, что значительно упрощает .конструкцию устройства.

60

Формула изобретения

1. Устройство компенсации вл.иЯНия

эксцентриситета прокатных валов, содержа65 щее датчик скорости прокатки, измеритель усилия прокатки, соединенный через схему усреднения, включающую коммутатор сиг«алов и оие.ращианиый усилитель, с регулятором толщины, соединенным через сервоклапан с гидроцилиидром нажи-много устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обработки сиг.нало.в эксцентриситета прокатных валков для повыщеиия качест1ва прокатываемой цолосы ,и упрощения конструкции -стройства, оно дополнительно снабжено генератором тактовых Импульсов, схемой запуска, преобразователем код - 1аиалог, схемой усредиеиия, снабженной параллельно соединеонымл ячейКа,М:И памяти, двумя ключами л :схемой сравнения, причем генератор тактовых импульсов подключен входом к датчику скорости прокатки, выходом - к схеме запуска, соединенной с вторыми входами первого и второго 1ключей, ком мутатору сигналов, .выходы которого соединены с управляющими вхюдами ячеек памяти, цифровые входы которых соедияены с измерителе.м усилия прокатки, а выходы - с первым входом первого ключа, соединенного с входом операционного усилителя, зыход .измерителя усилия ирокатки соединен с преобразователем код - аналог, выход которого соединен с лервым входом второго ключа, соединенного с первым входом схемы сравиения, второй вход которой соедилен с выходом опера:циоаного усилителя, а выход схемы сравлеиия соединен с регулятор ОМ толщины. 2. Устройство по п. 1, отличающее€ я тем, что каждая ячейка па.млтл состоит из последовательно соединенных цифрового регистра, лреобразователя код - аналог и резистора. Источни ки информации, ирлнятые во (Вдимание при зксиертизе: 1.Авторское свидетельство СССР N 286938, кл. В 21 В 37/00, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР JN2 368893, кл. В 21 Б 37/00, 1973.