Устройство для регулирования натяжения полосы между клетями непрерывного стана холодной прокатки Советский патент 1980 года по МПК B21B37/48 

введены интегратор с управляющим входом датчик скорости нажимного механизма, блок зоны нечувствительности, управляемый д вухпозиционный ключ, запоминающий блок с управляющим входом, два сумматоpa и нуль-орган, причем выходы однополярных операционных усилителей соединены со входами первого сумматора, выход которого соединен с первым входом второго сумматора и с управляющим входом управляемого двухпозиционного ключа,второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока зоны нечувствительности, первый выход его соединен со входом дополнительного запоминающего блока а второй выход - со вторым входом второго сумматора, третий вход которого соединен с выходом дополнительного запоминающего блока, а выход - со входом трехпозиционного релейного элемента, выход которого соединен с управляющими входами дополнительного запоминающего блока и интегратора, выход которого соединен со входом дополнительного блока зо ны нечувствительности, а вход - с выходом датчика скорости, вход которого соединен с выходом двигателя. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 осциллограммы переходных процессов при отработке предлагаемым устройством отклонения натяжения равного 2, 3 для двух значений коэффициента передачи стана, при которых нажимной механизм выходил на установивщуюся скорость, перемеще- ния и находился на этой скорости соответ ственно 1,4 и 1,О с. Нажимной механизм 1 устройства приводится в движение двигателем 2, управляемым системой 3 управления приводом нажимного механизма. Схема содержит канал воздействия на систему управления приводом нажимного механизма,, включающий задатчик 4 натяжения, блок 5 зоны нечувствительности, две пары разделитель ных диодов 6 и 7, запоминающий блок 8, нуль-орган 9, два однополярньк операционных усилителя 10 и 11. Вход задатчика 4 соединен с выходом измерителя 12 натяжения, а выходы операционных усилителей 10 и 11 соединены со входами сумматора 13, Выход сумматора 13 соединен с управляющим входом управляемого двухпозиционного ключа 14. Вход двух позиционного ключа 14 через блок 15 зо ны нечувствительности соединен с выходо интегратора 16. Вход последнего соединен с выходом датчика 17 скорости нажимного механизма 1. Первый выход двухпозиционного ключа 14 через запоминающий блок 18 Соединен со входом сумматора 19, второй выход двухп03идионного ключа 14 соединен с другим входом сумматора 19, третий вход которого соединен с выходом сумматора 13 Выход сумматора 19 через трехпозиционный релейный элемент 2О соединен со входом системы 3 управления приводом нажимного механизма. Выход релейного элемента 20 соединен со входом нуль-органа 21, выход которого соединен с управляющими входами интегратора 16 и запоминающего блока 18.

Введены следующие обозначения: TQуставка натяжения, дТ - отклонение натяжения от уставки, М(- сигнал на выходе сумматора 13, Uw- сигнал на выходе сумматора 19, U и сигналы на входах сумматора 19, Up - сигнал на выходе трехпоаиционного релейного элемента 20, UK сигнал корректирующий (равен алгебраической сумме сигналовU и UQ), &S путь нажимного механизма, скорость перемещения нажимного механизма, U - сигнал на выходе датчика 17 скорости, и - сигнал на выходе интегратора 1 l, сигнал на выход блока 15 зоны нечувствительности. На осциллограмме а коэффициент передачи равен 2,8 т/мм, а на осциллограмме 6 - 3,7 т/мм. Как видно, в обоих случаях отклонение натяжения отрбаотано с одинаковой точностью за одно включение нажимного механизма. Осциллограммы сняты для случая, когда величина зоны нечувствительности блока 5 равно нулю. Устройство работает следующим образом. Допустим, что натяжение полосы изменилось на величину Для отработ ки которого нажимному механизму необходимо пройти путь, равный л5о Кроме того, предположим, что нажимной механизм выходит при этом на установившуюся скорость перемещения (уровень ограничения по скорости перемеагения). В этом случае путь AS Q можно разложить на три слага ЧУ С УТгдеййру - путь который проходит нажимной механизм за время разгона до установившейся скорости;A -j-y- путь который проходит нажимной механизм за время тормо574жения от установившейся ско рости до нупя; путь который проходит нажим ной механизм за время перемещения на установившейся скорости. При возникновении выходе сумматора 13 появляется сигнал UQ KO|торый через сумматор 19 поступает на вход трехпозиционного релейного элемента 2О, Последний включается, и начинает ся процесс отработки возмущения. Момен отключения трехпозиционного релейного элемента 20, при отсутствии корректирующего узла наступает тогда, когда U равный нулю. При этом будет отработана ДТ Часть возмущения- равная РУ лТ Возм так, как коэффициёнты усиления однополярных операционных усилителей 10 и 11 выбраны следующим образом: по входу запоминающего блока коэффициент усиления равен 1, а по входу прямой полярности он равен uSv К моменту отключения, в этом случае, на жимной механизм проходит путь равный Далее, за время торД ру ТУможения нажимной механизм проходит до- полнительно путь AS-jy. Нетрудно заметить, что суммарный путь, пройденный нажимными винтами меньще пути Лэ не обходимо для полной отработки аоэм .,%. После преобразований получаем ,..+ &S РУ -ГУ uSpy+AS y Для того, чтобы нажимной механизм про- щел полный путь Д , необходимо, чтобы до момента отключения он прошел дополнительно путь равный и Д в ТУ .. .ve. ДSpv-V Л-з-гу / Для этого введен корректирующий узел, Сигнал воздействия на трехлозиционный релейный элемент 20 в этом случае формируется из суммы двух сигналов UK-LJK rUa- z, где К , и Кп - коэффициенты усиления сум матора 19, соответственно по входам U/I и U,j, 1 При появлении на выходе сумматора 13 сигнала двухпозиционный ключ 14 принимает позицию 1, а релейный элемент 20 включается и нажимной механизм 1 начинает разгоняться. На выходе датчика 17 скорости появляется сигнал пропорциональный скорости перемещения нажимного механизма. 1, На выходе интегратора 16 возникает сигнал U пропорциональный пути, пройденного нажимным механизмом с начала разгона. Величина зоны нечувствительности блока 15 соответствует АЗру . Как тхэлько нажимной механизм 1 выходит на установившуюся скорость, сигнал U на выходе интегратора 16 превышает величину зоны нечувствительности блока 15, и на вход запоминающего блока 18 через двухпозиционный ключ 14 поступает сигнал U пропорциональный Запоминающий блок начинает копить сигнал, поступающий на его вход, и, начиная с этого момента, появляется корректирующий сигнал и ц , Когда отработана часть возмущения равная ЛТ сигнал U(. становится равным нулю, однако сигнал и у на входе релейного элемента 2О еще не равен нулю, так как U у О, От сигнала срабатывает двухпозиционный ключ 14, и принимает позицию 2. На выходе запоминающего блока 18 есть сигнал U равный сигналу УЗН Э момент срабатывания ключа 14. Сигнал поступает на один из входов сумматора 19, на другой вход которого теперь подается сигнал U;j U -2 с противоположным знаком. Коэффициенты усиления(. сумматора 19 равны: по входу U , по входу к -t-ASryASpy д5 t-fi.S Таким образом сигнал U к равен .игнал J-JH продолжает расти, так как наимной механизм 1 продолжает перемещатья на установивщейся скорости. Под возействием сигнала U к, нажимной мехаизм до момента отключения дополнительо проходит путь ак как U,, становится равным нулю имено тогда, когда нажимной механизм 1 прюелает путь S РУг. к д iдSpy s-гy ак как и,«иа/ь --и „ к„д, где t . - момент срабатывания двухпозиционного ключа 14| К - коэффициент пролорциональности то U ц, становится равным нулю тогда, когда Un попучает дополнительное приращение равное / ViSpy-t-AS ДвтУ .-(Jfe;; ЛЭру- Лвту При и -О Uy становится равным нулю, ре лейный элемент 20 отключается (Up О) нажимной механизм 1 тормозится. От сиг нала Up О срабатывает нуль-орган 21, и обнуляет интегратор 16 и запоминающий блок 18. Предлагаемое устройство повышает качество регулирования натяжения аа счет ТОГО; что любое возмущение при различных условиях прокатки отрабатывается за одно включение нажимного механизма, при работе последнего с ограничением скорости. Это кроме того позволяет существенно увеличить долговечность нажим ных механизмов. Как показывают исследования, проведенные на действующем стане, предлагаемое устройство существенно уменьшает число включений нажимного механизма. В переходных режимах ускорения и замед ления стана число срабатываний сокращается в 4-5 раз. В результате этЪго на 20% увеличивается долговечность нажимных механизмов Формула изобретения Устройство для регулирования натяжения полосы между клетями непрерывного стана холодной прокатки, содержащее дви гатель нажимно1Х) механизма, систему уп равления приводом нажимного механизма, включающий измеритель натяжения, задатчик натяжения, блок зоны нечувствительности, разделительные диоды, запоминающее устройство, нуль-орган, однополярные операционные усилители, трехпозиционный релейный элемент, выход которого присоединен ко входу системы управления приводом нажимного механизма, выход которой соединен со входом двигателя нажимного механизма, выход измерителя натяжения соединен со входом задатчика натяжения, выход которого соединен со входом зоны нечувствительности, выход которого соединен через разделительные диоды с первыми входами однополярных усилителей, вторые- входы которых через разделительные диоды соединены с выходом запоминающего блока, первый вход которого соединен с выходом нуль-органа и второй его вход и вход нуль-органа соединены с выходом блока зоны нечувствительности, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества проката и увеличения долговечности нажимных механизмов в переменных условиях процесса прокатки и при работе нажимного механизма с выходом на установившуюся скорость перемещения, в него дополнительно введены интегратора с управляющим входом, датчик скорости нажимного механизма, блок зоны нечувствительности, управляемый двухпоз щионный ключ, запоминающий блок с управляющим входом, два сумматора и нуль-орган, причем выходы однополярных операционных усилителей соединены со входами первого сумматора, выход которого соединен с первым входом второго сумматора и с управляющим входом управляемого двухпозиционного ключа, второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока зоны нечувствительности, первый выход его соединен со входом дополнительного запоминающего блока, а второй выход - со вторым входом второго сумматора, третий вход которого соединен с выходом дополнительного запоминающего блока, а выход - со входрм трехпозиционного релейного элемента, выход которого соединен с управляющими входами дополнительного запоминающего блока и интегратора, выход которого соединен Со входом дополнительного блока зоны нечувствительности, а вход - с выходом датчика скорости, вход которого соединен с выходом двигателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке NP 2465886, кл. В 21 В 37/06, 1977.

. i