Устройство программного управленияприводом кантователя обжимногореверсивного прокатного ctaha

Устройство программного управленияприводом кантователя обжимногореверсивного прокатного ctaha

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетскмк

Социалнстическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<„, 795597 (61) Дополнительное к авт. свнл-ву (5 I ) Ì. К .

В 21 В 37/00 (22) Заявлено 15.08.78 (21) 26567 58/22 02 с прнсоеднненнем заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.81. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 25.01.81

3Ъаудзратаанннй иенитат

CCCP ао аман изавратвний и открнтий (53) УДК 621.771. .2З(088. В) В. Л. Гудов, Г. И. Лызлов, Б. Н. Поляков, И. Т. Гераймович, В. Д. Гладуш, и В. Т. Ладуба (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ

КАНТОВАТЕЛЯ ОБЖИМНОГО РЕВЕРСИВНОГО ПРОКАТНОГО "CTAHA

".. .1 " ) м

l ;.2

Изобретение относится к системе авто- -ра скорости, выход датчика тока - со матического управления приводом вспомо входом регулятора тока,. На.второй вход гательных механизмов прокатного стана регулятора напряжения поступает сигнал, и может быть применено, в частности, в пропорциональный текущемузначению насистемах управления приводом кантова- пряжения тиристорного преобразователя, теля обжимных реверсивных прокатных Технологические условия работы кантостанов горячей прокатки. вателя с минимальным ударным приложеНаиболее близкой к предлагаемому нием нагрузки требуют, чтобы технологиустройству пр технической сущности и ческий зазор (расстояние от крайнего достигаемому результату является сис- нижнего положения крючьев кантователя тема автоматического управления и регу- до уровня рабочего рольганга) был ра30 лирования приводом кантователя обжим- вен 35 мм, При задании зазора обесного реверсивного прокатного стана, вы- печивается необходимая скорость встречи полненная по принципу подчиненного регу- крючьев с раскатом, равная лирования. Эта система содержит послеовательно coeAHHeHHble KQMcxHg© @ " с О 4 регулятор положения, задатчик интенсивности, регуляторы и датчики скорости, тока Однако в процессе кантовки раската и напряжения, тиристорный преобразователь: происходит интенсивный износ конструкцинапряжения для питания приводного дви- онных деталей кантователя (втулка двухплеИ гателя кантователя, датчики скорости, чевого рычага, вкладыш коленчатого вала, тока и напряжения. Выход датчика ско- втулка и ось крюка, коленчатый вал и рости, в качестве которого служит тахо- т.д.). Вследствие этого технологический генератор, соединен со входом регулято- зазор изменяется от З5 до 120 мм.

795597

Экспериментальные исследования технологических нагрузок в конструкционных деталях показали различия скорости встречи крючьев кантователя с раскатом. В зависимости от технологического зазора, изме- няюшегося от 35 до 120 мм, скорость встречи изменяется от 0,4 до 1,05 м/сек. виновным недостатком данной системы является то, что вследствие изменения технологического зазора и повышения ско- g рости встречи крючьев с раскатом в конструкциоцных деталях кантоветеля возникают значительнь<е динамические нагрузки, гриводяшие к интенсивному износу механического и электрического оборудования 15 механизма и сокращению его долговечности.

Цель изобретения — повышение долговечности механического и электрического оборудования кантователя, сокрашение вре- ур мени текущих ремонтов, повышение надежности кантовки без снижения произ— водительности прокатного стана.

Поставленная цель достигается тем, что устройство программного управления д приводом кантователя, содержашее последовательно соединенные командоаппарат, задатчик интенсивности и систему подчиненного регулирования, включающую контур регулирования положения с датчи- Зр ком и регулятором положения, контур регулирования скорости с датчиком и регулятором скорости, контуры регулирования тока и напряжения соответственно сдатчиками и регуляторами тока и напряжения, дополнительно содержит блок вычисления рабочей скорости встречи крючьев кантователя с раскатом, блок контроля текушей скорости крючьев кантователя, блок выработки и выдачи сиг- 4в нала ограничения, блок контроля приложения и сброса нагрузки, блок вычисления скорости отрыва крючьев кантователя от раската, блок определения момента начала торможения, причем выход датчика скорости одновременно соединен со входами блоков вычисления рабочей скорости встречи и отрыва крючьев кантователя с раскатом, выход датчика тока соединен со входом блока контроля приложения и сброса нагрузки, выход датчика положения соединен со входом блока определения момента начала торможения, выход блока контроля приложения и сброса нагрузки соединен одновременно со входами блока определения момента начала торможения и с блоком выработки и выдачи сигнала, ограничения, выходы блоков вычисления, рабочей скорости встречи и отрыва крючьев кантователя с раскатом через блок вырабогки и выдачи сигнала ограничения соединены со входами задатчика интенсивности и регулятора скорости, выход датчика положения соединен со входом определения момента начала торможения, выход блока определения момента. начала торможения, соединен со входом регулятора положения.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства программного управления приводом кантователя обжимного реверсивного прокатного стана с безредукторны м электроприводом кантователя по системе ТП-Д и регулированием скорости изменением напряжения тиристорного преобразователя, на фиг. 2 — развернутая схема элементного исполнения блока вычисления рабочей скорости встречи крючьев кантователя с раскатом, блока выработки и выдачи сигнала ограничения, блока контроля приложения и сброса нагрузки, блока вычисления рабочей скорости отрыва крючьев кантова— теля от раската и блока определения момента начала торможения.

Устройство содержит последовательно присоединенные командоалпарат 1, регулятор 2. положения, задатчик 3 интенсивности, регуляторы 4, 5 и 6 соответственно скорости,.тока и напряжения, тиристорный преобразователь 7 напряжения. Для усиления сигнала, пропорционального току двигателя 8, применен датчик 9 тока.

Выход датчика 9 тока соединен со входами регулятора 5 тока и блока 10 контроля приложения и сброса нагрузки. Выход датчика 11 скорости соединен со входами блока 12 вычисления рабочей скорости встречи крючьев кантователя с раскатом и блоком 13 вычисления рабочей скорости отрыва крючьев кантователя от раската. Выход датчика 14 положения соединен со входом блока 15 определения начала торможения. Ко входам блока

16 выработки и выдачи сигнала ограничения с переключением сигнала ограничения присоединены выходы блоков 10, 12 и 13 контроля приложения и сброса нагрузки, вычисления рабочей скорости встречи и oTpblp- крючьев кантователя с раскатом, а его выходы через переключаюшее устройство подключены ко входам задатчика 3 интенсивности и регулятора 4 скорости. Выход блока 15 определения начала торможения подсоединен со входом регулятора 2 положения.

Блок 10 контроля приложения и сброса нагрузки состоит из последовательно

95597

5 7 соединенных суммирующего усилителя 17, усилителя 18 с ограничением по выходному напряжению и усилители 19 с зоной нечувствительности по входному сигналу, причем выход усилителя 18 с ограничением по напряжению соединен со входом суммирующего усилителя 17. Блок 10 позволяет получить на выходе триггерную характеристику. На один из входов суммирующего усилителя 17 блока 10 поступает сигнал от датчика тока 9, на второй из входов поступает сигнал

or источника постоянного тока. Блок 12 вычисления рабочей скорости встречИ крючьев кантователя с раскатом состоит из последовательно соединенных суммирующего усилителя 20, усилителя 21 с ограничением по выходному напряжению и усилителя 22 с зоной нечувствительности по входному сигналу. Блок 12 позволяет получить на выходе релейную характеристику. На один из входов суммирующего усилителя 20 блока 12 поступает сигнал от датчика скорости 11, на второй из входов поступает сигнал от источника постоянного тока. Блок 13 .вычисления рабочей скорости отрыва крючьев кантователя от раската состоит из последовательно соединенных суммирующего усилителя 23, усилителя 24 с ограничением по выходному напряжению и усилителя 25 с зоной нечувствительности по входному сигналу, причем выход усилителя 24 с ограничением по напряжению соединен со входом суммирующего усилителя 23. Блок 13 позволяет получить на выходе триггерную характеристику. На один из входов суммирующего усилителя 23 блока 13 поступает сигнал от датчика скорости 11, на второй иэ выходов поступает сигнал от источника постоянного тока. Блок 15 определения момента начала торможения состоит из последовательно соединенных суммирующего усилителя 26, усилителя 27 с ограничением по напряжению и усилителя 28 с зоной нечувствительности по входному сигналу,, причем выход усилителя 27 с ограничением по напряжению соединен со входом суммирующего усилителя 26, Блок 15 позволяет получить на выходе триггерную характеристику.

Ча один из входов суммирующего усилителяя 26 блока 15 поступают сигналы от блока 10 контроля приложения и сброса нагрузки и датчика положения14, на второй из входов поступает сигнал от источника. юстоянного тока. Блок 16 сброса выра>отки и выдачи сигнала ограничения б состоит иэ интегрирующего усилителя 29

1 с ограничением. На вход интегрального усилителя 29 поступают сигналы от блоков 10, 12 и 13 контроля приложения и сброса нагрузки, вычисления рабочей скорости встречи и отрыва крючьев кантова- теля с раскатом.

Устройство работает следующим об 10 разом.

Величина скорости вращения двигателя и перемещения крючьев кантователя из одного крайнего положения в другое задается с помощью командоаппарата 1, 15 выходной сигнал которого поступает на регулятор 2 положения. Выходной сигнал регулятора 2 положения подается на вход задатчика 3 интенсивности. Выходной сигнал задатчика 3 интенсивности, изме20 няющийся по заданному закону, подается на вход регулятора 4 скорости. На другие входы регулятора 4 скорости поступают сигналы от датчика 11 скорости и блока

16 выработки и выдачи ограничения с переключением сигнала ограничения. Выходной сигнал регулятора 4 скорости, являющийся результатом сравнения заданного и фактического значения скорости, поступает на вход регулятора 5 тока, 30 задавая величину тока двигателя. Выходной сигнал регулятора 5 тока, как результат сравнения заданного и фактического значений тока, представляет собой задание величины напряжения тиристорного преобразователя 7 и поступает на вход регулятора 6 напряжения. На другой вход регулятора 6 напряжения поступает сигнал, пропорциональный текущему значению напряжений тиристорного преобразователя 7. Выходной сигнал регулятора 6 напряжения является управ— ляющим сигналом тиристорного преобразователя 7.

Контроль требуемой рабочей скорости

Vp< крючьев кантователя (контроль за выполнением условия 1:) V> C = >t, = 0,4-0,4 5 м/сек, где Y - расчетная рабочая скорость встречи крючьев кантователя с раскатом, условия 2: р с о к= 1,2Ьм(сек где Но — расчетная раоочая скорость отрыва крючьев кантователя от раската) в момент ударного приложения и сброса технологической нагрузки по характеру изменения тока и скорости двигателя блоками 10, 12 и 13 щи>иэ795597 водится формированением диаграмм рабочей скорости двигателя.

В момент начала кантовки раската

Оператор дает команду на перемещение крючьев кентователя с крайнего нижнего по ожения. В процессе перемещения крючьев кантователя происходит сравнение их текущей рабочей скорости с расчетной в блоках 12, 13. Разгондо расчетной скорости встречи крючьев кантователя с рас- 10 катом осуществляется с заданным условием. Если текушая рабочая скорость больше или равна расчетной, то на выходах блоков 12, 16 появляется сигнал, который,. воздействуя на задатчик 3 интенсивности и.регулятор 4 скорости, обеспечивает равенство текущей рабочей скорости с расчетной. В момент соприкосновения крючьев кантователя с раскатом на входе и выходе блока 10 про- 20 порционально статической составляющей тока двигателя от раската появляется сигнал, который снимает запрет на ограничение текущей рабочей скорости, и в свою очередь, выдает запрЕт на начало 25 торможения. После достижения крючьями кантоветеля расчетной рабочей скорости отрыве их от раската на выходах блоков

13, 16 появляется сигнал, который, воздействуя на задатчик 3 интенсивности 30 и регулятор 4 скорости, обеспечивает рабочую скорость двигателя, равной расчетной рабочей скорости отрыва. В момент отрыва крючьев кантователя от раската исчезает статическая составля- З5 юшая тока двигателя от раската, вследствие чего на входе и выходе блока 10 исчезает сигнал, который снимает запрет на начало торможения. В зависимости

or геометрических размеров блок 15 вы- 40 дает сигнал на начало торможения двигателя.

Устройство работает аналогично для всех кантовок раската. Значения ускорений

55 и скоростей привода, крутящих моментов, усилий в элементах кантователя, необходимых для надежной работы механизма, зависят от веса и геометрических разме. ров раската, параметров оборудования, времени кантовки раската и определяются статистически для каждого стана в отдельности.

Так;.м образом, устройство обеспечивает снижение динамических нагрузок в элементах кантователя, повышение надежности кантовки раската без снижения темпа прокатки путем регулирования ускорения и скорости привода в зависимости от скорости встречи крючьев с раскатом и минимального крутящего мо-, мента при силовом взаимодействии крюка со слитком.

Фор мула изобретения

1. Устройство программного управления приводом кантователя обжимного реверсивного прокатного стана, содержащее последовательно соединенные командоаппарат, задатчик интенсивности и систему подчиненного регулирования, включающую контур регулирования положения с датчиком и регулятором положения, контур регулирования скорости с датчиком и регулятором скорости, контуры регулирования тока и напряжения соответственно с датчиками и регуляторами тока и напряжения, о т л и ч а— ю ш е е с я тем, что, с целью повышения долговечности механического и электрического оборудования, сокрашения времени текущих ремонтов, повышения надежности кантовки без снижения производительности прокатного стана, оно дополнительно содержит блок вычисления рабочей скорости встречи крючьев кентователя с раскатом, блок выработки и выдачи сигнала ограничения, блок контроля приложения и сброса нагрузки, блок вычисления рабочей скорости отрыва крючьев кантователя or раската, блок определения момента начала торможения, причем выход датчика скорости одновременно соединен со входами блоков вычисления рабочей скорости встречи и отрыва крючьев кантователя с раскатом, выход датчика тока соединен со входом блока контроля приложения и сброса нагрузки, вы-1 ход датчика положения соединен со входом блока определения момента начала торможения, выход блока контроля приложения и сброса нагрузки соединен одновременно со входами блока определения момента начала торможения и с блоком выработки и выдачи сигнала ограничения; выходы блоков вычисления рабочей скорости встречи и отрыва крючьев кантователя с раскатом через блок выработки и выдачи сигнала ограничения соединены со входами задатчика интенсивности и регулятора скорости, выход датчика положения соединен со входом блока определения момента начала торможения, выход блока определения момента начала торможения соединен со входом регулятора положения.

795597 .

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что блок контроля при-, ложения и сброса нагрузки состоит из ° последовательно соединенных суммирующего усилителя, усилителя с ограничением его выходного напряжения, усилителя с зоной нечувствительности по входному напряжению, причем выход уси-, лителя с ограничением по выходному напряжению дополнительно соединен непосредственно со входо м су м миру юшего усилителя, два других входа которого соединены соответственно с выходом датчика тока и источником постоянного тока.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что блок вычисления рабочей скорости встречи крючьев кантователя с раскатом состоит из последовательно соединенных сумМирующего усилителя, усилителя с ограничением его 20 выходного напряжения и усилителя с зоной нечувствительности по входному напряжению, причем выход усилителя с ограничением по выходному напряжению дополнительно соединен с одним из входов суммирующего усилителя, два других входа которого соединен соответственно с выходом датчика скорости и источником постоянного напряжения.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а- ЗО ю щ е е с я тем, что блок вычисления рабочей скорости отрыва крючьев кантователя от раската состоит из последовательно соединенных суммирующего усилителя, усилителя с ограничением его вы-35 ходного напряжения и усилителя с зоной нечувствительности по входному напряжению, причем выход усилителя с ограничением выходного напряжения дополнительно соединен с одним из входов 4o суммирующего усилителя, два других входа которого соединены соответственно с выходом скорости и источника постоянного тока.

S. Устройство по п. 1, о т л и ч а — 45 ю щ е е с я тем, что блок определения момента начала торможения состоит из последовательно соединенных суммирующего усилителя, усилителя с ограничением выходного напряжения и усилителя с зоной нечувствительности по входному напряжению, причем выход усилителя с ограждением по выходному напряжению дополнительно соединен с одним из входов суммирующего усилителя, другие входы которого соединены соответственHG с выходом датчика положения, источником постоянного тока и выходом уеилителя с зоной нечувствительности по входному напряжению в блоке контроля приложения и сброса нагрузки.

6. Устройство по и. 1, о т л и ч а— ю ш е е с я тем, что блок выработки сигнала ограничения с переключением сигнала ограничения состоит из интегрирую-: щего усилителя с огр ничением выходного напряжения, причем его первый вход соединен с выходом усилителя с зоной нечувствительности по входному напряжению в блоке контроля приложения и сброса нагрузки, второй вход — с выходом усилителя с зоной нечувствительности по входному напряжению в блоке вычисления рабочей скорости встречи крючьев кантователя с раскатом, третий вход— с выходом усилителя с зоной нечувствительности по входому напряжению в блоке вычисления рабочей скорости отрыва крючьев кантователя от раската, выход же интегрирующего усилителя соединен одновременно со входом и выходом задатчика интенсивности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Главные приводы. Механизмы стана.

Регулируемые приводы. Принципиальные схемы. Технический проект ГПИ Тяжпромэлектропроект, Свердловское отделение, Мю С17 647-1, 1973.