Файл: Филатов, А. С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 319

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

Запирающее

напряжение увеличивается

до величи­

ны

U0=U0

+ UAS-

Теперь выходной сигнал

сравнивает­

ся

с Uо

и, когда

он станет меньше запирающего напря­

жения

Uq,

прекращается подача импульсов

в схему уп­

равления ШД и наступает пауза, необходимая для того, чтобы в течение времени прохождения металлом пути от оси валков до микрометра поддерживать запирающее напряжение на большем уровне U'0 и в это время не пропускать входные сигналы меньше U'Q,

После отсчета времени транспортного запаздывания показания счетчика 8 сбрасываются по сигналу 1/ИС и запирающее напряжение снижается до исходного нап­ ряжения U0.

Отсчет транспортного запаздывания осуществляется счетчиком паузы 13. На валу тахогенератора двигателя 15, соединенного посредством редуктора 11 с опорными валками, установлен датчик импульсов 14. Каждый им­ пульс соответствует перемещению ленты на А1. Счетчик паузы отсчитывает число импульсов, пропорциональное расстояние от оси валков до микрометра:

N = k i »

Al

где /л.м — расстояние от оси валков до микрометра; А1—цена одного импульса.

После отсчета числа N счетчик паузы выдает им­ пульс сброса (Уи с , который возвращает счетчик 8 в ис­ ходное положение.

При подаче в систему управления Ш Д импульсы от генератора 7 одновременно поступают на сброс счетчи­ ка паузы и на ключ, запрещающий подачу импульсов с датчика 14. Таким образом в момент работы шагового двигателя счетчик паузы фиксируется в нулевом поло­ жении, и после прекращения подачи импульсов в схему управления шаговым двигателем счетчик паузы начина­ ет считать с нуля.

В системе предусматривается возможность коррек­ тировки коэффициента обратной связи по перемещению ШД в функции твердости, ширины и наклепа материа- 'ла. Для этой цели служит делитель напряжения 10 (вход

283


2. УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ

Рассматриваемый электрогпдравлический, дискрет­ ный регулятор толщины полосы характеризуется нали­ чием быстродействующего гидравлического нажимного устройства с дискретным приводом от силовых шаговых двигателей, дискретных электронных устройств, датчи­ ков и аналогового измерительного устройства (летучего микрометра).

 

Из-за специфики технологии холодной

прокатки

ленты

микрометр

размещается

на

расстоянии Д/Л.м =

=

1 —=— 1,5 м от зоны деформации

металла. Таким

обра­

зом, информация

о

корректировании

размера

поступает

с

запаздыванием,

величина

которого

определяется

рас­

стоянием / л . м и скоростью прокатки

о п р

 

 

т = 4 ь » .

 

 

 

 

 

 

(299)

в

Если принять во внимание, что скорость i»n p

меняется

широких пределах

(0—10

м/с),

то

становятся очевид­

ными

те трудности,

с которыми приходится встречаться

при выборе оптимальных параметров регулятора. Нали­ чие в структуре его транспортного запаздывания суще­ ственно ухудшает частотные характеристики и качество работы системы автоматического регулирования в це­ лом. При прокатке лент и полос в первых проходах, ког­ да металл еще недостаточно наклепан (упрочнен), на его поверхности остаются следы от биения валковой си­ стемы и других дефектов изготовления рабочей клети стана. По мере упрочнения металла амплитуда разио­ толщинности, обусловленная указанными причинами, снижается, а период колебаний толщины, проявившихся в первом проходе, увеличивается в соответствии с вели­ чиной суммарного обжатия.

Иногда эти возмущения к концу прокатки почти пол­ ностью исчезают и проявляются в готовой продукции весьма слабо (амплитуда их равна 1,0—1,5 мкм). Что­ бы исключить влияние указанных высокочастотных воз­ мущений п помех на качество работы регулятора, в его структуру вводится релейный элемент — узел выбора зоны нечувствительности, с помощью которого опреде-

284


ляются границы рабочей зоны системы автоматического регулирования.

Если отклонение толщины не превышает границзо­ ны нечувствительности, то регулятор не работает, и на­ оборот, превышение их приводит к его включению.

Таким образом, в состав регулятора толщины входят

следующие основные узлы:

 

 

1. Измеритель толщины — микрометр

с

постоянной

времени Тл.м.

 

 

2. Узел «транспортного запаздывания»

х=

3.Узел выбора «зоны нечувствительности». 'пр

4.Задающее устройство.

5.Усилитель электронный.

6.Блок управления шаговым двигателем.

7.Шаговый привод, движение которого описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений.

8.Узел обратной связи по перемещению шагового двигателя.

9.Гидравлическое нажимное устройство, движение которого можно описать дифференциальным уравне­ нием 1-го порядка. Постоянная времени Гг .

10.Безынерционный импульсный датчик.

Ниже приводится система дифференциальных и ал­ гебраических уравнений движения системы автоматиче­ ского регулирования толщины полосы.

Отклонения

толщины полосы Ah(t)

на выходе из

клети равно:

 

 

Ah(t)

=

kpP(t)+kzAh0(t);

(300)

ДА„.(0 = Д Л ( * - т ) ;

(301)

7 1 л

. м ^ ^ - +

АС/1 (0 = ^ м ( 0 ;

(302)

 

 

 

(303)

 

 

 

(304)

 

 

 

(305)

 

 

 

(306)

285


где

t0

— момент

выполнения

неравенства

 

\Ui\>Uo]

t\>t0

т о ж е ,

| L / ] | < I V 0 ;

 

 

 

 

 

U0

=

const > 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ns(1)=tfvsdt=\lfI^BHdt;

 

 

 

 

 

 

 

 

(307)

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—С при Ua > 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О при

£/8

=

0

 

 

 

 

 

 

(308)

 

 

 

С при (73 < О,

 

 

 

 

 

 

где С — const.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения

движения шагового привода:

 

 

hR

+

-77^1

(к,

к,

t8 . »4.0 ) =

^1ш.д

(0;

 

 

 

 

ас

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к%

+

" 4 'Фа ( ' l . к, к,

к,

0) =

^2ш(0;

 

 

 

 

at

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k R

+

4г$з

 

к,

к,

к,

6) =

^зш.д (0;

 

 

 

 

at

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к% +

at

 

 

»s.г'з. и. 0)

=

^4....д

(0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J ^at-l

+ MH

=

M

 

i2,

is, it, 9).

 

 

 

(309)

Угол поворота

золотника:

 

 

 

 

 

AS3(f)

=

$N(t);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ЗЮ)

Tr^M.+P(t)=k^a(t);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(311)

 

or

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&h(t) = kpP(t).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(312)

 

При составлении уравнений приняты следующие обо­

значения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д/г (г1) — отклонение

толщины

от заданной

на

выходе

 

 

 

 

стана;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ААМ — отклонение

толщины

в зоне измерения мик­

 

 

 

 

рометром;

 

 

 

 

 

 

 

 

А/г0 (t) — отклонение

толщины

полосы на

входе в

 

 

 

 

стан;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P(t)

— давление

в

цилиндрах гидравлического уст­

 

 

 

 

ройства;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т — в р е м я транспортного

запаздывания;

 

 

 

Ns

— перемещение

ротора

шагового

двигателя;

286