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

Опуская ряд промежуточных математических опера­ ций, можно получить, что ошибка при регулировании бу­ дет равна:

Степень уменьшения разнотолщинности по сравнению с нерегулируемым процессом может быть определена по отношению

лению имеет ограничение по точности. Ошибка регули­ рования, пропорциональная величине возмущения, опре­ деляется соотношением жесткости валков Мв и поло­ сы Мц.

На основании проведенного анализа разработана схе­ ма двухконтурного регулятора толщины полосы, которая внедрена на стане 400. САРТ этого стана (рис. 153) имеет два контура регулирования. Значительная часть отклонения толщины полосы Ah от заданной устраняет­ ся с помощью гидравлических цилиндров, действующих на подушки опорных валков по сигналам от месдозы, установленной под нажимным винтом.

На стане имеется электромеханическое нажимное устройство обычной конструкции, с помощью которого

и усилия распорных цилиндров Рр.

Процесс обжатия металла в валках начинается при заданных значениях раствора валков и давления в гид­ равлических цилиндрах. Заданная величина усилия Р 2 0 подается в запоминающее устройство или записывается

302

с помощью этого устройства после того, как оператор убедится в правильности выбора размера полосы. Фак­ тическое усилие Ps, действующее иа месдозу, сравнива­ ется с заданным Р 2 0 и с помощью распорных цилиндров поддерживается в процессе прокатки на постоянном

уровне. Остаточное отклонение толщины полосы от за­ данного значения устраняется дополнительным контуром регулирования, на вход которого подается сигнал от мик­ рометра, вызывающий дополнительное изменение усилия цилиндров. В необходимых случаях (при полном исполь­ зовании усилия распорных цилиндров) дополнительный контур регулирования может вызывать изменение рас­ твора валков с помощью электромеханического нажим­ ного устройства. Выбор способа корректирования оста­ точного отклонения толщины полосы определяется конструктивными особенностями стана и свойствами прокатываемой полосы. В САРТ имеется счетное устрой­ ство,, блок задержки, импульсные датчики, с помощью которых согласуется работа дополнительного контура регулирования со скоростью прокатки полосы. САРТ обеспечивает получение полосы с малыми колебаниями

3Q3

толщины. Отклонение толщины на 95% длины полосы не превышает 2% . Прокатка полосы с малыми отклоне­ ниями по толщине достигается благодаря использо­ ванию:

а) принципа измерения отклонения толщины полосы непосредственно в зоне деформаций и подаче управляю­ щего сигнала на шаговый двигатель без запаздывания; б) специального дискретного привода с шаговыми двигателями, позволяющими осуществлять точное изме­ нение настройки регулятора давления со скоростью до

500 шаг/с; в) гидравлической системы с регулятором давления

оригинальной конструкции, отличающейся высокой точ­ ностью, быстродействием п стабильностью характери­ стик.

При разработке регулятора давления за основу его конструкции приняли напорный клапан прямого дейст­ вия специального исполнения, работающий в режиме пе­ реливного клапана. Давление регулируется в пределах 50—320 кгс/см2 путем изменения сжатия пружины, на­ гружающей регулирующий орган регулятора, па необхо­ димую величину шаговым двигателем через механиче­ скую передачу. Конструкция регулятора предусматрива­ ет исключение влияния реакции струи иа расходную характеристику и максимальное снижение сил трения, ухудшающих чувствительность и создающих гистерезис статической настроечной характеристики. Разработан­ ный регулятор давления имеет практически линейную настроечную характеристику (зависимость давления от

изменении расхода в диапазоне 0,5—16 л/мин не превы­

304

посты) необходимо иметь обратную связь по давлению, причем качество регулирования в этом случае опреде­ ляется точностью датчика давления и чувствительностью сервоклапана. Рабочая точка сервоклапана может сме­ щаться; для компенсации смещения необходимы специ­ альные корректирующие устройства. Применение пере­ ливного клапана устраняет необходимость в обратной связи по давлению и в корректировке рабочей точки, так как давление всегда соответствует угловому положению шагового двигателя и воспроизводится с высокой точ­ ностью.

Другим важным преимуществом регулятора перед сервоклапанами является его нечувствительность к за­ грязнениям.

Отмеченные преимущества регулятора давления соз­ дают предпосылки для широкого его применения в си­ стемах автоматического регулирования металлургиче­ ских машин.

2. УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ САРТ

Составим уравнения движения системы косвенного регулирования толщины полосы (по давлению).

В канал косвенного регулирования входят следующие основные узлы:

1)измеритель давления — месдоза с постоянной вре­ мени Гм.с;

2)узел выбора «зоны нечувствительности»;

3)задающее устройство;

4)усилители;

5)блок управления шаговым двигателем;

6)шаговый привод, движение которого описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений;

7)гидравлическое нажимное устройство, движение которого можно описать дифференциальным уравнением 1-го порядка. Постоянная времени звена Тт.

Ниже приводится система дифференциальных и ал­ гебраических уравнений системы автоматического регу­ лирования давления. При составлении уравнений дви­ жения приняты следующие обозначения:

Up — напряжение, пропорциональное действую­ щему давлению Ps;

му значению суммарного давления Р 2 0 ;