Мастерская по наладке электроприводов
Регулятор толщины полосы
Система автоматического регулирования толщины полосы в функции непосредственно замеренного параметра (прямой способ измерения размера) имеет ряд недостатков. Измерение толщины полосы в процессе работы стана происходит на некотором расстоянии от оси валков.

Кроме того, измеритель толщины обладает инерционностью, так как время, в течение которого микрометр способен зарегистрировать действительное отклонение толщины, колеблется в пределах 0,3-1 сек. Таким образом, информация о характере изменения размера полосы поступает в схему управления исполнительным органом (нажимным (устройством) прокатного стана с опозданием.

Это служит причиной ухудшения качества работы системы автоматического регулирования. В связи с этим большой практический интерес представляет система автоматического регулирования толщины полосы в функции давления металла па валки, которое вызывает сжатие валков, нажимных винтов и растяжение станины. Это явление приводит к изменению раствора валков на величину, пропорциональную нагрузке стана. Пусть первоначальный раствор валков равен SQ.

При входе полосы в стан зазор увеличивается и раствор валков становится равным S. Определение коэффициента упругости стана к производится экспериментально. Для этого перед прокаткой валки прижимаются один к другому с небольшим усилием, достаточным для того, чтобы выбрать зазоры, не вызывая упругой деформации клети. При таком положении валков прокатываются полосы различной толщины и ширины.

Так как начальный зазор между валками до прокатки SQ был равен нулю, то величина упругой деформации деталей рабочей клети будет равна толщине полосы h после прокатки. При этих же условиях замеряется усилие на валках. Для уточнения принципа работы системы автоматического регулирования толщины полосы в функции давления металла на валки. Из следует, что возможны два способа построения регулятора толщины полосы в листовых станах.

При корректировании размера полосы изменением раствора валков необходимо соблюдать условие, согласно которому сумма величин, замеренных соответствующими приборами в период работы стана, должна быть равна заданному значению толщины к. Возможен второй случай, при котором величина S сохраняется неизменной, а давление металла на валки Р автоматически поддерживается постоянным. Очевидно, что и в этом случае размер полосы будет сохранен. Второй способ нашел применение лишь в станах холодной прокатки. На станах этого типа величину Р удается автоматически поддерживать постоянной путем изменения натяжения полосы.

Для этой цели служит делитель напряжения, с помощью которого изменяется коэффициент обратной связи по перемещению ШД. Задающее устройство. В качестве измерительного органа системы автоматического регулирования толщины полосы используется изотопный микрометр ЦЛА, установленный на выходе из клети. При отклонении толщины на выходе моста (появится напряжение, пропорциональное отклонению толщины. Для установки толщины принята десятичная система счисления.

Схема собрана в виде .потенциометра, эквивалентное сопротивление которого не зависит от положения переключателей. С движка переключателя третьего знака снимается напряжение, пропорциональное набранной толщине. Первые два переключателя имеют по две секции. Между движками двух секций независимо от положения переключателя включены. Декадный потенциометр два сопротивления переключаемой декады и полное сопротивление последующей декады.

Нетрудно показать, что эквивалентное сопротивление, включенное между двумя движками, остается постоянным и не зависящим от положения переключателя. Выходное (напряжение, снимаемое с движка третьего переключателя равно: Питание задающего устройства осуществляется переменным током 50 гц, 12 в. Фазочувствительный каскад собран по мостовой схеме. В плечи моста включены сопротивления нагрузки, полупроводник и вторичные обмотки и выходного трансформатора усилителя.

В диагональ моста включена вторичная обмотка трансформатора питания. При отсутствии напряжения на входе в обоих сопротивлениях нагрузки одновременно протекают токи, имеющие форму полуволн синусоиды с частотой 50 гц. Величина этих токов определяется напряжением питания. Разность токов в сопротивлениях нагрузки близка к нулю. Для фазочувствительного усилителя угол сдвига фаз между для одного плеча равен нулю, а для другого -180°.

Тогда ток, протекающий в сопротивлении первого плеча, определяется суммой напряжения питания и напряжения сигнала ток, протекающий в сопротивлении второго плеча, - разностью этих напряжений. В результате на выходе схемы появится пульсирующее напряжение пропорциональное напряжению входного сигнала. При опрокидывании фазы напряжения сигнала ток в сопротивлении нагрузки первого плеча определяется разностью напряжений, а в сопротивлении суммой этих напряжений. В результате полярность выходного напряжения изменится на обратную.

Схема сравнения и расширения зоны нечувствительности собрана на трех полупроводниковых триодах и имеет три входа и два выхода. Все триоды включены по схеме эмиттерных повторителей и в исходном состоянии закрыты. При подаче отрицательного напряжения на Вход открывается триод На Выход появится отрицательное напряжение, с помощью которого запускается схемка формирования управляющих импульсов ШД.

По мере перемещения ШД растет отрицательное напряжение обратной связи, поступающее на Вход триод открывается, и отрицательное напряжение уменьшается. Когда напряжение обратной связи.c станет равным входному напряжению то напряжение на Выход станет равным 0, а на Выход положительным и по величине равным. При этом ШД останавливается. В случае подачи отрицательного напряжения на Вход новое перемещение ШД возможно лишь при условии, что на Вход или

Вход будет подано отрицательное напряжение, по абсолютной величине большее напряжения обратной связи. Действительно, выходное напряжение данной схемы всегда равно алгебраической разности, а запуск схемы формирования управляющих импульсов осуществляется только отрицательным напряжением. Следовательно, в состоянии, когда, схема нечувствительна к отрицательным входным напряжениям, что свидетельствует о расширении зоны нечувствительности по мере перемещения ШД. Аналогично работает схема при подаче отрицательного пульсирующего напряжения на Вход.

В зависимости от знака отклонения толщины отрицательное напряжение выхода схемы сравнения поступает на Вход 1 или Вход 2. В результате, появляются импульсы соответственно на Выход 1 или Выход 2. Питание схемы формирования управляющих импульсов осуществляется от отдельного источника постоянного напряжения. Преобразователь кода в напряжение предназначен для перевода цифрового кода счетчика (числа шагов ШД за данный цикл) в эквивалентное напряжение: Последовательно с ключами включены шесть сопротивлений по одному на каждый разряд.

Каждое последующее сопротивление в 2 раза меньше предыдущего, соответственно и токи, .протекающие .в каждом последующем сопротивлении, в 2 раза больше, чем в предыдущем. В зависимости от положения ключей суммарный ток в сопротивлении нагрузки пропорционален числу, набираемому этими ключами. Величина выходного напряжения такого преобразователя определяется формулой.

В качестве ключевого элемента в этой схеме используется двухпозиционный ключ на полупроводниковых триодах. Время транспортного запаздывания определяется расстоянием между клетью .и микрометром, а также скоростью прокатки. В рассматриваемой системе на валу двигателя клети установлен индукционный датчик импульсов. Каждому импульсу соответствует перемещение ленты. Частота следования импульсов определяется скоростью прокатки.

Для отсчета транспортного запаздывания достаточно сосчитать на двоичном счетчике N=L/AL. Этот счетчик состоит из пяти ячеек. Запуск триггеров осуществляется положительными импульсами через коллекторные цепи. На первый триггер пусковой импульс поступает через формирователь с индукционного датчика. После отсчета нужного количества импульсов срабатывает схема совпадения, с которой через формирователь выдается импульс на сброс показаний счетчика.

Импульсы на сброс показаний счетчика при отсутствии сигнала отклонения толщины (шаговый двигатель стоит) поступают непрерывно с частотой. Опыт промышленной эксплуатации рассмотренной выше дискретной системы привода показал ее высокую надежность. Так за год эксплуатации на двадцативалковом стане 400 не было ни одного отказа в работе. Кроме того, 60-65% ленты толщиной 0,1 мм прокатывается с отклонением не более ±4 мк.


Спонсор публикации:
©2009-2012 - Права защищены
Укажите ссылку на источник при копировании информации