DE1763410A1

DE1763410A1 - Anordnung zur Regelung der Walzgeschwindigkeit bei Draht- oder Bandwalzwerken

Info

Publication number: DE1763410A1
Application number: DE19681763410
Authority: DE
Inventors: Sture Andersson; Arthur Berg
Original assignee: ASEA AB; Allmanna Svenska Elektriska AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1967-05-26
Filing date: 1968-05-22
Publication date: 1971-09-02
Also published as: SE314733B; US3583186A; GB1217273A; DE1763410B2

Description

Anordnung zur !Regelung der Wal»geschwindigkeit bei Draht- oder Bandwalzwerken

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung der Walzgesohwindigkeit bei Draht- oder Bandwalzwerken mit mindestens zwei Walzenpaaren, bei der dem Antrieb jedes Walzenpaares ein Verstärker für die Drehzahlregelung zugeordnet ist.

Bein kontinuierlichen Walzen von Drähten oder Bändern mit mehre- I . · ■· -I ■■■'■■■■■

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ren aufeinander folgenden Walzenpaaten wird die Geschwindigkeit der Walzenpjaare meist so geregelt, dad die Höhe der Walzgut-' schleife zwLsehen zwei Walzenpaaren;gemessen, diese in ein Mefiel gn al umgewandelt und mit diesem die Geschwindigkeit der Antriebe jedes Walz·: lpaares oder einiger davon so geregelt wird, dal dl· Höh· der So lleifβ in gewünschten Grenzen bleibt. Solche Begelanordnungen genügen nicht mehr bei den heute üblichen hohen WaIzgeeohwindig :eiten. Man ist gezwungen, but Regelung der Drehaahlen der Antrieb » der Walzenpaare Verstärker alt Traneistoren zu benuteen. Dabii entstehen aber Schwierigkeiten, unter andere« let

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.«· eohwer, leinen gemeinsamen Hullpttjikt der eineeinen Signale für Al« V*rstärfcer tu erreloh»n# . ■ ■ - ^: \- :

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Die Brfindung betrifft ein· lösung dieser Schwierigkeiten und ist dadurch gekennzeichnet, daft die Ausgangesignale von sw* Walaenpaaren angeordneten Meflorganen fttr die Messung der Söhleife einem summierenden Verstärker eugeführt werden,

sseite an den Dreheahlveretärker ein·· in der Wal olgenden oder vorangehenden Walaenpaares und an di· de· liwiBitrenden Verstärkers eine· nachfolgende

den KMorganes geschaltet ist. Sine solche Anordnung

ie Bohle if enregelung unter Anwendung von men»· iten Boiaaifenlagegebern auch bei hohen Valzgeeohwind4g*el •nd

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r »ohleifenlagefehler TeranlaBt dabei ei»»

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der ganaen nachfolgenden bzw* vorangeheiid ietorisierte Segler- und DrehaahlelgnalTer»

bei diei er Anordnung verwendet werden.

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erwUneoJ t,- bei solohen Anordnungen in einfacher relatite geeohwindigkeitsdifferena swlsehen dan Antrieben der Waisenpaare oder eilne gewisse me Spannung des WalEgutes zwischen die··» einstellen bu können. Irimtm bei solchen Anordnungen ist, daß man dieselbe mechanische Spannung awischen zwei benachbarten Wa^zenpaaren beibehalt·^ auoh wenn di· !drehzahl fttr ein vorangehendes oder nachfolgend Welsenpaar geändert wird» Wenn man Potentiometer benutzt, mit,,_ denen di« verschiedenen Walsgesohwindidkeiten individuell

stellt werden» die an einem Verstärker _;mit einer gewissen ang««oiao|is«n sind, und hierbei eine Einstellung tuftei ~ «tta B«|behaiten d*r meohanisohen Spannung iwieoli·!! _{; e},__„ad«n Waisenpaaren auch di· Übrigen Potentiometer u»geti werden. 109838/0394

BAD ORIGINAL -3-

Durch eine besondere Ausftihrungsform der Erfindung ist diese Schwierigkeit vermieden. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dad summierende Verstärker in Kaskade geschaltet und an der Eingangsseite mit Potentiometern zur Einstellung einer gewünschten relativen öeschwindigkeitedifferenz versehen sind. Das Ausgangesignal wird angeschlossenen Drehzahlverstärkern und in der Kaskadenrichtung nachfolgenden summierenden Verstärkern zugeführt* Sine Änderung der Drehzahl mittels Potentiometerumstellung eines Verstärkers und somit eines Antriebes veranlaßt eine Dreheahländerung auch der übrigen Antriebe, so daß die mechanisch· Spannung zwischen benachbarten Walzenpaaren ohne Umstellung der übrigen Potentiometer beibehalten wird. Dies bedeutet, dafl die Anordnung leicht zu bedienen und betriebssicher 1st.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der Zeichnung zeigen:

Fig· 1 «in Schaltechema einer Antriebs- und Regelanordnung für ein Drahtwalzwerk, Fig. 2 ein Schaltschema für ein Bandwalzwerk und Fig. 3 ein Schaltschema nach Fig. 2 mit einem Nachfolge-Regelsystem für einen Plastikkalander.

In Flg. 1 ist ein kontinuierlich arbeitendes Walzwerk mit fünf Walzenpaaren 1 bis 5 dargestellt, dessen Walzrichtung durch einen Pfeil A gekennzeichnet ist. Jedes Walzenpaar, das mit oder ohne Sttitzwalsen ausgebildet sein kann, wird von einem Motor (M) 11, 12, 13t H bzw. 15 angetrieben, der seinen Ankeretrom über einen Thyrl-

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stör 16 erhält. In der Fig. 1 ist nur der Thyristor für den Motor 11 gezeigt. An den Steuerkreis des Thyristors ist ein proportional· integrierender Verstärker 17 geschaltet, dessen Eingangsseite U.a. • ein Srehzahlsignal von einem Tachometergenerator (TG) 1b zugeführt wird.

Von einem integrierenden Verstärker 20, dem bei 19 ein Signal zugeführt wird, erhält man ein anfangs mit der Zeit steigendes Referenzsignal 19» das dann in ein zeitlich konstantes übergeht.

Ein gewisser Teil der Leitspannung U, hier oC ι · U» wird der Eingangsseite des proportional-integrierenden Traneietorverstärkere zugeführt. cL ₁ Wird über ein« Potentiometer 21 eingestellt, und bei den Antrieben der übrigen Valzenpaare wird die entsprechende gewünschte Referenz o£ ₂ * ^» <X % * ^ ^und o( c · 1 eingestellt. Sin gewünschter Teil der LeitspannungU, die Referenz der Drehzahlregelung, ist in Fig. 1 links schematisch mit 22 bezeichnet.

fe Durch ein besonderes Organ 23» 24, 25, 26 an den Motoren wird eine bestimmte Voreilung eingestellt, die einen 1-2 % schnelleren lauf ergibt, um den Drehzahlabfall bei der ersten Zufuhr dee Walzgutes zu kompensieren, wobei der Vorlauf weggeschaltet wird, wenn das Walzgut das betreffende Walzenpaar erreicht, d.h. die Drehzahl sinkt auf einen normalen Wert.

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Zwischen jede« Walzenpaar oder zwischen einigen ron diesen sind _ Hfßorgane 28 "bis 31 für die liege der Sohltife angeordnet* Sie könntn aus einem rotierenden Spiegel oder Schlitz und einer Photoselle alt eine« schmalen Bliokfeld bestehen. Bs wird dabei sin dsr Lage der Schleift entsprechender !«puls erzeugt, der einen Stromrichter oder eine Kippschaltung steuern kann, und «an erhält ein Aussignal, das der Lage der Schleife entspricht. Bins solche Torrichtung ist in Pig. 1 ait 28 bezelohnet. Die lage der Sohleife kann auch mit eint« Arm alt einer Kontaktrolle gemessen und so sin Potentiometer oder ein induktiver Geber gesteuert werden. MeS-organe der letztgenannten Art aa Walsgut sind in Pig. 1 mit 29 und 30 bzw. 31 bezeichnet. In Pig. 1 sind dieselben Organe der Deutlichkeit halber in der unteren Hälfte der Figur wiederholt.

Das Ausgarigisignal von den Meflorganen 28-31 wird je einem eummieiärker 36, 37i in der Regsjl einem nicht die Vorzeiohen

proportionalen Verstärker zugeführt, eventuell zusam-Signal von eine« Naohfolge-Einstellorgan 32, 33» 34,

manuelle Regelung der $ohleifenhöhe vorgesehen ist. er 36, 37 usw. sind an den Antrieb des nachfolgenden henden Walzenpaares geschaltet. Die verschiebbaren den Potentiometern 21 usw. sind mit den beweglichen

renden Vers umkehrenden men mit den das für ein Die Verstärk oder vorang Kontakte au

Kontakten βj nee anderen Potentiometers 38, 39 usw. gekuppelt, woduroh tine 1 oordinierung der Refeipesignale bei 21 und der Signale ▼o» Tsrstärler 36, 37 usw. erhalten Wird.

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L Di· Auegangeeelte des Verstärkers 36, 37 usw, let auch an di· ,'. .._: lingangeaeite dee nachfolgenden (voll· Linien) oder vorangehenden 'jk''( (gestrichelte Linien) Verstärkers geschaltet. Mittels dtr Sohalter 41» 42» 43 bsw· 44, 45» 46 und 47 kann eine Umschaltung von Vorwärmeregelung, d.h. Rechtelage 40-43 und Linkslage 44-47» auf Bückwärteregeiung, d.h. Linkelage für 40-43 und Rechtslage für 44*47 torgsnommsn werden.

DIt Anordnung wirkt wie folgtι

laoh Einführung dee Walzgute in das Walzwerk erfolgt das Waisen alt normaler Geschwindigkeit, und nan ist beetrebt, die Bchleif

höhe zwischen den Walzenpaaren auf einem gewissen Wert zu haltsi». Die Regelanordnung ist auf Vorwärtsregelung eingestellt (Schalt< 40-47 in der Lage gemäß Fig. 1). Die Drehzahlen der Antriebemotoren 11 bis 19 der Walzenpaare werden auf einem gewissen Wert gehalten} die Drehzahlen der Motoren sind verschieden, sie nimm von Motor zu Mptor zu. Die Drehzahl wird für jeden Motor mit et tem Referenzgerät 21 eingestellt. Mit Hilfe der Tachometergenerator>n (TG) 18 werden die Geschwindigkeiten der Motoren auf einen ge-, wünschten Wert geregelt. Wenn die Schleifenhöhe z.B. zwischen den Paaren 1 und 2 plötzlich erhöht wird, so gibt das Meßorgan 28 ein* entsprechend geändertes Eingangssignal an das Gerät 36 und somit sin dazu proportionales Ausgangssignal, das dem Potentiometer 39

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im nachfolgenden Walzenpaar 2 und auch der Eingangeseite des VsSr etärkere 37 zugeführt wird, dessen Ausgangssignal gemäß dem Ausgangeeignal vom Meßgerät 26 eowie dem Ausgangsslgnal von den übrigen nachfolgenden Verstärkern geändert wird.

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OftlQINAL

Ein geändertes Ausgangssignal vom Meßgerät 29 beeinflußt dabei nicht den Verstärker 36, doch dagegen die nachfolgenden. Das Ausgangssignal vom Verstärker 36 wird direkt nur dem Potentiometer 39 zugeführt, nicht dem Potentiometer 38 des Walzenpaares 1. Wenn die das Walzwerk bedienende Person feststellt, daß eine Schleife zu sehr zu- oder abnimmt, kann sie am NachSige-Einstellungsorgan der betreffenden Schleife (32-35) die Höhe der Schleife ändern, dieses Signal wird dann dieselbe Wirkung haben wie die Signale von den Meßgeräten 28-31. Es ist zu beachten, daß das Eingangssignal der Drehzahlverstärker eine Summierung (Summe oder Differenz) des Referenzsignals, Schleifenlagesignals und Drehzahlsignals ist, ein Bedarf nach einer festen Nullreferenz liegt bei dem transistorisierten Verstärker 17 usw. nicht vor.

Fig. 2 zeigt eine entsprechende Anlage für das Bandwalzen mit vier Walzenpaaren 1, 2, 3 und 4 mit Arbeite- und Stützwalzen, bei denen entweder die Stützwalzen oder die Arbeitswalzen angetrieben sind* Schleifengeber 28, 29_f 30 sind zvrischen den verschiedenen Walzenpaaren angebracht und summierendete Verstärker wie auch Nachfolgeeinstellorgane 32, 33» 34 sind in derselben Weise wie in Fig. 1 angeordnet. Leitpaare 49, 50, 51 und 52 führen zu den betreffenden Motoren 11-15 (nicht gezeigt). Die Leitspannung U wird über den integrierenden Verstärker 20 erhalten. Wenn beispielsweise ein heißes, d.h. glühendes Walzgut das erste Walzenpaar erreicht hat, wird es mit einer niedrigen Geschwindigkeit gewalzt, die, sobald das Walzgut die nicht gezeigte Haspel erreicht hat, dadurch erhöht wird, daß die Leitspannungen vom Gerät 20 vergrößert werden.

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Am Anfang wird ζ.B. mit 70 it der maximalen Walzgesohwindigkeit .gewalzt, d.h. solange die Temperatur des Guts hoch let, und wenn diese Temperatur zu sinken begonnen hat, mit einer höheren Geschwindigkeit-, wobei die beim Walzen entwickelte Wärme ganz oder teilweise die niedrigere Eigenwärme des Guts kompensiert· Zoom-Walzen kann durch Umschalten des Schalters 53 In die obere Lage erreicht werden.

Die Anordnung nach Fig. 2 wirkt im Prinzip in derselben Welse, wie es in Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben ist.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 wird eine Bahn 101 aus Plastik, die aber auch aus Papier oder Metall sein kann, zwischen mehrere Walzen oder Walzenpaare n-3, n-2, n-1, n, n+1, n+2 und n+3 eingeführt. Signale von Schleifenlagegebern, einem zwischen jedem Walzenpaar, werden je einem summierenden Verstärker 102 bis 107 zugeführt, siehe die gestrichelten Linien in der Figur. Ein Walzenpaar bildet das leitende Walzenpaar, hier n, und die Verstärker in der Bahnrichtung nach dem leitenden Walzenpaar 105, 106, 107 werden in der Vorwärts-Richtung in Kaskade und die Verstärker 102 bis 104 in der Rückwärts-Richtung in Kaskade geschaltet. Die Ausgangsseite jedes Verstärkers ist an einem gewöhnlichen Drehzahlverstärker für die Steuerung eines Thyristors o.dgl. für den betreffenden Antrieb angeschlossen. Ein solcher Drehzahlverstärker 108 ist am Walzenpaar n+1 (Proportional-integrierend) gezeigt, die übrigen Drehzahlverstärker sind nioht eingezeichnet, sind aber bei Un-3, Un-2, Un-1, Un, Un+1, Un+2 und Un+3 angeschlossen.

109836/0394 ~⁹~

An der Eingangsseite eines jeden Verstärkers 102 bis 107 sind Potentiometer R ,, R ., R^, _o und R,,,, angeschlossen, die einen

Lk^mmj Xl™" ι Σ\.~τ<Ζ. Xl"τ* ,P

gewissen Teil ⁰^_n* bis o( _n+ ■* einer Leitspannung U einem Verstärker 109 entnehmen. Die Spannung eines jeden Drehzahlverstärkers wird somit bei U_n+3 und U- = U_n (1- ⁰^_n-1) · (¹~^_n_2^ *

und bei D_n+3 = U_n+2

Die relative Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Walze (n+2) und dem Walzpaa? (n+3) wird z.B.

* o( n+3

^Un₊2 ^Un₊2

Die mechanische Spannung des Walzgutes zwischen den Walzenpaaren n+2 und n+3 ist also nur abhängig von der Potentiometereinstellung

.,, nicht von den übrigen Potentiometern. Wird also beispielsweise n+1 geändert, so ändert dies nicht die mechanische Spannung zwischen den obengenannten Walzenpaaren. Die mechanische Spannung wird außerdem wie ersichtlich direkt proportional der Potentiometereinstellung. Man kann somit mit einem einzigen Potentiometer die Einstellung der mechanischen Spannung oder der Geschwindigkeit adifferenz zwischen zwei benachbarten Walzenpaaren bzw. Walzen! umstellen. Die Geschwindigkeit der Bahn kann dagegen leicht am Potentiometer am Gerät 109 umgestellt werden.

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BAD ORIGINAL

Wie auch aus Pig. 3 hervorgeht, kann die Nachfolgeregelung vorwärts- oder rückwärts wirkend zu beiden Seiten eines ausgewählten leitenden Walzenpaares durch Kaskadenschaltung der Verstärkereinheit mit Eingängen mit umgekehrten oder nicht umgekehrten Vorzeichen ausgeführt werden.

Der Erfindungsgegenstand kann in vielerlei Arten im Rahmen der Patentansprüche variiert werden.

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ORlGfNAL INSPECTED

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Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Regelung der Walzgeschwindigkeit bei Draht- oder Bandwalzwerken mit mindestens zwei' Walzenpaaren mit je einem Antrieb und einem Verstärker für die Drehzahlregelung des Antriebes, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale von zwischen den Walzenpaaren angeordneten Meßorganen (28-31) für die Messung der Walzgutschleife einem summierenden Verstärker (36, 37) zugeführt werden, dessen Ausgangsseite an den Drehzahlverstärker (16) eines in der Walzrichtung nachfolgenden oder vorangehenden Walzenpaares_ (1 bis 5) und an die Eingangsseite des summierenden Verstärkers eines nachfolgenden bzw. vorangehenden Meßorganes (28-31) geschaltet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Eingangsseite der summierenden Verstärker (36, 37) Schalter (44 bis 47) zum Umschalten von Vorwärts- auf Rückwärtsregelung im Verhältnis zur Walzrichtung angeschaltet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der summierende Verstärker ein proportionaler Verstärker ist.

4· Anordnung nach einem oder einigen der vorangehenden Ansprüche, für Draht- oder Bandwalzwerke, Papiermaschinen, Plastikkalander u.dgl. mit mindestens zwei Walzenpaaren mit je einem Antrieb mit Verstärker für die Drehzahlregelung, wobei zwischen den Walzen-

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•tog, d«f«n Ausginge·

wird, daduroh gekennzeichnet, daB die summierenden Teretärker bie 10?) in

: signal· angesohloeeenen »whisiaar«retärkern (108) wnd |λ der ^ Kaskadenriohtung

9* Anordnung für Valewerke, fepieraaeohinen o.dgl. mit »ehrerem Valienpaaren naoh Anepruoh 4, dadurch gekennjseiohnet, «al

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