Toshkent davlat texnika universiteti xalqaro ilmiy-texnik anjuman

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
222
Рис.1
 
Функциональная схема СУЭП ВМ: 
1 – тянущий барабан; 2 – редуктор; 3- ЭД; 4 – преобразователь (усилитель 
мощности); 5– система регулирования параметров процесса волочения; 6 – 
система датчиков; 7 – система вспомогательных устройств 
АЭП ВМ должен обеспечить контроль и управление основными 
технологическими параметрами волочения: длина и диаметр проволоки, натяжение, 
число витков на тянущем барабане (рис.1). При этом необходимо согласовать 
работу дополнительного узла и основного рабочего механизма волочильной 
машины, а так же приемного механизма с учетом соблюдения всех 
технологических режимов процесса волочения. 
Роль усилителя мощности в системе управления АЭП ВМ выполняют 
тиристорные/транзисторные преобразователи. Датчики системы зависят от вида 
СУЭП ВМ: количество контролируемых координат, вид снимаемого сигнала, 
требование к точности. Построение АЭП ВМ обеспечивается контролем основных 
технологических параметров процесса волочения и управлением через натяжение 
проволоки на последующем тянущем барабане дополнительного блока: длины 
проволоки и диаметра, окружной и линейной скоростей и числа витков. 
Согласование скоростей барабанов и исключение перенатяжения выполняют 
петлеобразователи – (датчики натяжения), они дают возможность уменьшить 
чувствительность системы к упругости металла, а сигнал, получаемый с датчика 
натяжения, оценивает величины натяжения и позволяет системе оперативно 
управлять натяжением и идентифицировать другие параметры процесса волочения, 
которые недоступны прямому измерению.
Процесс намотки отволоченной проволоки на барабан приемника 
осуществляется устройствами с контактным и бесконтактным измерением радиуса 
намотки (прямой и косвенный способы).
Контактный способ не может обеспечить высокую точность измерений 
текущего радиуса намотки (эксцентриситет барабана), поэтому предпочтительными 
являются устройства, реализующие бесконтактные способы измерения радиуса 
(косвенная оценка отношения линейной скорости барабана к окружной, измерение 
радиуса барабана как длины наматываемой проволоки при повороте барабана на 
угол равный одному радиану). Состав устройства: импульсные датчики частоты 
вращения наматывающего вала. Длина намотанной проволоки определяется 
количеством импульсов напряжения на выходе датчика с достаточно высокой 
точностью измерения радиуса барабана и дополняется системой, позволяющей 
начать измерение с произвольной координаты.
Натяжение проволоки, как основная координата, определяет ее свойства [2]. 
Система регулирования натяжения реализуется на принципах косвенного и 
прямого регулирования. Автоматизация и оперативный контроль технологических 

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
223
режимов работы оборудования в общем случае реализуются системой управления 
двухдвигательным электроприводом ВМ с использованием двухконтурных систем 
подчиненного регулирования частоты вращения двигателя ВМ и приемника. 
Пропорционально-интегральные регуляторы (ПИ-регуляторы) позволяют во 
внутреннем контуре тока двигателя ВМ и приемника компенсировать 
инерционность силовой цепи и формировать переходный процесс в контуре тока с 
обеспечением более быстрого роста тока якоря при отсутствии перерегулирования 
с необходимым ограничением тока и скорости двигателей при перегрузках и 
колебаниях напряжения сети (выбор осуществляется из условия обеспечения 
минимальной статической ошибки по скорости ведущего двигателя ВМ). Двигатель 
приемника оснащен ПИ-регулятором скорости и натяжения проволоки. Управление 
ВМ осуществляется в функции сигнала, формируемого либо на выходе измерителя 
радиуса приемного барабана, либо в функции длины наматываемой проволоки. 
Работа устройства основана на способе управления плотностью намотки 
(Архимедова спираль) [3], формированием, в соответствии с законом 
регулирования, натяжения проволоки в функции сигнала разности фактического и 
теоретического радиусов намотки, поступающего через интегратор на вход 
задатчика натяжения. Сигналы оперативного контроля скорости намотки, длины 
проволоки, ее натяжения, показателя равномерности раскладки, радиуса барабана и 
числа витков поступают в управляющее устройство и обеспечивают выдачу 
текущей информации о ходе технологического процесса и формируют команду на 
автоматический останов при достижении заданных параметров (длина проволоки и 
радиус барабана). 
При выборе варианта построения системы управления процессом волочения 
[4,5] необходимо учитывать динамические характеристики объекта управления и 
контура регулирования натяжения к контуру регулирования плотности намотки; 
регулирование 
натяжения, 
снижение 
чувствительности 
динамических 
характеристик к естественной инерции барабана и статического момента 
приводного двигателя; выполнить построение системы на уровне контура 
управления изменением диаметра проволоки, что объясняется высокими 
требованиями к точности измерения линейных параметров движущейся проволоки, 
радиуса намотки, натяжения и частоты вращения барабана, необходимостью 
применения для контроля процесса намотки проволоки датчиков; в случае 
установки малоходового датчика натяжения в условиях параметрических и 
внешних возмущений использовать реверсивные преобразователи для питания 
приводных двигателей и обеспечение необходимого быстродействия и точности 
регулирования во всех режимах работы.
Проведенный анализ позволил сделать вывод о том, что правильно 
выбранный вариант САУ ЭП позволит повысить эксплуатационные характеристики 
ВМ на 10% по сравнению с имеющимися, а качество готовой продукции и 
эксплуатационные параметры отволоченной проволоки останутся на прежнем 
уровне. При этом будет достигнута существенная экономия меди за счет 
уменьшения числа аварийных остановов, сокращение заправочных концов и как 
следствие внедрение программы ресурсо- и энергосбережения в основное 
производство . 

Download 9,23 Mb.