Устройство для автоматического регулирования межвалкового зазора при прокатке полос

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖВАЛКОВОГО ЗАЗОРА ПРИ ПРОКАТКЕ ПОЛОС, содержащее импульсный датчик скорости прокатки , датчик наличия металла в валках клети и первый электронный ключ, причем выходы датчика наличия металла и импульсного датчика скорости соединены соответственно с первым -и вторым входами первого ключа , о тл-ич ающе е с я тем, что, с целью повышения точности размеров полосы по ширине за счет обеспечения точности контроля и регулирования межвалкового зазора, оно дополнительно содержит измеритель составляющей усилия прокатки соответственно левого и правого нажимных винтов , измеритель ширины полосы, три преобразователя аналог-код, блок вы-числения , два магнитных запоминающих блока, второй и третий электронные ключи, первый преобразователь обратного кода, первый и второй сумматоры , системы регулирования положения левого и правого нажимных винтов , элемент задержки, мультивибратор два элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, причем выход измерителя составляющей усилия прокатки левого нажимного винта соединен с входом первого преобразователя аналог-код, выход измерителя составляющей усидия прокатки правого Нажимного винта соединен с входом второго преобразователя аналог-код , выход измерителя ширины полосы соединен с входом третьего преобразователя аналог-код,выходы первого, второго и третьего преобразователей аналог-код соединены-соответственно с первым, вторым и третьим входами блока вычисления, выход первого электронного ключа соединен с четвертым входом блока вычисления , первый выход блока вычисления соединен с первым входом первого магнитного запоминаюшего блока и с первым входом второго электронного ключа, выход второго электронного ключа соединен с первым входом первого преобразователя обратного кода. сл ;И с первым входом первого сумматора, выход первого магнитного запоминаю- (Z щего блока соединен с вторым входом первого преобразователя обратного кода, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй выход блока вычисления соединен с первым входом второго магнитного запоминающего блока и с первым входом третьего электронного ключа, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора и о; вторым входом второго сумматора, выход второго магнитного запоминающего блока соединен с третьим входом первого сумматора, выходы первооо го и второго сумматоров соединены . соответственно с входами системы регулирования положения правого нажимного винта и системы регулирования положения левогонажимного винта, вход элемента задержки и первый вход элемента ИЛИ-НЕ соединены е внешним источником сигнала Авария., выход элемента-задержки соединен с первым входом мультивибратора, выход которого соединен с пятым входом блока вычисления, первым входом первого элемента И и вторыги входом

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО(ИХ

РЕСПУБЛИН

З(51) В 21 В 37 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3355109/22-02 (22) 19.11.81 (46) 30.03.83. Бюл. Р 12 (72) P.Ë.Èàòàëoâ и В.М.Смирнов (71) Центральное проектно-конструкторское бюро по системам автоматизации производства (53) 621.771.503.51(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 596311, кл. G 05 D 5/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 528973, кл. В 21 В 37/00, 1973. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ABTONATHЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖВАЛКОВОГО

ЗАЗОРА ПРИ ПРОКАТКЕ ПОЛОС, содержащее импульсный датчик скорости прокатки, датчик наличия металла в валках клети и первый электронный ключ, причем выходы датчика наличия металла и импульсного датчика скорости соединены соответственно с первым и вторым входами первого ключа, о т л.и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности размеров полосы по ширине за счет обеспечения точности контроля и регулирования межвалкового зазора, оно дополнительно содержит измеритель составляющей усилия прокатки соответственно левого и правого нажимных винтов, измеритель ширины полосы, три преобразователя аналог-код, блок вы-. числения, два магнитных запоминающих блока, второй и третий электронные ключи, первый преобразователь обратного кода, первый и второй сумматоры, системы регулирования положения левого и правого нажимных винтов, элемент задержки, мультивибратор два элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, причем выход измерителя составляющей усилия прокатки левого нажимного винта соединен с входом первого преобразователя аналог-код выход измерителя составляющей усилия прокатки

„„SU„„1007773 А правого нажимного винта соединей с входом второго преобразователя аналог-код, выход измерителя ширины полосы соединен с входом третьего преобразователя аналог-код, выходы первого, второго и третьего преобразователей аналог-код соединены соответственно с первым, вторьца и третьим входами. блока вычисления, выход первого электронного ключа соединен с четвертым входом блока вычисления, первый выход блока вычисления соединен с первым. входом первого магнитного запоминакнпего блока и с первым входом второго электронного ключа, выход второго электронного ключа соединен с первым входом пер- @

C вого преобразователя обратного кода.

)и с .первым входом первого сумматора, выход первого магнитного запоминающего блока соединен с вторым входом С первого преобразователя обратного кода, выход которого соединен с. первым входом второго сумматора, второй выход блока вычисления соединен с первым входом второго магнитного запоминающего блока и с первым входом третьего электронного ключа, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора и е вторым входом второго сумматора, выход второго магнитного запоминающего блока соединен с третьим входом первого сумматора, выходы первого и второго сумматоров соединены соответственно с входами системы регулирования положения правого нажимного винта и системы регулирования положения левого нажимного винта, вход элемента задержки и первый вход элемента ИЛИ-НЕ соединены е внеш. ним источником сигнала Авария, выход элемента. задержки соединен с первым входом мультивибратора, выход которого соединен с пятым входом блока вычисления, первым входом первого элемента И и вторым входом

1007773

15

25 элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента

ИЛИ-НЕ соединен с вторыми входами второго и третьего электронных ключей и с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с внешними источниками Считывание и Запись, выход первого элемента И соединен с вторыми входами первого и второго магнит« ных запоминакщих блоков, третьй входы первого и второго магнитных запоми- нающих блоков соединены с выходом второго элемента И.

2. Устройство по п. l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок вычис* ления содержит второй и третий пре- . образователи обратного кода, третий и четвертый сумматоры, три преобразователя код-частота и два счетчика, причем первый вход блока вычисления является первым входом третьего сумматора и первым входом четвертого сумматора, второй вход блока вычисления является вторым входом третьего сумматора и входом первого преобразователя обратного кода, третий и четвертый входы блока вычисления .являются первым н вторым входами перИзобретение относится к устройствам автоматического регулирования межвалкового зазора на полосовых станах горячей и холодной прокатки.

Известно устройство для измерения межвалкового зазора с коррекцией износа валков путем использования сигнала наличия металла в валках, состоящее из датчика наличия раската счетчика количества раската, преобразователя цифра-аналог tlj .

При работе .этого устройства изме ряется изменение величины межвалкового зазора B результате износа вал ков без учета как фактической ширины проката, так и распределения износа валка по длине бочки, что приводит к ошибкам регулирования межвалкового зазора и ухудшает качество полос по.планшетности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство автоматической компенсации износа валков клети прокатного стана, содержащее импульсный датчик скорости прокатки, датчик наличия металла в валках клети и первый ключ, йричем выходы датчика наличия металла и импульсного датчика скорости вого преобразователя код-частота, выход второго преобразователя обратно го кода соединен с вторым входом четвертого сумматора, выход первого преобразователя код-частота соединен с первыми входами второго и третьего преобразователей код-частота, первый выход четвертого сумматора соединен, с первым входом третьего преобразователя .обратного кода, выход которого соединен с вторым входом второго преобразователя код-частота, второй вход третьего преобразователя код-частота соединен с выходом третьего сумматора, второй выход чет вертого сумматора соединен с вторым входом третьего преобразователя об ратного кода и с первым входом первого счетчика, выход второго преобразователя код-частота соединен с .вторым входом первого счетчика, первый вход второго. счетчика соединен с выходом третьего преобразователя ,код-частота, пятый вход блока вы. числения является третьим входом первого .счетчика и вторым входом второго счетчика, выходы первого и второго счетчиков являются соответственно первым и вторьм выходами блока вычисления. йрокатки соединены соответственно с первии и вторым входами первого, ключа (2g .

При работе этого устройства.компенсируется износ валков клети в зависимости от количества и скорости прокатываемого металла. Однако величина и распределение износа по длине бочки .валка зависят также от ширины прокатываемой полосы и величины усилия прокатки с учетом ее распределения по ширине полосы, неучет этих явлений приводит к ошибкам в регулировании межвалкового зазора и, как следствие, к смещению полосы с оси прокатки, ухудшению планшетности и увеличению поперечной разнотолщинности проката.

Цель изобретения — повышение точности размеров полосы по ширине за счет обеспечения точности контроля и регулирования межвалкового зазора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования межвалкового зазора при прокатке полос, содержащее импульсный датчик скорости прокатки, датчик наличия .металла в валках клети и первый электронный ключ, причем выходы датчика наличия метал1007773 ла и импульсного датчика скорости соединены соответственно с пзрцым и вторым входами первого ключа, дополнительно содержит измеритель составляющей усилия прокатки соответственно левого и правого- нажимных винтов, измеритель ширины полосы, три йреобразователя аналогкод, блок вычисления, два магнитных запоминающих блока, второй и третий электронные ключи, первый преобразователь обратного кода, первый и второй сумматоры, системы регулирования положения левого и правого нажимных винтов, элемент задержки, мультивибратор, два элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, причем выход измерителя составляющей усилия прокатки левого нажимного винта соединен с входом первого преобразователя аналог-код, выход измерителя составляющей усилия про катки правого нажимного винта соединен с входом второго преобразователя аналог-код, выход измерителя ширины полосы — с входом третьего преобразователя аналог-код, выходы . первого, второго и третьего преобразователей аналог-код связаны соответственно с первым, вторым и третьим входами блока вычисления, выход первого электронного ключа соединен с четвертым входом блока вычисления, первый. выход блока вычисления - с первым входом первого мат нитного за поминающего блока и с первым входом второго электронного ключа, выход второго электронного ключа соединен с первым входом первого преобразователя обратного кода и с первым входом первого сумматора, выход первого магнитного запоминающего блока соединен с вторым входом первого преобразователя обратного кода, выход которого связан с первьм входом второго сумматора, второй выход блока вычисления соединен с первым входом второго магнитного запоминающего блока и с первым входом третьего электронного ключа, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора и с вторым входом второго сумматора, выход второго магнитного запоминакщего блока связан с третьим входом первого сумматора, выходы первого и второго сумматоров соедине" ны соответственно с входами системы регулирования:,положения правого нажимного винта и системы регулирования положения левого нажимного винта, :вхсд элемента задержки и первый вход: элемента ИЛИ-НЕ. соединены с внешним источником сигнала Авария, выход элемента задержки соединен с первым входом мультивибратора, выход которо".

ro связан с пятым входом блока вычисления, первым входом первого элемента И и вторым входом элемента

ИЛИ-НЕ, выход элемеитабфЛИ-НЕ соеди-. нен с вторыми входами второго и третьего электронных ключей и с первым входом второгс элемента И; .вторые входы первого и второго элемента И соединены соответственно

5 с внешними источниками считывание и Запись, выход первого элемента И соединен с вторыми входами первого и второго магнитных запоминающих блоков, третьи входы первого и

10 второго магнитных запоминающих бло".ов связаны с выходом второго элемента И.

Блок вычисления содержит второй и третий преобразователи обратного

j5 кода, третий и четвертый сумматоры, три преобразователя код-частота и два счетчика, причем первый вход блока вычисления является первым входом третьего сумматора и первым

2О входом четвертого сумматора, второй вход блока вычисления является вторым входом третьего сумматора и входом первого преобразователя.об ратного кода, третий и четвертый

25 входы блока вычисления являются пер-. вым и.вторым входами первого преоб: разователя код-частота, выход второго преобразователя обратногр кода соединен,с вторым входом четвертого сумматора, выход первого преобразо- вателя код-частота — с первыми входами второго и третьего преобразо. вателей код-частота, первый выход четвертого сумматора соединен с первым входом третьего преобразователя обратного кода, выход которого связан с вторым входом второго преоб.разователя код-частота, второй вход .третьего преобразователя код-частота соединен с выходом третье40 .ro сумматора, второй выход четвертого сумматора связан с вторым входом третьего преоСразователя об- ратного кода и с первьм входом первого счетчика, выход второго преоб45 разователя .код-частота — c вторым входом первого счетчика, первый вход второго счетчика соединен с вьиодом . третьего преобразователя код-частота,,пятый вход блока вычисления является

5О третьим входом первого счетчика и вторым входом второго счетчика, выходы первого и второго счетчиков яв ляются соответственно первьм и вторым выходами блока вычисления.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства автоматического регулиро-. вания межвалкового зазора при прокатке полос; на фиг.2 — функциональная схема блока вычислителя.

Устройство содержит измерители l и 2 составляющей усилия прокатки соответственно левого и правого нажимных вйнтов, измеритель 3 ширины полосы, импульсный датчик 4 скорости прокатки, датчик 5 наличия металла

65 в валках, первый 6, второй 7 и

1007773 третий 8 преобразователи аналог-код, первый электронный ключ 9, блок 10 вычисления„ первы=i и второй Магнитные запоминающие "ëîêè 11 и 12, второй и третий электронные ключи 13 и

14, первый преобразователь 15 обратного кода, первый и второй сумматоры 16 и 17, системы 18 и 19 регулирования положения соответственно левого и правого нажимныгх вннтов, элемент 20 задержки, мультивибратор 21 IQ первый 22 и второй 23 элементы И, элемент ИЛИ-НЕ 24 второй и третий преобразователи 25 и 26 обратного кода, третий и четвертый сумматоры

27 и 28, первый 29, второй 30 и 15 третий 31 преобразователи код-частота, первый и второй счетчики 32 и 33.

Устройство работает следующим образом. 2О

Сигналы от измерителя 1 составляющей усилия прокатки левого нажимного винта и от измерителя 2 составляющей усилия прокатки правого нажимногo винта поступают на первый 6 и второй

7 преобразователи аналог-код, выходные.сигналы преобразователей затем поступают в блок 10 вычисления, где складываю ся третьим сумматором 27, а четвертым сумматором 28 вычисляется их разность, для чего сигнал с второго преобразователя 7 аналог-код предварительно подается на второй преобразователь 25 обратного кода, а затем уже в обратном коде — на вход четвертого сумматора 28.

Сигнал от импульсного датчика 4 скоросTI» прокатки подается на первый электронный ключ 9, При наличии металла в валках клети срабатывает датчик 5 наличия .:еталла в валках 40 клети и тогда первым электронным ключом 9 разрешается подача сигнав ла QT датчика 4 ci

Этот сигнал подается на первые (частотные) входы второго 30 и третьего 31 преобразователей код-частота.

Сигнал с выхода третье.го oóììàòopa 27, пропорциональный полному усилию прокатки, подается на второй (кодовый) вход третьего преобразователя 31 код-<астота, и на его выходе получается импульсный сигнал с час- Я татой пропорциональной произведенйю скорости прокатки, ширины полосы и полного усиления прокатки, а сигнал с выхода четвертого сумматора 28, пропорциональный разностн усилия прокатки между левым и правым нажимными винтами, через первый вход третьего преобразователя 26 обратного кода, преобразующего кодовый сигнал, пропорциональный их разности, с учетом своего знака, падается на второй (кодовый) вход второго преобразователя 30 код-частота, а на его выходе получается импульсный сигнал с частотой пропорциональной произведению скорости прокатки, ширины полосы и разности усилия прокатки между левым и правым нажимными винтами. При этом знаковый сигнал с выхода четвертого сумматора 28 поступает на второй вход преобразователя 26 для получения с его выходч величины в прямом коде. Частотный сигнал с выхода третьего преобразователя 31 код-частота поступает на первый (счетный) вход второго счетчика 33, в результате чего в нем накапливается сумма, пропорциональная среднему по длине бочки валка значению работы сил трения за время прокатки и характеризующая среднее значение износа поверхности на контролируемом участке длины бочки валка.

Частотный сигнал с выхода второго преобразователя 30 код-частота поступает на первый (счетный) вход, а знаковый сигнал сумьжа, полученной на четвертом сумматоре 28,— на второй (знаковый) вход первого реверсивного счетчика 32, в результате чего в нем накапливается сумма (с учетом знака), пропорциональная разности работ сил трения, приведенных к точкам приложения левого и правого нажимных винтов, которая характеризует разность величин из- носа на контролируемом участке длины бочки валка. Сигнал, пропорциональный среднему значению износа, с восхода второго счетчика 33, являющегося одним из выходов блока 10 вычисления, подается через третий электронный ключ 14 на сумматоры 16 и 17, а сигнал с выхода первого реверсивного счетчика 32, пропорциональный разности величин износа поверхности бочки валка, приведенной к точкам приложения нажимных винтов, являющегося выходом блока 10 вычисления, подается через второй электронный ключ 13 на вход сумматора 16, где складывается с сигналом, пропорциональным среднему значению износа, и через первый преобразователь 15 обратного кода на вход вгорого сумматора 17, где из среднего значения износа вычитается получен1007773 ная разность. В результате этих операций на выходе первого сумматора 16 получается сигнал, пропорциональный износу -валка, приведенного к левому нажимному винту, который подается на вход системы 19 регулирования положением левого нажимного винта с целью компенсации износа поверхности бочки прокатного валка слева, а на выходе второго сумматора 17 получается сигнал пропорциональный износу валка, приведенногд к правому нажимиому винту, который подается на вход системы 19 регулирования положением правого нажимного винта с целью компенсации износа поверхности бочки йрокатного валка справа.

В аварийных ситуациях, в результате которых исчезает питающее напряжение устройства, происходит потеря информации накопленной счетчиками 32 и 33. Поэтому после восстановления питающего напряжения нормальная работа устройства. невозможна. Для восстановления результатов счета счетчиков 32 и 33 в схеме устройства предусмотрены магнитные запоминающие блоки 11 и 12, первые и.вторые входы которых-соединены с выходами блока

10 вычисления, которьв и являются выходы счетчиков 32 и 33 первого и второго соответственно, а выходы запоминакщих блоков ll и 12 соединены с входами сумматоров 16 и 17 соответственно, что позволяет i.oëíoñòûî сохранить накопленные в счетчиках результаты и восстанавливать выходные сигналы устройства иа с л яиаторах 16 и 17. Перезапись в магнитные заноминакщие блоки осуществляется по сигналу Запись от внешнего источника. импульсов, считывание может осуществляться по сигналу Считывание .

При потере питаищего напряжения в схему подается сигнал Авария, который служит управляющим сигналом для останова работы схемы и послеаварийного восстановления после исчезновения сигнала Авария информации, накопленной в первом и втором счетчиках 32 и 33 при помощи первого"и второго магнитных запоминающих блоков ll и 12 на первом и втором сумматорах 16 и 17. При. ноступлении в схему сигнала Авария через элемент ИЛИ-НЕ 24 на второй и третий электронные ключи 13 и 14 не подается разрешакщий сигнал и связь между блоком 10 вычисления,с одной стороны, и первая и вторьм сумматорами 16.и 17, с другой стороны, разрывается однсвременно на втсрой элемент И 22 также не подается разрешающий сигнал и перезапись в магнитные запоминающие блоки 11 и

12 запрещается, Кроме этого, сигнал

"Авария" подается на последовательно, соединенные элемент 20 задержки .и мультивибратор 2l,в результате чего иа импульса сигнала "Задержка" совпадает с моментом окончания импульса сигнала Авария ., а длительность импульса Задержка соответствует минимальному времени Нормальной перекоммутации схемы (срабатывания элементов схемы). Сигнал Задержка через элемент, ИЛИ-НЕ 24

15 продолжает оставлять разомкнутыми

0 второй и третий ключи 13 и 14 и запрещает подачу управляющего сигнала на второй элемент И 22, кроме этого, сигналом . Задержка производится сброс первого и второго

25 счетчиков 32 и 33 блока 10 вычисления. Считывание разрешается только в момент подачи сигнала Задержка по сигналу Считывание .

Использование новых- элементов измерителя составлямщей усилия прокатки на левый иажимиой винт, измерителя составлюощей усилия прокатки, действ ющей на правый иажимной винт, измерителя ширины, преобразователей аналог-код, блока вычислеЗ5 ния, магнитных запоминакщих блоков .суьматоров, преобразователя обратно-. го кода, электроииик ключей, элементов Й, элементов ИЛИ-ИЕ, элемента задержки и мультивибратора40 позволяет контролировать. асимметричный износ поверхности валков по длине бочки в процес е прокатки, оценивать поперечную раэнотолщинность полос, сократить случаи застревания полос из-за смещения концевых участков влево или вправо относительно осн прокатки, улучшить качество регулирования положения нажимных винтов, а следовательно, сократить время внеплановых просто- ев стана и повысить точность размеров по ширине полос., Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства автоматического регулирования межаалкового зазора при прокатке полос на .одном прокатном стане сос-. тавляет 100 тыс.руб. в год. выходе мультивибратора 21 вырабатыва10 ется сигнал "Задержка".Момент начала

1007773

ВНИИПИ Заказ 2193

Тираж 814 Подписн

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4