Способ управления темпом выдачи заготовок из печей

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПОМ ВЫДАЧИ ЗАГОТОВОК ИЗ ПЕЧЕЙ, предусматривающий определение продолжительности обработки заготовок на стане и воздействие на механизм выдачи заготовок из печей, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения производительности прокатного агрегата и уменьшения потерь энергии на нагрев металла, измеряют температуру Tl очередной К-й заготовки, выдаваемой из j -и печи, прогнозируют продолжительность обработки К-й заготовки на стане по формуле. . . t-,l&)oiTj.|,(e)t,),,-.. (1) где KQ - номер последней обработанной на стане заготовки; 6 К - KQ - число заготовок, находящихся перед выходом стана, включая -ю заготовку Р - параметр, зависящий от статистических характеристик прокатываемои партии заготовок и стана , - -продолжительность обработки на стане К,-и,

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 SU (11) 1

А, 1(51) С 21 D 11/00

/ (21) 3631862/22 — 02 (22) 15. 08. 83, (46) 15.03.85. Бюл. У9 10 (72) Я. С. Кришман, Д. Г. Табидзе, С. С. Шикин, Л.И. Христенко и Ю.И. Винникова (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизации производственных процессов в промышленности (53) 621.774.300.2.7-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 500268, кл. С 21 D 9/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 346356 кл. С 21 D 9/00, 1970. (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПОМ

ВЫДАЧИ ЗАГОТОВОК ИЗ ПЕЧЕЙ, предусматривающий определение продолжительности обработки заготовок на стане и воздействие на механизм выдачи заготовок из печей, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности прокатного агрегата и уменьшения потерь энергии на нагрев металла, измеряют температуру Т1 очередной

К-й заготовки, выдаваемой из -й печи, прогнозируют продолжительность обработки К-й заготовки на стане по формуле

"".; Ä ei=< р,(е)".„,+р,(e).„.,+...pð,(8) „р, (1) где 1 — номер последней обработанной на стане заготовки; — K — K(, — число заготовок, находящихся перед выходом стана, включая К -ю заготовку;

Р— параметр, зависящий от статистических характеристик прокатываемой партии заготовок и стана;

2а е л

„-1, ..., . — P t (— продолжительность обработки на стане k -й, (k, — 1) -й, ° ° °, (K — (3 +1) -й заготовок; ((— коэффициент, зависящий от статистических характеристик прокатываемой партии заготовок, (9,(е),9,ф,,а, (aj Е= 1, 2, ...) — набор коэ(Ъ ициентов, зависящих от ь и от статистических характеристик прокатываемой партии заготовок и стана, выдают — ю заготовку, измеряют скорости V,, 7, ..., Ч„, транспор-< тирования заготовок соответствен-. @ но от 1-й наиболее удаленной от стана печи до 2-й, от 2-й — до 3-й и т.д. от (n -1)-й до и -й наиболее близкой к стану печи, определяют соответствующие продолжительности транспортирования заготовок по формуле

5; ь = 1 =1," 7 (2)

1 где 5; — расстояние от i-й до (i+1)-й печи, Ф определяют наиболее удаленную от стана rn -ую печь, продолжительность транспортирования заготовок от которой до. 1 -й печи не превосходит прогнозированной продолжительности обработки на стане -й,фВ заготовки по формуле л m т,-аае макс((((т\ а. 9 -2 а(1(Е 9, -" 11(2(3(3) =3 1 определяют момент t последующего замера температуры заготовок, на1145042 ходящихся на выдаче в печах, по формуле з (4) rlPH ) = rflp ) (7) (6) где 1 — момент вьдачи К -й заготовки иэ ) -й печи, по измеренным в момент времени температурам заготовок по формуле (1) прогнозируют продолжительность обработки на стане каждой из находящихся на выдаче в щ -й, (во+1)-й, ..., n -й печах загото— вок, определяют rn -ю печь, для которой прогноэируемая продолжительность обработки заготовки имеет минимальное значение, по формуле (5) л т, =0 (Мин ь; kit (C,т, и > где 6 -- К+1- Kî номер последней обработанной на стане заготовки, и если то в ьдают по следующую (I(+ 1 ) -ю аготовку иэ В, -й печи в противном случае измеряют скорость транспортирования заготовок от tT)p -й до (Op+1)-й печи, определяют по формуле (2) соответствующую продолжительность ат транспортирования заготовок, определяют момент очередного замера температуры заготовок по формуле и повторяют описанную итеративную процедуру, состоящую из прогнозирования продолжительности обработки заготовок на стане, определения печи, для которой прогнозируемая продолжительность обработки заготовки минимальна, проверки условия (6) и определения момента замера температуры, если условие (6) не выполняется, заменяя в (5), (6) (7) rnî a (mî + 1), а в (7) увеличивая .индексы моментов времени замера температуры на единицу.

Изобретение относится к автоматизации процессов в металлургической промышленности, преимущественно к автоматизации управления комплексом нагревательные печи — прокатный стан, и может быть применено, например, при управлении темпом вьдачи заготовок из нагрева.тельных печей на листопрокатном стане. 10

Известен способ управления скоростью выдачи заготовок из печей, предусматривающий управление скоростью вьдачи заготовок из печей в зависимости от продолжительности обработки заготовок, прокатанных на стане (1).

Недостатком данного способа является то, что в ходе управления скоростью вьдачи заготовок не учитываются температура выдаваемых за— готовок, которая влияет на продолжительность обработки заготовок, и изменяющиеся время транспортирования заготовок от одной печи к другой, что приводит к несвоевременной подаче заготовок к стану, снижает производительность прокатного агрегата и повьпнает потери энергии в результате охлаждения заготовок, ожидающих обработки перед станом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способуправления темпом вьдачи заготовок из печей, предусматривающий подачу сигнала на вьдачу очередной заготовки из наиболее удаленной от стана печи с вьдержкой времени, равной разности между нормативным и минимальным продолжительностями обработки заготовок, а подачу сигнала на выдачу из последующих печей с дополнительной выдержкой времени, равной времени транспортирования

1145042 4 и "ко ° ° ° э ко должительность обработки на стане

К,-й,. (К,-1)-й, ..., (Kp — P+1) Н, з а гот о в о к, 5 — коэффициент зависящий от ь статистических характеристик прокатываемой партии заготовок, j p,(е1, p,(à), ..., р,(е>, е =

1, 2, ... - набор коэффициентов, зависящий от и от статистических характеристик партии заготовок и стана, выдают k --ю заготовку, измеряют скорости Ч,, V<„ ..., Ч,„ транспортирования заготовок соответственно от 1-й наиболее удаленной от стана печи до 2-й, от 2-й до 3-й и т.д. от (и-1)-й до и-й наиболее близкой к стану печи, определяют соответствующие продолжительности

6„, Ь, ..., a транспортирования заготовок по формуле

5;

Ь;= — i =1,п-1 (2)

25 где 6„ — расстояние от g -й до (1+1)-й печи, определяют наиболее удаленную от стана rn -ую печь, время транс30 портирования заготовок от которой до -й печи не переходит прогнозированной продолжительности обработки на стане K -й заготовки, по формуле определяют момент 1 последующего замера температуры заготовок, нахо40 дящихся на выдаче в печах, по формуле Р< «1 mp

3 заготовки от дальней печи в ближней P2) . ,Однако в известном способе не измеряются скорости транспортирования заготовок между печами и тем самым не учитываются. возможные изменения времени транспортирования (это время считается постоянным), что приводит к несвоевременной подаче заготовок к стану, и следовательно, либо к уменьшению производительности при простоях ста на, либо к потерям энергии и браку при пролеживании заготовок. Кроме того, не измеряется температура заготовок, находящихся на выдаче из печей, а также продолжительность обработки заготовок в момент их выдачи из печей (результаты обработ ки данных, полученных, например, на стане 2300, показали, что коэффициент корреляции между продолжительностью обработки заготовки на стане и ее температурой при выдаче лежит в пределах 0,3-0,5).

Цель изобретения — повышение производительности прокатного агрегата и уменьщение потерь энергии на нагрев металла путем определения интервала времени между выдачами иэ печей очередной и последующей заготовок с учетом времени транспортирования заготовок между печами и прогнозируемой продолжительности обработки заготовок на стане.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления темпом выдачи заготовок из печей, предусматривающему определение продолжительности обработки заготовок на стане и воздействие на механизм выдачи заготовок из печей, дополнительно измеряют температуру Т> очередной .К -й заготов45 ки, выдаваемой из ) -й печи, прогнозируют продолжительность обработки

l(-й заготовки на стане по формуле

4 %= 1"РИ1" P (<> o- " р®"K 1 ") где Ко — номер последней обработан. ной на стане заготовки, V о — число за гот овок, находящихся перед выходом стана, включая K -ю заготовку, 55

P — параметр, зависящий от статистических характеристик прокатываемой партии заготовок и стана-, л

m аг(мок+от\ 5 2 (Ц)((6)

1к .., 1 1к (3) -% о ",„g) X. ) "Р" j ™ л

1,,,Ä(e), где ь — момент выдачи k -й заготовки из ) -й печи, по измеренным в момент времени температурам заготовок по формуле (i) прогнозируют продолжительность обработки на стане каждой иэ находящихся на выдаче в е -й (m +, +1)-й, ..., n -й печах заготовок, определяют rn, -ую печь, для которой прогнозируемая продолжительность

1145042 обработки заготовки имеет минимальное значение, по формуле в„=а (мин и,, К 1 Р>) (5) >о-1 — n где 8 = К+1 — <„

> номер последней обработанной на стане заготовки, если п>1 = по > (6) то выдают последующую (К +1)-ю заготовку из m,-é печи, в противном случае измеряют скорость транспортирования заготовок от щ .-й до (а +1)-й печи, определяют по формуле (2) соответствующую продолжительность игл транспортирования заготовок, определяют момент очередного замера температуры заготоврк по формуле 2= b o (7) и повторяют описанную итеративную процедуру, состоящую из прогнозирования продолжительности обработки заготовок на стане, определения печи, для которой прогнозируемая продолжительность обработки заготовки минимальна, проверки условия (6) и определения очередного момента замера. температуры, если условие (6) не выполняется, заменяя в (5), (6) и (7) в на (и> +1), а в (7) увеличивая индексы моментов времени замера температуры на единицу.

На чертеже изображена структурная схема устройства для реализации способа.

Устройство,.состоит из управляющей вычислительной машины (УВМ) световых табло 2, постов 3 оператора, органов 4 управления выдачей, датчиков 5 выдачи, печей 6, датчиков 7 температуры, рольганга

8, датчиков 9 скоростей транспортирования, стана 10, датчика 11 продолжительности обработки, счетчика 12.

1 (Выход каждого органа 4 управления выдачей соединен с входом соответственно датчика 5 выдачи выходы которых объединены и соединены с одним из входов УВИ 1, другие входы которой соединены с выходами . датчиков 7 температуры, датчиков

9 скоростей транспортирования, датчика 11 продолжительности обработки и выходом счетчика 12, выход УВМ 1 соединен с каждым входом световых табло 2, выходы которых соединены с входом соответственного поста 3 оператора.

5 . Устройство работает следующим образом.

При выдаче очередной k -й загс\ товки из -й печи 6 (нумерация печей идет в направлении движения заготовок по рольгангу 8, причем наиболее удаленная от стана 10 печь 6 имеет номер 1) с помощью датчика 5 выдачи фиксируется момент выдачи 1о, который запоминается

15 в устройстве памяти YBM 1. В устройстве памяти также запоминается вычисленная в процессоре УВМ 1 прогнозируемая продолжительность и, ь (е) обработки на стане 10

20 К -й заготовки.

Прогнозируемая продолжительность обработки >,$ К (е) K -й заготовки, находящейся на выдаче из -й печи 6, вычисляется в зависимости

25 от ее температуры Т1, измеренной датчиком 7 температуры, и от числа заготовок, включая K -ю, находящихся перед выходом из стана 10. „ф=»СТ. P, e)i„p P (eI,, " ) Р М""„- P где Kp — номер последней обработанной на стане 10 заготовки, фиксируемый с помощью счетчика 12; (=

n n n

<-ко э щ > ° в ">со должительность обработки на стане

10 ko-H, (К вЂ” 1)-и, °, (Kp -p+1) H заготовок, измеренная с помощью датчика 11 продолжительности обра40 бо тки 1 р — параметр, задающий порядок прогнозной модели (1), определяемый на стадии идентификации модели с помощью известных методов оценивания ;p (e), р (Е) ... р (e) — На-. бор коэффициентов, определяемый с помощью статических методов оценивания.

После выдачи > „-й заготовки датчиками 9 скорости транспортирования измеряются скорости Ч, Ч

V транспортирования заготовок между I-й и 2-й, 2-й и 3-й

55 и т.д. (n-1)-й и последней ближай1. шей к стану 10, и-й печью и по формуле

6;

6.; = — >1=1>(n-l) где 6; — расстояние Между 1 -й и (л+1)-й печью 8, в процессоре УВМ 1 вычисляются соответствующие продолжительности транспортирования Ь,, Ь п-1 ..

Затем вычисляется номер гл -й наиболее удаленной от стана 10 печи 6, от которой продолжительность транспортирования заготовки.до 1 -й печи 6 не пРевосхбдит ь л (е) л П

m =argvarc((firn)=2 6,-» „g1)2 5,г» „lEl)

1-1,» 1 iK и вычисляется момент t в который необходимо произвести очередной замер температуры находящихся на выдаче заготовок и принять решение, следует ли выдавать из р) -й печи очередную (+1)-ю заготовку

j-t „ф- . 6;, )H ) >m

4 л о ",,„ Е, "p> 1 = п о, Если в момент ti будет произведена выдача очередной заготовки, то при условии выполнения л

", „ е) ="„ (совпадения) прогнозируемой продолжительности обработки заготовки с действительной продолжительностью обработки) будет гарантирована подача к стану 10 (j +1)-й заготовки в момент завершения обработки

К-й заготовки, т.е. стан не будет простаивать и заготовка не будет пролеживать.

В УВМ1 запускается таймер, который сбрасывается по истечении .интервала времени 1 л "а» после чего YBM 1 выдает команду деблокировать на время приема информации от датчиков 7 температуры канала устройства связи с объектом, по которым передается информация о температуре заготовок, находящихся на выдаче из печей 6. По измеренным температурам заготовок по . формуле (i) для всех заготовок, 145042 8 находящихся на выдаче e m -й,, (а+1)-й, .;., и — и печах 6 с учетом возможных изменений в показаниях счетчика 12 и продолжительностей обработки новых заготовок, измеренных датчиком 11, вычисляются прогнозируемые продолжительности,„„К +1(), „„0+1, k +1(C ), „к+1(К ) (8=@+1 — 1;,, (где ko — новое показание счетчика 11) и по формуле

m< =- arg мин ",;, K +1(E j

mo(1 (n определяется номер т л печи 6, для которой прогнозируемая продолжительность обработки находящейся в ней на выдаче заготовки имеет минимальное значение.

Если

20 шо то загорается световое табло 2 и оператор, находящийся на посту 3 оператора у rn -й печи 6, подает команду на выдачу очередной (К +1)-й

25 заготовки иэ п1о и печи 6. В противном случае измеряется скорость транспортирования заготовок от

m„ — и до (щ +1)-й печи 6, вычисляется по формуле (2) соответствующая продолжительность транспортирования gm и запускается таймер, по который сбрасывается в момент лй 2 "o 31 а .после чего повторяется процедура

35 прогнозирования продолжительности обработки заготовок, находящихся на выдаче в (m +1)-й (щ +2)-й, и-й печах 6. Если при этом заготовка с минимальной прогнозируемой

40 продолжительностью обработки находится в (m+1)-й печи 6,, то по команде оператора будет произведена выдача заготовки по (e +1}-й пео

45 чи 6. В противном случае, описанная выше итеративная процедура повторяется. Процедура может быть прервана либо в результате выдачи очередной (К +1)-й заготовки из

i --й "печи 6 (m + 2 + i i и), либо закончится выдачей (К +1)-й заготовки на п-й печи 6.

Предлагаемый способ повышает производительность стана на 0,2-0,37.

114"042

Составитель А. Сергеев

Техред А.Бабинец Корректор И Эрлейи

Редактор К. Волощук

Заказ 1121/21 Тираж 553

ВНИИПИ Государственного комитега СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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