Система управления процессом прокатки труб на автоматическом стане

 

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОКАТКИ ТРУБ НА АВТОМАТИЧЕСКОМ СТАНЕ, содержащая датчики длины заготовки, гильзы и трубы, датчики диаметра заготовки, гильзы и оправки температуры гильзы и раствора валков вычислительное устройство, адаптивньй идентификатор и блок управления исполнительным механизмом, при этом все выходы датчиков соединены с входами адаптивного идентификатора, выход которого соединен с входом блока управления исполнительным механизмом , отличающаяся тем что, с целью уменьшения отклонения размеров трубы от заданных, она дополнительно содержит датчики температуры трубы и длины трубы после второго прохода, второй адаптивный идентификатор , блок прогнозирования теоре С л Tf. -. .; /ffTi3 iliif,-.. тической длины трубы, блок сравнения , блок определения управляющего воздействия и блок задания, при этом выходы датчиков температуры и длины трубы подсоединены к входам второго адаптивного идентификатора, выходы адаптивных идентификаторов соединены с входами блока сравнения, выходы блока прогнозирования теоретической длины трубы подсоединены к входу блока сравнения и.входам адаптивных идентификаторов, выходы блока задания соединены с вхрдами адаптивных идентификаторов и входами блока прогнозирования теоретической длины . трубы, вход блока определения управ- S ляющего воздействия подсоединен к выходу блока сравнения, а его выход соединен с входом блока управления ис полнительным механизмом. 2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она дополнительно содержит блок определения корректирующего коэффициента и блок коррекции управляющего воздействия, чЗ при этом входы блока определения корректирующего коэффициента подсоединены к выходам адаптивных идентификаторов , а выход - к входу блока коррекции управляющего воздействия включенного между блоком определения управляющего воздействия и ,блоком управления исполнительным механизмом .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(s)) В 21 В 37/12 списочник изоы ет ни

Н ABT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3675461/22-02 (22) 16.12.83 (46) 07.09.85.Бюл. К - 33 (72) A.А.Руруа, Е.Я.Аббасова, И.О.Ростковская, А.U .Ãóãóøâèëè и П.Д.Джохадзе (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизации производственных процессов в промышленности (53) 621.774.352(088.8) (56) Данилов Ф. А. и др. Адаптивное управление точностью прокатки труб.

М.:Металлургия, 1980, с.211-216. (54)(57) 1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОКАТКИ ТРУБ НА АВТОМАТИЧЕСКОМ СТАНЕ, содержащая датчики длины заготовки, гильзы и трубы, датчики диаметра заготовки, гильзы и оправки температуры гильзы и раствора валков вычислительное устройство, адаптивный идентификатор и блок управления исполнительным механизмом, при этом все выходы датчиков соединены с входами адаптивного идентификатора, выход которого соединен с входом блока управления исполнительным механизмом, отличающаяся тем что, с целью уменьшения отклонения размеров трубы от заданных, она допопнительно содержит датчики температуры трубы и длины трубы после второго прохода, второй адаптивный идентификатор, блок прогнозирования теоре„„SU „„1176989 А тической длины трубы, блок сравнения, блок определения управляющего воздействия и блок задания, при этом выходы датчиков температуры и длины трубы подсоединены к входам второго адаптивного идентификатора, выходы адаптивных идентификаторов соединены с входами блока сравнения, выходы блока прогнозирования теоретической длины трубы подсоединены к входу блока сравнения и.входам адаптивных идентификаторов, выходы блока задания соединены с вхрдами адаптивных идентификаторов и входами блока прогнозирования теоретической длины трубы, вход блока определения управляющего воздействия подсоединен к вьг ходу блока сравнения, а его выход соединен с входом блока управления ис полнительным механизмом.

2 ° Система по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она дополнительно содержит блок определения кор- ваиа ректирующего коэффициента и блок )ввй коррекции управляющего воздействия, » ) при этом входы блока определения кор. @», ректирующего коэффициента подсоеди- р нены к выходам адаптивных идентификаторов, а выход - к входу блока коррекции управляющего воздействия включенного между блоком определения управляющего воздействия и ,,блоком управления исполнительным ме. ханизмом. 3:

1) 76989

Изобретение относится к технике автоматического управления трубопрокатными станами, в частности к технике управления прокаткой труб на автоматических станах.

Цель изобретения — уменьшение от" клонений размеров трубы от,заданных.

На чертеже представлена блок-схема системы управления процессом прокатки на автоматическом стане.

Система содержит установленные после кольцевой печи 1 измерители 2 длины и 3 диаметра заготовки, установленные после прошивного стана 4 измерители 5 длины 6, диаметра и 7 температуры гильзы, установленные на автоматическом стане 8 перед первым и вторым проходом измерители 9 и 10 диаметра оправки, измерители 11 и 12 раствора валков, установленные перед вторым проходом измерители 13 температуры и 14 длины трубы, измерит ль 15 длины трубы после второго прохоца, блок 16 задания диаметра калибра, толщины стенок, коэффициента, зависящего от сортамента и дисперсии (ьз,„ ) соответствующей оптималь. ному распределению, вычислительное устройство 17, состоящее иэ адаптивных идентификаторов 18 и 19, блока

20 прогозирования теоретической длины трубы, блока 21 сравнения, блока

22 определения корректирующего коэффициента, блока 23 определения управляющего воздействия, блока 24 кор. рекции управляющего воздействия, блока 25 управления и исполнительный механизм 26. Причем выходы измерителей 2 длины и 3 диаметра заготовок соединены с первыми и вторыми входами адаптивных идентификаторов 18 и 19, выходы измерителей 5-7 соединены с третьим, четвертым и пятым входами адаптивного идентификатора

18, шестой и седьмой входы которого соединены с выходами измерителей 9 диаметра оправки и ll раствора валков, выходы измерителей 10 диаметра оправки 1? раствора валков, 14 длины и 13 температуры трубы соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входамИ адаптивного идентификатора 19, пятый, и шес" той входы которого соединены с выходами соответственно измерителя 15 дли нл трубы и блока 16,. выход которого соединен с третьим входом блока 20 прогнозирования теоретической длины трубы, четвертый вход которого соединен с девятым входом адаптивного идентификатора 18 и шестым входом адаптивного идентификатора 19 первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым входом блока 21 сравнения, третьим и четвертым входами блока 22

l0 определения корректирующего коэффициента, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым вы" ходами адаптивного идентификатора 18, третий выход которого соединен с первым входом блока 21 сравнения„ выход которого через блок 23 определения управляющего воздействия соединен с одним из входов блока 24 коррекции управляющего воздействия, другой вход которого соединен с выходом блока 22 определения корректирующего коэффициента, а выход через блок

?5 управления соединен с входом исполнительного механизма 26, выход блока 20 прогнозирования теоретичес25 кой длины трубы соединен с третьим входом блока 21 сравнения.

Система работает следующим образом.

Адаптивный идентификатор 18 по измеренным измерителями 2,3,5-7,9 и 11 соответственно значениям длины

L и диаметра D заготовки, длины

Ь диаметра D„ » температуры Т„ гильзы, диаметра оправки 0 „ и раст35 вора валков h перед первым проходом уточняет математическую модель автоматического стана по цлине трубы.

L» a„L +a>D +a T„ +a

40 +а411„+ агDon п1 1 где а„- а — коэффициенты, уточняемые после прокатки каждой трубы пропорционально разности между пред45 сказанной и фактической длиной трубы после пер- вого прохода, измеренной измерителем 14

>-тч . () p

Перед вторым проходом дополнительно измеряют температуру трубы Т" и

I раствор валков Л и передают адаптивному идентификатору 19, который уточ55 няет математическую модель автоматического стана для второго прохода по цлине трубы

1. — Ь„?, . +Ь ° Т, +Ь„1 +1>л ° D

176989

f "P .,- h ааа

Р,„, = ехр

Il P т1 1 ° тр тек =Е

Д2

p (>

"т,-L

Р,„т=Ехр— пр тек =елр

3 1 где b — Ьр — коэффициенты, уточняемые после прокатки каж. дой трубы пропорционально разности между предсказанной и факти. . ческой длиной трубы по. сле второго прохода, измеренной измерителем

Адаптивные идентификаторы 18 и

19 строятся на базе микроЭВМ (например, одноплатная микроЭВМ типа

"Электроника С5-21") с добавлением вычислительных блоков, реализую.щих соответственно оптимальную P опт и текущую Рте„ плотности вероятности выходного параметра.по зависимостям

Блоки 18 и 19 вырабатывают P . .и опт .Р щ,,для которых необходима информация L, вырабатываемая блоком

20 и 6 с... поступающая в указанные блоки из блока 16. По результатам измерения длины L> и диаметра D> заготовки и по заданным значениям, выдаваемым блоком 16, толщины стенки

S>, диаметра калибра Эк и коэффициента, зависящего от сортамента, блоком 20 прогнозируется теоретическая длина трубы после первого прохода

Ь», D

2.

<Ь„- ., S, Блоком 20 прогнозируется теоретическая длина трубы после второго прохода по той же формуле, что и для первого прохода, причем используется в качестве значения S значение

1эаданной толщины стенки после второго прохода, поступающие от блока 16.

Блоком 21 сравниваются значения пр предсказанной L и прогнозируемой т теоретической Ь длины трубы, и пропорционально разности между ними блоком 23 определяется величина управляющего воздействия

Of

dh< т аб

С адаптивного идентификатора 18 оптимальная Р и текущая ллотносоат 1ЕК

5 ти вероятности выходного параметра

15 поступают на блок 22, где определяет. ся корректирующий коэффициент

:вероятность выхода выходного параметра sa допустимые пределы

Ропт " Ртек °

20 Блок 25 вырабатывает управляющее воздействие на исполнительный механизм 26. Выработка управляющего воздействия блоком 25 осуществляется следующим образом. На сравнивающее

25 устройство подается величина управляющего воздействия и h„, от блока 24 и Фактическое значение раствора валков Ь h от датчиков. Если между ними имеется разность, то сравнивающее устройство выдает сигнал на включение двигателя перемещения верхнего валка автоматического стана 8.

При использовании датчиков, адаптивного идентификатора для второго

35 прохода и связывающих блоков в предлагаемой системе управления автоматическим станом по сравнению с известной уменьшается погрешность, обусловленная измерением толщины стенки трубы. В результате изменения структуры идентификации, включения датчиков температуры и длины трубы после второго прохода, исключения информации о толщине стенки трубы и использования модели по длине трубы увеличивается точность и надежность управления автоматическим станом, à определение вероятности появления брака дает возможность исключить его, выдавая соответствующее управляющее воздействие на исполнительный механизм.

1176989

Составитель А.Сергеев

Техред Т.Фанта Корректор А,Обоучар

Редактор В.Петраш

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

Заказ 5432/7 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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