Устройство автоматического управления механизмом перемещения нажимных винтов реверсивных станов горячей прокатки

 

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕС КОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ НАЖИМНЫХ ВИНТОВ РЕВЕРСИВНЫХ СТАНОВ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ, содержаще датчики наличия металла в клети, соединенные с входом счетчика номера пропусков, выход которого соединен с/входами задатчиков уставок перемещения нажимных винтов, другой вход которого соединен с вычислительным блоком, выход которого соединен с каналом управления электропривода нажимного механизма, от личающееся тем, что, с целью уменьшения разнотолщинности в партии горячекатанных листов, оно дополгштельно содержит датчики положения валков и усилия прокатки, задатчики усилия прокатки и количества пропусков, выходы датчиков и задатчиков соединены с соответствующими входами вычислительного блока.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9) ()1) (5()4 В 21 В 37/00!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3722412/22-02 (22) 04.04.84 (46) 23. 10.85. Бюл. № 39 (72) Г.Г.Ганчич, С.В.Жуков, Н.Г.Иевлев, Л.С.Калюжный, В.В.Полещук и В.П.Твардовский (71) Киевский институт автоматики ,им. XXV съезда КПСС (53) 621.771.065 (088.8) (56) Механизация и автоматизация производства, 1969, № 5, с.15-18 °

Авторское свидетельство СССР № 548328, кл. В 21 В 37/00, 1975. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ НАЖИМНЫХ ВИНТОВ РЕВЕРСИВНЫХ

СТАНОВ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ, содержащее датчики наличия металла в клети, соединенные с входом счетчика номера пропусков, выход которого соединен с,входами задатчиков уставок перемещения нажимных винтов, другой вход которого соединен с вычислительным блоком, выход которого соединен с каналом управления электропривода нажимного механизма, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения разнотолщинности в партии горячекатанных листов, оно дополнительно содержит датчики положения валков и усилия прокатки, задатчики усилия прокатки и количества пропусков, выходы датчиков и задатчиков соединены с соответствующими входами вычислительного блока.

1186303

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вычислительный блок содержит блок определения реальной толщины, два блока памяти, блок определения обжатия, блок определения жесткости, три блока сравнения, три блока управления, блок вычитания, четыре блока определения базовых толщин, три бло,ка определения базовой жесткости, Два блока определения приведенной жесткости, блок определения коэффи циента жесткости, блок определения приведенной жесткости в пропуске, блок определения приведенной жесткости на следующий пропуск, блок определения усилия прокатки, блок определения коррекции, блок определения раствора валков, ключи, причем первый и второй входы блока определения реальной толщины соединены с выходами датчиков валков и усилия прокатки, выход его соединен с входами блоков ,определения обжатия, второго блока сравнения, первого и второго блоков определения приведенной жесткости, блока определения усилия прокатки и входом первого блока памяти, выход которого соединен с вторым вхо- дом блока определения обжатия, выход которого соединен с входом, определения жесткости, соединенного вторым входом с датчиком усилия прокатки, выход блока определения жесткости соединен с входом блока. определения коэффициента жесткости, входы первого и третьего блоков сравнения соединены с выходом счетчика номера пропуска, второй вход третьего. блока сравнения соединен с выходом блока вычитания, вход которого соединен с задатчиком количества пропусков, выходы первого и третьего блоков сравнения соединены с входами первого и третьего блоков управления, второй вход второго блока сравнения соединен с выходом первого бло"isa определения базовой толщины, входы четырех блоков определения базовой толщины соединены с соответствующими выходами задатчиков уставок перемещения нажимных винтов и усилия прокатки, а выходы их соединены с соответствующими входами задатчика усилия прокатки, выход первого блока определения базовой жесткости соединен с первым входом первого блока определения базовой приведенной жесткости, входы которого также соединены с выходами первого блока определения базовой толщины, первого блока определения базового обжатия, второго блока определения базовой жесткости, блока определения реальной толщины, выход второго блока определения базовой жесткости соединен с входом второго блока определения базовой приведенной жесткости, входы которого также соединены с выходом второго блока определения базового обжатия, второго блока определения базовой жесткости, блока определения реальной толщины, первого блока определения базовой толщины, второго блока определения базовой жесткости, выходы первого и второго блоков определения приведенной жесткости соединены с входом первого блока памяти, выход которого соединен с входами блока определения базовой приведенной жесткости в пропуске, выход которого соединен с входом блока определения коэффициента жесткости, выход которого соединен с входом блока определения приведенной жесткости на следующий пропуск, выход которого соединен с входом блока определения усилия прокатки, второй вход которого соединен с. входом второго блока определения базовой толщины, выход блока определения усилия прокатки соединен с входом блока определения коррекции, соединенного вторым входом с задат": чиком усилия прокатки, выход второго блока определения базовой толщины соединен с входом блока определения раствора валков, второй вход которого соединен с эадатчиком уставок перемещения нажимных винтов, а выход: его соединен с каналом управления электроприводом нажимного механизма.

1186303

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к автоматизации управления процессом прокатки на реверсивных клетях станов горячей прокатки. 5

Цель изобретения — уменьшение разнотолщинности горячекатанных листов.

На фиг. 1 изображено устройство автоматического управления механизмом перемещения нажимных винтов ре- 10 версивных станов горячей прокатки; на фиг. 2 — структурная схема вычислительного блока; на фиг. 3 — зависимость жесткости базовой и прокатываемой заготовок от входной толщины.

Устройство состоит из датчика 1 положения валков, датчика 2 усилия прокатки, датчика 3 наличия металла в клети, счетчика 4 номера пропуска, .задатчика 5 уставок перемещения на- 20 жимных винтов, задатчика 6 усилий прокатки, задатчика 7 количества пропусков, вычислительного блока 8, канала 9 управления электроприводом нажимного механизма, причем выходы 25 .датчиков 1 и 2 и задатчиков 5-7 сое-! динены с входами вычислительного бло,ка 8, выход датчика 3 соединен с входом счетчика 4, выход которого соединен с входами задатчиков 5 и 6 и вычислительного блока 8, выход которого соединен с входом канала 9. .Вычислительный блок 8 (фиг.2) состоит из блока 10 определения реальной толщины, первого блока l1 па- Ç5 мяти, блока 12 определения обжатия, блока 13 определения жесткости, первого блока 14 сравнения, первого блока 15 управления, второго блока

16 сравнения, второго блока 17 управ- 0 ления, блока l8 вычитания, третьего блока 19 сравнения, третьего блока

20 управления, первого 21 и второго

22 блоков определения базовой толщины, первого блока 23 определения базового обжатия, первого блока 24 определения базовой жесткости, третьего блока 25 определения базовой толщины, второго блока 26 определения базового обжатия, второго блока

27 определения базовой жесткости, четвертого блока 28 определения базовой толщины, третьего блока 29 определения базового обжатия, третьего блока 30 определения базовой жесткости, первого 3 1 и второго 32 блоков определения приведенной жесткости, второго блока 33 памяти

t блока 34 определения базовой приведенной жесткости в пропуске, блока

35 определения коэффициента жесткости,блока 36 определения приведенной жесткости на следующий пропуск, блок

37 определения усилия прокатки, блока

38 определения коррекции, блока 39 определения раствора валков, ключей

40-47 управления, причем первый и второй входы блока 10 определения реальной толщины соединены с выходами датчиков 1 и 2 положения валков и усилия прокатки, выход его соединен с входами блока 12 определения обжатия, второго блока 16 сравнения, первого 31 и второго 32 блоков определения приведенной жесткости, блока

37 определения усилия прокатки и входом первого блока 11 памяти, выход которого соединен с вторым входом блока 12 определения обжатия, выход которого соединен с входом блока l3 определения жесткости, соединенного вторым входом с датчиком

2 усилия прокатки, выход блока 13 определения жесткости соединен с входом блока 35 определения коэффициента жесткости, входы первого 14 и третьего 19 блоков сравнения соединены с выходом счетчика 4 номера пропуска, второй вход третьего блока 19 сравнения соединен с выходом блока 18 вычитания, вход которого соединен с задатчиком 7 количества пропусков, выходы первого 14 и третье го 19 блоков сравнения соединены с входами первого блока 15 и третьего блока 20 управления, второй вход второго блока 16 сравнения соединен с выходом первого блока 21 определения базовой толщины, входы блоков

21,22,25 и 28 определения базовых толщин соединены с соответ0 твующими входами задатчиков уставок перемещения нажимных винтов и усилий прокатки, а выходы их соединены с соответствующими входами трех блоков

23,26 и 29 определения базовых обжатий, входы которых соединены с входами трех блоков 24,27 и 30 определения базовых жесткостей, вторые входы которых соединены с соответст- вующими входами задатчика 6 усилия прокатки, выход первого блока 24 определения базовой жесткости соединен с первым входом блока 3 1 определения базовой приведенной жесткости, входы которого также соединены с выходами первого блока 21 определе1186303 4 отношение усилия прокатки P к обжатию ЬЬ

Я

P

h = Н +

m (2) з ния базовой толщины, первого блока

23 определения базового обжатия, второго блока 27 определения базовой жесткости, блока 10 определения реальной толщины, выход второго блока

27 определения базовой жесткости соединен с входом второго блока 32 определения базовой приведенной жесткости, входы которого также соединены с выходом второго блока 26 опреде- 10 ления базового обжатия, второго блока 27 определения базовой жесткости, блока 10 определения реальной толщины, первого блока 21 определения базовой толшины, второго блока 27 опре- 1g деления базовой жесткости, выходы первого 31 и второго 32 блоков определения приведенной жесткости соединены с входом первого блока 11 памяти, выход которого соединен с выходами блока 34 базовой приведенной жесткости в пропуске, выход которого соединен с входом блока 35 определения коэффициента жесткости, выход которого соединен с входом блока 36 определения приведенной жесткости на следующий пропуск, выход которого соединен с входом блока 37 определения усилия прокатки, второй вход которого соединен с входом второго блока 22 определения базовой толщины, выход блока 37 определения усилия прокатки, соединен с входом блока 38 определения коррекции, соединенного вторым входом с задатчиком 6 усилия прокатки, выход второго блока 22 определения базовой толщины соединен с входом блока 39 определения раствора валков, второй вход которого соединен с задатчиком 5 уставок пере40 мещения нажимных винтов, а выход его соединен с каналом 9 управления электроприводом нажимного механизма.

Такое выполнение устройства позволяет производить коррекцию базисных

45 растворов, учитывающую. колебания температуры нагрева слябов, их толщины и сопротивления деформации при базовых условиях, чем достигается уменьшение разнотолщинности листов в партии.

Для определения коррекции раствора валков используется зависимость .жесткости металла q от h толщины раската перед пропуском (фиг.3) и связывающей два соседних пропускав цикле 55 прокатки и два одноименных пропуска в различных циклах прокатки. При этом жесткость металла определяется как

Толщины раската после каждого пропуска определяются по известной формуле Симса-Головина, используя фактические параметры: раствор валков Н и усилие Р, с учетом растяжения клети: где m — модуль жесткости клети.

Вычисленные значения жесткости определяют ломанную линию, аппроксимирующую зависимость g = f(h) (фиг.3). Усилие прокатки прогнозируется на основании сопоставления кривой жесткости, записанной в эадатчиках 5 и 6, и прокатываемой заготовки. Определяется отношение жесткости полосы после реализованного пропуска и жесткости базисной заготовки в одf5 ноименном пропуске я, приведенной к толщине прокатываемой заготовки

К = --ф (3) .%2

Используя К;, прогнозируется жест- кость раската в следующем пропуске: б (4)

i3 где о — приведенная базовая жест»+1 кость, по которой прогнозируется усилие прокатки:

Ь;+! ) (5) где h — толщина прокатываемой заготовки перед прогнозируемым пропуском;

h ° — толщина базисной заготовки !

+1 после прогнозируемого пропуска.

Коррекция раствора валков E Hi Ф! рассчитывается по формуле

»

Р» -1

m (6)

5 где P, — базисное усилие прокатки !

»-1 в прогнозируемом пропуске.

Жесткость базисной заготовки приводится к толщинам прокатываемой заготовки по формулам

1186303 заготовки на следующий пропуск, вычисленная по формуле (7) При сраба :тывании блока 16 (h > h . ) второй

Ф

5 блок 17 управления замыкает ключ 44, а при несрабатывании его блоком 20 замыкается ключ 45 и в блоке 33 заВ (ч .

8 при h. h„

3 или =Я

10 при h а h.

1 1 (8) (.9) = h"

1 -1

1 1 ° где i — номер пропуска

f

N — базисное (суммарное) число пропусков в цикле прокатки; 15

hh — базисное обжатие.

Устройство работает следующим образом.

Перед первым и вторым пропусками из датчика 5, управляемого счетчиком

4, сигнал, пропорциональный раствору валков, через блок 39 вычислительного блока 8 поступает в канал 9 управления электроприводом нажимного ме25 ханизма. Коррекция раствора валков в первом и втором пропусках не выдается (ключ 42 разомкнут, так как пер- вый блок 14 сравнения не срабатывает).

В каждом пропуске в блоке 10, на входы которого поступают сигналы из блоков 1 и 2, определяется толщина h> раската по формуле (2). Импульсновыключаемый в начале пропуска ключ

40 дает возможн :..ть запомнить значение h;. в блоке 11 и определить в блоке 12 обжатие по формуле

В блоке 13 определяется жесткость 40 полосы по формуле (1). В блоках 21, 22,25 и 28, входы которых подключены к соответствующим входам задатчиков 5,6, определяют я толщины базовой заготовки h, h h.

3 11 1+1 Ъ 1f2f

h;, в пропусках по формуле (2) . В блоках 23,26 и 29 определяются базовые обжатия и h, Ь h;», и h, по

8 формуле (9) . В блоках 24,27 и 30 определяется жесткость базовой заготовки

q, q;„, q ° по формуле (1) . В бло5 b В ках 31 и 32 определяется приведенная жесткость базовой заготовки по формулам (7 и 8). Причем, если срабатывает блок 19 (i с Я -1), блок 20 управления замыкает ключ 43 и в дальнейшем в блоке 33 запоминается величина приведенной жесткости базовой поминается величина, вычисленная по формуле (7). Если не срабатывают блоки 16 и 19 сравнения, блоки 17 и

20 управления замыкают ключи 46 и 47 и в блоке 33 запоминается значение приведенной жесткости базовой заготовки, вычисленное по формуле (8) . Им пульсно-включаемый в начале пропуска ключ 41 дает возможность запомнить значение q. приведенной жесткости

1 в блоке 34 и определить в блоке 35 значение К по формуле (3), в блоке

36 определяется значение жесткости полосы на следующий пропуск по формуле (4). В блоке 37 определяется значение усилия прокатки на следующий пропуск Р;„ по формуле (5). Коррекция раствора валков определяется в блоке 38 по формуле (6) и запоминается в этом блоке. При срабатывании блока 14 (i > 2) блок 15 управления замыкает ключ 42 и на вход блока 39,, кроме сигнала, пропорционального раствору валков, поступает коррекция раствора валков. Сигнал, пропорциональный скорректированному раствору валков, поступает на вход канала 9 управления электроприводом нажимного механизма.

Блоки 10,21,22,25 и 28 определения реальной и базовых толщин представляют собой схему деления и суммирования. С помощью схем деления в этих блоках определяется деформация клети по формуле (2), причем модуль клети, задаваемый в блоках, является постоянной величиной для одного сортамента прокатываемого металла. Блоки 11, 33 и 34 являются элементами памяти, выполненными, например, на интеграторах. Блоки 31 и 32 могут быть выпслнены с помощью схем сложения, вычитания, умножения, деления по формулам (7 и 8). Блоки 35-38 могут быть выполнены на схемах умножения, деления и вычитания, причем модуль клети, задаваемый в блоке 38, для одного сортамента является величиной постоянной. Блок 39 представляет собой схему суммирования. Блоки

14, 16 и 19 сравнения могут быть выполнены из порогового элемента (напри1186303

Ут cvemvugo Ч 0m zmbmvum 7

Фиг 3

ВНИИПИ Заказ б470/11 Тираж 548 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мер, триггера Шмитта), Блоки 15, 17 и 20 управления могут быть собраны на триггерных схемах. Ключи 40-47 могут быть выполнены как контактными, так и бесконтактными. Схемы могут быть собраны на элементной базе КТС ЛИУС СУПС.

Использование новых элементов пОзволяет более точно определить

i коррекцию раствора валков за счет учета колебаний температуры, толщины, сопротивления деформации заго. товок в партии итем самым уменьшить ! разнотолщинность горячекатанных полос.