Устройство для автоматического управления ускоренным охлаждением проката на выходной стороне сортового стана

 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства , в частности, к устройствам, обеспечивающим автоматическое управление процессом ускоренного охлаждения проката на выходе стана. Цель изобретения - повышение точности управления показателей надежности функционирования устройства. В момент появления проката в зоне датчика 11 наличия проката на выходе установки ускоренного охлаждения сигналом того датчика открывается ключ 14 и импульсы датчика импульсов длины поступают на вход счетчика блока 18 выдачи команд на коррекцию расхода охладителя. Состояние счетчика через дешифратор поступает на вход сумматора, где сигналы суммируются с сигналом с задатчика границ диапазона коррекции, а суммарный сигнал через дешифратор поступает на блок управляющих клапанов подачи охладителя. Подача охладителя с помощью предлагаемого устройства осуществляется дополнительно к подаче охладителя по заданному из теплового баланса расходу, осуществляемому по известному устройству. 4 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 21.В 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1186310 (21) 4363396/23-02 (22) 13.01.88 (46) 15.09,89, Бюл. № 34 (71) Криворожский филиал Киевского института автоматики им. XXV съезда

КПСС (72) B.M.Íå÷èòàéëî, М.Н.Байрака, M.X.Левина, В.А.Кошарный, К.Г.Андрейченко, А.В.Басков, М.И.Костюченко и В,Т.Березнюк (53) 621,771.23 †4.016(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №- 1186310, кл, В 21 В 37/10, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧГСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ УСКОРЕННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

ПРОКАТА НА ВЫХОДНОЙ СТОРОНЕ СОРТОВО-ГО СТАНА (57) Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, в частности к устройствам, обеспечивающим автоматическое управление процессом ускоренного охлаждения прока„„SU„„1507484 А 2

2 та на выходе стана. Цель изобретения — повышение точности управления показателей надежности функционирования устройства. В момент появления проката в зоне датчика 11 наличия проката На входе установки ускоренного охлаждения сигналом того датчика открывается ключ 14 и импульсы датчика импульсов длины поступают на вход счетчика блока 18 выдачи команд на коррекцию расхода охладителя, Состояние счетчика через дешифратор поступает на вход сумматора, где сигналы суммируются с сигналом с эадатчика границ диапазона коррекции, а суммарный сигнал через дешифратор посту |ает

«а блок управляющих клапанов подачи охладителя, Подача охладителя с помощью предлагаемого устройства осуществляется дополнительно к подаче охладителя по заданному из теплового баланса расходу, осуществляемому по известному устройству. 4 ил., 1 табл.

,1- .бретение относится к автоматизад»и прокатно o производства, в част:.ости к устройствам, обеспечиваю.. и".1,а »томатическое управление про5

t,eooом ускоренного охлаждения на выходе прокатногo стана.

Пель изобретения — повышение точ7к сти упоавления и повышение надежности . 7ункционирования устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для автоматического управ:цеtt të ускоренным охлаждением проката выходной стороне сортового стана; на фиг., Z — блок-схема вычислительного блока, на фиг. 3 — схема дешифp1тора и блока управляемых клапанов ф: г. -4 — блок-схема коммутатора.

;4е.. ду последней клетью 1 прокати»кo .тана и уст новкой 2 ускоренно- 20 г о,х кзжде |ия установленыI датчик 3

c .t7poñòtt проката и датчик 4 температ.ры ..роката (Фпг. 1). На подводящей м1гI<стрBJII устанoвки 2 ускоренного о",н17кде.. я проката установлен датчик 25

5,.»"" лературы охладителя. Кроме того, усlpойстпо содержит задатчик 6 требу"моб температуры конца охлаждения, :ч слител.,ный блок 7, регулятор 8, ;7»- oI1à охладителя, датчик 9 импуль- 30 сов в.»7ны, датчик 10 температуры прок;.та после установки 2 ускоренного ох»аж»е шя, датчик 11 наличия проката перс» установкой 2 ускоренного охлаждения проката„ датчик 12 наличия .проката в зоне измерения температуры после установки 2 ускоренного охлаждения проката, ключи 13 и 14, коммутатор 15, блок 16 усреднения текущих значений температуры по длине проката,40 блок 17 формирования программы коррекции, блок 18 выдачи команд на коррекцию расхода охладителя, первый сумматор 19, задатчики 20 границ диапазона коррекции расхода охладителя, второй сумматор 21, блок 22 памяти, дешифратор 23, блок 24 управляемых к.каланов подачи охладителя, задатчик

25 числа полос, блок 26 счета полос и ключ 27.

Выходы датчика 3 скорости проката, датчика 4 температуры проката перед установкой 2 ускоренного охлаждения, датчика 5 температуры охладителя и а»датчика 6 требуемой температуры конца охлаждения подсоединены на вход

I I.t» tñ7lèòåëüíoão блока 7, выход которого подсоединен через сумматор 19

IIa вход регулятора 8 расхода охладителл. Патчик 12 наличия проката в зоне измерения температуры проката после установки 2 ускоренного охлаждения подсоединен на управляющий вход ключа 13, а датчик 11 наличия проката перед установкой 2 ускоренного охлаждения проката подсоединен на управляющий вход ключа 14. На информационные входы ключей 13 и 14 подсоединены выходы датчика 9 импульсов длины. Выход ключа 13 подсоединен на вход коммутатора 15, а выход ключа

14 — на вход блока 18 выдачи команд на коррекцию расхода охладителя. На второй вход коммутатора. 15 подсоединен также выход датчика 10 температуры прската и 7сле ус."ановки 2 ускоренного с хлажде7шя проката. На один из входов блок:-i 17: ор, I«po»ttr<7t »porpaMмы коррекции под»пад гнев выход задатчика 6 требуемой тсм :ературы конца охлаждения. Коммутатор 15 своими ин17ормационными выходами через блок 16 . среднения связан с блоком 17 формирования программы коррекции управления, который в свою очередь своими информационными выходами связан с входами блока 18 выда1ш команд на коррекцию расхода охладителя.

Первый вход первого сумматора 19 подсоединен к выходу вычислительного блока 7, а второй I3Yoä — к выходу задатчика 20 границ диапазона коррекции расхода охладителя. Выход задатчика 20 границ диапазона расхода охладителя подсоединен также к входу второго сумматора 21, на второй вход которого через ключ 27 подсоединен выход блока 18 выдачи команд на коррекцию расхода охладителя. Выход первого сумматора 19 подсоединен на вход регулятора 8 расхода охладителя. Выход второго сумматора 21 подсоединен на вход блока 22 памяти. Выход госледнего подсоединен на вход дешифратора 23, выходы которого подсоединены на входы блока 24 управляемых клапанов подачи охладителя, На входы блока 26 счета полос подсоединены датчик 12 наличия металла и задатчик числа полос, выход блока счета полос подсоединен на управляющий вход третьего ключа.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении проката через установку 2 ускоренного охлаждения сигналы от датчика 4 температуры прока1507484 та, датчика 3 скорости проката, датчика 5 температуры охладителя на подающей магистрали установки 2 ускоренного охлаждения совместно с сигналом задатчика 6 требуемой темпера5 туры конца охлаждения поступают в вычислительный блок 7 (фиг, 2), где на основании уравнения теплового баланса определяется значение расхода охладителя, которое пропорционально значению скорости проката и температуре проката и охладителя. Вычислительный блок 7 состоит из сумматоров

28 и 29, блока 30 деления и блока 31 умножения. Сигнал вычислительного блока 7 подается на первый вход сумматора 19, выходной сигнал которого является заданием регулятору- 8 расхода охладителя. 20

В сумматоре 19 от значения сигнала задания на расход охладителя, вычисленного в блоке 7, вычитается значение сигнала задатчика 20 границ диапазона коррекции расхода охладителя, поступающего на второй вход сумматора 19.

Чтобы обеспечить возможность коррекции расхода охладитепя в большую или меньшую сторону, значение выходного сигнала с задатчика 20 границ диапазона коррекции, поступая на вход первого сумматора 19, уменьшает ! сигнал-задание иэ вычислительного блока 7 регулятору 8 расхода охладителя. На эту же величину расхода охладителя сигнал с эадатчика 20, поступая на вход сумматора 21 по цепочке блок 22 памяти — дешифратор 23 блок 24 управляемых клапанов, выполненных на базе логических схем 32-34, 40 усилителей 35-37 и электромагнитных клапанов 38-40 (фиг, 3), открывает соответствующую комбинацию управляемых клапанов 24. До набора статистики, т.е, до прохождения п полос, заданных эадатчиком 25, сигнал с выхода счетчика 26, поступая на управляющий вход ключа 27, блокирует прохождение сигнала-коррекции с блока 18 выдачи команд на коррекцию расхода охлади50 теля °

Таким образом, до набора статистики суммарный расход охладителя, поступающего в установку ускоренного охлаждения через регулятор 8 расхода охладителя и через блок 24 управляемых клапанов, равен значению расхода, определенному в вычислительном блоке

7 в начале работы устройства.

При появлении проката в зоне датчика 12 наличия проката в зоне измерения температуры проката на выходе установки 2 ускоренного охлаждения сигналом этого датчика 12 открывается первый ключ 13 и импульсы датчика 9 импульсов длины поступают на вход счетчика 41 коммутатора 15 (фиг ° 4).

Состояние счетчика 4 1 дешифруется блоком 42 дешифратора. Выходы дешифратора 42 через заданное число импульсов датчика 9, соответствующее участкам заданной длины, коммутируют через блок ключей 43-46 прохождение сигнала датчика 10 температур ... преобразованного в блоке 47. Каждый ключ

43-36, соответствующий порядковому номеру участка заданной длины проката, открываясь, пропускает импульсы блока 47 преобразования напряжениечастота на входы соответствующих счетчиков 48-51 блока 16 усреднения.

После прохождения каждой полосы значения записи в счетчиках 48-51 переписываются в блоки 52-55 усреднения по и замерам, где производится их усреднение для и последних полос.

Усредненное в блоках 52-55 значение импульсов для полос на каждом заданном участке длины через соответствующие выходы поступает на блоки

56-59 регистров, входящих в состав блока 17 формирования программы коррекции.

Сигнал с выходов регистров 56-59, соответствующих каждому заданному участку длины полосы проката, поступает на входы блоков 60-63 вычитания. В последних иэ значения сигнала блоков регистров вычитаются значения ,сигнала задатчика 6 требуемой температуры охлаждения проката. Сигналы с блоком 60-63 вычитания поступают на соответствующие каждому участку длины проката блоки ключей 64-67 блока 18 выдачи команд. После прохождения и первых полос, количество которых задается задатчиком 25 и которые фиксируются датчиком 12 наличия проката и подсчитываются блоком 26 счета полос, на выходе блока 26 счета появляется сигнал, который, поступая на управляющий вход ключа 27, разрешает прохождение сигнала с блока 18 выдачи команд на коррекцию расхода охЪ ладителя.

1507484

Сигнал коррекции расхода охладителя с выхода ключа 27 поступает на вход сумматора 21, где суммируется со значением сигнала задатчика 20 гра шц диапазона коррекции. С выхода сумматора 21 сигнал поступает в блок

22 памяти, который представляет собой блок регистров результата суммирования в сумматоре 21. С выхода блока

22 памяти сигнал поступает на вход дешифратора 23.

В таблице показано изменение расхода охладителя в зависимости от комбинации включения клапанов.

1О

Комбинация Изменение

Значение давления в общем включения е J! Я((а нов расхода ахладптепя, 7. коллекторе

001

011

101

111

2,5

5,0

7,5

12,5

15 0

17,5

Р-7,5% Р

P-57. P

P-2,57. P

Р+2,57. Р

Р+50% P

Р+7,5X P

P+ 10% P

В дешифраторе 23 сигнал с цифрового кода преобразуется в управляющий сигнал, поступающий на входы логических схем 32-34. Последними определяется требуемая комбинация включения электромагнитных клапанов, которая реализуется через блок усилителей 35-37.

Блок-схема дешифратора 23 и блока 40

24 управляемых клапанов подачи охладителя показаны на фиг, 3, Пример набора комбинаций включения электромагнитных клапанов приведен в таблице, В приведенном примере реализации диа- 45 пазон коррекции расхода охладителя составляет 17,57. от номинального расхода при выбранной дискрете корректирующего воздействия 2,57, В таблице приведены соответствующие изменения

50 расхода каждой комбинации включения управляемых клапанов °

Таким образом, после прохождения

1 первых п полос и набора статистики открывается ключ 27 и включается контур коррекции, который при отклоне55 нии температуры полосы от заданной на участках заданной длины включает соответствующую отклонению комбинацию электромагнитных клапанов, выравнивая тем самым температуру по длине полосы.

При переходе на новый профилеразмер или при изменении технологических параметров процесса ускоренного охлаждения (скорости прокатки заданной температуры охлаждения) управление процессом ускоренного охлаждения сначала ведется по первому контуру управления, при котором задание на расход рассчитывается в вычислительном блоке 7. Общая величина расхода, поступающая на установку ускоренного охлаждения, равна значению, рассчитанному в вычислительном блоке 7. Пос ле прохождения и полос нового профилеразмера блок 26 счета полос открывает ключ 27, включается контур коррекции, работа которого описана выше.

При выходе заднего конца полосы из зоны датчика 12 наличия проката на входе установки 2 ускоренного охлаждения на выходе дешифратора 68 появляется сигнал, который через элемент 69 задержки открывает ключ 67 на время прохождения задним концом полосы установки 2 ускоренного охлаждения, После выдержки времени, равной уставке элемента 69, формирователем

70 сигнала сброса формируется сигнал сброса счетчика 71 в исходное состояние, и устройство готово к приему следующей полосы. Выходы ключей 64-67 через схему 72 сопряжения соединены с выходом блока 18, Таким образом, устраняется влияние постоянно действующих факторов на процесс термоупрочнения. Например, такого фактора, как ускорение заднего конца полосы за счет явления гидротранспортирования при прохождении полосы через установку термоупрочнения. При регулировании расхода охладителя при использовании в качестве исполнительного механизма электромагнитных задвижек за счет высокой их инерционности заданных показателей управления температурой полосы по длине достичь не удалось. Кроме того, благодаря используемому в контуре коррекции блоку управляемых клапанов значительно повышается надежность устройства управления.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления ускоренным охлаждением проката на выходной стороне сортового стана по ант.св. Н 1186310, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления процессом ускоренного охлаждения и повышения надежности функционирования устройства, оно снабжено блоком счета полос, задатчиком числа полос, третьим ключом, задатчиком границ диапазона коррекции расхода охладителя, вторым сумматором, причем выходы задатчика границ диапазона коррекции расхода охладителя под10 соединены на входы первого и второго сумматоров, второй вход второго сумматора подсоединен через третий ключ к выходу блока выдачи команд

5 на коррекцию расхода охладителя, выход второго суьакатора подсоединен к входу блока памяти, выход которого через дешифраторы подсоединен на вход блока управляемых клапанов, на входы блока счета полос подсоединены датчик наличия металла и задатчик числа полос, выход блока счета полос подсоединен на управляющий вход третьего ключа.

1507484

Составитель Ю,Передерий

Техред М.Ходанич Корректор М, Максимишинец

Редактор М.Петрова

Заказ 5491/14 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101