Способ управления толщиной полосы на стане горячей прокатки

 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано для управления толщиной проката (полос и листов) при прокатке в минусовом поле допусков. Цель изобретения - повышение выхода годного проката. Для этого прогнозируется предельное абсолютное отклонение толщины проката от заданного значения, вызываемое влиянием измерения основных параметров процесса прокатки и отработки управляющих воздействий погрешностей, и осуществляется его компенсация до получения непосредственного измерения толщины проката. 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<эпэ В 21 В 37/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 hoon Vnon гЖ под Voog

1 Т о „= 3 (— f o (t) dt

0 — — Jo(r)

Т2 0 (2) (21) 4463942/02 (22) 21.07.88 (46) 23.03.91. Бюл. М 11 (75) П.М.Марченко, Е.П.Печковская, О.В.Дядькина и М.В.Борщевский (53) 621.771.23.62-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1165499,,кл. В 21 В 37/10, 1985. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТОЛЩИНОЙ

flOROCbl НА СТАНЕ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть

Изобретение относится к автоматизациИ прокатного производства и может быть использовано для управления толщиной проката (полос и листов) при прокатке в минусовом поле допусков.

Цель изобретения — повышение выхода годного проката.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ управления толщиной полосы на стане горячей прокатки при прокатке в минусовом поле допусков.

Сущность способа заключается в следующем.

Перед прокаткой каждого из типоразмеров полос задают номинальные значения толщины и скорости подката, толщины и скорости полосы на выхода стана, граничную частоту регуляторов толщины, значение минусового допуска для данной толщины, предельные погрешности каналов измерения толщины и о дката, усилия прокатки и погрешность установки раствора валков. коэффициента связи дисперсии толщины по„„ЯЦÄÄ 1636078 А1 использовано для управления толщиной проката (полос и листов) при прокатке в минусовом поле допусков, Цель изобретения— повышение выхода годного проката. Для этого прогнозируется предельное абсолютное отклонение толщины проката от заданного значения, вызываемое влиянием измерения основных параметров процесса прокатки и отработки управляющих воздействий погрешностей. и осуществляется его компенсация до получения непосредственного измерения толщины проката. 1 ил. лосы на выходе стана с дисперсией темпе. ратуры подката.

По известным заданным значениям определяют длительность (время) участка линеариэации для определения низкочастотной составляющей температуры подката, т.е. где Т вЂ” длительность (время) участка линеаризации; гос — граничная частота регуляторов толщины;

Ь„,д, hoon, Ч„д, Vnon — толщина подката, толщина полосы, скорость подката. скорость полосы соответственно.

Дисперсия низкочастотной составляющей на этом участке линеариэации равна:

1636078

4 где B(t) — измерения температуры подката во времени.

Дисперсия высокочастотной составляющей, соответственно, равна

Ов О Эн (3) где О Q- значение полной дисперсии температуры подката. вычисляемое по формуле т

0 О =,) B(t)2d (4) (fB(1)tФ т.

При выходе подката из зоны измерения его температуры определяют максимальное значение дисперсии высокочастотной составляющей О Я„„, из значений, определенных на каждом участке линеаризации по всей длине подката.

Прогноэируемое значение дисперсии толщины полосы на выходе стана определяют по формуле и 25

Dexnon =Dexnon + K hO 0 смаке, (5) где Оь»„— постоянное для полос одного типоразмера значение дисперсии толщины, некоррелироеанное с температурой подката; 30

К i,Q. — коэффициент связи дисперсии температуры подката и коррелированной с ней части дисперсии толщины полосы (листа), По мере выхода предыдущей полосы 35 данного типоразмера иэ клетей стана изменяют зазор валков каждой иэ клетей на величину

Ф ля, = к, m (1Г „— о„„.„,,), (в) 4о

1 Р\

ГДЕ Dh „о„И, ОЬ nonf4 1 — ПРОГНОЗИРУЕмые значения дисперсии толщины данной

N — и и предыдущей (N — 1)-й полос;

Л Si — изменение зазора валков -й кле45 ти;

К, — коэффициент связи изменения толщины полосы с зазором валков i-й клети;

m — коэффициент, зависящий от закона распределения толщины и равный 2,6 — 3,0 для нормального закона распределения.

Определяют заданное значение толщины проката на выходе стана с учетом максимально возможного для нее приближения к нижней границе минусового допуска по формуле

hnon.задй hnon.ном Л и + 4 +

КС. (7) (8) hssxl = Я + Pi/Mkl, и жесткость полосы

М = д Pi/ä (hex< — Ь ыы) = 0,5 Pi/Л h |, (9) где h»i — измеренное значение толщины подката при прохождении первой клети или определенное по формуле (8) значение толщины (проката) на выходе предыдущей клети (при прохождении последующих клетей), По известным значениям погрешности

Ф измерения толщины подката (при прохождении первой клети) или определенному значению погрешности выходной толщины для предыдущей клети, которая является входной для последующей клети (при прохождении последующих клетей), известной погрешности измерения усилия прокатки, известной погрешности установки раствора валков прогнозируют предельное абсолютное отклонение выходной толщины от заданного значения, т.е.

f, (10) ® sexi где (h,„ )

Д 1 sexi

Мо /Мц д5;;

1 + Mni /Мц (s) 1 вых

Ah() 1/М

1 + Mni /Mki где д hsx — погрешность измерения (получения) входной толщины для i — и клети, ASi — погрешность установки раствора валков i-й клети, дР; — погрешность измерения усилия прокатки в I-й клети.

После прогнозирования предельного абсолютного отклонения выходной толщины полосы от заданного значения для последней клети стана производится измегде hoon.аадм — заданное значение толщины для N-й полосы; йпол.ном- номинальное значение толщины;

Л h — минусовый допуск по ГОСТУ или ТУ; д н — погрешность измерения толщины проката на выходе стана.

При прохождении головной части полосы каждой i — и клети стана измеряется усилие прокатки Pi, раствор валкое Si и, используя известное значение модуля клети

Мц, определяют выходную толщину, которая равна

1636078

55 нение раствора валков клетей стана, компенсирующее его, т.е.

A 5 = Ks l д живых.пол. (11)

A5" — изменение раствора валков 1-й клети, д Ь ых,лол — прогнозируемое предельное абсолютное отклонение толщины полосы от заданного значения на выходе стана.

При дальнейшем прохождении полосы ее головная часть попадает в зону толщиномера, в котором определяется текущее, уже измеренное, отклонение толщины полосы от заданного значения, по которому осуществляется его компенсация путем изменения раствора валков клетей, например, по интегральному закону

AS" =К 1 fAh(t)Ф, 1п О где A й(т) — текущее отклонение толщины полосы от заданного значения;

tn постоянная интегрирования, пропорциональная транспортному запаздыванию, соответствующему движению полосы от последней клети до эоны измерения толщины.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит задатчики скорости подката 1, скорости полосы 2, номинального значения толщины подката 3 и номинального значения толщины полосы 4, вычислительные блоки 5 и 6, датчик 7 температуры подката, вычислительные блоки

8 — 12, регулятор 13 толщины, датчик 14 усилия прокатки, датчик 15 раствора валков, блок 16 расчета выходной толщины полосы и предельной абсолютной погрешности ее получения, задатчик 17 погрешности измерения толщины подкатэ, задатчик 18 модулей жесткости клетей, толщиномер 19 подката, толщиномер 20 полосы, блок 21 коррекции уставок толщины, блок 22 вычисления заданного значения толщины полосы, задатчик 23 минусового допуска.

Устройство работает следующим образом, По заданным значением скорости подката, скорости полосы, номинальным значениям толщины подката и полосы в блоке 5 рассчитывается длительность участка линеаризации для определения низкочастотной составляющей температуры подкэта. В блоке 6 по измерениям температуры подката датчиком 7 рассчитывается значение полной дисперсии температуры подката и ее низкочастотной составляющей. В блоке 8 рассчитывается высокочастотная составляющая температуры подката на участке лине5

40 аризации, а в блоке 9 определяется ее максимальное значение, которое поступает совместно с минусовым допуском от блока 22 и номиналом толщины полосы от зэдатчика

4 на вход блока вычисления заданного значения толщины полосы. По низкочастотной составляющей температуры подката, вычисленной в блоке 6, определяется дисперсия толщины полосы, которая запоминается в блоке 8 и поступает на вход блока 9, в котором вычисляется разность дисперсий толщины вычисленной для текущей полосы и запомненной в блоке 8 для предыдущей полосы, и вычисляется в блоке 12 коррекция растворов валков клетей, значения которых поступают на первые входы регуляторов 13 толщины полосы. При прохождении головной частью полосы клетей стана измеряется усилие прокатки датчиком 14, раствор валков -датчикрм15, э по значениям входной толщины, измеренной 1олщиномером 19 для первой клети, или его расчетным значением, полученным в блоке 16 (для последующих клетей), значениям погрешностей измерения входной толщины, задаваемой задатчиком 17 (для первой клети), или расчетным, полученным в блоке 16(для последующих клетей). рассчитывается в блоке

16 выходная толщина и погрешность ее получения. При получении этих величин для последней клети в блоке 16 рассчитывается коррекция растворов валков клетей, значения которых поступают на первые входы регуляторов 13 толщины. При выходе полосы из стана и ее прохождении под толщиномером 20 в блоке 22 вычисляется фактическое отклонение толщины от заданного значения по значению минусового допуска, поступающего с зэдатчика 23, значению заданного значения толщины полосы с выхода задатчика 4 и вычисленному значению дисперсии толщины, поступающему с выхода блока 9.

Таким образом, по предлагаемому способу отклонение толщины полосы от заданного значения, приводящее к уменьшению выхода годного металла при прокатке в минусовом поле допуска, прогнозируется и компенсируется еще до его определения путем непосредственного измерения толщины полосы. Учитывая, что толщиномеры устанавливаются на расстоянии 8-10 м от последней клети, а при существующем быстродействии измерительного преобразователя. равном 1 с, что эквивалентно при заправочной скорости дополнительным 10 м полосы, участок полосы, на котором проявляется положительное действие способа, составляет около 20 м, 1636078

Эффективность способа заключается в повышении выхода годного проката за счет прогнозирования предельного абсолютного отклонения толщины прокатываемой полосы от заданного значения.

Составитель Ю Передерий

Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Редактор И. Шулла

Заказ 778 Тираж 335 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Способ управления толщиной полосы на стане горячей прокатки, в соответствии с которым измеряют толщину подката, определяют заданное значение толщины полосы с учетом минусового допуска. измеряют температуру и скорость подката, определяют высокочастотную составляющую дисперсии температуры подката, определяют прогнозируемую дисперсию толщины полосы на выходе стана, изменяют зазор валков по мере и выхода из каждой клети полосы на величину, пропорциональную разности прогноэируемых дисперсий толщины данной и предыдущей полос, измеряют отклонение текущего значения толщины полосы от заданного значения с учетом прогнозируемой дисперсии толщины полосы и изменяют эа5 зор валков клетей стана до компенсации отклонения толщины, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного проката, при прохождении головной частью полосы каждой из клетей стана измеряют

10 усилие прокатки и раствор валков. затем по этим измерениям, а также заданным значениям погрешностей измерения толщины подката, усилия прокатки и погрешности установки раствора валков прогнозируют пре15 дельное абсолютное отклонение выходной толщины от заданного значения для каждой из клетей и при получении этого значения для последней клети изменяют растворы валков клетей на величины, пропорциональ20 ные этому отклонению.