Система автоматического регулирования толщины полосы на реверсивном стане холодной прокатки
Изобретение относится к обработке металла давлением. Технический результат - повышение качества регулирования. Согласно изобретению система содержит измеритель скорости полосы, установленный до клети, измерители отклонения от заданного значения толщины полосы, установленные до и после клети. В систему также входят регуляторы положения нажимных устройств, управления сматывающей и наматывающей моталками. Система снабжена измерителями отклонения от заданного значения натяжения полосы, установленными до и после клети, регулятором скорости вращения валков клети. Причем регулятор положения соединен с обоими измерителями отклонения толщины, а регулятор управления наматывающей моталки - с измерителем отклонения натяжения после клети. Регулятор скорости вращения соединен с обоими измерителями отклонения толщины, регулятор положения - с измерителем отклонения натяжения до клетки, а регулятор управления разматывающей моталки - с измерителем скорости полосы до клети. 1 ил.
Изобретение относится к обработке металла давлением, а именно к автоматизации технологии холодной прокатки полосы.
Реверсивный стан холодной прокатки полосы - это прокатная клеть, обжимающая полосу в валках давлением на нее, создаваемым нажимными устройствами, и ее натяжением, создаваемым разматывающей моталкой (до клетки) и наматывающей моталкой (после клети) при заданной скорости вращения валков. Реверс валков клети и моталок позволяет повторять обжатие чередованием направления прокатки. Регулирование толщины возможно как воздействием на давление, так и воздействием на натяжение полосы. Известна система регулирования толщины полосы на реверсивном стане холодной прокатки [1] . Система содержит измерители скорости полосы до и после клети, измерители отклонения от заданного значения толщины полосы до и после клети (или непосредственные, или косвенные), измерители отклонения от заданного значения натяжения полосы до и после клети (непосредственно или вычислением), а также регулятор скорости вращения валков, регулятор положения (или давления) нажимных устройств, регулятор управления разматывающей моталкой, регулятор управления наматывающей моталкой. При этом оба измерителя толщины связаны с одной стороны с регулятором положения (давления), а с другой стороны - с регулятором разматывающей моталки, имеющей главную обратную связь с соответствующим измерителем натяжения (наматывающая моталка имеет подобную связь с измерителем натяжения после клети). Известная система работает следующим образом: - моталки поддерживают соответствующее измеренное (или вычисленное по их нагрузке) натяжение по их отклонению от заданного значения; - нажимные устройства регулируют толщину полосы с упреждением по результатам ее измерения до клети (по возмущению) и с запаздыванием по результату ее измерения после клети (по отклонению); - кроме того, оба результата измерения толщины используются для регулирования толщины полосы изменением натяжения полосы до клети разматывающей моталкой (и по возмущению и по отклонению). Эта система вполне работоспособна. Однако регулирование толщины полосы натяжением моталки, с одной стороны, ограничено пределами 5% (для качественной размотки рулона необходимо более или менее устойчивое натяжение полосы), с другой стороны, существует проблема чередования регулирующих воздействий натяжением и давлением (параллелизм воздействий порождает их неопределенность). Кроме того, требуется точное знание коэффициентов передачи от воздействий к толщине через пластичность полосы, зависящую не только от марки стали, но и от условий ее обжатия в валках и от N ее пропуска через них (от наклепа полосы). Предлагается система, в которой регулирующие связи со станом осуществлены по-новому так, чтобы их взаимодействие оптимально решало задачу регулирования толщины полосы. На чертеже изображена функциональная схема предлагаемой системы регулирования толщины полосы на реверсивном стане холодной прокатки. Технический результат - повышение качества регулирования. Технический результат достигается за счет того, что система автоматического регулирования толщины полосы на реверсивном стане холодной прокатки, содержащая измеритель скорости полосы, установленный до клети, измерители отклонения от заданного значения толщины полосы, установленные до и после клети, регуляторы положения нажимных устройств, управления сматывающей и наматывающей моталками, снабжена измерителями отклонения от заданного значения натяжения полосы, установленными до и после клети, регулятором скорости вращения валков клети, причем регулятор положения соединен с обоими измерителями отклонения толщины, а регулятор управления наматывающей моталки - с измерителем отклонения натяжения после клети, регулятор скорости вращения соединен с обоими измерителями отклонения толщины, регулятор положения - с измерителем отклонения натяжения до клети, а регулятор управления разматывающей моталкой - с измерителем скорости полосы до клети. Сущность предлагаемой системы в отличие от известной заключается в том, что измерители отклонения толщины полосы до 3 и после 4 клети соединены (15 и 16) с регулятором скорости вращения валков клети 7, при этом регулятор управления разматывающей моталки 9 со единен в качестве главной обратной связи 17 с измерителем скорости полосы до клети 1, а измеритель отклонения натяжения полосы до клети 5 соединен в качестве главной обратной связи 18 с регулятором управления положением (давлением) нажимного устройства 8. Такое переключение главных обратных связей переводит регулирование толщины на скорость вращения валков, а регулирование натяжения полосы до клети - на нажимные устройства клети, при этом разматывающая моталка поддерживает заданную скорость полосы, поступающей в 1 клеть. В результате действия системы переводится в условия постоянства заданного секундного объема полосы в стане. Предлагаемая система работает следующим образом: - разматывающая моталка 9 задает стану секундный объем полосы как произведение скорости на толщину V0(H0+
H0), где H0 - отклонение толщины до клети от заданного значения Ho (возмущение толщины); - измеритель 3 измеряет возмущение H0 через регулятор 7 изменяет скорость валков клети V1 из условия неизменности заданного секундного объема при полной отработке H0 в клети (H1= 0) V0(H0+H0) = (V1+V1)H1, отсюда имеем идеальный коэффициент передачи 
однако негарантированный (возможно отклонение H1 из-за отсутствия обратной связи);- воздействие
V1, например, в сторону увеличения скорости вращения валков (толщина больше заданной) ведет к увеличению натяжения полосы до клети F0 разматывающая моталка 9 пытается сохранить скорость V0. На помощь ей приходят нажимные устройства клети 8, связанные 18 с измерителем отклонения натяжения 5. В данном случае они увеличивают давление на валки, выравнивая секундный объем полосы в валках с секундным объемом, заданным разматывающей моталкой, снимая причину роста натяжения. Остаток H1 точно также, как и возмущения H0, отрабатывается воздействием на скорость валков V1, но уже с обратной связью (с измерением результата отработки H1) согласно неизменности секундного объема полосыV0H0= (V1+
V1)(H1+H1).Отсюда имеем коэффициент передачи
- поддержание натяжения полосы
F0= 0 усилено упреждающим воздействием (11 и 12) на нажимные устройства по возмущению, причиной которого является отклонение толщины H0 и H;- наматывающая моталка 10, как обычно, поддерживает натяжение полосы по результатам его измерения. Если нет непосредственных измерителей натяжения полосы и моталки работают по результатам его вычисления по собственным силовым параметрам, то может использоваться известный способ вычисления натяжения для клети по ее силовым параметрам [2]:
где Mcm - статический момент привода клети;
P - давление клети;
относительное обжатие клети;K1, K2 - масштабные коэффициенты. Таким образом, предлагаемая система оптимально распределяет использование механизмов стана для регулирования толщины полосы - моталка поддерживает скорость полосы, поступающей в стан, скорость вращения валков поддерживает толщину полосы, нажимные устройства поддерживают натяжение размотки полосы. Основной коэффициент передачи от толщины к скорости полосы прост (1, 2) и гарантирован при всех режимах прокатки. Такой подход улучшает не только процесс регулирования, но и сам процесс прокатки, оптимизируя его. Источники информации
1. Дралюк Б. Н., Конторович Б.И. и Маланов А.Л. Внедрение микропроцессорной САРТ на реверсивном стане холодной прокатки. Изд. "Металлургия", "Сталь" N 5, 1996. 2. Авторское свидетельство СССР N 491419, М.кл. B 21 B 37/06, 1973.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение
Номер и год публикации бюллетеня: 21-2004
(73) Патентообладатель:
ООО "Объединенные машиностроительные заводы"
(73) Патентообладатель:
ООО "Уралмаш-Металлургическое оборудование"
Договор № 19401 зарегистрирован 29.06.2004
Извещение опубликовано: 27.07.2004
PC4A - Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Прежний патентообладатель:
Общество с ограниченной ответственностью "Уралмаш - Металлургическое оборудование"
(73) Патентообладатель:
Общество с ограниченной ответственностью "Уралмаш - Инжиниринг"
Договор № РД0039357 зарегистрирован 08.08.2008
Извещение опубликовано: 20.09.2008 БИ: 26/2008
Похожие патенты:
Изобретение относится к области обработки металла давлением
Изобретение относится к области автоматизации прокатного производства и предназначено для регулирования толщины прокатки
Сельсино-цифровой преобразователь положения // 2029642
Изобретение относится к прокатному производству, точнее к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть испльзовано в системах управления перемещением различных механизмов на прокатных станах, в частности -- на непрерывных широкополосных станах горячей прокатки
Изобретение относится к обработке металлов давлением
Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, а именно к регулированию размеров круглого профиля проката, например катанки
Способ адаптивного управления станом холодной прокатки и устройство для его осуществления // 1540883
Изобретение относится к области автоматизации станов холодной прокатки, в частности к автоматическому регулированию толщины полосы
Изобретение относится к области автоматизации станов холодной прокатки, в частности к управлению толщиной по длине полосы
Изобретение относится к прокатки, а именно к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано для уменьшения продольной и поперечной разнотолщинности полос, прокатываемых на непрерывных прокатных станах, в частности на непрерывных широкополосных станах горячей прокатки
Изобретение относится к прокатному производству
Изобретение относится к прокатному производству
Изобретение относится к прокатному производству
Способ и установка для интегрированного мониторинга и контроля плоскостности полосы и профиля полосы // 2434711
Изобретение относится к металлургии
Способ предназначен для повышения мобильности управления многоклетьевым прокатным станом холодной прокатки. Устройством определения усилия прокатки определяют действительное усилие прокатки последней прокатной клети и подают его на устройство регулирования, где определяют и выдают по меньшей мере одно регулирующее воздействие (δs1*, δv'), непосредственно после последней прокатной клети определяют действительную толщину (d) полосы и подают на устройство регулирования толщины, которым воздействуют на последнюю прокатную клеть. Динамичность отработки ошибок толщины полосы обеспечивается за счет того, что посредством другого устройства измерения толщины, расположенного перед последней прокатной клетью, определяют другую действительную толщину (d') полосы, устройствами определения скорости определяют скорости (v, v'), с которыми полоса входит в последнюю прокатную клеть и выходит из нее, скорости (v, v') и заданную конечную толщину (d*) подают на устройство определения номинального значения толщины (d'*), при этом на другое устройство регулирования толщины подают номинальную толщину (d'*) и другую действительную толщину (d') и устройством регулирования толщины воздействуют на предпоследнюю прокатную клеть (3) прокатного стана холодной прокатки. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.
Группа изобретений относится к прокатке. Полоса (6) подается в одну из прокатных клетей (1-5) прокатного стана с известной входной толщиной (d1-d4) и выходит из рассматриваемой прокатной клети (2-5) с толщиной (d2-d5). Опpeдeляютcя параметры (vR, vW) измерения, которые относительно рассматриваемой прокатной клети (2-5) характерны для скорости (v1-v4) полосы (6) со стороны входа и скорости (v2-v5) полосы (6) со стороны выхода. На основе определенных параметров (vR, vW) определяют скорость (v1-v4) полосы (6) и скорость (v2-v5) полосы (6). На основе входной толщины (d1-d4), скорости (v1-v4) полосы (6) и скорости (v2-v5) полосы (6) - толщину (d2-d5) полосы. Измеренным параметром (vW) для скорости (v1-v4) полосы (6) может быть окружная скорость (vW) валков прокатной клети (1-4), предшествующей прокатной клети (2-5). Опережение полосы (6) в соответствующей прокатной клети (2-5) моделируется. Соответствующая скорость (v1-v5) полосы определяется на основе соответствующей окружной скорости (vR) валков и опережения полосы (6) в соответствующей прокатной клети (1-5). Значительно улучшается управление прокатным станом. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к прокатному производству. Технический результат - повышение стабильности прокатки. Способ регулирования включает определение линейной скорости полосы и отклонения толщины полосы от заданного значения на входе стана и воздействие с помощью регулятора толщины полосы по отклонению на регулятор позиции нажимного устройства. Дополнительно определяют линейную скорость полосы на выходе стана, а в качестве регулятора толщины по отклонению используют интегральный регулятор. В качестве обратной связи для регулятора используют расчетный сигнал, прогнозирующий отклонение выходной толщины непосредственно в очаге деформации, рассчитываемое по математическому выражению. 3 ил.
Изобретение относится к прокатному производству. Технический результат - повышение точности измерения. Способ заключается в том, что на отражательные поверхности прокатываемой полосы с использованием по меньшей мере двух приемопередающих устройств (3) направляют электромагнитное излучение (6) в микроволновом диапазоне. Принимают отраженные сигналы от отражательных поверхностей (4). При этом отражательные поверхности (4) лежат на проходящей параллельно направлению (12) движения полосы линии (13) на расстоянии (10) друг от друга. Каждый из отраженных сигналов подают в устройство (11) оценки скорости полосы, посредством которого с использованием метода корреляции определяют упомянутую скорость полосы. 6 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к области производства прокатываемой полосы на линии горячей прокатки, включающей в себя установку для непрерывного литья, черновой прокатный стан, нагревательное устройство и чистовой прокатный стан. Устройство содержит блок регулирования натяжения прокатываемой полосы, блок измерения ширины прокатываемой полосы, выполненный с возможностью измерения ширины полосы в выходной секции чистового прокатного стана, и блок регулирования ширины прокатываемой полосы, выполненный с возможностью формирования сигнала для изменения заданного значения натяжения, прикладываемого к полосе между черновым прокатным станом и чистовым прокатным станом, в случае отклонения измеренной ширины полосы в выходной секции чистового прокатного стана от заданной ширины, при этом упомянутые блок измерения ширины, блок регулирования ширины и блок регулирования натяжения соответственно последовательно соединены друг с другом. Использование изобретения позволяет повысить качество изготавливаемой прокатываемой полосы. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
