Устройство для настройки скоростей приводов клетей непрерывного прокатного стана

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЮЛЬСТВУ

Союз Северских

Социалистических

Расттублнк

772631 (6f ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 231078 (21) 2677164/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 231080. Бюллетень М 39

Дата опубликования описания 231080 (51)М. Кл.л

В 21 В 37/00

Государственный комитет

СССР по яелам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621 ° 77 °.016.3-531.32..6(088.8) О.Ф. Артемьев, А.С. Валдырев, Г.M. Говзман, A.A. Дитц, В.Н. Дралюк, A.A. Корытин и Б.Г. Хазанов

P2) Авторы изобретения

Карагандинский металлургический комбинат и Уральский завод тяжелого машиностроения (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ HACTPOAKH CKOPOCTEA ПРИВОДОВ

KJIETER НЕПРЕРЫВНОГО ПРОКАТНОГО СТАНА

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, а именно к автоматической установке заданий скорости приводам клетей непрерывного прокатного стана. 5

Известно устройство для настройки скоростей валков клетей непрерывного прокатного стана, содержащее задатчик полного обжатия полосы в стане, наборы делителей с "записью" вариан- 1() тов заданий и переключателей выбора варианта, через контакты которого задающие входы регуляторов скорости приводов клетей подключаются к выходам .выбранного оператором делителя

1).

Наиболее близким к предлагаемому йо технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее для п-клетевого става 2О (n- 1) вычислителей, каждый из которых представляет собой цепочку последовательно соединенных множительноделительных элементов. Управляющие входы вычислителей соединены с соот- 25 ветствующими задатчиками уставок толщины полосы за клетями стана, соотношений диаметров рабочих валков, коэффициентов опережения металла в валках клетей и задатчиком скорости при-3() 2 водом и-ой клети, а выходы — с регуляторами скорости приводов валков клетей. Устройство, по задаваемым оператором уставкам толщины полосы

sa клетями стана, скорости приводов и-ой клети, соответствующим соотношениям диаметров рабочих валков и коэффициентов опережения металла,точнее формирует уставка регулятором скорости приводов валков клетей, однако по числу точек настройки значительно превосходит последнее (21.

Однако, известные устройства не могут применяться на станах, оснащенных системами управления, требующими ввода значений условных относительных обжатий полосы в клетях стана.

Цель изобретения — упрощение и повышение точности настройки стана.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок управления регуляторами скорости, выходы которого соединены со входами регуляторов скорости приводов клетей, а входы — с выходами вычислителей заданий скоростей, на входы первого (n-l клети) из которых поданы выходы задатчиков толщины проката, коэффициента опережения металла в валках и соотношения диаметров рабочих вал772631 ков, а на входы второго (n-2 клети) выход первого вычисления заданий скоростей и задатчиков коэффициента опережения металла в валках и соотноше-. ния диаметров рабочих валков, дополнительно содержит задатчики жесткос.ти и ширины полосы, задатчик толщины подката, вычислитель заданий толщины полосы, функциональные преобразователи, корректоры величины сигналов, сумматор, блоки контроля и источника постоянных напряжений, причем выходы вычислителя заданий соединены со входами вычислителей заданий скоростей и первого блока контроля, входы которого подключены с выходами задатчика толщины подката и источника постоянного напряжения, а входы— с выходами задатчика толщины проката, соединенным также с одним из входов первого вычислителя задания скоростей, и трех корректоров, входы каждого из которых соединены через функциональный преобразователь с выходами эадатчиков соответственно толщины проката жесткости и ширины полосы, выход первого блока контроля соединен с одним из входов каждого корректора, входы второго блока контроля соединены с выходами вычислителей задания скоростей, а выход с одним из входов сумматора, другой вход которого соединен с источником постоянного напряжения, выход сумматора соединен со входами блока управления регуляторами скоростей и одним из входов первого вычислителя задания скоростей.

При этом, блок контроля содержит нелинейные усилители, входы которых соединены с выходами элементов сравнения, а выходы — со входом сумматора.

Кроме того, вычислитель толщины полосы за клетями состоит из последовательно включенных делительных элементов.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства (при" менительно к трехклетевому (n-3) стану); на фиг. 2,3 и 4 — структурные схемы, соответственно, вычислителя и блоков контроля.

Устройство содержит вычислители

1 и 2 задания скоростей приводов клетей, вычислитель 3 заданий толщины . полосы, задатчики 4, 5, б и 7 толщины проката, толщины подката, жесткосги и ширины полосы, задатчики 8 и 9 соотношения диаметров рабочих валков и задатчики 10 и 11 коэффициентов опережения металла в валках, функциональные преобразователи 12-20, корректоры 21-23 величин сигналов, сумматор 24, источники 25-28 постоянных напряжений, блоки 29 и 30 контроля и блок 31 (система) управления регуляторами 32 скорости приводов валков .клетей.

Ч „=(-E, 25

Э 0 1+

%(„1) 91 1 (,- ) "+ („.,) где Ч.,у„. - предельно-допустимые на данном сортаменте задания скорости рабочих валков клетей; — условное относительное

1 обжатие полосы в i-ой клети стана, h„-, Ь„ — толщина полосы эа клетями;

О., D„. — базовые и фактические о 0 значения диаметров рабочих валков D,,О(;,} клетей;

f . .- коэффициенты опереже1 (4-1) ния металла в валках клетей;

4$ номер клети.

На вторые дополнительные выходы вычислителей 1 и 2 выведены сигналы, пропорциональные условиям относительным обжатиям полосы в клетях стана, точнее выражениям (1- ";).

Вычислитель 3 заданий толщины полосы определяет значение последних в соответствии с выражением

Й

1 где h., Ь<„- ) — толщина полосы за клетями, относительное обжатие

1 полосы в клети. ф} Вычислители 1 и 2 предлагаемого и известного устройств по структуре и реализуемому алгоритму идентичны, в простейшем случае представляют собой ряд последовательно соединенных д множительно"делительных элементов

Вычислитель 3 толщины полосы за клетями состоит иэ последовательно включенных делительных элементов 3335.

Блок 29 контроля содержит интегратор 36, вход которого соединен с выходом элемента 37 сравнения, а выход — со входом сумматора 38.

Блок 30 контроля содержит нелиНейные усилители 39 и 40, входы которых соединены с выходами элементов 41 и

42 сравнения соответственно, а выходы - co входом сумматора 24.

Управляющие входы вычислителей

1 и 2 соединены с соответствующими выходами вычислителя 3, задатчиков

>S 8 и 9 соотношения диаметров валков, задатчиков 10 и 11 соотношений коэффициентов опережений металла в валках клетей, другой вход вычислителя

1 клети соединен с выходом сумматора

Щ 24, а вычислителя 2 клети — с выхо- дом вычислителя 1. Вычисление заданий ckopocTBA производится в соответствии с выражением

772631 (цепь последовательно выполняемых множительно-делительных операций), осуществляющих формирование выходного сигнала в соответствии с выражением, аналогичным (1) н (2} еОХ а

+CIA где Ч. — предель

1 где 04 — выходной сигнал задатчика

4 толщины проката, U — выходной сигнал вычислитеZ, ля 3, пропорциональный толщине полосы за (1-1) клетью, 3

U - выходной сигнал задатчика

8 соотношения диаметров рабочих валков н (<-t) клетей;

U4 - выходной сигнал эадатчика

10 соотношения опережений металла в валках 1 и (1-1) клетей;

Π— выходной сигнал сумматора

24, пропорциональный предельно-допустимому на данном сортаменте заданию скорос ти приводам валков выходной (i) клети.

Различие в сигналах U U 5,подаваемых на входы вычислйтелей 1 и 2, в известном и предлагаемом устройствах, а также различие в схеме соединения вычислителей 1 и 2 с другими элементами рассматриваемых устройств не меняют ни структуру, ни алгоритм работы вычислителей и, соответственно, не мешают последним формировать .сигнал в соответствии с выражением (4).

На входы вычислителя 2 включены сигналы (применительно к выражению (4).

04 — выходной сигнал вычислителя

3 пропорциональный толщине полосы на.(i-l) клетью, Π— выходной сигнал вычислителя

3, пропорциональный толщине полосы эа (1-1) клетью, U - выходной сигнал эадатчика 9 соотношения диаметров рабочих валков (1) и (i-1) клетей, U+ - выходной сигнал эадатчика 11 соотношения опережений металла в валках (i) и (i-1) клетей;

0 " выходной сигнал вычислителя .5

1, пропорциональный предельно-допустимому на данном сортаменте заданию скорости приводам валков (i) клети.

Эти сигналы позволяют вычислителям 1 и 2 формировать выходной сигнал, пропорциональный предельно-допустимому на данном сортаменте заданию скорости приводам валков соответствующей клети. аЛ„=Кх (6) ч; "-VÄ ар Ч. ъЧ. "а"

О Ч. (ч™а

1 -6,3 =A,-S,.с,.к, (8) 45 где A В;, С„- величины, пропорциональные показателям сортамента (находятся экспериментально);

h — заданная толщина под55 ката;

h — задание толщины подкао та, Rg — коэффициент коррекции, время;

60 номер клети.

Каждый иэ корректоров в простейшем случае представляет собой цепочку последовательно соединенных множительных (множительно-делительных) д элементов.

0.1

РьИ 0 ОЪ0405, (4) й ьормирование сигнала, пропорционального предельно-допустимому на данном сортаменте заданию скорости приводам валков i-ой клети (U5 вычислителя 1), производится сумматором 24 в соответствии с выражением но-допустимое задание скорости приводов рабочих валков i îé кле30 ти (вход 25);

aV; — вводимое снижение задания, формируемое блоком

30.

На входи блока 30 контроля включены два источника 26 и 27 постоянного тока, пропорциональные и выходные сигналы вычислителей 1 и 2, пропорциональные, что позволяет ему в соответствии с выражениями где а У - вводимое снижение величины предельно-допустимой скорости приводов выходной клети стана;

У;,Ч- — задаваемое и предельно30 . допустимое значение скорости приво 1ов i — îé клети, К - коэффициент передачи.

Вычислитель 3 толщины полосы эа

35 клетями стана в простейшем случае представляет из себя цепочку последовательно включенных делительных (множительно-делительных) элементов, каждый иэ которых формирует свой

4О выходной сигнал в соответствии с выражением (3).

Корректоры 21, 22 н 23 производят формирование сигналов в соответствии с выражениями

У, 1 1, f (Ьо-1 ) Ю, (9) о

772631

Функциональные преобразователи

12-20 выполнены на операционных с нелинейной обратной связью, усилителях.

Задатчики 4-7 выполнены в виде источников постоянного тока с регулируемой величиной выходного напряжения.

Сумматор 24 построен на операционном усилителе.

Блок 29 контроля реализует зависимость (8) и (9) и построен íà операционных усилителях. 10

Устройс во работает следующим образом.

При смене прокатываемого сортамен.та оператор изменяет положения регу- )5 лирующих органов на задатчиках 4-7 показателей сортамента, формируя новые уровни выходных сигналов последних. Эти сигналы функциональными преобразователями 12-20 и корректорами 2О

21, 22 и 23 преобразуются в сигналы, пропорциональные задаваемым относительным обжатиям полосы в клетях стана, по которым вычислитель 3, с использованием сигнала задатчика 4,определяет расчетные значения толщины полосы перед каждой клетью стана.

По результатам сравнения сигналов расчетной и заданной толщины подката блоком 24 контроля осуществляется автоматическая интегральная кор- 30 рекция задаваемых относительных обжатий полосы до получения равенства вышеуказанных сигналов толщины.

По расчетным значениям толщины З5 полосы (сигналам с вычислителя

3) и сигналам задатчиков 8-11 вычислители 1 и 2 формируют сигналы, пропорциональные условиям относительным,обжатиям полосы в 4Q клетях стана, которые выводятся на их дополнительные выходы, а затем, с использованием выходного ,сигнала сумматора 24 формируют сигналы задания скорости приводов клетей. 4 .В случае превышения одним или несколькими сигналами заданий скоростей пре- дельно-допустимых значений (сигналы

25 и 27) выходным сигналом второго блока 30 контроля производится автоматическая коррекция (снижение задания скорости выходной клети до тех пор, пока все задания скоростей приводов не станут допустимыми. Изменение заданий на входе блока 31 приводит к изменению фактических скорос- э5 тей клетей (перенастройке "клина скоростей") и стана в целом.

ЭФфективность предлагаемого уст ройства заключается в упрощении и по- щ вышении точности перенастройки непрерывного прокатного стана с прокатки ,одного сортамента на прокатку другого сортамента, снижении раэнотолщинности и повышения качества прокатки. у первой полосы каждого нового сортамента.

Формула изобретения

1. Устройство для настройки скоростей приводов клетей непрерывного прокатного стана, содержащее блок управления регуляторами скорости, выхо-, ды которого соединены со входами регуляторов скорости приводов клетей, а входы — с выходами вычислителей заданий скоростей, на входы первого из которых поданы выходы задатчиков толщины проката, коэффициента опережения металла в валках и соотношения диаметров рабочих валков, а на входы второго — выход первого вычислителя заданий скоростей и задатчиков коэффициента опережения металла в валках и соотношения диаметров рабочих валков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности настройки стана, устройство дополнительно содержит задатчики жесткости и ширины полосы, эадатчик толщины подката, вычислитель заданий толщины полосы, функциональные преобразователи, корректоры величины сигналов, сумматор, блоки контроля и источники постоянных напряжений, причем выходы вычислителя заданий соединены со входами вычислителей заданий скоростей и первого блока контроля, входы которого подключены с выходами задатчика толщины подката и источника постоянного напряжения,а выходыс выходами эадатчика толщины проката, соединенным также с одним из входов первого вычислителя задания скоростей, и трех корректоров, входы каждого иэ которых соединены через функциональный преобразователь с выходами эадатчиков соответственно толщины проката, жесткости и ширины полосы, выход первого блока контроля соединен с одним из входов каждого корректора, входы второго блока контроля соединены с выходами вычислителей задания скоростей, а выход — с одним из входов сумматора, другой выход которого соединен с источником постоянного напряжения, выход сумматора соединен со входами блока управления регуляторами скоростей и одним из входов первого. вычислителя задания скоростей.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок контроля содержит нелинейные усилители, входы которых соединены с выходами элементов сравнения, а выходы — со входом сумматора.

3 ° Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вычислитель толщины полосы за клетями состоит из последовательно включенных делительных элементов.

772631

Ксточиики информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке в 2390206 22-02, кл. В 21 В 37/00, 1976.

2, Автоматическое регулирование толщины полосы при ее заправке, ускорении стана и замедлении. Сумитомо киндзеку. Sumitomo Metàls, 1976, т.28, в 4, с. 452-459.

772631

Я а J

Составитель A. Сергеев

Редактор Е. Дорошенко Техред Н.Граб Корректор H. Стец

Заказ 6787/7 Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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