Устройство автоматической коррекции толщины полосы стана горячей прокатки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

»»774645 (б1) Дополнительнов к авт. свид-ву (53)М. Кл. (22) Заявлено 16.10.78 (21) 2674714/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.1080. Бюллетень ¹40

Дата опубликования описания 01080

В 21 В 37/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 621. 771. .23.62-52 (088.8} (72) Авторы изобретения

В.И. Кутовой, И.A. Опрьп ко, И. В. Коха»», H. . Полищук, B.Ë. Плус и П.С. Гринчук

Киевский институт автоматики им. XXV съезда

Ki7CC и Но во кр аматорс кий маши но строитель ный з авод (71) Заявители (84,! УСТРОЙСТВО АВТОМРТИЧ»ЕСКОЙ -;ОРРЕК!»ИИ

ТОЛ»ДИНЫ ПОЛО:..".! СТИНГ ГОРЯЧЕЙ ПРОК.»ТКИ

Изобретение относится к прокатному -»poaa водству, а именно к автоматическому регулированию —.олщины полосы на станах горячей прокатки.

Из во стно устройство, содержащее ряд KocBe H Hb!x ре гуля TQpo B толщины полосы, у стан авли в аемь х н а всех либо части клетей чистовой группы с-. ана и интегрального устройства коррекции по показаниям толщиномера на выходе стана. B основу работы регуляторов заложен известный принцип Симса-Головина !1) .

Известно также устройство, в Ко тором осуществляется параметрическая компенсация "скоростного эффекта" в функции приращения скорости прокатки над заправочной, содержащее два параллельных канала — пропорциональный, связанный с датчиком скорости прокатки, и интегральный, связанный с датчиком толщины полосы на выходе с т ан а (21 .

Кроме того, известно устройство, содержащее блок, осуществлякщий на каждой полосе автоматическое отклонение и нт егр аль ного кан ала коррекции по толщине в момент начала разгона стана (при условии, что ошибка в тол3O щине в этот момент меньше заданной вели»»»»»ы} и подклю ен.:.е интегрального канала подстройки скоростной коррекции !3! .

Однако приведенные устройства не устраняют о ибку в толщине головной части полосы, вызванную входными возмущения м, такиы. как отклонения температуры, толщины и хи;в»ческого состава подката от заданных значений, из — за ограниченного быстродействия косвенных регуляторов толщины полосы и интегрального устройства по показаниям толщиномера на выходе стана, вследствие чего ухудшаются условия прокатки головных частей полосы.

Наиболее близ ким к и зобрет ению является устройство автоматической корре кции толщины полосы стан а горячей прокатки, содержащее интегральный канал коррекции по показаниям толщиномера на выходе стана, канал коррекции по скорости прокатки, первый сумматор и блок распределения суммарной коррекции между регуляторами толщины клетей (4J .

Такое устройство обладает теми же недостатками, что и вышеприведенные

774645 устройства, а именно невозможностью компенсации ошибки толщины полосы, вызванной отклонениями температуры, толщины и химического состава подката от заданных, что приводит к снижению точности регулирования толщины .полосы.

Целью изобретения является повышение точности регулирования толщины полосы путем уменьшения разнотолщинности головных частей полосы, вызванной изменением параметров подката.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит датчик положения нажимных винтов первой клети, усилитель с 15 гальванической раз вяз кой, второй сумматор, интегратор, блок ограничения, реле максимального перемещения с нормально-э акрытым . контактом, элемент сравнения, блок выделения моду- Щ ля, датчик наличия металла в первой клети, реле наличия металла с нормально-открытым контактом, источник питания, элемент временной задержки, реле переключения с нормально-закрытым контактом, причем выход датчика положения нажимных винтов через усилитель с гальванической развязкой соединен с первым входом второго сумматора и с входом блока выделения модуля, выход второго сумматора соединен с первым входом интегратора, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора и с входом блока ограничения, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора, выход блока выделения модуля соединен с входом элемента сравнения, выход которого соединен с реле максимального перемещения с нормально-закрытым контактом, gQ выход датчика наличия металла в первой клети соединен с реле наличия металла с нормально-открытым контактом, выход источника питания через нормально-открытый контакт реле наличия металла соединен с элементом временной задержки с реле переключения на выходе, через нормально-открытый контакт реле наличия металла и последовательно соединенные нормально-закрытые контакты реле максимального перемещения и реле переключения соединен со вторым входом интегратора, а через нормально-открытый контакт реле наличия металла и ключ ручного отключения канала коррекции по входным возмущением — с третьим входом интегратора.

Интегральный канал коррекции по вхсдным возмущениям устраняет динамическую погрешность, возникакщую вследствие большой инерционности регуляторов толщины при скачкообразном приложении входных возмущений, таких как отклонение температуры, толщины и химического состава 65 подката от заданных. Такое приложе- ние входных возмущений косвенно выражается в изменении положения нажимных винтов первой клети, которое отслеживается интегральным каналом коррекции и в качестве корректирующего воздействия выдается в регуляторы толщины последукщих клетей, тем самым уменьшая ошибку в толщине головной части полосы и повышая точность регулирования.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит интегральный канал 1 коррекции по показаниям толщиномера на выходе стана, канал

2 коррекции по скорости прокатки, первый сумматор 3, блок 4 распределения суммарной коррекции между регуляторами толщины клетей, интегральный канал -коррекции по входным возмущениям, содержащий датчик 5 положения нажимных винтов первой клети,усилитель 6 с гальванической развязкой, второй сумматор 7, интегратор 8,блок

9 ограничения, блок 10 выделения модуля, элемент 11 сравнения, реле 12 максимального перемещения с нормально-закрытым контактом, датчик 13 наличия металла в первой клети, реле

14 наличия металла с нормально-открытым контактом, источник питания 15, элемент 16 временной задержки,реле

17 переключения. с нормально-закрытым контактом, ключ 18 ручного отключения канала коррекции по входным возмущениям.

Выход интегрального канала 1 коррекции по показаниям толщиномера на выходе стана подключен к первому входу первого сумматора 3, на второй вход которого подключен выход канала

2 коррекции по скорости прокатки, на третий вход первого сумматора 3 подключен выход канала коррекции по входным возмущениям. Выход датчика

5 положения нажимных винтов первой клети соединен с входом усилителя 6 с гальванической развязкой, выход которого подключен к первому входу второго сумматора 7. Кроме того, выход усилителя 6 соединен через блок 10 выделения модуля с входом элемента

11 сравнения, на выход которого включено реле 12 максимального перемещения с нормально-закрытым контактом.

Выход второго сумматора 7 соединен с первым входом интегратора 8,выход которого соединен с блоком 9 ограничения. Выход блока 9 является выходом интегрального канала коррекции по входным возмущениям и соединен с третьим входом первого сумматора 3, выход первого суьыатора 3 соединен с блоком 4 распределения суммарной коррекции, кроме того, выход интегратора 8 соединен со вторым входом второго сумматора 7, образуя отрицательную обратную связь, на выход

774645 датчика 13 наличия металла в первой клети включено реле 14 наличия металла с нормально-открытым контактом.

Выход источника 15 питания через нормально-открытый контакт реле 14 наличия металла соединен с входом элемента 16 временной задержки, на выход которого включено реле 17 переключения с нормально-закрытым контактом. Кроме того, выход источника. 15 питания через нормально-открытый контакт реле 14 наличия металла и последовательно соединенные нормально-закрытые контакты реле 12 максимального перемещения и реле

17 переключения соединен со вторым входом интегратора 8, а через нормально-открытый контакт реле 14 наличия металла и ключ 18 ручного отключения канала коррекции по входным возмущениям — с третьим входом интегратора 8.

Работает устройство следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии полосы в клетях отключены реле

12,14 и 17. При входе головного конца каждой полосы в первую клеть непрерывной группы появляется сигнал, пропорциональный изменению положения нажимных винтов первой клети, обусловленный отклонением параметров подката. Этот сигнал через усилитель

6 с гальванической развязкой подается на вход запоминакщего устройства, состоящего иэ второго сумматора 7 и интегратора 8, охваченных отрицательной обратной связью. С выхода интегратора 8 через блок 9 ограничения, первый сумматор 3 и блок 4 распределения коррекции этст сигнал подается на регуляторы толщины всех последующих клетей в момент отсутствия в них металла, вызывая уменьшение отклонения толщины, обусловленного изменениями параметров подката.

При появлении металла в первой клети появляется сигнал на выходе датчика13 наличия металла и включается реле 14. Нормально-открытый контакт реле 14 через последовательно соединенные нормально-закрытые контакты реле 12 и 17 переводит интегратор 8 в режим интегрирования.

Происходит отслеживание сигнала изменения положения нажимных винтов первой клети запоминающим устройством.

По истечении выдержки времени, равной 1-2 с, определяемой элементом 16 временной задержки, срабатывает реле 17 переключения и своим нормально-закрытым контактом размыкает цепь управления интегратором 8, тем самым переводя интегратор 8 в режим запоминания входного сигнала.

При появлении металла в первой клети производится оценка возмущения, 5

ЗО

S0

6Î

65 (изменения положения нажимных винтов) подачей на вход элемента 11 сравнения (через блок 10 выделения модуля) сигнала, пропорционального изменению положения нажимных винтов, с выхода усилителя 6 с гальванической развязкой. При превышении сигналом изменения положения нажимных винтов некоторого максимального значения, величина которого устанавливается опорным напряжением элемента

11 сравнения, срабатывает реле 12 максимального перемещения, подключенное на его вход. Нормально-закрытый контакт реле 12 разьикает цепь управления интегратором 8, осуществляя тем самым защиту по максимальному перемещению.

После выхода металла иэ первой клети реле 14 наличия металла отпадает и посредством ezo нормальнооткрытого контакта осуществляется сброс памяти интегратора 8 (отключение второго и третьего входа интегратора 8). Канал коррекции по входным возмущениям отключается.

В схеме устройства предусмотрено также ручное отключение канала коррекции. Ключ 18, установленный на пульте оператора-технолога,отключает третий вход интегратора 8, тем самым осуществляя сброс памяти интегратора.

При входе головного конца полосы под толщиномер, установленный на выходе стана, появляется сигнал,пропорциональный отклонению толщины от заданного, обусловленный неточностью начальной настройки регуляторов толщины, а также медленно изменякщимися факторами, которые не учитываются регуляторами толщины, такими как износ валков, нагрев клети и другими. Этот сигнал поступает на вход интегрального канала 1 коррекции по показаниям толщиномера, где усредняется на определенной длине полосы, запоминается,, усиливается и через первый сумматор 3 выдается в блок 4 распределения суммарной коррекции, откуда распределяется между регуляторами толщины отдельных клетей в качестве корректирующеro воздействия для отработки его нажимными винтами. В момент начала разгона стана вступает в действие канал 2 скоростной коррекции,компенсирукщий скоростную ошибку в толщине полосы. Сигнал с выхода канала

2 поступает на второй вход первого сумматора 3, где происходит суммирование сигналов трех каналов коррекции, а с выхода первого сумматора 3 на вход блока 4 распределения суммарной коррекции.

Таким образом, совместная работа трех каналов коррекции устраняет ошибки в толщине полосы, вызванные самыми различными причинами, а имен774645 но неправильной начальной настройкой регуляторов толщины, скоростной ошибкой, износом валков, нагревом .клети, отклонением параметров подката от заданных, что значительно увеличивает точность регулирования и улучшает качество проката.

Вследствии того, что предлагаемый канал коррекции по входным возмущениям устраняет интегральную ошибку в толщине полосы, вызванную изменениями сразу трех параметров подката, а именно температуры, толщины и химического состава, отпадает необходимость в дополнительном датчике для измерения температуры подката и устройстве для определения твер- 15 дости металла, что является существенным преимуществом предлагаемого устройства, так как приводит к повышению надежности, снижению стоимости и облегчению условий наладки систем Я ) автоматизации прокатных станов.

Формула изобретения

Устройство автоматической коррекции толщины полосы стана горячей прокатки „содержащее интегральный канал коррекции по показаниям толщиномера н а выходе стана, канал коррекции по скорости прокатки, первый сумматор и блок распределения суммарной коррекции между регуляторами толщины клетей, причем выход интегрального канала коррекции по показаниям толщиномера на вы оде стана соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом канала коррекции по скорости стана, выход первого сумматора соединен с входом блоха распределения сум- 40 марной коррекции между регуляторами толщины клетей, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности регулирования толщины полосы путем уменьшения раэнотолщинности 45 головных частей полосы, вызванной изменениями параметров подката, QHo дополнительно содержит датчик положения нажимных винтов первой клети, усилитель с гальванической развязкой, второй сумматор, интегратор, блок ограничения, реле максимального перемещения с нормально-закрытым контактом, элемент сравнения, блок выделения модуля, датчик наличия металла в первой клети, реле наличия металла с нормально-открытым контактом, источник питания, элемент временной задержки, реле переключения с нормально-закрытым контактом, причем выход датчика положения нажимных винтов через усилитель с гальванической развязкой соединен с первым входом второго сумматора и с входом блока выделения модуля, выход второго сумматора соединен с первым входом интегратора, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора и с входом блока ограничения, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора, выход блока выделения модуля соединен с входом элемента сравнения, выход которого соединен с реле максимального перемещения с нормально-закрытым контактом, выход датчика наличия метаЛла в первой клети соединен с реле наличия металла с нормально-открытым контактом, выход источника питания через нормально-открытый контакт .реле наличия металла соединен с элементом временной задержки с реле переключения на выходе, через нормально-открытый контакт реле наличия

Meталла и последовательно соединенны нормально-закрытые контакты реле максимального перемещения и реле переключения соединен со вторым входом интегратора, а через нормально-открытый контакт реле наличия металла и ключ ручного отключения канала коррекции по вхоцным возмущениям — с третьим входом ин-.егратора.

Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе

1. Automatiс age control оЙ the

odern hot gtгip ro (Ping miff s, Ironand Stees Eng, У 11, 1967.

2. "ЫаОгегапste(tung and HandichenгegPung". 1973, 47, с. 91-96, S i erreгs Z..

3. Авторское свидетельство СССР

> 530710, кл. В 21 В 37/02, 1975.

4. Авторское свидетельство СССР

М 559746, кл. B 21 В 37/02, 1976.

774645

Ъ ф

Вь и

Ъ ь ь

6 ф

Оз

Редактор 3. Ходакова

Заказ 7594/8

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

Составитель В. Авакова

ТехредЖ.Кастелевич Корректор B. Бутяга

Я

Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по долам изобретений и открытий

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