Устройство для автоматического регулирования толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 30,10,80. Бюллетень ¹ 40 Дата опубликования описания 301080 (51)М. Кл.з В 21 В 37/02 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 771. . 23. 62-52 (088.8) (72) Авторы изобретения А.А. Корытин, Л.Н. Козлов, Ю.М. Критский, А.A. Дитц и Б.Г. Хазанов (71) Заявитель Карагандинский металлургический комбинат (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ НА НЕПРЕРЫВНОМ СТАНЕ ХОЛОДНОЙ ПPOKATKИ Устройство относится к автоматизации прокатного производства, а именно к регулированию толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки. 5 В настоящее время все непрерывные станы холодной прокатки оснащаются системамй регулирования толщины прокатываемой полосы f1) и (2) . Известное устройство содержит 10 измеритель отклонения толщины полосы, первый сумматор, регулятор толщины, одну из систем управления скоростью двигателя валков клети, измеритель распределения длины полосы по зонам отклонения толщины, элемент сравнения, регулятор уставки, источник сигнала смещения, причем выход измерителя отклонения толщины полосы соединен с входом измерителя рас- д» пределения длины полосы по зонам отклонения толщины полосы и с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом регулятора уставки, выход первого суммато- 25 ра соединен с входом регулятора толщины, выход которого соединен с входом одной из систем управления скоростью двигателя валков клети, каждый из выходов измерителя распреде2 ления длины полосы по зонам отклонения толщины соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с источником сигнала смеще ни я j2) Недостатком известного устройства является длительность процесса изменения уставки, вызванная малым быстродействием контура ее регулирования (из условий устойчивости двухконтурной линейной системы частота среза контура регулирования уставки примерно в два раза ниже частоты среза контура регулирования толщины полосы), что приводит к повышению металлоемкости продукции, выпущенной в укаэанный период. Под металлоемкостью понимается вес металла, необходимого для производства единицы площади полосы, заданной, с учетом допусков толщины. Имеется возможность дополнительного уменьшения металлоемкости готовой продукции, получаемой со стана холодной прокатки, за счет минимизации длительности процесса изменения уставки путем нелинейного регулирования коэффициента усиления контура изменения уставки. 774646 Целью изобретения является минимизация длительности процесса изменения уставки и снижение металлоемкости прокатанной полосы. Это достигается тем, что устройство дополнительно содержит блок управления, второй сумматор, источник постоянного сигнала, блок умножения, причем первый вход блока умножения и первый вход блока управления соединены с выходом элемента сравнения, второй вход блока управления соединен с выходом первого .сумматора, выход блока управления соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с источником постоянного сигнала, выход второго сумматора соединен с вторым входом блока умножения, выход которого соединен с входом регулятора уставки. Кроме того, блок управления содержит два релейных преобразователя, четыре нелинейных элемента, два элемента И, элемент ИЛИ, причем выход первого релейного преобразователя соединен с входом первого и входом второго нелинейных элементов, а выход второго релейного преобразователя соединен с входом третьего и входом четвертого нелинейных элементов, выход первого и выход второго нелинейных элементов соединены соответственно с первым входом первого и первым входом второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходом третьего и выходом четвертого нелинейный элементов, выход первого и выход второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока управления. На фиг.1 дана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 структурная схема блока управления устройства. Вход регулятора 1 толщины (фиг.1) соединен с выходом первого сумматора 2, первый вход которого соединен с выходом измерителя 3 отклонения толщины полосы. Выход регулятора 1 толщины полосы соединен с входом одной из систем 4 управления скоростью двигателей валков клети, например двигателей валков последней клети стана или двигателей валков всех предыдущих клетей (на фиг.1 не показаны). Выход измерителя 3 отклонения толщины полосы соединен с входом измерителя 5 распределения длины полосы по зонам отклонения толщины, каждый из выходов которого, соответствующий определенной зоне отклонения толщины (сигнал соответствия фактического отклонения заданным пределам), соединен с первым входом элемента б сравнения, второй вход которого соединен с источником 7 сигнала смещения. Выход элемента б сравнения соединен с первым входом блока 8 умножения, выход которого соединен с входом регулятора 9 уставки, второй вход блока 8 умножения соединен с выходом второго сумматора 10, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока 11 управления и с источником 12 постоянного сигнала, первый вход блока 11 управления соединен с выходом элемента б сравнения, 9 второй вход блока 11 управления соединен с выходом первого сумматора 2, второй вход которого соединен с выходом регулятора 9 уставки. ПРедлагаемое устройство работает следующим образом. Выходной сигнал измерителя 3 отклонения толщины полосы от заданного значения через первый сумматор 2 поступает на вход регулятора 1 толщины полосы, который через одни из систем 4 управления скоростью двигателей валков клети воздействует. на скорость приводных двигателей клетей, уменьшая величину выявленного отклонения. 25 Выходной сигнал измерителя 3 анализируется измерителем 5 распределения длины полосы по зонам отклонения, выделяя зону нахождения фактической толщины. Выходные сигналы измерителя 5, соответствукщие зоне нахождения фактической толщины, поступают на первый вход элемента б сравнения, второй вход которого "îåäèíåí с источником 7 сигнала смещения, соответствующим требуемой зоне нахождения фактической толщины (зоне минусового допуска), в результате чего полярность выходного сигнала элемента 6 становится характеристикой направления требуемого изменения уставки (при нахождении фактической толщины в требуемой зоне выходной сигнал элемента сравнения б равен "нулю"). Выходной сигнал элемента б через блок 8 умножения поступает на вход 4$ регулятора 9,например интегратора,вызывая его работу. Выходной сигнал регулятора 9 в сумматоре 2 формирует для регулятора 1 дополнительный сигнал "отклонение толщины", стремясь 50 уменьшить который, регулятор 1 добивается выпуска проката в заданном минусовом диапазоне. В предлагаемом устройстве темп изменения уставки выполнен регулируемым в функции выходного сигнала блока 11 управления, анализирующего полярности выходных сигналов первого и второго элементов 2 и 6.Как видно на фиг.1, подача на вход сум40 матора 10 выходного сигнала блока 11 управления увеличивает коэффициент усиления в контуре регулирования уставки, что приводит к соответствукзцему снижению длительности про65 цесса изменения уставки и увеличе774646 d0 нию длины участка полосы, прокатанного в минусовом допуске. Формирование управлякщего сигнала блока 11 управления, как показано на фиг.2, выполнено с помощью двух релейных преобразователей 13, 14, четырех нелинейных элементов 15-18,двух элементов И 19, 20 и элемента ИЛИ 21, причем выход первого релейного преобразователя 13 соединен с входом первого и входом второго нелинейных элементов 15,16, а выход второго релейного преобразователя 14 соединен с входом третьего и входом четвертого нелинейных элементов 17, 18, выход первого и выход второго нелинейных элементов 15, 16 соединен соответственно с первым входом первого и первым входом второго элементов И 19,20, вторые входы которых соединены соответственно с выходом третьего и выходом четвертого нелинейных элементов 17,18,выход первого и выход второго элементов И 19,20 соединены соответственно с первым и вторым входом элемента ИЛИ 21, выход которого является выходом блока 11 управления только в случаях, когда изменение фактической толщины опережает задаваемое регулятором 9 уставки изменение задания. Учитывая, что процесс регулирования уставки происходит в динамических режимах работы стана, когда колебания разнотолщинности достаточно велики, введение блока 11 управления, второго сумматора 10 и блока 8 умножения не только минимизирует процесс изменения уставки по времени, но и ста.билизирует процесс регулирования толщины, осуществляемый регулятором 1 толщины за счет того, что при ведении процесса снижения уставки последний не отрабатывает сигнал "фактическая толщина меньше заданной величины", а при ведении процесса повышения уставки - сигнал "фактическая толщина больше заданной величины", так как указанные сигналы, являющиеся выходными сигналами первого сумматора 2, сводятся практически к нулевому уровню контуром регулирования уставки, работающим с повышенным коэффициентом усиления. Эффективность предлагаемого устройство заключается в уменьшении металлоемкости готовой продукции. Формула изобретения 1. Устройство для автоматического регулирования толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки, содержащее измеритель отклонения толщины полосы, первый сумматор,регулятор толщины, одну из систем управления скоростью двигателя валков клети, измеритель распределения длины по5 ! © 55 лосы по зонам отклонения, элемент сравнения> регулятор уставки, источник сигнала смещения, причем выход измерителя отклонения толщины полосы соединен с входом измерителя распределения длины полосы по зонам отклонения толщины и с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом регулятора уставки, выход первого сумматора соединен с входом регулятора толщины, выход которого соединен с входом одной из систем управления скоростью двигателя валков клети, каждый из выходов измерителя распределения длины полосы по зонам отклонения толщины соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с источником сигнала смещения, о т л и чающее с я тем, что, с целью минимизации длительности процесса изменения уставки и снижения металлоемкости прокатной полосы, оно дополнительно содержит блок управления, второй сумматор, источник постоянного сигнала, блок умножения, причем первый вход блока умножения и первый вход блока управления соединены с выходом элемента сравнения, второй вход блока управления соединен с выходом первого сумматора,выход блока управления соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с источником постоянного сигнала, выход второго сумматора соединен с вторым входом блока умножения, выход которого соединен с входом регулятора уставки. 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит два релейных преобразователя, четыре нелинейных элемента, два элемента И, элемент ИЛИ, причем выход первого релейного преобразователя соединен с входом первого и входом второго нелинейных элементов, а выход второго релейного преобразователя соединен с входом третьего и входом четвертого нелинейных элементов, выход первого и выход второго нелинейных элементов соединены соответственно с первым входом первого и первым входом второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходом третьего и выходом четвертого нелинейных элементов, выход первого и выход второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Дружинин Н.H. Непрерывные станы как объект автоматизации. М., "Металлургия", 1975, с. 279-286. 2. Авторское свидетельство СССР 9 621412, кл. В 21 В 37/02, 1976. 774646 ilute. 1 Составитель B. Авакова Редактор Т. Пилипенко Техред М.Кузьма Корректор Н. Бабинец Тнраа 986 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,. Москва, %-35, Рауюская наб., д. 4/5 Заказ 7594/8 Филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул. Проектная,4
