Устройство для регулирования толщины полосы

 

ОП ИСАКИЕ

ИЗОБРЕТЕК ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (ii)876228 (51)М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву ¹ 780917 (22) Заявлено 04.12.79 (21) 2846445/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетОпубликовано 30.10.81. Бюллетень №40

В 21 В 37/02

Государетакнный квинтет

СССР по делам нзебретеннй н атнритнй (53) УДК 621,771. .01 (088.8) Дата опубликования описания 02.11.81

А. Д. Белянский, Г, М. Бубнов, Н. Г. Ковал

E. В. Леонидов-Каневский, A. И. Сбитнев и И, A. Черкасов (72) Авторы изобретения

ИАТ,т л

1 ь. (Рт p(> „

Киевский институт автоматики им.. ХХУ съезда КЖС"Мийистерства приборостроения, средств автоматизациями систе4 управления СССР (7I ) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛШИНЫ

ПОЛОСЫ

Изобретение относится к щюкатному производству, может быть использовано при прокатке в отрицательном поле допусков.

По основному авт. св. ¹ 780917 известно устройство по дисперсии темпе-; ратуры подката, в котором определяется прогнозируемое значение дисперсии выходной толщины каждой полосы, позволяющее, во-первых, найти заданное значение толщины каждой полосы с учетом максимально возможного для нее приближения к нижней границе минусового допуска и, во-вторых, по мере выхода из каждой клети предыдущей полосы изменить зазор валков на величину, пропорциональную разности

15 дисперсий толшин предыдущей и данной полос. Это обеспечивает прокатку каждой полосы с максимально возможным для нее приближением к нижней границе минуло сового допуска и дает возможность увеличить выход годного проката по сравнению с другими устройствами того же назначения 11.

Однако прогнозируемое значение выходной толщины полосы в рассматриваемом

ycrpoAcrae определяется недостаточно точно, что в конечном счете приводит к недоиспользованию поля минусового допуска.

Действительно, прогнозируемое значение дисперсии выходной толщины 2, определяется в устройстве по формуле

А (1) где 2> - дисперсия температуры подката;

D — значение дисперсии толпппты, и некоррелированное с температурой подката;

К - коэффициент, свяэывакаций

Ь„r дисперсию температуры подката и коррелированную с ней часть дисперсии толщины.

Дисперсия выходной толщины, не зависящая or температуры подката D< вызывается биениями валковой системы, колебаниями межклетевого натяжения (т.е.

8762 работой системы автоматического регули1 рования натяжения), величиной ускорения при прокатке и другими случайными факторами, l

Из этого видно, что величина 2

5 даже для одного профилеразмера полос может изменяться в определенных пределах и для исключения беззаказной продукции в известном устройстве задается

1 максимально возможное, значение D й, i 0 что приводит к недоиспользованию поля минусового допуска в тех случаях, когда

Z) 1

Ь меньше максимально возможного значения.

:Вышесказанное относится к коэффициенту К, который зависит от количе1 т ства и настройки регулятора толщины на отдельных клетях и жесткости прокатываемой полосы, могущей значительно меняться в пределах прокатываемого сор- 20 тамента, т.е. невозможность точного определения D и g 1 т приводит к

I необходимости использования в формуле (1) их максимально возможных для каждого профилеразмера, значений, что IlpHводит к недоиспользованию поля минусово- . го допуска и, следовательно, к уменьшению выпуска годного проката.

Цель изобретения - увеличение выхода годного проката. 30

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено датчиком скорости полосы на выходе стана блоком вычисления дисперсии толщины вычислительным блоком, двумя накапливающими .сумматорами и вторым алгебраическим сумматором, причем первый и второй входы блока, вычисления дисперсии толщины соединены соответственно с выходами толщиномера и датчика скорости, первый вход вычислительного блока соединен с выходом блока вычисления дисперсии толщины, второй вход соединен с выходом первого алгебраического сумматора, а третий вход вычислительного блока соеди"

45 нен с выходом блока вычисления дисперсии температуры подката, входы первого и второго накапливающих сумматоров соединены соответственно с первым и вторым выходами вычислительного блока, выход первого накапливающего сумматора сое50 динен с третьим входом первого алгебраического сумматора, второй алгебраический сумматор включен между блоком умножения и третьим выходом блока задания номинальных значений, а второй вход вто- ss рого алгебраического сумматора соединен с выходом второго накапливающего: сумматора.

28 4

Введение в устройство блока вычисления дисперсии толщины, соединенного с. толщиномером и датчиком скорости, позволяет определить фактическую дисперсию выходной толщины по длине полосы.

Введение вычислительного блока, входы которого соединены соответственно свыходами блока вычисления дисперсии толщины блока вычисления дисперсии температуры подката и первого. алгебраического сумматора (прогнозируемое значение дисперсии толщины), позволяет сопоставить меж- ду собой прогнозируемое и фактическое значение дисперсии толщины полосы при известной дисперсии температуры подката и на основании этого сопоставления вычислить исправки к значениям дисперсии выходной толщины некоррелированной с температурой подката (П,„ ) и коэф1 фициента, связывающего дисперсию температуры подката и некоррелированную с ней часть дисперсии толщины полосы (к„

Введение первого и второго накапливающих сумматоров, входы которых соединены . с соответствующими выходами вычислитель ного блока, позволяет произвести накопление и усреднение сигналов поправок Dg u

К т на разных полосах одного профилеразмера, что обеспечивает необходиMocTb процедуры обучения и подавление влияния помех.

Введение второго алгебраического сумматора в цепь задания коэффициента позволяет просуммировать поправку d К 1 т

1 с величиной, задаваемой блоком задания и тем самым скорректировать значение.

k „.. на входе блока умножения, а

П, соединение выхода первого накапливающе.го сумматора с третьим входом первого алгебраического сумматора позволяет скор, ректировать., величину D,, что вместе взятое обеспечивает более точное вычисление прогноэируемого значения дисперсии толщины полосы, На чертеже дана блок-схема устройся ва.

Устройство содержит толщинометр 1, установленный на выходе стана, элемент

2 сравнения, первый вход которого соеди нен с выходрм толщиномера 1, блок 3 задания номинальных значений, первый выход которого соединен со вторым входом элемента 2 сравнения, блок 4 автоматической коррекции толщины полосы, вход которого соединен с выходом элемента 2 сравнения, регуляторы 5 толщины полосы (по числу клетей), первые входы которых соединены с выходом блока 4 автоматической коррекции

5 8762 толщины, блок 6 вычисления настроечного размера, первый вход которого соединен со вторым выходом блока 3 задания номинальных значений, входной коммутатор

7, вход которого соединен с выходом блока 6 вычисления ностроечного размера, первый и второй блоки 8 и 9 памяти, входы которых соединены соответственно с выходами входного коммутатора 7, выходные коммутаторы 10, первый и второй входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго блоков 8 и 9 памяти, выход одного из выходных коммутаторов 10 соединен с третьим входом элемента 2 сравнения, а выходы остальных!5 коммутаторов 10 {по числу чистовых клетей) через блоки 11 расчета коррекции раствора валков соединены со вторыми входами регулятора 5 толщины, измеритель

12 температуры подката, блок 13 вычисления дисперсии температуры,.первый вход которого соединен с измерителем 12 темрепатуры подката, датчик 14 скорости подката, соединенный со вторым входом блока 13 вычисления дисперсии температуры, блок 15 умножения, первый вход которого соединен с выходом блока 13 и первый алгебраический сумматор 16; первый вход которого соединен с выходом блока 15 умножения, второй вход соединен с третьим выходом блока 3 задания номинальных значений. Выходные коммутаторы 10 выполнены идентично. Каждый коммутатор состоит из переключателя 17, счетного триггера 18, датчика 19 нали35 чия металла в соответствующей клети.

Ив ормационные входы переключателя 17 соединены с выходами первого и второгО блоков 8 и 9 памяти. Управляющие входы переключателей 17 соединены с выходами

4О триггеров 18, счетные входы которых соединены с выходами датчиков 19 наличия металла.

Кроме того, устройство содержит блок

20 вычисления дисперсии толщины, пер«

45 вый вход которого также соединен с выходом толшиномера 1, датчик 21 скорости полосы, выход которого соединен со вторым входом блока 20, вычислительный блок 22, например микрокомпьютер УВМ-М - 6000 и т.д., первый вход которого

50 соединен с выходом блока 20, второй вход вычислительного блока 22 соединен с выходом блока 13 вычисления дисперсии температуры подката, а третий вход. соединен с выходом первого алгебраического сумматора 16, первый и второй накапливающие сумматоры 23 и 24, выходы . которых соединены соответственно с пер.Ф

28 6

BbtM и вторым выходами вычислительного блока 22, второй алгебраический сумматор 25, первый вход которого соединен с четвертым выходом блока 3 задания нормальных значений, второй вход соединен С выходом второго накапливающего сумматора, а выход соединен со вторым входом блока 15 умножения, выход первого накапливающего сумматора 23 со динен с третьим входом алгебраического сумматора 16.

Устройство работает следутощим обра.зом.

При входе очередной полосы под измеритель 12 температуры подката сигнал с выхода измерителя температуры поступает на первый вход блока 13 вычисления дисперсии температуры подката, на второй вход которого поступает сигнал с выхода датчика 14 скорости подката.

После выхода заднего конца полосы изпод измерителя температуры сигнал, пропорциональный оценке дисперсии температуры подката, с выхода блока 13 поступает на первый вход блока 15 умножения и на третий вход вычислительного блока

22. На второй вход блока 15 умножения через второй алгебраический сумматор 25 поступает сигнал, пропорциональный начальному передаточному коэффициенту чистовой группы стана (k q,ã),, задаваемый блоком 3 задания номинальных значений.

На выходе блока 15 умножения выделяется сигнал, пропорциональный прогнозируемому значению толщины полосы, коррелированной с температурой подката. K выходному сигналу блока 15 умножения в алгебраическом сумматоре 16 добавляется сигнал, пропорциональный дисперсии толщины поло1 сы, некоррелированной с температурой подката, поступающий с четвертого выхода блока 3 задания номинальных значений.

На выходе сумматора 16 выделяется сигнал, пропорциональный прогнозируемому значению дисперсии толтцины. Этот сигнал поступает на вход блока 6 вычисления настроечного размера, на второй вход которого с блока 3 задания номинальных значений поступает сигнал, пропорциональный алгебраической сумме минусового допуска и ошибки измерения толщины. С выхода блока 6 вычисления .настроечного размера сигнал, пропорциональный измере» нию установки толщины для данной полосы через входной коммутатор 7 записывается в первый блок 8 памяти, если полоса нечетная (по порядку от начала партии), или в блок 9 памяти, если полоса четная. При выходе предыдущей полосы

7 8762 (если она находилась в чистовой группе) из каждой клети по сигналам датчиков 19 наличия металла происходит переключение триггеров 18 выходных коммутаторов 10 и сигнал с выхода блока 8 и 9 памяти s через переключатели 17 и блоки ll расчета коррекции раствора валков поступает на входы соответствующих регуляторов 5 толщины. Кроме того, при выходе полосы из последней клети сигнал с блоков памяти1О поступает также на вход элемента 2 сравнения, корректируя тем самым заданное значение полосы, поддерживаемое блоком

4 автоматической коррекции толщины. При входе данной полосы в чистовую группу клетей и попадания ее под толщиномер 1 сигнал, пропорциональный текущему значению толщины полосы, с выхода толщиномера, поступает на первый вход элемента 2 сравнения и на первый вход блока 20

20 вычисления дисперсии толщины. С выхода элемента 2 сравнения сигнал, пропорциональный текущему отклонеНию толщин полосы от заданного значения, поступает на вход блока 4 автоматической кор- 25 рекции толщины реализующего, например" интегральный закон регулирования, и с выхода блока 4 — на входы регуляторов

5 толщины, осуществляющих изменение зазора валков до компенсации отклонения зр толщины полосы.

При выходе полосы из-под толщиномера на выходе блока 20 выделяется сигнал, пропорциональный ди .персии толщины лолосы, и поступает на первый вход вычислительного блока 22, на второй и третий входы которого соответственно ранее были поданы сигналы дисперсии температуры подката с выхода блока 13 и прогнозируемого значения дисперсии толщины 4О с выхода алгебраического сумматора 16, На основании этих сигналов вычислительный блок 22 вырабатывает на первом выходе сигнал коррекции дисперсии толшины полосы, некоррелированной с температурой ь D а на втором выходесигнал коррекции коэффициента, связываю« щего дисперсию температуры подката и коррелированную с ней часть дисперсии толщины д К „т.

При этом вычислительный блок 22 может реализировать, например, известный алгоритм Райбмана -Чадеева

28 где N

?), !

Устройство для регулирования толщины

50 полосы по авт.св. N 780917, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения выхода годного проката, оно дополнительно снабжено датчиком скорости полосы на выходе стана, блоком вычисления дисперсии толщины, вычислительным блоком, двумя накапливающими сумматорами и вторым алгебраическим сумматором, причем первый и второй входы блока л (D„- 2q)q У (ь2 1

b Ч yg(p )„ (Dg 2@ N т (К1 Н 7 D )„ — номер полосы в партии;

- фактическая дисперсия толшины полосы — прогнозируемое значение дисперсии толщины полосы;

)".). - дисперсия температуры подката; ф - постоянная положительная величина, выбираемая из условия сходимости алгорит» ма при наличии помех.

Сигналы, пропорциональные (Л 2 ) и (b. К > ), с первого и второго вы1 ходов вычислительного блока 22 поступас ют на входы соответственно первого и второго накапливающих сумматоров 28 и 24, на выходе которых вьщеляются

К=Я К= k сигналы (Д2 )К и (К Т)

К=1 к=1 изменяющие соответствующие значения дисперсии толщины, некоррелированной с температурой подката в алгебраическом сумматоре 16, и коэффициента К т, в алгебраическом сумматоре 25 для всех последующих полос партии. Когда разница между прогнозируемым и фактическим значением дисперсии толщины на выходе

1 стана станет равна нулю, уточнение Г „ и К, прекращается.

Таким образом, благодаря подстройке величин 2 1, и К „ < погрешность определения прогнозируемого значения дисперсии толщины уменьшается, что обеспечивает дополнительное приближение толщины прокатываемых полос к нижней границе минусового допуска и соответст« вующее увеличение выхода годного проката.

Пополнительное приближение к нижней границе минусового допуска при использовании предлагаемого устройства составляет в среднем 0,01 мм, что дает экономию

200 тыс.щ б. на каждый миллион тонн проката, Формула изобретения

9 876228 10 вычисления дисперсии толщины соединены накапливающего сумматора соединен с соответственно с выходами толщиномера третьим входом первого алгебраического и датчика скорости, первый вход вычис- сумматора, а связь второго входа блока лительного блока соединен с выходом бло- умножения с третьим выходом блока зака вычисления дисперсии толщины, второй дания номинальных значений осуществлена вход соединен с выходом первого алгебра- через второй алгебраический сумматор. ического сумматора, а третий вход вычис- второй вход которого соединен с выхолительного блока соединен с выходом бло- дом второго накапливающего сумматора. ка вычисления дисперсии температуры подката, входы первого и второго накап-. 10 Источники информашки, ливающих сумматоров соединены соотвеч принятые во внимание при экспертизе ственно с первым и вторым выходами 1. Авторское свидетельство СССР вычислительного блока, выход первого go 780917, кл. В 21 В 37/02, 1979.

ВНИИПИ Заказ 9438/8 Тираж 891 Подписное

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