Устройство для регулирования толщины полосы на непрерывном стане горячей прокатки

 

CoIo3 Советсммк

Соцмаиистичесмик респубинм

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 120979 (21) 2827783/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) NL. Кл.

В 21 В 37/02

5ввудауавапвй кеявтет ьььр вв аввзн взвбрвтеввВ в еткрытвв

Опубликовано 30.1 181, Бюллетень М 44

Дата опублмковаимя опмсаимя 30.1181 (53) УДК 621 ° 771. .01(088,8) (72) Авторы изобретения

В.И. Свиденко, 8.8. Парфенов, В.А. Пронякин

А.Б. Розенберг, Э.Ч. Сейдак и В.Г. Болкунов

Карагандинский филиал особого конструкторе) ого, „„,, бюро Всесоюзного научно-исследовательского-института автоматизации черной металлургии, (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ

ПОЛОСЫ НА НЕПРЕРЫВНОИ СТАНЕ ГОРЯЧЕЙ

ПРОКАТКИ

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к автоматическому регулированию толщины полосы на непрерывных станах горячей прокат-.

Ъ ки, и может быть использовано в автоматизированных системах управления прокатным производством.

Известно устройство для автомати" ческого регулирования толщины полосы содержащее общие для всех клетей дат" чик температуры подката и блок рас10 чета отклонения температуры от заданного значения, в каждой клети - датчик положения, привод и регулятор скорости привода нажимных винтов, 15 блок сравнения, блок вывода задания на перемещение нажимных винтов, блок умножения, блок уставок, причем датчик температуры подката соединен с входом блока расчета отклонения тем" пературы подката, выход которого соединен с первыми входами блоков .умножения каждой клети, одновременно второй вход блока умножения соединен

2 с первым выходом блока уставок, а вы- . ход соединен со входом блока вывода задания на перемещение нажимных вин" тов, выход последнего соединен с первым входом блока сравнения положения нажимных винтов, второй и третий входы которого соответственно соединены с датчиком положения нажимных винтов и со вторым выходом блока уставок, одновременно вход последнего сое. динен с датчиком положения нажимных винтов, а выход блока сравнения соединен со входом регулятора скорости нажимных винтов, выход которого соединен с приводом нажимных винтов 1).

Недостатком данного устройства является то, что из-за погрешности измерения температуры полосы датчиком температуры подката, возникающей вследствие неравномерности распределения температуры по сечению полосы, наличия на поверхности полосы слоя окалины, образования облака пыли, паров и влияния других произ8847 водст венных факторов, коррекция зазора между рабочими валками каждой из клетей, компенсирующая влияние изменения температуры подката на толщину полосы; определяется неточно, что, в свою очередь, приводит к снижению точности регулирования толщины полосы. Кроме того, коэффициенты, используемые для расчета величины коррекции межвалковых зазоров, рассчитываются для партии полос данного профилеразмера и не корректируются в дальнейшем .с учетом конкретных условий прокатки каждой полосы, что также снижает точность компенсации температурной составляющей разнотолщинности в партии полос.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее общие для всех клетей датчик температуры подката и блок расчета отклонения температуры от заданного значения, в первой клети - датчик давления металла на валки и блок расчета коэффициента жесткости полосы, в остальных клетях чистовой группы - датчик положения, привод и регулятор скорости привода нажимных винтов, датчик давления металла на валки, блок сравнения, блок вывода задания на перемещение нажимых винтов, блок умножения, блок уставок, блок расчета второго значения задания умножения соединен с третьим выходом блока уставок, вход последнего с датчиком положения нажимных винтов и с третьим входом блока сравнение, а второй выход соединен с"первым входом блока сравнения, причем выход блока умножения соединен с первым входом блока вывода задания на перемещение нажимных винтов, выход блока сравнения соединен со вторым входом блока сравнения, выход которого соединен со входом регулятора скорости нажимных винтов, выход которого соединен с приводом нажимных винтов.

В известном устройстве до начала прокатки для партии полос заданно. го профилеразмера в блоках уставок для каждой клети задаются начальные

45 на перемещение нажимных винтов, причем датчик температуры подката соеди нен со входом блока. расчета отклонения температуры подката, выход последнего с первым входом блоков умножения для каждой клети одновременно, для каждой клети второй вход блока

7i . 4 значения положения нажимных винтов

S>>g< и рассчитывается коэффициент взаийосвязи изменения температуры подката и величины перемещения на-, жимных винтов i-й клети, необходимой для компенсации отклонения толщины полосы от заданного значения К и

4) модуль. жесткости i-й клети И1

К

После подхода первой полосы к датчику температуры подката измеряется температура полосы на головной . части, и в блоке расчета отклонения рассчитывается среднее значение температуры Т д . Далее при прокатке головной части полосы в каждой клети измеряется давление металла на валки, и в блоке расчета второго задания на перемещение нажимных винтов рассчитывается и хранится в памяти среднее значение для каждой клети РууД

При подходе второй полосы к датчику температуры определяется сред.нее значение температуры Т>> на головной части полосы и рассчитывается отклонение ее от значения температуры первой полосы

9ad йэмПолученное отклонение температуры полосы умножается в блоке умножения каждой клети, кроме первой, на со ответствующий коэффициент К ; . Рассчитанное значение величины задания на перемещение нажимных винтов A S через блок вывода подается в блок сравнения каждой клети, где оно суммируется с начальным значением положения нажимных винтов Sg Д.. Полученная величина сравнивается с текущим знамением положения нажимных винтов

S>>>;, Сигнал, соответствующий полученному рассогласованию, через регулятор скорости изменяет положение нажимных винтов, компенсируя при этом отклонение толщины полосы в каждой клети.

После входа второй полосы в первую клеть определяется среднее значение давления металла на валки на головной части полосы Ррд, ., и в блоке расчета коэффициента жесткости опре деляется коэффициент

До входа полосы в последующие клети в блоках расчета второго значения задания на перемещение нажим88ч771 6

5 ных винтов рассчитывается уточненное значение коррекции положения нажимных винтов каждой, кроме пер- . вой, клети 3.

Ь SS4 IC1 КК к PP3Îä где ИК, - жесткость -й клети, P д.- заданное значение давления ад„. металла на валки i-й клети.

Полученное значение коррекции в каждой клети подается в блок вывода вместо ранее определенного значения

bSg. В зависимости от величины и

2 знака AS . нажимные винты изменяют

1 свое. положение, компенсируя тем самым погрешность предварительной коррекции положения нажимных винтов (2).

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно также имемет низкую точность регулирования тол. щины полосы из-за погрешности определения коэффициентов передачи влияния перемещения нажимных винтов в клетях на толщину полосы на выходе из клетей. Значения указанных коэффициентов определяются в конкретном случае конечной толщиной и шириной готовой полосы, химическим составом стали, температурой конца прокатки и т.д. Кроме того,в известном устройстве при расчете коэффициента жесткости полосы не учитывается изменение давления металла на валки при изменении толщины подката в партии полос.

Цель изобретения - повышение точности корректироеки межвалковых зазоров клетей чистовой группы для компенсации отклонений толщины полосы, возникающих из-за непостоянства температуры подката в партии.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее общие для всех клетей датчик температуры .подката и блок расчета отклонения температуры полосы от заданного значения в первой клети - датчик давления металла на валки, в остальных клетях чистовой группы - датчик положения, привод и регулятор скорости прйвода .нажимных винтов, датчик давления ме= талла на валки, блок сравнения, блок вывода задания на перемещение нажимных винтов, блок умножения, блок уставок, причем датчик температуры подката соединен со входом блока расчета отклонения температуры подката, выход последнего соединен с первым входом блока умножения для каждой клети, одновременно для каждой клети второй вход блоков умножения соединен с третьим выходом блока уставок, вход последнего соединен с датчиком положения нажимных винтов и с третьим входом блока сравнения, а второй выход соединен с первым входом блока сравнения, причем выход блока умножения соединен с первым входом блока

10 вывода задания на перемещение нажимных винтов, выход последнего соединен со вторым входом блока сравнения, выход блока сравнения соединен с входом регулятора скорости нажимных

is винтов, выход которого соединен с приводом нажимных винтов, дополнительно содержит на первой клети датчик положения, привод и регулятор скорости привода нажимных винтов, блок срав20 нения, блок вывода задания на перемещение нажимных винтов, блок умножения, блок уставок, блок расчета ошибки, блок корректировки передаточного коэффициента, блок расчета от?о клонения деформации клети от заданного значения, а на второй и последующих клетях чистовой группы - блоки корректировки передаточного коэффициента и блок расчета отклонения деформации клети от заданного значения, причем в первой клети выход блока расчета отклонения температуры подката

or заданного значения соединен с первым входом блока корректировки передаточного коэффициента и с первым вхо дом блока умножения, второй вход блока умножения соединен с первым входом блока расчета ошибки и с треть"

MM выходом блока устав@к, первый

40 вход последнего соединен с датчиком положения .нажимных винтов и с третьим входом блока сравнения, а второй вход соединен с выходом блока корректировки передаточного коэффициента

45 и с первым входом блока расчета ошибки, выход которого соединен с третьим, входом блока умножения всех клетей, одновременно второй выход блока уставок соединен с первым входом бло50 ка сравнения, первый выход соединен со вторым входом блока расчета отклонения деформации клети от заданного значения, вход которого соединен с датчиком давления металла на валки, 55 а выход - со вторым входом блока вывода задания на перемещение нажимных винтов, первый вход которого соединен с выходом блока умножения, а выход - со вторым входом блока срввне-.

te

7 8 ния, второй выход последнего соеди-! нен со вторым входом блока корректировки передаточного коэффициента, а первый выход - с входом регулятора скорости привода нажимных винтов, выход которого соединен с приводом нажимных винтов, а в последующих клетях выход блока расчета отклонения температуры подката от заданного значения соединен с первым входом блока корректировки передаточного коэффициента, второй вход которого соединен со вторым выходом блока сравнения, а выход - со вторым входом блока уставок, первый выход которого соединен со вторым входом блока расчета отклонения деформации клети от заданного значения, т!ервый вход кото" рого соединен с датчиком давления метелла на валки, а выход - со вторым входом блока вывода задания на пере- . мещение нажимных винтов.

На чертеже изображена блок-схема . устройства.

Предлагаемое устройство для регулирования толщины полосы содержит общие для всех клетей датчик 1 температуры подката, блок 2 расчета отклонения температуры подката от заданного значения и блок 3 расчета о@юбки, датчики 4-6 положения, приводы 7-9 и регуляторы 10-12 скорости привода нажимных устройств, датчики 13-15 давления металла на валки,,блоюе 16-18 сравнения, блоки 19-21 вывода задания на перемещение нажимных винтов, блоки 22«24 умножения, блоки 25-27 уставок, блоки 28-30 корректировки передаточного коэффициента, блоки 31-33 расчета отклонения деформации. клети от заданного значения.

Устройство работает следующим об- . разом.

Др начала прокатки для данной партии полос в блоках 25-27 уставок для соответствующей клети. задается начальное значение величины положения нажимных винтов S +g<, и рассчитыва:ются передаточные коэффициенты К .и .М К1

После подхода первой полосы к датчику температуры подката измеряется значение температуры на-головной части полосы, а в блоке 2 расчета отклонения температуры определяется . и хранится в памяти среднее значение температуры. Затем при прокатке го

84771 ° 8 ловной части этой полосы во всех кле-. тях измеряется датчиками 13-15 давле. ние металла на валки, в блоках 31-33 определяется и хранится в их памяти среднее значение давления P> дпя каждой клети °

При подходе второй полосы к датчику 1 температуры подката измеряется значение температуры на головной части полосы, а в блоке 2 определяются среднее значение температуры

Т „и отклонение его от заданного, значения Т,, которое хранится в памяти указанного блока

35 т = Т5 - Тиз®.

Полученное значение отклонения температуры умножается в блоках 22-24 каждой клети на соответствующий коэф5В фициент К, и результат умножения . заносится в память блоков 22-24.

Рассчитанное значение величины задания на перемещение Ь5 „ нажимных винтов каждой клети через блоки 19-21

55 вывода задания на перемещение подается на вход блоков 16-18 сравнения, где оно суммируется с начальным значением положения нажимных винтов

З с д„.. Полученная величина сравнивается с текущим значением Sl!>+ - по-М ложения нажимных винтов. Сигнал, соответствующий полученному рассогласованию, через регуляторы 10-12 ско-. рости управляет .приводами 7-9 нажимных винтов каждой клети, изменяя

35 их положение до момента входа полосы в чистовую группу клетей.

После входа второй полосы в первую клеть датчиком 13 измеряется давление металла на валки на головной части полосы до входа полосы в последующую клеть, а в блоке 31 рас считывается отклонение деформации клети от заданного значения. ай:2

"к

Полученное значение отклонения деформации клети подается на второй вход блока 19 вывода задания на перемещение. Одновременно с первого входа указанного блока отключается ранее рассчитанное задание 68- „ на перемещение нажимных винтов. В блоке

l6 сравнения величина отклонения положения нажимных винтов от начального значения сравнивается с поступив" шей иэ блока 19 величиной прираще" ния деформации. При наличии рассогла-, 884771 . 10

16 сования соответствующий ему сигнал

i через регулятор 10 управляет приводом 7 нажимных винтов первой клети, изменяя их положение до полной компенсации отклонения толщины полосы от заданного значения. Вторая коррекция положения нажимных винтов компенсирует погрешность, возникающую при первой корректировке положения нажимных винтов до входа полосы в первую клеть.

Далее из блока 16 сравнения сигнал, соответствующий среднему значению отклонения положения нажимных винтов в первой клети от начального значения,поступает в блок 28 корректировки йередаточного коэффициента, где делится на ранее определенное значение отклонения температуры полосы от задания. Полученное значение переI даточного коэффициента К, определяющего взаимосвязь изменения температуры подката и толщины полосы на выходе из первой клети, заносится в память блока 25 (вместо рзйее рассчитанного коэффициента К л) уставок и используется для расчета пер" вой коррекции положения нажимных винтов первой клети при прокатке следующей полосы. Одновременно в блоке 3 расчета ошибки определяется относительная ошибка расчета коэффициентов Кц» для всех клетей к

Kg.

Сигнал, соответствующий полученной ошибке с выхода блока 3, поступа-. ет на третий вход блоков 22-24 умно" жения и умножается на ранее рассчитанное значение величины перемещения нажимных винтов каждой клети

I +„. -,Е- 5 „ .

Уточненное значение величины перемещения нажимных винтовЬ Я - каждой

1 клети заносится в память блоков 1921 вместо ранее рассчитываемых значе-: ний величины перемещения нажимных винтов 45 . аналогично вышеизложенному подается на второй вход блоков 16-18 сравнения, где оно суммируется с начальным значением положения нажимных винтов и:сравнивается с текущим значением положения нажимных винтов со" отвествующей клети . Сигнал рассогласования через регуляторы 10-12 скорости управляет приводами 7-9 нажим25

3S

49

SS ных винтов каждой клети, вторично изменяя их положение.

Таким образом, до момента входа полосы во вторую и последующие клети чистовой группы положения нажимных винтов всех клетей скорректированы в соответствии с отклонением температуры прокатываемой полосы от значения температуры первой полосы и с учетом погрешности, возникающей при расчете первого значения коррекции. Далее после входа полосы в каждую клеть датчиками 14 и 15 давления измеряется давление металла на валки головной части полосы, а в блоках 32 и 33 рас". считывается приращение деформации каждой клети

1 аh„.—

Кл

Полученное значение деформации подается на второй вход блоков 20 и

21 вывода задания на перемещение нажимных винтов. Одновременно с первого входа указанных блоков отключается ранее рассчитанное задание

ДЬ на перемещение нажимных винтов. !

В блоках 17 и 18 сравнения каждой клети велйчина отклонения положения нажимных винтов от начального значения сравнивается с поступившей из блоков 20 и 21 величиной приращения деформации клетей. При наличии рассогласования соответствующий ему сигнал через регуляторы 11 и 12 скорости управляет приводами 8 и 9 нажимных винтов каждой клети, изменяя их положение до полной компенсации отклоне" ния толщины полосы от заданного эна" чения.

Далее в блоках 17 и 18 сравнения определяется среднее значение отклонения положения нажимных винтов каж- дой клети от начального значения, и сигнал, соответствующий полученному отклонению, подается на второй вход блоков 29 и 30 корректировки переда-. точного коэффициента, где делится на ,ранее определенное значение отклоне" ния температуры полосы от задания. Порученное значение передаточного коэф" фициента К „ заносится в память бло" ков 26 и 27 уставок и используется для расчета первой коррекции положения нажимных винтов каждой клети при прокатке третьей полосы.

При прокатке третьей полосы, так же как и для второй, определяется от", клонение температуры головной части

884771

Формула изобретения

Устройство для регулирования толщины полосы на непрерывном стане горячей прокатки, содержащее общие для всех клетей датчик температуры подката и блок расчета отклонения температуры полосы от заданного значения, в первой клети - датчик дав" ления металла на валки, в остальных клетях чистовой группы - датчик положения, привод и регулятор скорости привода нажимных винтов, датчик . давления металла на валки, блок сравнения, блок вывода задания на перемещение нажимных винтов, блок умножения, блок уставок, причем датчик температуры подката соединен со входом блока расчета отклонения температуры подката, выход последнего

55 ее от заданного значения. Полученное значение отклонения температуры ум" . ножается в блоках 22-24 каждой клети: на соответствующий коэффициент К определенный при прокатке второй полосы, и результат умножения заносится в память блоков 22-24. Первая и вторая корректировка положения нажимных винтов всех клетей чистовой группы, а также расчет коэффициента

К + каждой клети для четвертой полосы производится так же, как и для третьей полосы. Корректировка положения нажимных винтов чистовой группы клетей при прокатке последующих полос в данной партии производится аналогично рассмотренным примерам.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства является то, что оно позволяет более точ-, ®О но по сравнению с известными коррек- . тировать межвалковые зазоры клетей чистовой группы в зависимости от . температуры полосы, и следовательно, обеспечивает дополнительное уменьшение отклонения толщины полосы от среднего значения толщины в партии полос, Дополнительный годовой экономический эффект при реализации предлагаемого устройства образуется за счет увеличения выхода годного при отгрузке металла по теоретическому весу и ориентировочно составляет

100 тыс.руб. при производительности прокатного стана 4,5 мпн.т проката

35 в год.

12 соединен с первым входом блока умножения для каждой клети, одновременно для каждой клети второй вход блока умножения соединен с третьим выходом. блока уставок, вход последнего соединен с датчиком положения нажимных винтов и с третьим входом блока сравнения, а второй выход - с первым входом блока сравнения, причем выход

t блока умножения соединен с первым входом блока вывода задания на перемещение нажимных винтов, выход послед1 него соединен со вторым входом блока сравнения, выход блока сравнения соединен со входом регулятора скорости нажимных винтов, выход которого соединен с приводом нажимных винтов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности корректировки, межвалковых зазоров клетей чистовой группы для компенсации отклонений толщины полосы, возникающих иэ-за непостоянства температуры подката в партии, оно дополнительно содержит на первой клети датчик положения, привод и регулятор скорости привода нажимных винтов, блок сравнения, блок вывода задания на перемещение нажимных винтов, блок умножения, блок уставок, блок расчета ошибки, блок корректировки передаточного коэффициента, блок расчета отклонения деформации клети о заданного значения, а на второй и последующих клетях чистовой группыблоки корректировки передаточного коэффициента и блок расчета отклонения деформации клети от заданного значения, причем в первой клети выход блока расчета отклонения температуры подката от заданного значения соединен с первым входом блока корректировки передаточного коэффициента и с первым входом блока умножения, второй вход блока умножения соединен с первым входом блока расчета ошибки и с третьим выходом блока уставок., первый вход последнего соединен с датчиком положения нажимных винтов и с третьим входом блока сравне-, ния, а второй вход"- с выходом блока корректировки передаточного коэффициента и с первым входом блока расчета ошибки, выход которого соединен с третьим входом блока умножения всех клетей, одновременно второй вход блока уставок соединен с первым входом блока сравнения, первый вы,ход - со вторым входом блока расчета

Составитель В. Авакова

Редактор Л. Филь Техред Т .Маточка Корректор Н. Стец

Заказ 10330/9 Тираж 891 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий l13035 Москва, 3-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП ".Патент", r.Óæãoðîä, ул, Проектная, 4 отклонений деформации клети от заданного значения, вход которого соединен с датчиком давления металла на валки, а выход - со вторым входом блока вывода задания на перемещение нажимных винтов, первый вход которого соединен с выходом блока умножения, а выход -. со вторым входом блока сравнения, второй выход последнего соединен со вторым входом блока корректировки передаточного коэффициента, а первый выход - с входом регулятора скорости привода .нажимных винтов, выход которого соединен с приводом нажимных винтов, а в последующих клетях выход блока рас:чета отклонения температуры подката от заданного значения соединен с первым входом блока корректировки передаточного коэффициента, второй

884771 14 вход которого соединен со вторым выходом блока сравнения, а выход - со вторым входом блока уставок, первый выход которого соединен со вторым входом блока расчета отклонения деформации клети от за" данного значения, вход которого coej динен с датчиком давления металла на валки, а выход " со вторым входом

ie, блока вывода задания на перемещение нажимных винтов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Болкунов В.Г., Розенберг А.6.

Автоматизация металлургического производства. М., "Металлургия", И 1, l972, с. 100-.11l.

2. Патент C6IA И 3820366, щ кл. В 21 В 37/10, 1974.