Способ определения непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков и устройство для его осуществления

 

О П И C А Н И Е щ908444

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союа Советсинк

Сецналистичесиик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (SI ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 25. 03. 80 (2! ) 2898059/22-02 (53 ) М. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

В 21 В 37/00

3Ьсудерстекккы11 кенктвт

СССР ае aeew взебретеккв к вткрыткй (53) УД К 621. 771. .01(088.8) Опубликовано 28.02..82 ° Бюллетень 1те 8

Дата опубликования OfINcRHNsl 28.02.82

Я.ф. Бигун и В.H. Иаксимчук

1

l

Киевский институт автоматики и . XXV съезда КПСС (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕПРОКАТАННОЙ ДЛИНЫ

СЛИТКА В ФУНКЦИИ УГЛА ПОВОРОТА ПРОКАТНЫХ

ВАЛКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУИ1ЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано для определе" ния начала торможения прокатного дви гателя.

Известен способ определения непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков. По этому способу задают базовый участок и коэффициент К, равный кратности расстояния от конца базового участка до оси прокатных валков к длине базового участка.

Затем измеряют непрокатанную длину слитка в функции угла поворота прокатных валков при прохождении задним концом слитка базового участка, а также текущее значение расстояния от конца базового участка до конца слитка в функции поворота прокатных валков в текущем пропуске.

После этого определяют текущее значение расстояния от конца базового участка до конца слитка в функции угла поворота прокатных валков, приведенное к масштабу длины базового участка по отношению к расстоянию от конца базового участка до оси прокатных валков делением на коэффициент К.

Текущее значение непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков определяют вычитанием приведенного текущего значения расстояния от конца базового участка до конца слитка иэ базовой непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков (1) .

Недостатком данного способа является недостаточная точность определения текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков, ьызвайная дискретностью определения текущей непрокатанной длины слитка, которая в К раз больше дискретности измерения угла поворота прокатных валков, и нелинейностью коэффициента удлинеl5

3 90846 ния металла в прокатных валках по длине слитка, которая сказывается на значении коэффициента К.

Кроме того, в данном способе ограничена область применения из-за невозможности определения текущей непрокатанной длины в функции угла поворота прокатных валков для слитков, длина которых меньше расстояния от начала базового участка до 10 оси прокатных валков.

Устройство, реализующее указанный способ, содержит датчики начала и конца базового участка, датчик угла поворота прокатных валков, датчик наличия металла в прокатных валках, реверсивный счетчик с суммирующим и вычитающим входами, делитель час-, тоты на вычитающем входе реверсивного счетчика. 20

При прохождении слитком базового участка в реверсивный счетчик от импульсного датчика угла поворота прокатных валков заносится количество импульсов, пропорциональное базовой непрокатанной длине слитка в функции угла поворота прокатных валков.

Для определения текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков на вычитаю-30 щий вход реверсивного счетчика через делитель частоты поступают импульсы . с датчика угла поворота прокатных валков. Коэффициент деления делителя частоты равен кратности расстоя35 ния от датчика конца базового участка до оси прокатных валков к длине базового участка — К.

Недостатком устройства, кроме недостатков, присущих данному способу, 40 является также погрешность установки датчиков начала и конца базового участка, которая сказывается на значении коэффициента К.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности к, достигаемому результату является способ определения непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков (вычитательное приводов УВ-П), 50 в котором точность определения текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков выше из-за устранения погрешности от дискретности измерения угла поворота прокатных валков.

Этот способ включает измерение непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков оТ

4 4 конца базового участка до оси про катных валков, измерение текущего значения расстояния от конца базового участка до заднего конца слитка в функции угла поворота прокатных валков в текущем пропуске, а также определение текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков.

Недостатком способа является недостаточная точность определения текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков, вызванная увеличением базовой непрокатанной длины слитка в К раз для получения непрокатанной длины слитка в функции угла поворота валков от конца базового участка до оси прокатных валков (при этом погрешность базовой непрокатанной длины слитка также увеличивается в К раз) и нелинейностью коэффициента удлинения металла в валках по длине слитка,которая сказывается на значении коэффициента К.

Кроме того, в данном способе ограничена область применения из-за невозможности определения текущей непрокатанной длины в функции угла поворота прокатных валков для слитков, длина которых меньше расстояния от начала базового участка до оси прокатных валков.

Устройство, реализующее указанный способ, содержит датчик наличия металла в прокатных валках, схему И, датчик конца слитка, датчик угла поворота прокатных валков, суммирующий и вычитающий счетчики, причем первый выход датчика наличия металла в прокатных валках соединен с первым входом схемы И (2J .

Недостатком устройства, кроме недостатков, присущих указанному способу, является также погрешность установки датчиков начала и конца базового участка и связанная с этим погрешность определения коэффициента К.

Цель изобретения — повышение точности определения текущей непрокатанной длины слитка s функции угла поворота прокатных валков и расширение области применения.

Указанная цель достигается тем, что в слособе определения непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков, включающем измерение непрокатанной длины

5 9084 слитка в функции угла поворота прокатных валков от конца базового участка до оси прокатных валков и измерение текущего значения расстояния от конца базового участка до

5 заднего конца слитка в функции угла поворота прокатных валков в текущем пропуске, а также определение текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков, дополнительно измеряют непрокатанную длину слитка от конца базового участка до оси прокатных валков в одноименном пропуске предыдущего слитка, а определение текущей непрокатанной длины слитка осуществляют вычитанием текущего значения расстояния от конца базового участка до оси прокатных валков в текущем пропуске из значения непрока- рр танной длины слитка от этого же конца базового участка до оси прокатных валков в одноименном пропуске предыдущего слитка.

Связь прямого выхода датчика наличия металла в прокатных валках со входом "Считывание" блока памяти позволяет считывать код непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков от датчи1 ка конца. слитка до оси прокатных валков для одноименного пропуска предыдущего слитка в вычитающий счетчик .по его установочным входам, связанным с информационными выходами блока памяти.

Связь счетного входа вычитающего счетчика с выходом схемы И позволяет получить на выходе вычитающего счетчика код текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков для текущего пропуска.

В устройство определения непрокатанной длины слитка в функции угла по ворота прокатных валков, содержащее датчик наличия металла в прокатных валках, схему И, датчик конца слит- 5у ка, датчик угла поворота прокатных валков, суммирующий и вычитающий счетчики, причем первый выход датчика наличия металла в прокатных валках соединен с первым входом схемы И дополнительно введен блок памяти,информационные входы которого соединены с выходами суммирующего счетчика, а выходы блока памяти соединены с установочными входами вычитающего счетчика, вход "Запись" блока памяти соединен с вторым выходом датчика наличия металла в прокатных валках, вход "Считывание" соединен с первым выходом датчика наличия металла в прокатных валках, а адресные входы блока памяти соединены с клеммами "Номер пропуска" блока управления прокатным станом, причем выход датчика конца слитка соединен

50 со вторым входом схемы И и входом

"Сброс 0" суммирующего счетчика, выход датчика угла поворота прокатных валков соединен с третьим входом схемы V выход которо" соединен со

55 счетными входами суммирующего и вычитающего счетчиков.

Измерение в предлагаемом спосо- бе непрокатанной длины слитка в

44 6 функции угла поворота прокатных валков от конца базового участка до оси прокатных валков в одноименном пропуске предыдущего слитка поз-. воляет отказаться от измерения базовой непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков -в текущем пропуске с последующим увеличением полученного значения в

К раз и одновременно увеличения погрешности измерения во столько же раз.

Это позволяет повысить точность определения текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков по сравнению с известным более, чем в К раз, а также расширить область применения способа на слитки, которые короче измеря емых по известному способу на длину базового участка.

Введение в устройство блока памяти, информационные входы которого соединены с выходами суммирующего счетчика, позволяет производить измерение кода непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков от датчика конца слитка до оси прокатных валков в одноименном пропуске предыдущего слитка по сигналу с инверсного выхода датчика наличия металла в прокатных вал" ках, поступающему на вход "Запись" блока памяти.

Адрес ячейки блока памяти устанавливается по коду номера пропуска, поступающему с клемм "Номер пропуска" устройства управления прокатного стана.

908444

Датчик 2 конца слитка может быть выполнен в виде фотореле или иного индикатора горячего металла и устанавливается на таком расстоянии от оси прокатных валков, которое является дсстаточным для выбора момента торможения прокатного пвигат<. ля.

Полученное значение текущей непрокатанной длины слитка,. кроме преимуществ, присущих предлагаемому способу, не содержит также погрешности установки датчиков начала 5 и конца базового участка.

Определение текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валкое в соответствии с предлагаемым способом осуществляется следующим образом.

Измеряют непрокатанную длину слитка е функции угла поворота прокатных валков от конца базового участка до оси прокатных валков в текущем пропуске и используют это значение в одноименном пропуске исследующего слитка. 8 процессе прокатки после прохождения заднего конца слитка базового участка измеряют текущее значение расстояния от конца базового участка до конца слитка в функции угла поворота прокатных валков в текущем пропуске. Определяют текущее значение непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков вычитанием текущего значения расстояния от конца базово

ro участка до заднего конца слитка в функции угла поворота прокатных валков в текущем пропуске из значения непрокатанной длины слитка от конца базового участка до оси прокатных валков в функции угла поворота прокатных валков для одноименного

35 пропуска предыдущего слитка, которое запоминалось.

На чертеже дана блок-схема устройства для реализации способа.

Устройство, реализующее указанный способ, содержит датчик угла поворота прокатных валков, датчик 2 конца слитка, датчик 3 наличия металла в прокатных валках, схему И 4, суммирующий счетчик 5, блок 6 памяти, 45 вычитающий счетчик 7.

Датчик угла поворота прокатных валков может быть выполнен в виде им пупьсного датчика, у которого число импульсов на выходе пропорционально

50 углу поворота прокатных валков.

Дат чик 3 наличия металла в прокатных валках может быть выполнен в виде датчика-измерителя статического момента прокатного двигателя или иного датчика, реагирующего на наличие металла в валках. Остальные блоки, входящие в устройство, представляют собой электронные схемы и могут быть выполнены, например, на микросхемах. Разрядность суммирующего и вычитающего счетчиков и блока памяти выбирается исходя из максимально возможного кода непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков.

Количество ячеек памяти блока памяти должно быть не менее количества технологических пропусков.

Вычитающий счетчик должен иметь установочные входы для .занесения кода непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков.

Выход датчика угла поворота прокатных валков соединен с третьим входом схемы И 4, выход датчика 2 конца слитка соединен со вторым входом схемы И 4 и входом "Сброс 0" суммирующего счетчика 5, первый выход датчика 3 наличия металла в прокатных валках соединен с первым входом схемы И 4 и входом "считыванием блока

6 памяти, обратный выход датчика 3 наличия металла в прокатных валках соединен со входом "Запись" блока 6 памяти, выход схемы И соединен со счетными входами суммирующего 5 и вычитающего 7 счетчиков, выходы суммирующего счетчика 5 соединены с информационными входами блока 6 памяти, информационные выходы блока б памяти соединены с установочными входами вычитающего счетчика 7, адресные входы блока б памяти соединены с клеммами

"Номер пропуска" блока управления прокатным станом.

Выходом устройства являются выходы вычитающего счетчика

Устройство работает следующим образом.

Во время нахождения слитка е поле зрения датчика 2 конца слитка происходит сброс суммирующего счетчика

5 и подготовка его к работе. Как только слиток войдет в прокатные валки, срабатывает датчик 3 наличия металла в прокатных валках и по его сигналу происходит с читыяание кода непрокатанной длины спитка я функци

С108444

25 угла поворота прокатных валков от датчика 2 конца слитка до оси прокатных валков из ячейки памяти блока б памяти, соответствующей текущему пропуску, и занесение этого кода в Bbiчитающий счетчик 7. Как только задний конец слитка пройдет поле зрения датчика 2 конца слитка, импульсы с датчика 1 угла поворота прокатных валков начинают поступать на счетный 1о вход суммирующего счетчика 5, производя запись кода непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков от датчика 2 конца слитка до оси прокатных валков. 15

Одновременно эти импульсы поступают на счетный вход вычитающего счетчика

7, с -которого выдается код текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков. 20

По окончании прокатки слитка срабатывает датчик 3 наличия металла в прокатных валках и по его сигналу с инверсного выхода происходит запись кода непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков от датчика 2 конца слитка по

1оси прокатных валков с выхода суммирующего счетчика 5 в ячейку памяти блока 6 памяти, соответствующей текущему пропуску.

Этот код используется для определения текущей непрокатанной длины слитка в одноименном пропуске следующего слитка.

Аналогично устройство работает и в каждом следующем пропуске.

Таким образом, использование предлагаемого способа для определения непрокатанной длины слитка в о функции угла поворота прокатных валков и устройства для осуществления этого способа по сравнению с известными позволяет повысить точность определения текущей непрокатанной 45 длины слитка в функции угла поворота прокатных валков в К раз за счет того, что отпадает потребность определения базовой непрокатанной дли. ны слитка в функции угла поворота

5О прокатных валков и увеличения полученного значения в К раз (K - кратность отношения расстояния от датчика конца слитка до оси прокатных валков к длине базового участка), 55 за счет устранения влияния погрешности установки датчиков начала и конца базового участка, за счет того, что действительный коэффициент

V м/с

Vnpmax /с

0,78 м 0,78 м 0 3

2 м/с 9 M/с

Если среднее время всего цикла прокатки одного слитка составляет

41,4 с, то производительность труда повышается более чем на 0,725,. При годовой производительности УБС HTMK

1 млн. т проката в год и стоимости передела 1. т метагла 50 руб. годовой экономический эффект от внедрения устройства по предлагаемому способу может составить 355 тыс.руб.

Формула изобретения

1. Способ определения непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков, включающий измерение непрока ганной длины слитка от конца базового участка до оси прокатных валков и измерение удлинения металла в валках учитывается на том же участке слитка,. на котором происходит определение текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков.

Кроме того, в предлагаемом способе расширяется область применения

I за счет возможности определять, текущую непрокатанную длину для слитков, которые короче измеряемых по известному способу на величину базовой длины.

Последующим эффектом является повышение точности определения момента торможения прокатного двигателя и производительности прокатного стана. Среднее значение погрешности определения текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков, например для третьего пропуска в устройстве, выполненном по известному устройству,составляет 0,8 м. В предлагаемом устройстве погрешность определения текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков составляет 0,02 м. Если макси1 мальная скорость прокатки Чпр.max — 9 м/с, а скорость выброса Ч, =2 м/"" то выигрыш во времени прокатки составляет

903444

12 текущего значения расстояния от конца базового участка до заднего конца слитка в функции угла поворота прокатных валков в текущем пропуске, а также определение текущей непрокатанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения текущей непрокатанной длины слитка и расширения области применения, дополнительно измеряют непрокатанную длину слитка от конца базового участка до оси прокатных валков в функции угла поворота прокат,ных валков для одноименного пропуска предыдущего слитка, а определение текущей непроквтанной длины слитка в функции угла поворота прокатных валков осуществляют вычитанием текущего значения расстояния от конца базового участка до заднего конца слитка в текущем пропуске из непрокатанной длины слитка от конца базового участка до оси прокатных валков в одноименном пропуске предыдущего слитка.

2. Устройство дпя осуществления способа по п.1, содержащее датчика наличия металла в прокатных валках, схему И, датчик конца слитка, датчик угла поворота прокатных валков, суммирующий и вычитающий счетчики, причем первый выход датчика наличия металла в прокатных валках соединен с первым входом схемы Vi, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит блок памяти,информационные входы которого соединены с выходами суммирующего счетчика, а выходы блока памяти соединены с установочными входами вычитающего счетчика, вход "Запись" блока памяти

>в соединен с вторым выходом датчика наличия металла в прокатных валках, вход "Считывание" соединен с первым выходом датчика наличия металла в прокатных валках, адресные входы бло15 ка памяти соединены с клеммами "Номер пропуска" блока управления прокатным станом, причем выход датчика конца слитка соединен с вторым входом схемы И и входом "Сброс 0" сум2о мирующего счетчика, выход датчика угла поворота прокатных валков соединен с третьим входом схемы И, выход которой соединен со счетными входами суммирующего и вычитающего счетчи25 ков .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Челюсткин А.8. Автоматизация процессов прокатного производства. зо М., "Металлургия", 1971, с. 101105

2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации III 2.572.001

ТОСПКб нНефтегазпромавтоматика"

Минприбора СССР, 1975.

908444

Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 1 (-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 692/10

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

Составитель В. Авакова

Редактор С. Тараненко Техред О.Делай Корректор А. Дзятко