Устройство для определения скорости выхода металла из клети при прокатке

 

Союз Советских (%!) ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (») Заявлено 18.08.80 (21) 2990214/22-02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (51)М.Кл.з В 2! В 37 00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень Ле17 (53) УДК 621,771.06-52 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.05.82 (72) Автор изобретения

В, П. Гребенец

Ростовское отделение

Ордена Трудового Красного Знамени всесоюзного научно-исследовательского и проектного института «Тяжпромэлектропроек им. Ф. Б. Якубовского (71) Заявитель

» (54) УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

ВЪ|ХОДА NI ETAJI JIA ИЗ КЛЕТИ П Р И ПРОКАТКЕ

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, например, для управления электроприводами отводящих рольгангов листовых прокатных станов, блюмингов н слябпнгов. 5

Известно устройство, учитывающее реальную величину опережения металла в валках, содержащее пассивные подпру;киненные мерительные ролики, соединенные с тахогенераторами и имеющие непосредственный контакт с металлом (11.

Выходной сигнал тахогенератора вырабатывает корректирующее воздействие, которое поддерживает скорость клети и отводящих рольгангов в правильной пропорции.

Недостатком этого устройства является то, что вследствие пробуксовки ролика пли потери контакта в щетках тахогенераторов возможно изменение, а в ряде случаев и 20 полное исчезновение сигнала задания. Кроме того, установка мерительных роликов связана с конструктивными трудностями, а иногда и совершенно невозможна.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования коррекции скоростей в прокатном стане (2), которое содержит главный привод клети с датчиком частоты вращения, два датчика наличия полосы и три вычислительных блока, связанных последовательно между собой, причем входы первого вычислительного блока подключены к датчику частоты вращения и двум датчикам наличия полосы, выход третьего вычислительного блока связан с главным приводом клети.

С момента срабатывания первого дат|яка наличия полосы и до срабатывания второго датчика первый вычислительный блок этого устройства отсчитывает угол поворота рабочих валков клети. По известному углу, диаметру рабочих валков и базовому расстоянию между двумя датчиками наличия полосы второй вычислительный блок вычисляет значение корректирующего коэффициента, а третий вычислительный блок — значение угловой скорости клети по известной скорости выходных рольгангов.

Это устройство при сбое счетчика импульсов первого вычислительного блока (например, потеря памяти) или прп пробуксовке рабочих валков относительно металла дает недопустимую ошибку в опре-. делении корректирующего коэффициента, вычисление которого заканчивается при достижении переднего края металла второго датчика наличия полосы.

925458

До этого момента скорость выходных рольгангов равна скорости клети и стан работает в рассинхронизированном режиме, при котором скорость выхода металла превышает скорость отводящих рольгангов, что, с одной стороны, приводит к пробуксовке полосы по рольгангам со всеми нежелательными последствиями (повышенный износ рольгангов, задиры полосы), с другой, вследствие провисания тонких полос между бочками рольгангов — к ошибке при вычислении корректирующего коэффициента.

Целью изобретения является определение предварительного значения корректирующего коэффициента до начала захвата металла с последующей коррекцией этой величины вычислительными блоками и ограничение ошибки в вычислении его действительного значения в допустимых пределах.

Эта цель достигается тем, что устройство для определения скорости выхода металла из клети при прокатке, содержащее автоматизированный привод клети с датчиком частоты вращения, два датчика наличия полосы и три вычислительных блока, входы первого из которых соединены с датчиком частоты вращения и обоими датчиками наличия полосы, а выход — с входом второго вычислительного блока, выход третьего вычислительного блока соединен с автоматизированным приводом клети, дополнительно снабжено селектором, блоком предварительной уставки и блоком управления, соединенным одним выходом с дополнительным входом первого вычислительного блока, а другим с управляющим входом селектора, выход которого подключен к входу третьего вычислительного блока, а оба основных входа соединены параллельно с двумя входами блока управления, один из которых соединен с выходом второго вычислительного блока, а другой — с максимальным выходом блока предварительной уставки, минимальный выход которого подключен к третьему входу блока управления.

Кроме того, блок предварительной уставки содержит два сумматора, множительный блок и два нелинейных преобразователя, входы которых являются входами блока, а выходы соединены с входами множительного блока, выход которого подключен к входам обоих сумматоров, выходы которых являются выходами блока, Такие связи обеспечивают ввод предварительно вычисленного блоком предварительной уставки корректирующего коэффициента и последующую его коррекцию от вычислительных блоков.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — блок предварительной уставки; на фиг. 3 — его характеристики; на фиг. 4 — блок-схема первого вычисли5

40 тельного блока; на фиг. 5 — блок-схема второго вычислительного блока; на фиг. 6— блок-схема селектора; на фиг. 7 — блоксхема третьего вычислительного блока; на фиг. 8 — блок-схема блока управления.

Рабочие валки 1 прокатного стана соединены с автоматизированным главным приводом 2, имеющим датчик 3 частоты вращения, связанный с первым вычислительным блоком 4, выход которого подключен ко второму вычислительному блоку 5.

Выход третьего вычислительного блока 6 связан с входом привода 2, а первый 7 и второй 8 датчики наличия прокатываемой полосы 9 соединены с блоком 4. Полоса 9 через ролики 10 рольганга связана с автоматизированными приводами 11. Блок 5 соединен с блоком 6 через селектор 12, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока 13 управления, второй выход которого соединен с дополнительным входом блока 4. Оба основных входа селектора 12 подключены параллельно двум входам блока 13, причем один из этих входов связан с выходом блока 5, а другой — с максимальным выходом блока

14 предварительной уставки. Третий вход блока 13 подключен к минимальному выходу блока 14.

На фиг. 2 представлена схема блока

14.

Входами этого блока. являются входы нелинейных преобразователей 15 и 16, которые выходами подключены к входам множительного устройства 17, выход которого соединен с входами двух сумматоров 18 и

19, причем выход первого сумматора является максимальным, а выход второго— минимальным выходами блока.

Такая структура блока 14 получена из анализа известной формулы для расчета опережения:

При m = )1 формула имеет вид: ср

S — О 258 (2т- — ) Я(1+0,5-)

21п (1 8) 2щ (3 у д где S — опережение металла при прокатке;

1 — длина дуги захвата.

Ввиду громоздкости формулы (1) ее не удается реализовать в полном объеме простыми средствами.

Практически предварительную уставку скорости выходных рольгангов целесообразно рассчитывать для режимов прокатки, характеризующихся повышенным опережением 3 — 15%. Для таких режимов можно усреднить значения переменных коэффициентов формулы (1) и представить ее в следующем виде:

925458

S=С1 (1 — CVh )2 —.(=-М(ь,) (2)

7 где (=-)=С,, /(Ь,) = (1 — С,V й,)"-— нелинейные зависимости;

Сь Св — коэффициенты, зависящие от принятых параметров усреднен и,я.

Коэффициенты С, и С выбираются таким образом, чтобы получить положительную ошибку в вычислении предварительного значения корректирующего коэффициента, что обеспечивает начальное натяжение полосы.

На фиг. 3 представлены нелинейные зависимости ср(е) — кривая 20 и f(h ) — кривая 21, по которым настраиваются нелинейные преобразователи 15 и 16.

На фиг. 4 представлен блок 4, состоящий из формирователя 22 импульсов, инвертора 23, элемента «И» 24 и счетчика 25.

Сформированные по уровню и по длительности импульсы с формирователя 22 поступают на вход счетчика 25 при наличии разрешающих сигналов на всех входах элемента «И» 24. Сброс счетчика 25 происходит в момент захвата металла клетью.

На фиг. 5 представлен блок 5, который состоит из двух делителей 26, 27 и двух задающих резисторов 28 и 29.

Величина базового расстояния 2L выставляется один раз при наладке. Величина диаметра D рабочих валков клети корректируется после каждой перевалки валков.

На фиг. 6 изображен блок 12, который может быть выполнен в виде герконового реле с переключающим контактом.

На фиг. 7 изображен блок 6, который состоит из двух делителей 30, 31 и резистора 32.

Сигнал 1 выв, определяющий линейную скорость выходных рольгангов, может быть получен, например, от командоаппарата, задающего скорость этим приводом. Величива диаметра D рабочих валков корректируется после каждой перевалки.

На фиг. 8 изображен блок 13, который состоит из двух комлараторов 33 и 34.

До тех пор, пока 1+S)1+Sm.х 0„, компаратор ЗЗ держит разрешающий сигнал на своем выходе. Когда величина 1+S находится в допустимых пределах, компаратор 34 через блок 12 держит блок 5 подключенным к блоку 6. В противном случае подключается блок 14.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом прокатки по величинам в и h, в формуле (2) преобразователи 15„

16 и устройство 17 обеспечивают вычисление максимально ожидаемого значения опережения Smax для данного пропуска.

Сумматоры 18 и 19, реализующие соответственно значения 1+Ямах и 1+S max < та« (где 6,x — величина максимально возможной ошибки, задаваемой в простейшем случае постоянным числом), образуют область допустимых значений действительной вели5 чины корректирующего коэффициента, вычисляемой блоками 4 и 5.

Блок 13 посредством селектора 12 подключает максимальный выход блока 14 к блоку 6, который определяет начальную

10 уставку скорости привода 2.

При достижении передним краем полосы 9 датчика 7 блок 4 начинает отсчитывать угол поворота валков 1. Блок 5 при этом производит вычисление корректирующего коэффициента по формуле:

1- - S=

2L (3)

20 где 1 + S — корректирующий коэффициент;

S — опережение металла в валках;

L — базовое расстояние между датчиками; а — угол поворота рабочих валков, рад;

D — диаметр рабочих валков.

По мере увеличения угла поворота вез0 личина корректирующего коэффициента на выходе блока 5 уменьшается и при достижении значения предварительной уставки блока 14 на его максимальном выходе блок 13 переключает селектор 12, на вход

35 блока 6 поступает сигнал откорректированного значения этого коэффициента, вычисление которого заканчивается при достижении передним краем полосы 9 датчика 8.

40 При этом блок 6 реализует зависимость:

1 выв

D(1 . с, 45 где о; — частота вращения клети;

V „,„— линейная скорость выходных рольгангов.

Если, например, в результате пробук50 совки угол поворота валков 1 будет велик и действительное значение коэффициента, вычисляемого блоком 5, достигнет минимально возможного для данных технологических параметров прокатки значения, 55 имеющегося на минимальном выходе блока 14, блок 13 запретит прохождение импульсов датчика 3 в блок 4 еще до достижения передним концом полосы 9 датчика

8, предотвращая значительную ошибку в

60 сторону уменьшения корректирующего коэффициента.

Если в случае неожиданной потери памяти в счетчике блока 4, значение корректирующего коэффициента на выходе бло00 ка 5 резко увеличится, то селектор 12 под925458 ключит вход блока 6 к максимальному выходу блока 14, предотвращая значительную ошибку. в сторону увеличения корректирующего коэффициента, который ограничивается предварительно вычисленным мак- Б симальным значением.

Использование устройства с такими связями исключает выход ошибки вычисления за пределы допустимых значений, уменьшая отходы металла в брак из-за его задиров, возникающих вследствие значительной рассинхронизации приводов, при сбое в работе вычислительных блоков.

Вследствие автоматической установки предварительного значения коэффициента 1з коррекции повышается эффективность автоматизации, что сокращает подготовительное время пропуска и улучшает синхронизацию приводов, начиная с момента выхода металла из клети и до момента срабатывания второго датчика наличия полосы. Последнее увеличивает срок службы механооборудования этого участка прокатного стана.

Формула изобретения

1. Устройство для определения скорости выхода металла из клети при прокатке, содержащее автоматизированный привод клети с датчиком частоты вращения, два датчика наличия полосы и три вычислительных блока, входы первого из которых соединены с датчиком частоты вращения и обоими датчиками наличия полосы, а выход— с входом второго вычислительного блока, выход третьего вычислительного блока соединен с автоматизированным приводом клети, отл и ч а ю щ ее с я тем, по, с целью повышения надежности, оно дополнительно снабжено селектором, блоком предварительной уставки и блоком управления, соединенным одним выходом с дополн ;— тельным входом первого вычислительного блока, а другим с управляющим входом селектора, выход которого подключен к входу третьего вычислительного блока, а оба основных входа соединены параллельно с двумя входами блока управления, один из которых соединен с выходом второго вычислительного блока, а другой с максимальным выходом блока предварительной уставки, минимальный выход которого соединен с третьим входом блока управления.

2. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что блок предварительной уставки содержит два сумматора, множительный блок и два нелинейных преобразователя, входы которых являются входами блока, а выходы соединены с входами множительного блока, выход которого подключен к входам обоих сумматоров, выходы которых являются выходами блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 607615, кл. В 21 В 37/00, 1976.

2. Заявка Японии № 53-36428, кл. В 21 В

37/00, 1970.

925458

/7m Злоба гг

Г

8&îêó !

1 т

Риг. 1

Составитель Ю. Рыбьев

Редактор 3. Бородкина Техред А. Камышникова Корректор И. Осиновская

Заказ 407/331 Изд. ЛЪ 139 Тираж 842 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент