Устройство автоматического торможения реверсивного стана холодной прокатки

 

С.И.Алимов, Н.Г.Швидченко, А.С.Филатов, В.ff.nðèýåäåíöåâ и В.В.Шувалов

1 (72) Авторы мзобретеммя!

Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургйческого"-машиностроения (7I) Заявмтель (54) УСТРОЙСТВО АВТОИАТИЧ ЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ

РЕВЕРСИВНОГО СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к автоматическому управлению скоростью реверсивныХ станов холодной прокатки и может бать использовано для автоматического торможения и точной остановки

% стана в конце пропуска и для автоматического торможения до пониженной скорости на дефектных местах прокатываемой полосы.

1О

Известно устроиство для автоматического торможения и точной остановки реверсивным станов холодной прокатки в конце пропуска, а также местах прокатываемой полосы, содержащее, импульсные датчики угла поворота разматывающей и наматывающей моталок, используемых для измерения фактической длины полосы на моталках (1 1.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эфФекту является устройство, содержащее датчики скорости клети, угла поворота наматывающей и разма2 тывающей моталок и радиуса рулона на моталках, блоки скорости моталок, пути .торможения, длины полосы на моталках, памяти дефектов и расстояния до дефектов, сумматор и блок сравнения (2).

Известные устройства не учитывают толщину прокатываемой полосы и изменение радиуса рулона в процессе торможения. Это ухудшает точность вычисления расчетного пути торможения в конце рулона и на дефектных местах и снижает надежность управления торможением .

Целью изобретения является обеспечение высокой точности вычисления расчетного пути торможения в конце рулона и на дефектных местах и повышение надежности управления торможением.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоматического торможения реверсивного стана холодной прокат ки, содержащее дат чи ки с коз 93707 рости клети, углов поворота наматывающей и разматывэющей моталок и радиуса рулона ка моталках, блоки скорости моталок, пути торможения, длины пюлосЫ: на моталках, памяти дефектов, расстояния до дефектов и сравнения, дополнительно введены нелинейный преобразователь, блоки умножения, памяти радиуса дефектного места и приращения радиуса рулона, входы 1о которого соединены с выходами датчиков радиусов рулонов моталок и с входами блока памяти радиуса дефектного места, выход которого соединен с третьим входом блока приращения ради- 15 уса рулона, выход последнего соединен с входом нелинейного преобразователя, I выход которого соединен с одним из входов блока умножения, другой вход которого соединен с выходом блока пути торможения, один из входов которого соединен с выходом датчика скорости клети, а другой - с выходом блока скорости моталок, входы кбторого соединены с выходами датчиков углов 2S поворота соответственно наматывающей и разматывающей моталок и с входами блока длины полосы на моталках, выходы которого соединены с входами блоков расстояния до дефекта, сравнения ЗО и памяти дефектов, соответственно выход последнего соединен с одним из входов блока расстояния до дефекта, выход которого соединен с входом бло", ка сравнения, другой вход которого 3s соединен с выходом блока умножения.

На чертеже показан блок схемы

/ предлагаемого устройства для автоматического торможения реверсивного 4О стана холодной прокатки.

- Устройство содержит импульсные датчики 1 и 2 угла поворота наматывающей и разматывающей моталок, блок

3 длины полосы на моталках, блок 4 памяти дефектов, блок 5 расстояния до дефектов, блок 6 угловой скорости моталок, датчик 7 скорости прокатных с валков, блок 8 пути торможения, датчики 9 и 10 радиуса рулонов на мотал- о ках,блок 1l памяти радиуса дефектного места, блок 12 приращения радиуса рулона, нелинейный преобразователь

l3, блок 14 умножения и блок 15 сравнения, причем входы блока 12 приращения радиуса рулона соединены с выходами датчиков 9 и 10 радиусов рулонов моталок и с входами блока 11 па0 4 мяти радиуса дефектного места, выход .которого соединен с третьим входом блока 12 приращения радиуса рулона, выход последнего соединен с входом нелинейного преобразователя 13, выход которого соединен с одним из входов блока 14 умножения, другой вход которого соединен с выходом блока 8 пути торможения, один из входов которого соединен с выходом датчика 7 скорости клети, а другой - с выходом блока 6 скорости моталок, входы которого соединены с выходами датчиков 1 и 2 углов поворота соответственно наматывающей и разматывающей моталок и с входами блока 3 длины полосы на моталках, выходы которого соединены с входами блоков, 5, 15 и 4 расстояния до дефекта, сравнения и памяти дефектов соответственно, выход последнего соединен с одним из входов блока 5 расстояния до дефекта, выход которого, соединен с входом блока 15 сравнения, другой вход которого соединен с выходом блока 14 умножения.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 1 и 2 вырабатывают последовательность импульсных сигналов, количество которых пропорционально углу поворота моталок, а их частота следования - угловой скорости моталок. Блок 3 ведет подсчет импульсов от датчиков 1 и 2 с учетом направления вращения моталок и вырабатывает информацию о текущем значении длины полосы на наматывающей. и разматывающей моталках, выраженную через угол поворота соответствующей моталки.

Блок 3 на первом выходе формирует сигнал, пропорциональный текущему значению длины полосы на разматывающей моталке, а на втором выходетекущему значению длины полосы на наматывающей моталке. Блок 4 запоминает кодовые значения дефектных мест на полосе в порядКе их следования в наматывающем режиме каждой моталки и на выходе выдает кодовые сигналы дефектных мест на разматывающей моталке -в обратном порядке, т.е. код последнего дефекта выдается первым, код предпоследнего - вторым и т.д, Блок 5 расстояния до дефектов, сравнивая сигнал текущего значения длины полосы на .разматывающей моталке от блока 3 с сигналом местонахождения ближайшего от клети

937070

ЮЧ;. 2Я,а„

5 дефектного места от блока 4, вырабатывает на своем выходе сигнал, пропорциональный расстоянию от кле,ти до этого дефектного места. Датчик

7 формирует сигнал о текущей скорос- 5 ти прокатных валков, т.е ° скорости прокатки. Блок 8 по данным от блока

5 и датчика 7 производит вычисление пути торможения по выражению где (Ю - угловая скорость разматывателя;

V - скорость прокатки; 15 а — ускорение замедления.

Датчики 9 и 10 вырабатывают сигналы,пропорциональные текущему значению радиуса рулона на наматывающей и разматывающей моталках. Блок 1! запоминает радиусы дефектных мест в рулоне в порядке их следования для каждой моталки. Первичное запоминание радиуса дефектного места в блоке

11 и кода дефектного места в блоке 4 производится в наматывающем режиме моталки одновременно, например, llo команде оператора стана.

На выходе блок 11 формирует сиг30 нал о радиусе дефектных мест на разматывающей моталке в обратном порядке, т.е. сигнал о радиусе последнего дефектного места поступает первым, радиус предпоследнего дефекта - вто- 55 рым и т.д. Блок 12 вычисляет сигнал приращения радиуса рулона разматываю-; щей моталки относительно ближайшего места торможения стана. При отсутствии дефектов на полосе выходной сигнал блока 12 представляет собой разность между текущим радиусом рулона и радиусом барабана разматывающей моталки. При наличии дефектов выходной сигнал блока 12 представляет собой разность между текущим радиусом рулона на разматывающей моталке и запомненным радиусом ближайшего к клети дефектного места.на той же моталке. Нелинейный преобразователь 50

13 вырабатывает сигнал, пропорциональный отношению

= f(av)

Rq +Rq

55 где 5R= К„.- К ;

Й вЂ” текущее значение радиуса

1 рулона;

R0 - радиус барабана моталки.

Блок 14 производит умножение сигналов от блоков 8 и 13 и на его выходе формируется сигнал, пропорциональный расчетному пути торможения с текущей скорости прокатки, т.е. сигнал . Блок 15 сравнивает сигнал Мр с сигналом Ч о расстоянии до ближайшего дефектного места от блока 5 и с сигналом P< о длине остатка полосы на разматывающей моталке от блока 3. На своем выходе блок 15 по результатам сравнения формирует команду на торможение ре" гулятору скорости стана. ,Устройство осуществляет автоматическое торможение прокатного стана в функции остатка полосы на разматывающей моталке как в конце рулона, так и на дефектных местах полосы. В процессе прокатки по данным об угловой скорости раэматывающей моталки от блока 6 и о скорости прокатки от блока 7 в блоке 8 вычисляется пред - . варительное расчетное значение пути торможения. В блоке 12 по данным от датчиков 9 и 10 и блока 11 вычисляется приращение радиуса рулона раэматывающей моталки, по которому в преобразователе 13 определяется отно- . шение радиусов. Умножением сигналов от блоков 8 и 13 в блоке 14 вычисляется точное значение расчетного пути торможения о, поступающее на вход блока 15. сравнения, на два других входа которого поступают сигналы о длине остатка полосы на разматывающей моталке от блока 3 и о расстоянии до дефектного места на полосе 1 от блока 5. Во время работы, по мере смотки .полосы с раз-. матывающей моталки, сигналы о и и Фу, уменьшаются. Блок 15 сравнения формирует сигнал на торможение, когда возникает условие

9 < 9 или 0 + f p которое поддерживается устройством на всем этапе торможения. После торможения перед дефектом и прохода дефекта через прокатную клеть код и радиус дефектного места в параметрах наматывающей моталки автоматически запоминаются в блоках 4 и 11 соответственно, для автоматического торможения перед, этим дефектом в следующем проходе. сигналом для перезаписи параметров дефекта может служить момент,когда = О. Высокая точность вычислений управ- ляющего сигнала обеспечивает своевременное начало торможения и линейный

937070 характер процесса и, следовательно, стабильность и надежность управления торможением. При этом снижается вероятность обрывов полосы, особенно тонкой, что способствует снижению 5 отходов металла и устранению поостоев стана в связи с обрывом полосы.

Снижается вероятность возникновения аварийных ситуаций на стане, связанных с погрешностями вычислений управ- 1р ляющего сигнала. Кроме того, высокая точность работы устройства создает воэможность более широкого использования УВМ для управления процессом торможения на станах, 15

Устройство может применяться на современных реверсивных станах холодной прокатки в черной и цветной металлургии, для автоматического торможения как в конце рулона, так и на 2р дефектных местах полосы.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает сокращение времени торможения и длины пути торможения прокатного стана на дефектных 25 местах и в конце пропуска. Благодаря этому повышается производительность стана и увеличивается выход годного металла за счет уменьшения некондиционных отходов, возникающих в про- Зр цессе торможения на дефектных местах и по концам рулона. В зависимости от конкретных условий экономический эффект от применения устройства составляет 20-40 тыс.ру6. в год на один, 35 стан.

Формула изобретения

Устройство автоматического тормо" р жения реверсивного стана холодной прокатки, содержащее датчики скорости клети, углов поворота наматывающей и разматывающей моталок и радиуса рулона на моталках, блоки скорости моталок, пути торможения, длины полосы на моталках, памяти дефектов, расстояния до дефектов и сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения надежности управления, оно дополнительно содержит нелинейный преобразователь, блоки умножения, памяти радиуса дефектного места и приращения радиуса рулона, входы которого соединены с выходами датчиков радиусов рулона моталок и с входами блока памяти радиуса дефектного места, выход которого соединен с третьим входом блока приращения радиуса рулона, выход последнего соединен с входом нелинейного преобразователя, выход которого соединен с одним из входов блока умножения, другой вход которого соединен с выходом блока пути торможения, один из входов которого соединен с выходом датчика скорости клети, а другойс выходом блока скорости моталок, входы которого соединены с выходами датчиков углов поворота соответственно наматывающей и разматывающей моталок и с входами блока длины полосы на моталках, выходы которого соединены с входами блоков расстояния до дефекта, сравнения и памяти дефектов, выход которого соединен с одним из входов блока расстояния до дефекта, выход которого соединен с входом блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом блока умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Automatisches abbremsung

und st i I Isetren чоп Umkehz"Ka1fwabaWerken n8Iech", 1966, ч. 13,, и 11, зэ. 534-538.

2. Автоматизация намоточных устройств листовых станов, вып, 1-78-32, НИИИнформтяжмаш, И., 1978, с. 12-14.