Устройство автоматического поиска и поддержания процесса прокатки полосы в области прокатка-волочение

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,)961809 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22,(7379 (21) 2760667/22-02 (51) М Кл з

В 21 В 37/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гесударствеииый кемитет (23) Приоритет—

Опубликовано 30.09.82. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 30.09. 82 (53) УДК 621.771-503.51 (088.8) пе делан «аебрете««й

« открытий (72) Авторы изобретения

Е. Н. Сыромятников, В. В. Вишневский, Н. П. Петров и Я;Ф2Эйельдим в

1 3 (71) Заявитель

Новосибирское отделение Государстве проектного института «Электропрое (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОИСКА

И ПОДДЕРЖАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ ПОЛОСЫ

В ОБЛАСТИ ПРОКАТКА-ВОЛОЧЕНИЕ

Изобретение относится к холодной прокатке полос на одноклетьевых нереверсивных и реверсивных станах холодной прокатки-волочения, а также на комбинированных многоклетьевых станах холодной прокатки, включаюгцих клеть прокатки-волочения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство автоматического поиска и поддержания процесса прокатки полосы в области прокатка-волочение (ПВ)

1 содержащее измеритель соотношения скоростей полосы на входе прокатной клети и окружной скорости ведомого валка, измеритель соотношения скоростей полосы на выходе прокатной клети и окружной скорости ведущего валка, узлы формирования сигналов с нарушением процесса ПВ, логический блок, а также три канала воздействия на процесс прокатки.

Первый ка нал содержит двухполярный релейный усилитель, воздействующий на устройства, создающие давление прокатки, второй канал содержит интегрирующий усилитель, воздействующий на систему поддержания заднего натяжения, и третий ка2 нал содержит интегрирующий усилитель, воздействующий на систему поддержания переднего натяжения (!).

Недостатками этого устройства являются независимые от величины рассогласования линейных скоростей полосы и окружных скоростей валков скорости изменения регулирующих сигналов по давлению и натяжению, что приводит к значительному пере,,регулированию, особенно по давлению про о катки; отсутствие ограничений пределов изменения натяжения, зависимых от величины уставки натяжения, что приводит к возможности черезмерного уменьшения заднего натяжения и черезмерного увеличения переднего натяжения и, как следствие этого, обрыву полосы; недостаточное быстродействие, вызванное необходимостью уменьшить отрицательное воздействие указанных выше недостатков на процессы регулирования, что особенно проявляется при прокатке на стане прокатки-волочения без охвата валков полосой.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности поддержания процесса прокатки в области ПВ.

961809

50

55 з

Постав. пенная цель достигается за счет того, что в устройство, содержащее измеритель соотношения скорости полосы на входе прокатной клети и окружной скорости ведомого валка, измеритель соотношения скорости полосы на выходе прокатной клети и окружной скорости ведущего валка, два узла формирования сигналов о нарушении процесса ПВ, логический блок, а также три канала воздействия на процесс прокатки, первый из которых воздействует на систему, создающую давление прокатки, второй воздействует на систему поддержания заднего натяжения и третий воздействует на систему поддержания переднего натяжения, дополнительно введены в общую часть устроГ два преобразователя напряжение — ..... и четыре делителя частоты, а так е переключатель режимов прокатки, в первый канал— узел управления давлением, во второй канал — узел управления приращением заднего натяжения и цифроаналоговый преобразователь, в третий канал — узел управления приращением переднего натяжения и цифроаналоговый преобразователь, при этом к входам логического блока дополнительно подключены выходы переключателя режимов прокатки «прокатка с охватом валков полосой» и «прокатка без охвата валков полосой »,вход первого преобразователя напряжение — частота присоединен к измерителю соотношения скорости полосы на входе прокатной клети, а выход— к входам первого и второго делителей частоты, вход второго преобразователя напряжение — частота присоединен к измерителю соотношения скорости полосы на выходе прокатной клети, а выход — к входам третьего и четвертого делителей частоты, выходы первого и третьего делителей частоты подсоединены на входы узла управлением, на два других входа которого подсоединены выходы логического блока «давление увеличить» и «давление уменьшить», а на третий — выход логического блока «выбор делителей частоты», выходы узла управления делением соединены с входами системы, создающей давление прокатки, выход второго делителя частоты подключен к входу узла управления приращением заднего натяжения, на два других входа которого подключены выходы логического блока «заднее натяжение увеличить» и «заднее натяжение уменьшить», а еще на один вход — выход задатчика заднего натяжения, выход узла управления приращением заднего натяжени51 через первый цифроаналоговый преобразователь соединен с входом системы поддержания заднего натяжения, выход четвертого делителя частоты подключен к входу уз.па управления приращением переднего натяжения, на два других входа которого подключены выходы логического блока «переднее натяжение увеличить» и «переднее натяжение уменьшить», а еще на

Зо

35 один вход — выход задатчика переднего натяжения, выход узла управления приращением переднего натяжения через второй цифроаналоговый преобразователь соединен с входом системы поддержания переднего натяжения.

Кроме того, с целью улучшения качества функционирования устройства при прокатке с охватом и без охвата валков полосой, а также при различных видах нарушения процесса ПВ, оно дополнительно содержит второй логический блок и четыре деыифратора, а также переключатель режимов прокатки, при этом к входам второго логического блока подключены выходы двух узлов формирования сигналов о нарушении процесса ПВ, выходы переключателя режимов прокатки «прокатка с охватом валков полосой», и «прокатка без охвата валков полосой», а также выходы устройства управления станом «прокатка вперед» и «прокатка назад», выходы второго логического блока подключены к входам четырех дешифраторов, выходы которых подключены к входам задания коэффициентов деления соответственно четырех делителей частоты.

На чертеже представлена блок-cxe»a устройства совместно с кинематической схемой стана прокатки-волочения.

Индексом «а» обозначено положение полосы- при прокатке с охватом валков полосой, а индексом «б» вЂ” положение полосы при прокатке без охвата валков полосой

ДЛ вЂ” Д4 — датчики скорости.

Устройство содержит измеритель 1 соотношения скорости полосы на входе прокатной клети и окружной скорости ведомого валка и измеритель 2 соотношения скорости полосы на выходе прокатной клети и окружной скорости ведущего валка. К выходу измерителя 1 подключены формирователь 3 сигналов о нарушении процессаПВ на ведомом валке и преобразователь 4 напряжение — частота. К выходу измерителя 2 подключены формирователь сигналов о нарушении процесса ПВ на ведущем валке и преобразователь 6 напряжение — частота.

К выходам формирователей 3 и 6 подключены логический блок 7 и второй логический блок 8 (на чертеже изображен, пунктиром). К другим входам этих блоков подключены выходы системы у правления станом:  — прокатка вперед и М вЂ” прокатка назад. К входам второго логического блока 8 подключены также выходы переключателя 9 режимов прокатки;S — прокатка с охватом валков полосой и S — прокатка без охвата валков полосой.

К выходу преобразователя 4 подключены входы первого делителя 10 частоты .и второго делителя 11 частоты, а к выходу преобразователя 6 — входы третьего делителя 12 частоты и четвертого делителя 13 частоты.

961809

Выходы логического блока 7 + Р давление увеличить и -йР— давление уменьшить подключены к входам узла 14 управления давлением. К другим входам узла 14 подключены выходы делителей 10 и 12, а также выход п — «выбор делителя час- 5 тоты» блока 7. Выходы узла 14 на уменьшение и увеличение давления прокатки подключены к входам устройства, создающим давление металла на валки в процессе прокатки.

Выходы блока 7 + ЬТэ — заднее натяжение увеличить — b. Ò вЂ” заднее натяже 3 ние уменьшить, а также выход второго делителя 11 .подключены к входам узла 15 управления приращением заднего натяжения. 15

К другому входу узла 1 присоединен выход задатчика натяжения системы поддержания заднего натяжения. Выход узла!5 присоединен к входу цифроаналогового преобразователя 16, выход которого подключен параллельно выходу задатчика зад- 20 него натяжения на вход системы поддержания заднего натяжения.

Выходы блока 7 +ДТ вЂ” переднее натяжение увеличить и -ЛТ вЂ” переднее натяжение уменьшить, а также выход четвер25 того делителя 13 подключены к входам узла 17 управления приращением переднего натяжения. К другому входу узла 17 присоединен выход задатчика натяжения системы поддержания переднего натяжения.

Выход узла 17 присоединен к входу циф- 50 роаналогового преобразователя 18, выход которого подключен параллельно выходу задатчика переднего натяжения на вход системы поддержания переднего натяжения.

Кроме того, к выходам второго логического блока 8 подключены входы первого — З5 четвертого дешифраторов 9 — 22 (на чертеже изображены пунктиром), выходы которых подключены на входы задания коэффициентов деления делителей 10 — 13 частоты.

На чертеже также обозначены полоса 23, ведомый валок 24, ведущий валок 25, система 26 управления нажим ным устройством, система 27 управления задним натяжением, система 28 управления передним натяжением и система 29 управления станом.

Работа устройства производится при на- 45 рушениях процесса прокатки-волочения, которые характеризуются наличием проскальзывания полосы относительно поверхности одного или обоих прокатных валков.

Рассмотрим случай, когда линейная скорость полосы превышает окружную ско- 50 рость ведомого валка. На выходе измерителя 1 появляется отрицательное напряжение (например, 4В), превышающее зону допустимых колебаний при нормальной прокатке.

На выходе формирователя 3 возникает сигнал, свидетельствующий о нарушении процесса ПВ и его характере. Одновременно на выходе преобразователя 4 начинают генерироваться импульсы частотой, например, 40 кГц, поступающие на делители 10 и 11.

При коэффициентах деления делителей 10 и 11 соответственно равных, например, 1000 и 2000, с выходов делителей 10 и 11 частоты 40 и 20 Гц подаются в узлы 14 и 15.

Одновременно сигнал с преобразователя

3 подается в блок 7, в котором вырабатываются сигналы на увеличение давления и увеличение заднего натяжения, поступающие также в узлы 14 и 15, а для узла 14 также сигнал выбора первого делителя

10 частоты.

В узле 14 вырабатывается серия импульсов с частотой, определяемой делителем

10, которая воздействует на увеличение давления прокатки с помощью устройства 26.

В узле 15 в это время также генерируется серия импульсов на увеличение заднего натяжения.

Предельная величина приращения натяжения ограничена и определяется уставкой заданного значения заднего натяжения. Например, при уставке заднего натяжения 10 тс допускается приращение натяжения 5 тс, что при цене одного импульса

0,5, т.е. соответствует максимальной серии из десяти импульсов.

С выхода узла 15 импульсы поступают на цифроаналоговый преобразователь 16 а затем в виде сигнала постоянного тока на вход задания натяжения системы 27, вызывая тем самым увеличение заднего натяжения. При увеличении давления прокатки и заднего натяжения нарушение процесса прокатки начинает устраняться, напряжение на выходе измерителя 1 уменьшается, умень шается частота импульсов на выходе преобразователя 4 и делителей 10 и 11, уменьшается скорость изменения давления и Натяжения и процесс прокатки устанавливается. Сигнал на выходе формирователя 3 исчезает и устройство возвращается в исходное состояние, но с новыми значениями давления прокатки и заднего натяжения.

Рассмотрим далее случай, когда линейная скорость полосы на входе и выходе клети превышает окружные скорости ведомого и ведущего валков при прокатке без охвата валков полостей. На выходе измерителей 1 и 2 появляются отрицательные напряжения, например, 2 и 4В соответственно

На выходах формирователей 3 и 5 возникают сигналы нарушения процесса ПВ, а на выходах преобразователей 4 и 6 начинают генерироваться импульсы с частотами 20 и 40 кГц, поступающие на делители 10, 11 и 12, 13. При коэффициентах деления делителей 10 и 12, равных 1000, а делителей 11 и 13, равных 2000, с выходов делителей 10 и 12 частоты 20 и 40 кГц подаются в узел 14, а с выходов делителей

11 и 13 частоты 10 и 20 Г ц — в узлы 5

961809 и 17, В то же время сигналы с преобразо вателей 3 и 5 подаются в блок 7; в котором вырабатываются сигналы на увеличение заднего натяжения и уменьшение переднего натяжения. Через узлы !5 и 17, а также преобразователи 16 и 18 эти сигналы воздействуют на системы 27 и 28, вызывая изменения заднего и переднего натяжения и устраняя тем самым нарушения процесса прокатки.

Так как динамика восстановления процесса ПВ различна при прокатке с охватом и без охвата валков полосой, а также при нарушениях процесса на ведомом и ведушем валках, то целесообразно изменять коэффициенты передачи воздействия на системы создания давления и натяжения прокатки. Для этого предназначен второй логический блок 8 и первый — четвертый дешифраторы 19 — 22. Например, в положении переключателя 9 режима прокатки . > — прокатка без охвата валков и сигналах нарушения процесса ПВ, поступающих от формирователей 3 и 5, в логическом блоке

8 вырабатываются сигналы, определяющие коэффициенты передачи при данном нарушении процесса, которые подаются в дешифраторы 19 — 22, а оттуда — на входы зада ния коэффициентов деления делителей !О -13.

Так, в последнем примере для делителей

11 и 13 могут быть установлены, например, коэффициенты деления 1600 и 1000, что позволит получить на выходе делителей 11 и !3 частоты 12,5 и 40 Гц. При этом скорости восстановления процесса ПВ увеличиваются.

При изменении направления прокатки по сравнению с указанным стрелкой на чертеже меняются между собой назначения измерителей и 2, формирователей 3 и 5, а также узлов 15 и 17. Таким образом, по сигналам направления прокатки  — вперед и .х! †-назад логические блоки 7 и 8 изменяют функциональное назначение входных и выходных узлов устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить быстродействие поиска области ПВ и поддержания процесса прокатки в этой области без перерегулирования, повысить точность поддержания процесса в области ПВ, производить прокатку с. охватом и без охвата валков полосой, и редотвратить обрывы полосы из-за черезмерного ослабления заднего или увеличения переднего натяжений.

Формула изобретения

1. Устройство автоматического поиска и поддержания процесса прокатки полосы в области прокатка-волочение (ПВ) на стане холодной прокатки-волочения, содержагцее измеритель соотношения скорости по50

5 гo

35 0

45 лосы на входе прокатной клети и окружной скорости ведомого валка, измеритель соотношения скорости полосы на выходе прокатной клети и окружной скорости ведущего валка, два узла формирования сигналов о нарушении процесса ПВ, логический блок, а также три канала воздействия на процесс прокатки, первый из которых воздействует на систему, создающую давление прокатки, второй воздействует на систему поддержания заднего натяжения и третий воздействует на систему поддержания переднего натяжения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности поддержания процесса прокатки в области ПВ, дополнительно введены в общую часть устройства два преобразователя напряжение — частота и четыре делителя частоты, а также переключатель режимов прокатки, в первый канал — узел управления давлением, во второй канал — узел управления приращением заднего натяжения и цифроаналоговый преобразователь, в третий канал — узел управления приращением переднего натяжения и цифроаналоговый преобразователь, при этом к входам логического блока дополнительно подключены выходы переключателя режимов прокатки

«прокатка с охватом валков полосой» и «прокатка без охвата валков полосой», вход первого преобразователя напряжение — частота присоединен к измерителю соотношения скорости полосы на входе прокатной клети, а выход — - к входам первого и второго делителей частоты, вход второго преобразователя напряжение — частота присоединен к измерителю соотношения скорости полосы на выходе прокатной клети, а выход — к входам третьего и четвертого делителей частоты, выходы первого и третьего делителей частоты подсоединены на входы узла управления давлением, на два других входа которого подсоединены выходы логического блока «давление увеличить» и давление уменьшить», а на третий выход логического блока «выбор делителей частоты», выходы узла управления давлением соединены с входами системы, создающей давление прокатки, выход второго делителя частоты подсоединен к входу узла управления приращением заднего натяжения, на два других входа которого подсоединены выходы логического блока «заднее натяжение увеличить» и «заднее натяжение уменьшить», а еще один вход — выход зада гчика заднего натяжения, выход узла управления приращением заднего натяжений через первый цифроаналоговый преобразователь соединен с входом системы поддержация заднего натяжения, выход четвертого делителя частоты подсоеди нен к входу узла управления приращением переднего натяжения, на два других входа которого подсоединены выходы логического блока «переднее натяжение увеличить» и «пе961809

Составитель H. Балабанова

Редактор С. Тараненко Техред Л. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 6959/l2 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР оо. делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, )К вЂ” 35. Раушская наб., д. 4/5

Филнал ППП «Патенг», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 реднее натяжение уменьшить», а еще на один вход — выход задатчика переднего натяжения, выход узла управления приращением переднего натяжения через второй цифроаналоговый преобразователь соединен с входом системы поддержания переднего натяжения.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества функционирования устройства при прокатке с охватом и без охвата валков полосой, а также при различных видах нарушения процесса ПВ, оно дополнительно содержит второй логический блок и четыре дешифратора, при этом к входам второго логического блока подсоединены выходы двух узлов формирования сигналов о нарушении процесса ПВ, выходы переключателя режимов прокатки «прокатка с охватом валков полосой» и «прокатка без охвата валков полосой» и входы устройства управления станом «прокатка вперед» и «прокатка назад», выходы второго логического блока подсоединены к входам четырех дефшираторов, выходы которых подсоединены к входам задания коэффициентов деления соответственно четырех делителей частоты.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью улучшения функционирования устройства при значительном диапазоне изменения скоростей прокатки и вытяжки, оно дополнительно содержит измерители скорости прокатки на входе и выходе клети, первый и второй преобразователи кодов, а также пятый и шестой делители частоты, при этом выход измерителя скорости прокатки на входе клети соединен с первым преобразователем кодов, выход которого, го а также выход первого преобразователя напряжение — частота подсоединены к входам пятого делителя частоты, выход которого соединен с входами первого и второго делителей частоты, а выход измерителя скорости прокатки на выходе клети соединен со вторым преобразователем кодов, выход которого, а также выход второго преобразователя напряжение — частота подсоединены к входам шестого делителя частоты, выход которого соединен с входами третьего и четвертого делителей частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по за я в ке М 2673567/02, кл. В 21 В 37/00, 1978.