Устройство регулирования ширины полосы на станах горячей прокатки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОВС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoI43 Советскик

Социаяистическик

Республик (!982833 (61) Дополнительное к авт. свиа-ву (22)Заявлено 30.04.81 (21) 3285701/22-02 с присоединением заявки р» (23) Приоритет

Опубликовано 23 . 12.82 . Бюллетень .% 47 (s1}N. К .

В 21 В 37/00

9мударстасааы6 кеттатат.СССР аю аалаи кзеаретенай к открыткЮ (53) УДК 621 771 °

° 23-415.016.3. .06-52 (088. 8) Дата опубликования описания 25.12.82 (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ

НА СТАНАХ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и предназначено для использования в чистовых группах клетей непрерывных станов горячей прокатки.

Известно устройство стабилизации ширины проката, имеющее контактные шириномеры в межклетьевых промежутках, включенные на входы сумматоров, на вторые входы которых включены зат датчики ширины в межклетьевых промежутках. Сумматоры представляют устройство регулирования натяжения.

Выходы этих сумматоров .включены на входы сумматоров, связанных главными приводами чистовой группыг Два других входа этих сумматоров связаны с тахогенераторами и задатчиками скоростей главных приводов 1 1 ).

Недостатком этого устройства является необходимость установки ширино" меров в межклетьевых промежутках чистовой группы. Контактные шириномеры . имеют низкую эксплуатационную надежФ ность, кроме того, специфика прокатки в чистовой группе такова, что установление шириномера в межклетьевом промежутке представляет сложную задачу и практически невыполнимо.

Известно также устройство, содержащее датчик давления в одной клети, соединенный с блоком расчета температуры, включенным на вход устройства формирования сигналов управления для изменения установок скоростей приводов клетей и изменения уставок петлерегуляторов. С входами блока формирования сигналов управления соеди"

1 нен также GlloK слежения эа сечением полосы. Выход блока формирования сиг. налов управления соединен с входами петледержателей и главных приводов клетей (2).

Недостатком этого устройства является то, что точнос1ь регулирования ширины на выходе чистовой руппы клетей снижается при оснащении всех кле-. тей чистовой группы регуляторами тол"

Н.Г. Ковалев, Н.Н. Перепадя, Н.Г. Лысенков„ В.Ф. Челенко, А.А, Земенков, P.A.. Ганеев, И.В. Сидельников, Э.O.Ниййауа „-<,";. Д:, и А.Е. Кузнецов с

Киевский институт автоматики им. XXY съезда КПСС - 3 т458. ;::; и Магнитогорский дважды ордена Ленина, ордена Октябстьакаф"т,;-,,Революции и ордена Трудового Красного Знамени

;металлургический комбинат им. В.И. Ленина

При массе слябов до 40 т изменение температуры от начала до конца t прокатки полосы, измеренное датчиком температуры, составляет 250-300 С.

Действительный перепад температуры от начала до конца прокатки полосы составляет менее 70 С. Глиссажные метки (охлажденные места на полосе, являющиеся следствием контакта сляба с глиссажными трубами в печи) являются наследственными и распределены по всей толщине сляба, а следовательно, и полосы. Таким образом, перепад температур, измеряемый датчиком температуры на глиссажных метках, близок к истинному.

3 9В2"3 щины. Все чистовые клети современных станов горячей прокатки, как правило, оснащены регуляторами толщины, и при этом в процессе регулирования толщины нарушается соответствие между сигнала- ми датчика давления, как характеризующими сопротивление деформации и изменениями ширины. И в результате точность регулирования ширины снижается.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, содержащее измеритель температуры полосы, например, в первом межклетьевом промежутке с Фильтром на выходе, уси- И литель, запоминающий блок с коммутируемым входом, элемент сравнения, первый и второй множительные блоки, блок задания коэффициента усиления, суммирующий элемент и блок формирования 2о коррекции натяжения по отклонению температуры от запомненной, Выход фильтра на выходе датчика температуры включен на вход усилителя, выход которого включен на вход элемента срав- И нения и через контакт реле на вход запоминающего блока. На второй вход элемента сравнения включается выход запоминающего блока. Выход элемента сравнейия включен на входы множитель- 30 ных Г>локов. На второй вход первого множительного блока включен выход блока задания коэффициента усиления.

Выходы множительных блоков включены на входы суммирующего элемента. На выход суммирующего элемента включен блок формирования коррекции натяжения по отклонению температуры от запомненной. Выходы блока формирования коррекции натяжения по отклонению 4о температуры от запомненной связаны с входами регуляторов натяжения полосы, например, в первом и втором межклетьевых промежутках.

Устройство работает следующим образом, Когда первая полоса партии попадает под датчик температуры, расположенный в межклетьевом промежутке, сигнал, пропорциональный температуре, с выхода датчика через фильтр поступает на коммутируемый вход запоминаю-, щего блока и на первый вход элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом запоминающего бло- ка. 8 течение заданного времени, необходимого для запоминания температуры начального участка первой поло3 ф сы (примерно 2с), на выходе элемента сравнения сигнал отсутствует так как сигналы на его выходах равны по величине и противоположны по знаку. Когда заданное время истечет, коммутируемый вход запоминающего блока отключается. В -запоминающем блоке хранится величина, пропорциональная температуре начального участка полосы программы, и служит эталоном для остальной части полосы и всех остальных полос данной партии.

В дальнейшем температура полосы (полос ) будет отличаться от эталонной, и на выходе элемента сравнения будет выделяться сигнал, пропорциональный отклонению температуры. Этот сигнал через блок умножения, на втором входе которого устанавливают величину, соответствующую коэффициенту усиления для данного сортамента, и суммирующий элемент поступает на вход блока формирования коррекции натяжения. Сигнал с выхода блока формирования коррекции натяжения поступает в регуляторы натяжения, например, первых двух межклетьевых промежутков, которые изменяют натяжение полосы в ме><клетьевом промежутке в соответствии с изменением температуры полосы, что способствует уменьшению разноширинности полосы Г."> 1.

Однако, это устройство обладает следующими недостатками. Известно, что в процессе прокатМи полоса остывает. Датчики, измеряющие температуру полосы в процессе прокатки, измеряют поверхностную температуру. Так как полоса в первых межклетьевых проме-. жутках имеет значительную толщину, то температура внутри полосы значительно выше, чем поверхностная.

5 982833 . 6 дует что передаточ- щего элемента соединен с выходом weИз этого следует, ные коэффициенты, с фф связывающие изме- мента сравнения, вход второго сумминение температуры во

ы во время прокатки рующего элемента соединен с нелиней- . (температурный клин ) с изменением ши- ным блоком и с вторым входом перворины и перепада температуры на гляс- 5 го блока умножения, выход нелинейно" сажных метках с разноширинностью по- го блока соединен с входом янтегратолосы, неодинаковы. Кроме того, предел ра, выход которого соединен с вторым текучести металла зависит от темпера- входом второго суммирующего элемента туры и, следовательно, и л но по -длине flo и вторым входом второго блока умножелосы неодинаков; в местах глиссажных >0 нив. меток он значительно выше. Коэффици- Второй суммирующий элемент, блок ент, связывающий перепад температур нелинейности и интегратор, соединен-. на глиссажных метках с разношириннос- ные указанным образом, представляют тью, значительно больше (примерно собой электрическую модель люфта. Зов З-5 раз), чем коэффициент, связываю.>5 ну нечувствительности выбирают прощий температурный клин с изменением зменением порциональной температурному перепаду ч ширины по длине полосы. то

ы Это не учте- на глиссажных метках. Температурныи но в данном устроистве и р тве и приводит к перепад на глиссажных метках по длиснижению точности регулирования ши- не полосы носит периодический харакщ тер. Представим его в первом приблирины полосы. об целью из ретения явл является увеличе- жении гармонической составляющеи с ние точности регулирования ширин ния ширины по- постоянной амплитудой (например еинулосы в процессе прокатки. соидой) . Если величина зоны нечувстУказанная цель достигается те гается тем вительности равна по величине ампличто устройство, содержащее измери- 25 туде этой составляющей, то на выходе тель температуры полосы; например, интегратора сигнал будет отсутствов первом межклетьевом промежутке с вать, а на выходе второго сумматора нающий блок с коммутируемым входом, бавим к периодической cocтавляюц ей ли" элемент сравнения, первый и второй щ нейно нарастающий во времени (или множительные блоки, блок задания коэфйициента усиления, суммирующий тегратора линейно нарастающий сигнал элемент и блок формирования коррек- будет преобразован в ступенчатонарасции натяжения по отклонению темпера- тающий сигнал. Таким образом, введе-.: йство ополнительных блотуры от запомненной, причем выход З5 ние в устройство доло фильтра на выходе датчика температу-. ков, соединенных е иненных как указано, позворы соединен с входом усилителя, вы- ляет разделить с, р р аз елить сигнал пропорциональход которого соединен с входом эле" ный отклонению температуры полосы от эталона на две составляющие, первая мента сравнения и через контакт реле эталона на д е ющ с входом запоминающего блока, втоРой в из кОтоРых соответствУет темпеРатУРному клину, а вторая температурному вход элемента сравнения соединен с входами мнояительных блоков, второи еР дУ пе епа у на глиссажных метках. Умновход первого множительного блока со- жение каждой составляющей на соответединен с выходом блока задания коэф- ствующий коэффициент позволяет более. фициента усиления, вы ф ния выходы множитель точно учесть долю каждой составляю45 ных блоков соединены с входами сум-. щей температуры в формировании разномирующего элемента, выход суммирующе- ширинности полосы, а следовательно, го элемента соединен с блоком форми- увеличить точность регулирования ширования коррекции натяжения по от- рины полосы. клонению температуры от запомненной, На чертеже представлена блок-схема выходы блока формирования коррекции устройства регулирования ширины понатяжения по отклонению температуры лосы. от запомненной соединены с входами В этом устройстве датчик 1 темперегуляторов натяжения полосы, допол- ратуры полосы с фильтром 2 на выходе нительно введены второй суммирующий включен на вход усилителя 3, выход элемент, нелинейный блок с кусочно- которого включен на вход элемента линейной характеристикой типа зоны . сравнения и через контакт 5 реле на нечувствительности и интегратор, .вход запоминающего блока, на второй причем первыи вход второг орого суммирую- вход элемента 4 сравнения включен вы982833

8 ход запоминающего блока б,выходы блока 7 Формирования коррекции натяжения по отклонению температуры от запомненной связаны с входами регуляторов 8 натяжения полосы, на вход бло- з ка 7 формирования коррекции натяжения по отклонению температуры от запомненной включен выход суммирующего элемента 9, входы которого соединены с выходами первого 10 и второго 11 to множительных блоков, на второй вход первого множительного блока 10 включен выход блока 12 задания коэффициента усиления, на второй вход второго множительного блока 11 включен выход ts второго блока 13 задания коэффициента усиления, выход элемента 4 сравнения соединен с первым входом второго суммирующего элемента 14, выход которого соединен с входом нелинейного 2о блока 15 с кусочно-линейной характеристикой типа эоны нечувствительности и с вторым входом первого блока 10 умножения, выход нелинейного блока 15 соединен с входом интегратора 16, вы- яю ход которого соединен с вторым вхо дом второго суммирующего элемента 14 . и вторым входом второго блока 11 умножения.

Устройство работает следующим об- lao разом.

Перед началом прокатки данного сортамента блоками -12 и 13 задания коэфФициента устанавливают соответствующие коэффициенты усиления уст- з5 ройства. Величину зоны нечувствительности нелинейного блока 15 выбирают исходя из предварительно определенных, например, статистическими методами, перепадов температур на глиссажных 40 метках.

Когда: первая полоса программы входит в данный межклетьевый проме" жуток и попадает под датчик 1 температуры, сигнал с его выхода поступает через блок 6 памяти с коммутируемым входом на первый вход элемента 4 ф

\ сравнения и непосредственно на второи вход элемента 4 сравнения. В течение заданного времени на начальном участке первой полосы программы происходит запоминание температуры. В течение этого времени сигнал на выходе элемента 4 сравнения отсутствует, так как сигналы на его входах равны, по величине и противоположны по знаку.

По истечении заданного времени вход блока 6 памяти отключается. Запомненная в блоке 6 величина хранится до конца прокатки данной партии полос и служит эталоном, с которым сравниваются температуры как остальной части первой полосы, так и других полос данной программы.

Когда закончилось запоминание в блоке 6, на выходе элемента 4 появляется сигнал, пропорциональный отклонению температуры полосы от эталона. Сигнал с выхода элемента 4 сравнения поступает на первый вход второго суммирующего элемента 14. Если величина этого сигнала не превышает зону нечувствительности, то этот сигнал не проходит через блок 15, а поступает на второй вход первого блока 10 умножения. Сигнал, снимаемый с выхода второго суммирующего элемента 14, пропорционален перепаду температур на глиссажных метках. Этот сигнал умножается в блоке 10 на коэффициент, задаваемый через первый блок 12 задания коэффициента, и через суммирующий элемент 9 поступает в блок формирования коррекции натяжения, который изменяет натяжение полосы в межклетьевом промежутке посредством

I регулятора 8 натяжения.

Изменение натяжения приводит к соответствующему изменению ширины.

Если на выходе элемента 4 имеется постоянная составляющая сигнала, или идет температурный клин, то сигнал с выхода второго суммирующего элемента 14 проходит через блок 15 на интегратор 16. Сигнал на выходе ин тегратора 16 изменяется до тех пор, пока не ликвидируется постоянная составляющая на выходе второго суммирующего элемента 14. Температурный клин преобразуется в ступенчато нарастающий сигнал, с выхода интегратора 16 поступает на второй вход второго блока 11 умножения, где умножается на коэффициент, задаваемый через блок 13 задания коэффициента, и с выхода второго блока 11 умножения через суммирующий элемент 9 выдается в регулятор 8 формирования коррекции натяжения.

Ожидаемый экономический эффект составит 187110 руб.

Формула изобретения

Устройство регулирования ширины полосы на станах горячей прокатки, содержащее датчик температуры полосы

833 10 щий элемент, нелинейный блок с кусочно-линейной характеристикой типа зоны нечувствительности и интегратор, причем выход элемента сравнения соеди" нен с первым входом второго суммирующего элемента, выход которого соединен с входом нелинейного блока и с вторым входом первого блока умножения,,выход нелинейного блока соединен с входом интегратора, выход которого соединен с вторым входом второго сум" мируецего элемента и вторым входом второго блока умножения.

9 с фильтром на выходе, соединенный с входом усилителя, выход которого соединен с входом элемента сравнения и через контакт реле с входом запомина-. ющего блока, второй вход элемента сравнения соединен с выходом запоминающего блока, блок формирования коррекции натяжения по отклонению температуры от запомненной, выходы которого .<оединены с входами регуляторов натя-< жения, а вход соединен с выходом суммирующего элемента, входы которрго соединены с выходами первого и второго множительных блоков, второй вход первого множительного блока соединен с выходом первого блока задания коэффициента усиления, второй вход второго множительного блока соединен с выходом второго блока задания коэффициента усиления, о т л и ч а ю щ е е- 20 с я тем, что, с целью увеличения точности регулирования ширины полосы, дополнительно введены второй суммируюИсточники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 219524, кл. 8 21 8 3?/02, 1965.

2. Заявка Японии И 53-8547, кп. 12С 211, 4, 12С2111.3(821837/063;

197" °

3. Авторское свидетельство СССР

И 534265, кл. 8 21 8 37/00, 1975.

Составитель 6. Рыбьев

Редактор Р. Цуцика Техред З.Палий Корректор И. Коста

Заказ 9?90/15 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. . 4/

Й. Ъ. А Д 1 д ю филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4