Способ автоматического регулирования толщины проката и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советскин

Социапистичесиии

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву

l (22)Заявлено 27.10.80 (2I) 2999096/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (5l)N. Кл.

В 21 В 37/02

3ЬаударствсиныН квмнтет

СССР ао делам нзобретений н открытнй

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень щ 47

Дата опубликования описания 23.12.82 (53) УДК 621.771..23-503.51 (088.8) Э. В. Тимошенко, Н. А. Новиков, Н. П. Тереш и Н. Н. Соломойченко

{72) Авторы изобретения

{71) Заявитель

Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС.{54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ

ПРОКАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматизации прокатных станов и может быть использовано для регулирования толщины проката на станах холодной и горячей прокатки.

Известен сгособ автоматического регулирования толщины полосы реверсивного стана холодной прокатки,. согласно которому на входной и выходной сторонах клети устанавливают толщиномеры и измеряют скорость прокатки.

Производятся запись параметров про- . цесса прокатки, входной продольной разнотолщинности по длине проката при нормальном режиме разгона и торt5 можения. Для каждо" точки по длине раската определяется изменение толщины листа на входе и выходе в широком диапазоне скоростей прокатки, и эти данные записываются в запоминающем устройстве УВМ. Первый проход ведется без автоматического регулирования. В последующих пропусках включаются система автоматического pery2 лирования, работа которой основана на использовании хранящейся в памяти машины информации для устранения эф фекта скорости при разгоне и торможении стана „.1).

К недостаткам этого способа относятся область узкого применения (только для реверсивных станов), низкая точность, ввиду того, что не учитывается усилие прокатки, которое может в процессе прокатки изменяться в широких пределах, а это в свою очередь приводит к изменению толщины масляной пленки в подшипниках жидкостного трения опорных валков, а следо-: вательно, влияет на выходную толщину проката в процессе разгона и замедле" ния клети.

Известен также способ автоматического регулирования толщины прокатываемой полосы при сззгоне и замедлении непрерывного стана холодной прокатки, который включает изменение уставки задатчика регулируемого параметр

3 9828 ра в Функции скорости прокатки. С целью уменьшения изменения натяжения полосы изменяют в функции скорости прокатки уставку задатчика в регуляторе толщины полосы на входе станаГ2Х 5

Устройство для автоматического регулирования толщины прокатываемой полосы содержит две клети стана, приводной двигатель, схему управления приводным двигателем, тахогенератор 10 последней клети, нелинейный преобразователь, измеритель толщины, задатчик толщины, усилитель, схему управления, двигатель нажимного винта, измеритель толщины полосы на выходе стана.

При ускорении или замедлении стана происходит изменение натяжения между первой. и второй клетью. "ЭфФект скорости" компенсируется изменением ско- 2О рости приводного двигателя первой клети и перемещением нажимных винтов первой клети. Для этой цели сигнал с выхода нелинейного преобразователя воздействует на изменение уставки 25 задатчика регулятора толщины полосы на входе стана.

Недостатком известных способа и устройства является то, что они не учитывают зависимость величины измене5ф ния толщины проката при разгоне и торможении от физико-химических свойств смазки подшипников жидкостного трения опорных валков и общего усилия прокатки. З5

Целью изобретения является увеличение кондиционной продукции за счет повышения качества регулирования толщины проката.

Цель достигается тем, что согласно способу автоматического регулирования толщины проката в процессе разгона и торможения стана, включающему измерение скорости прокатки и формирование управляющего воздействия 45 в регулятор толщины в функции скорости, переводят прокатную клеть, в режим вращения на заправочной скоро» сти без прскатываемой полосы, перемещают валки в направлении уменьшения расстояния между ними до момента до стижения заданного усилия сжатия и затем переводят клеть в режим разгона до значения скорости валков, выше которой изменение скоростИ не влияет 55 на изменение усилия сжатия, при разгоне клети через заданные интервалы времени измеряют скорость вращения валков и приращение усилия сжатия валков относительно заданного значения и заносят результаты измерения в ячейки соответствующих блоков памяти, а в режиме прокатки определяют совпадение кода текущей скорости и кода в ячейках блока памяти и выбирают величину приращения усилия иэ соответ ствующих ячеек блока памяти приращения усилия, изменяют ее пропорционально отношению заданного усилия сжатия валков к текущему усилию прокатки и используют для коррекции ра» боты регулятора толщины путем уменьшения в нем задания усилия деформации на полученное значсние.

Устройство автоматического регулирования толщины проката, содержащее измеритель скорости прокатки и регулятор толщины, дополнительно снабжено измерителем усилия прокатки, блоком вычисления, один из входов которого соединен с выходом измерителя усилия прокатки, эадатчиком усилия, выход которого соединен с вторым входом блока вычисления, а выход последнего соединен с регулятором толщины, блоком сравнения, один вход которого соединен с выходом измерителя усилия прокатки, а другой — с задатчиком усилия, первой схемой совпадения, информационный вход которой соединен с выходом блока сравнения, первым блоком памяти, вход которого соединен с выходом первой схемы совпадения, селектором, информационные входы которого соединены с выходами первого блока памяти, а выходы с третьим входом блока вычисления, дискриминатором чисел, выходы которого соединены с управляющими входами селектора, вторым блоком памяти, выходы которого соединены с входами дискриминатора чисел, второй схемой совпадения, выход которой соединен с входом дискриминатора чисел, третьей схемой совпадения, выход которой соединен с входом второго блока памяти, двоичным счетчиком, счетный вход которого соединен с измерителем скорости прокатки, а.выход с первыми входами второй и третьей схем совпадения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющим входом двоичного счетчика импульсов и вторым входом первой схемы совпадения, коммутатором, один вход которого соединен с выходом ьад Р (i 25

" МК

Формирование управляющего сигнала по выражению (1) повышает качество регу" лирования толщины проката при разгоне и торможении стана.

Способ реализуется следующим образом. До прокатки на заправочной, скорости устанавливают валки в забой, увеличивают усилие их взаимного соприкосновения до величины минимального

35 рабочего усилия в соответствии с программами прокатки для различных сортаментов, запоминают значение этого заданного усилия, увеличивают скорость вращения валков до велйчины, когда "эффект скорости" практически отсутствует, и в процессе разгона на, различных скоростях измеряют усилие определяют и запоминают его

Э

45 приращение относительно установлен- ного заданного усилия до разгона клети. В процессе прокатки измеряют скорость и текущее усилие прокатки, считывают приращение усилия, которое

50 было запомнено для даннои скорости, и сигнал, пропорциональный этому приращению с поправочным коэффициентом, У ° равным отношению заданного усилия к текущему, направляют в регулятор для устранения влияния скорости на толщи-55 ну проката.

На чертеже представлено предлага- емое устройство.

5 98283 второго блока памяти, а второй вход с внешними устройствами, первый выход коммутатора соединен с третьим входом первой схемы совпадения и вторыи входом третьей схемы совпадения, а второй выход коммутатора соединен с вторым входом .второй схемы совпадения.

Сущность описываемого способа заключается в том, что при формирова- 10 нии управляющего сигнала в регулятор толщины .учитывается зависимость приращения усилия прокатки AF< от скорости вращения валков и величины текущего значения усилия прокатки F „ 15

Ори этом, до прокатки снимают зависимость b F = f(v) при заданном усилии F A. В процессе прокатки измеряют ее скорость и усилие. Считы- вают приращение b F, соответствую- 20 щее данной скорости, и формируют уп- равляющее воздействие 0 по выражению

5 б

Устройство содержит измеритель 1 усилия, прокатки, блок 2 вычисления, первый вход которого соединен с выходом измерителя усилия прокатки, задатчик 3 усилия, выход которого соединен с вторым входом блока вычисления, выход последнего соединен с регулятором толщины, блок 4 сравнения, один вход которого соединен с выхо-. дом измерителя усилия прокатки, а второй вход - с выходом задатчика усилия, схему 5 совпадения, первый вход которой соединен с выходом блока 4 сравнения, блок 6 памяти, вход которого соединен с выходом схемы 5 сов" падения, селектор 7, информационные входы которого соединены с выходом . блока 6 памяти, а выход - с третьии входом блока 2 вычисления, дискриминатор чисел 8, выходы которого соединены с управляющими входами селектора 7, блок 9 памяти; выходы которого соединены с входами дискриминатора чисел 8, схеиу 10 .совпадения, выход которой соединен с входом блока 9 памяти, двоичный счетчик 11, счетный вход которого соедийен с измерителем 12 скорости прокатки, а выход - с первыми входами схем 10 и

13 совпадения, генератор 14 тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющии входом двоичного счетчика 11 и вторым входом схемы 5 совпадения, коимутатор 15, один вход ко-; торого соединен с выходом блока 9 памяти, а второй вход с внешними устройствами, первый выход коммутатора

15 соединен с третьим входом схемы 5 совпадения и вторым входом схемы 10 совпадения второй выход коммутатора

15 соединен с вторым входом схемы 1.3 совпадения. Вычислительный блок 2 содержит блок 16 деления и множительный блок 17.

I

Устройство работает следующим образом.

Перед прокаткой устанавливают валки клети в "забой",т. е. до их вза- . имного соприкосновения, когда,скорость прокатки равна заправоч" ной. Увеличивают усилие прокатки путем перемещения нажимных устройств до заданного значения, которое выбирается из программ прокатки для данной клети, причем выбирается минимальное усилие прокатки из всех программ. Затем подают команду на разгон стана с заданным ускорением. C

I 9828 одним щ рабочих валков соединен измеритель 12 скорости прокатки, представляющий собой импульсный тахогенератор. С выхода измерителя 12 скорос ти импульсы, частота которых пропорциональна скорости прокатки, поступают на счетный вход двоичного счетчика 11. Генератор 14 тактовых импульсов непрерывно выдает импульсы стабильной частоты, которые управляют ра-1о ботой двоичного счетчика 11 и схемой

5 совпадения. Передним фронтом тактового импульса содержимое счетчика 11 через схему 10 совпадения, которая в это время открыта коммутатором 15, t5 заносится в одну из ячеек памяти блока 9 памяти. Задним фронтом этого импульса счетчик 11 сбрасывается в ноль. Одновременно от измерителя усилия прокатки сигнал поступает на zo блок 2 вычисления и блок 4 сравнения, на второй вход блока 4 сравнения подается заданное значение усилия прокатки от блока 3 задания.

При разгоне стана усилие про- -25 катки в клети возрастает за счет изменения толщины масляной пленки в подшипниках жидкостного трения опорных валков. Приращение усилия прокатки с выхода блока 4 сравнения зо через схему 5 совпадения подается в блок 6 и,"мяти. Причем приращение усилия прокатки поступает в ячейки памяти блока 6, когда на схеме 5 совпадения имеются разрешающие сигналы

35 от коммутатора 15 и генератора 14 тактовых импульсов. В процессе разгона клети в ячейки памяти блока 9 заносятся значения скорости, а в ячейки памяти блока 6 соответствующие им приращения усилия прокатки.

Когда в блок .9 памяти занесено максимальное значение скорости 7 т. е. такое значение, при котором

"эффект скорости" практически отсутствует, коммутатор 15 закрывает схемы 5 и 13 совпадения и открывает схему 10 совпадения. Запись скоростей и соответствующих им приращений усилия прокатки заканчивается.

При прокатке импульсный тахогенератор 12 выдает на счетчик 11 импульсы, частота которых пропорциональна скорости прокатки, счетчик насчитывает их в интервале вре55 менИ между тактовыми импульсами генератора 14 тактовых импульсов. В дискриминаторе 8 числа с выхода счетчика 11 через схему !3 совпадения

35 8 сравниваются с числами, записанными в блоке 9 памяти. Если числа фаены, то на одном из выходов дискриминатора 8 появляется логический сигнал

"1, который управляет селектором 7.

На информационных входах селектора

7 присутствуют числа, пропорциональные приращению усилия прокатки, соответствующие определенным скоростям прокатки, которые с выхода селектора поступают в блок 2 вычисления. В блоке 2 вычисления определяется отношение заданного значения усилия прокатки к текущему, и это отношение перемножается на прекращение усилия прокатки, поступающее в блок 2 вычисления с выхода селектора 7, С выхода блока 2 вычисления сигнал поступает в регулятор толщины проката.

Таким образом, сигнал, вырабатываемый устройством для управления регулятором толщины в процессе разгона и торможения стана, учитывает приращение усилия при изменении скорости прокатки и его зависимость оТ текущего значения усилия прокатки, что позволяет повысить качество рег„-лирования толщины проката на участках разгона и торможения клети, увеличить процент кондиционной продукции.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения составит

170 тыс. руб. в год на одном стане.

Формула изобретения

1. Способ автоматического регулирования толщины проката в процессе разгона и торможения стана, включающий измерение скорости прокатки и формирование корректирующего воздействия в регулятор толщины в функции скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования толщины проката, переводят прокатную клеть в режим вращения на заправочной скорости без прокатываемой полосы, перемещают валки в направлении уменьшения расстояния между ними до момента достижения заданного усилия сжатия и затем переводят клеть в режим разгона до значения скорости валков, выше которой изменение скорости не влияет на изменение усилия сжатия, при разгоне клети через заданные интервалы времени измеряют скорость вращения валков и

98 приращение усилия сжатия валков от" носительно заданного значения и заносят .результаты измерения в ячейки соответствующих блоков памяти, а в режиме прокатки определяют совпаде-. ние кода текущей скорости и кода в ячейках блока памяти и вьМирают величину приращения усилия из соответствующих ячеек блока памяти приращения усилия, изменяют ее пропорционально отношению заданного усилия сжатия валков к текущему усилию прокатки и используют для коррекции работы регулятора толщины путем уменьшения в нем задания усилия деформации на полученное значение.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее измеритель скорости прокатки и регулятор толщины, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно дополнительно снабжено измерителем усилия прокатки, блоком вычисления, измерителем уси ления прокатки, эадатчиком усиления, блоком сравнения, тремя схемами совпадения, двумя блоками памяти, селектором, дискриминатором чисел, двоичным счетчиком, генератором тактовых импульсов, коммутатором, при этом один из входов блока вычисления соединен с выходом измерителя усилия прокатки, выход задатчика усилия соединен с вторым входом блока вычисления, а выход последнего соединен с регулятором толщины, один вход блока сравнения соединен с вы (ходом измерителя усилия прокат2835 10 ки, а другой - с задатчиком .усилия, первый вход первой схемы совпадения соединен с выходом блока .сравнения, вход repioro блока памяS ти соединен с выходом первой схемы совпадения, информационные входы се» лектора соединены с выходами первого блока памяти, а выход - с третьим входом блока вычисления, выходы диск1з риминатора чисел соединены с управляющими входами селектора, выходы второго блока памяти соединены с входами дискриминатора чисел, выход вто" рой схемы совпадения соединен с вхо1% дом второго блока памяти, счетный . вход двоичного счетчика соединен с измерителем скорости прокатки, а выход - с первыми входами второй и третьей схем совпадения, выход гене2О ратора тактовых импульсов соединен с управляющим входом двоичного счетчика и вторым входом первой схемы совпадения, один аход коммутатора соединен с выходом второго блока памяИ ти, а другой вход - с внешними устройствами, первый выход коммутатора соединен с третьим входом первой схемы совпадения и вторым входом третьей схемы совпадения, а второй выЗв ход коммутатора соединен с вторым входом второй схемы совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент MA и 3763677, кл. 72-8 В 21 В 82/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

И 353765, кл. В 21 В 37/02.

982835

Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

f13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9790/15

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

Составитель Ю. Рыбьев

Редактор Р. Циника Техред З.Палий Корректор М.Коста