Устройство автоматического регулирования толщины проката

 

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПРОКАТА ИО авт.св. 937072, о т л и ч а юut е ее я тем, что, с целью повИвяе--; ПИЯ качества прокатываемой полосу дополнительно введен второй блок; , формирования коэффициентов перед и второй блок задержки, второй и тре тий множительные блоки, датчик Haiтяжения полосы на входе клети, сзсё-г ма сравнения натяжения подката с за-, данным значением, и схема сравнения Натяжения проката с заданным эначе-. нием, причем датч1}к натяжения полосы на входе клети соединен со схемой сравнения натяжения подката с заданным значением, датчик натяжё ния полосы на выходе клети соеди , нен со схемой сравнения натяжеяйя проката с заданным значением, второй блокзадержки соединен первым входом с выходом генератора тактоках импульсов, вторым входом - с выходсж схемы сравнения натяжений .,подката с заданным значением, тре- - тьим входом - с выходом схемы оравнения натяжения проката с заданным значением, первый и второй выходы второго блока задержки соединены соответственно с первЕол и вторым входами второго блока формирования коэффициентов передачи, котор|:1й соединен третьим входом с выходом бЛока сравнения усилия прокатки с заданйьм значением, а четвертым и пять входами - соответственно со . вторым и третьим выходами первого блока формирования коэффициента передачи, шестым входом - с третьим выходом первого блока задержки, с ь№да4 и восьмым входами . соответ-д ctBeHHO. с выходом сравнения (Л на тйжения псдаката с заданным значением и с выходом схемы сравнения натяжения проката с заданным зиачеНйем , первый и второй выхода второго блока формирования коэффици-2 ентов передачи соединены с первыми вхояаъщ соответственно второго и . третьего множительных блоков, Bfoрой вход второго множительного блока соединен с выходом схемы сравнения натяжения проката е заданным значением а второй вход третьего 1« ожительного блока - с выходом схемы сравнения натяжения подката с заданным значением, выходы второго и третьего множительных блоков подсоединены соответственно к третьему и четвертому входам вычитающего блока.

(19) (11)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) 21 В .37 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 937072 (21) 3404393/22-02 (22) 05.03.82 (46,) 07.11.83. Бюл. Р 41 (72) Л.А.Глушкин, А.И.Егерев, В. ° H.Öâåòêîâ, A.Ä.Oðæåëü и., Н.П.Терешин (71) Киевский институт автоматики им, ХХУ съезда КПСС (5 3) 621.771.01(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 937072, кл. В 21 В 37/02, 1930. (-54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОИАТИЧЕСКОГО

PEfVJSlPOBA8NH ТОЛЩИНЫ ПРОКАТА по авт.св. 9 937072, о т л и ч а ю»

ai e е. с я тем, что, с целью повыше.-: ния качества прокатываемой подосй дополнительно введен второй блок, формирования коэФФициентов передачи, второй блок задержки, второй и третий множительные блоки, датчик натяжения полосы на входе клети, схе+ ма сравнения натяжения подката с:. заданным значением, и схема сравнения натяжения проката с заданным значе нием, причем датчик натяжения поло сы. на входе клети соединен со схемой сравнения натяжения подката с заданным значением, датчик натяжения полосы на выходе клети соедк нен со схемой сравнения натяжения проката с заданным значением, вто рой блок задержки соединен первы(: входом с выходом генератора тактовых импульсов, вторым входом - с

:выходом схемы сравнения натяжения подката с заданным значением, тре- -. тьим входом — с выходом схемы сравнения.натяжения проката с заданным значением, первый и второй выходы второго блока задержки соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока формирования коэффициентов передачи, который соединен третьим входом с выходом блока сравнения усилия прокатки с заданным значением, а четвертым и пятым входами - соответственно со вторым.и третьим выходами первого . блока формирования коэффициента. передачи, шестым входом - c третьим выходом первого блока задержки, седьмым н восьмым входами -.соответ-I ственно. с выходом схемы сравнения натяжения поката с заданным значением и с выходом схемы сравнения натяжения проката с заданным значением, первый и второй., выходы второго блоха формирования коэффкцк-Я ентов передачи соединены с первыми входами соответственно второго и . третьего множительных блокон, втОрой вход второго множительного бло-, ка соединен с выходом схемы срав.нения натяжения проката с заданным .значением, а второй вход третьего множительного блока — с выходом схемы сравнения натяжения подката с заданным значением, выходы второго к третьего множительных блоков подсоединены соответственно к третьему и четвертому входам вычитающего блока.

1052300

Изобретение относится к автоматизации прокатных станов, а именно к системам регулирования продольной толщины листового и половосого .проката, может быть испольэованр в автоматических системах управления работой станов холодной прокатки.

По основному авт.св. 9 937072 известно устройство автоматического регулирования толщины проката, используемое в автоматических системах управления работой станов холодной и горячей прокатки (1) .

Однако регулирование толщины полосы в известном устройстве осуществ- ляется в саответствии с выражением 15

- управляющее изменение .усилия прокатки и приращение усилия прокатки, соответственно, - приращение толщины . подката.и толщины проката, соответственно, где aF>, aГ„

as „ah а . д — — -соответстЪенйо дН Эй- отйошение частых производных усилия прокатки по толщине йодката и толщине проката, которое не учитывает влияния на толщину полосы изменения натяжений полосы, вследствие чего возникает погрешность. в регулировании.

Цель изобретения - повышение 40 качества прокатываемой полосы.

Указанная цель достигается тем, что в устройство автоматического регулирования толарсны проката дополнительно введен второй блок форми-45 рования коэффициентов передачи, второй блок задержки, второй и третий множительные блоки, датчик натяжения полосы на входе клети, схема сравнения натяжения подката с задан- 50 ным значением; и схема сравнения . натяжения проката с заданным значением, причем датчик натяжения полосы на входе клети соединен со схемой сравнения натяжения подката с задан« ным значением, датчик натяжения

55 полосы на выходе клети соединен со схемой сравнения натяжения проката с заданным значением, второй блок задержки соединен первым входом с выходом генератора тактовых импуль- 60 сов, вторым входом - с выходом схемы сравнения натяжения подката с заданным значением, третьим входом - с выходом схемы сравнения натяжения проката с заданным значением,65

-первый н второй выходы второго блока задержки соединены соответствен но с первым и вторым входами вто- рого блока формирования коэффициентов передачи, который соединен третьим входом с выходом блока сравнения усилия прокатки с заданным значением, а четвертым и пятым входами - соответственно со вторым и третьим выходами первого блока формирования коэффициента передачи, шестым входом - с третьим выходом первого блока задержки, седьмым и восьмым вхоI дами - соответственно с выходом схемы сравнения натяжения подката с заданным значением и с выходом схемы сравнения натяжения проката с заданным значением, первый и второй выходы второго блока Формирования коэффициентов передачи соединены с первыми входами соответственно второго и третьего множительных блоков, второй вход второго:множительного блока соединен с выходом схемы сравнения натяжения проката с заданным значением, а второй вход " третьего множительного блока .- с выходом схемы сравнения натяжения подката с заданным значением, выходы второго и третьего множительных блоков подсоединены соответственна к третьему и четвертому входам вычитающего блока.

За счет установленных дополнительно датчиков натяжения полосы на входе и на выходе клети, схемы сравнения натяжения подката с заданным значением и схемы сравнения натяжения проката с зацанным значением, второго блока задержки, второго и третьего .множительных блоков, второго блока вычисления коэффициентов передачи и их связей повышается точность формирования управляющего воздействия в процессе регулирования толщины полосы, улучшаются ее параметры.

Усилие прокатки определяется условиями пластической деформации, аналитически выражается зависимостью

Р6 = Р(н,ь, то,т4), (2) где Т, Т - натяжения подката и проката соответственно.

Последнюю зависимость (2) в приращениях можно представить в виде дГ BF 3F gp д —.щ- —. .р .g (3) и Щ бп Ч о Д

Знак минус при трех последних слагаемых правой части выражения (3) взят потому, что увеличение толщины полосы на выходе клети, а также увеличение натяжений подката и проката вызывают уменьшение усилия прокатки.

Представим выражение (3) в виде ., клети 5 соединен своими входами с. р /дн д (д(. выходами линии задежрки 4, а выходом

=а „,,, ф- О.д - генератора тактовых импульсов 10

I ! д) И/пп (4) подсоединенного своим входом к дат-.

BF/ат.4 Ф чику скорости подката 7, блок вычис

—," ьт -hh ления толщины полосы íà выходе клети 5 соединен также с датчиком скоЭ. управляющее воздействие " опре- рости подката 7 и датчиком скорости деляется соотношением. проката 8,,выход блока вычисления

Э ((5) толщины полосы на выходе клети 5 подд д . ® соединен ко входу блока сравнения которое с учетом (4) записывается так,,толщины проката с заданным значением 6, выход которого подсоединен й-а"и к первому входу множительно-делитель-

gpyq /д.(у .. ного блока 11, ко. вторым входам бло(й дН Я, Т 35 ка задержки 16, блока .формирования

F дЬ М/Bh коэффициента передачи 17 и к первому

Управляющее и правляющее воздействие дF входу.вычитатацего блока 18, выход ге-. нерагора тактовьх импульсов 10 под-. соединен к четвертому входу блока согласно более точно отражает закон РегУлиРов ни р .)задержки 16 и к первому входу второго закон регулирования толщины полосы по сравнению с. прийятым в и тотипе,. поскольку учитывает влияние по сравнен . р ым в прототи- .. блока задержки 23, датчик натяжения натяжений.подката и проката на толУ Уч от. влияние, полосы на вход клети 19 соединен со щину полосы. проката на тол входом схемы сравнения натяжения. под. ката с заданным значением 20. выход

На чертеже представлена блок .- которой соединен со вторыми входа- схема предлагаемого устройства. ми второго блока задержки 23, треть25:Устройство содержит полосу 1, его множительного блока 26 и С седь-. валки 2 прокатной клети, датщк 3 дым входом второго блока формироватолщины полосы, линию 4 задержки,- . ния коэффициентов передачи 24; а датблок 5 вычиСления толщины полосы,. чик натяжения полосы йа выходе клена выходе клети, блок 6 сравнения ЗО ти 21 соединен со входом схемы сравтолщииы проката с эадайным значени-- . нения натяжения проката с заданным ем, датчик 7 скорости подката, дат- значением 22, выход которой соединен чик .8:.скорости проката, датчик 9 - с третьим входом второго блока за-. усилия прокатки, генератор 10 так- держки 23, со вторыми входом второго товых импульсов, множительно-дели- 35 :множительного, блока 25 и с восьмым тельнйй блок 11, блок 12 сравнения : входом второго блока формирования усилия прокатки с заданным значени- : коэффициентов передачи 24, датчик. ем, блок 13 сравнения толщины подка- -, усилия прокатки 9 соединен с блоком та с заданным значением, блок 14 ун : -.сравнения усилия. прокатки с заданным равления, мнОжительный блок 15, 40 значением 12, вйход которого связан блок 16 задержки, блок 17 формцрава- -.,;со вторыж входом множительно-делиния коэффициента передачи, вычитав-- .::тельного блока 11, с третьим входом щйй блок 18, датчик 19 натяжения .,:,.:. второго блока формирования коэффициполосы на входе клети, схему 20 : . ентов передачи 24, с третьим входом сравнения натяжения подката с задан- 4-; первого блока формирования коэффи: Э ) ным значением, датчик 21 натяжения, цнеита передачи 17 и с третьим вхополосы на выходе клети; схему 22. I äîì блока заДержки 16, который свои.сравнения натяжения проката с задан- . .ми первым, вторым и третьим выходаным значением, второй блок 23 задерж- ми соединен соответственно с четверки, второй блок 24 формирования тым пятым и шестым входайи первого коэффициентов передачи, второй мно- блока формирования коэффициента пе: 59 жительный блок 25, третий множи- -, . редачи 17, кроме того, третьим тельный блок 26, заданная величина . выходом блок задержки 16 соединен усилия прокатки 27. также с шестым входом второго блока

Датчик толщины полосы 3 соединен . формирования коэффициентов передасо входом линии задержки 4, другой чи 24, первый блок формирования коммод которой соединен с выходом re»,, эффциента передачи 17 соединен своииератора тактовых импульсов 10, вы- . ми вторым и третьим выходами с четход линии задержки 4 подсоединен : .вертим и пятым входами второго блоко входу блока сравнения толщины ка формирования коэффициента переподката 13 с заданным значением,, 6О дачи 24, которые являются первыми а выход последнего связан с первыми . входами множительных устройств 34, входами множительного блока 15, . и 36 соответственно,.вторые входы блока задержки 16 и блока формирова-, . множительных устройств 35 и 37 свяния коэффициента передачи 17, блок (заны с.шестым входом первого блока вычисления толщины полосы на выходе 65 ; формирования коэффициента переда1052300 чк 17, выходы множительных устройств 34 и 35 являются соответственно первым и вторым входами устройства сравнения 38, а выходы множительных устройств 36 и 37 являются соответственно вторым и первым входами устройства сравнения 39, выходы устройств сравнения 38 и 39 являют- ся соответственно первым и вторым входами делктелъного устройства 40„ выход которого. является первым выходом первого блока формирования коэффициента перадачи 17,выходы множительных устройств 36 и 37 являются также, соответственно вторым и третьим выходами первого блока 5 формирования коэффициента передачи 17.

Второй блок задержки 23 состоит иэ схем совпадения 41, 42 и регист- зо ров сдвига 43 и 44, причем второй и третий входы второго блока задержки 23 являются первыми входами схем совпадения 41 и 42 соответственно, выходы которых соединены с пер- з5 вымк входами регистров сдвига 43 .и 44 соответственно, выходы же регистров сдвига.43 и 44 являются вторь»м и первым выходами второго блока задержки 23, кроме того, вторые вхо- ЗО ды схем совпадения 41, 42 и регистров сдвига 43 к 44 подсоединены к первому входу второго блока задерж« ки 23.

Второй блок формирования коэф- 35 . Фициентов передачи 24 состоит из множительных устройств 45-48, устройств сравнения 49-52 и делитель-ных устройств 53 и 54, причем первый и второй входы второго блока Формиро- 4g вания коэффициентов передачи 24 являются первымк входами множительных устройств 45 и 46 соответственно, вторые входы множительных устройств 45 к 46 соединены с третьим входом вто- 45 рого блока формирования коэффициентов передачи 24, четвертый и пятый входы второго блока формирования коэффициентов передачи 24 являются соответственно первым и вторым входами устройств сравнения 51 и 52 соответственно, шестой вход второго блока формирования коэффициентов передачи 24 является первым входом множительных устройств 47 и 48 соответственно, первые входы делитель- 55 иых устройств 53 и 54 являются выходами устройств сравнения 50 и 49 соответственно, а вторые входы делительных устройств 53 к 54 являются выходами устройств сравнения 52 4ф н 51 соответственно, выходы делительных устройств 54 и 53 являются соответственно первым и вторым выходами второго блока формирования

«оэффкцкеитов передачи 24 ° устройство автоматического регулирования толщины работает следующим образом.

Датчик толщины полосы 3 на входе прокатной клети измеряет толщину подката и значение измеренной толщины через линию задержки 4, работа которой синхронизируется сигналами генератора тактовых импульсов 10, посылаемых через каждый. оборот ролика, принадлежащего датчику скорости подката 7, поступает на соответствующие входы блока сравнения толщины подката с заданным значением 13 и блока вычисления толщины полосы на выходе клети 5 в тот момент, когда сечение подката, толщина которого измерена, входит в очаг деформации валков 2 клети. стана. В тот же момент на другие входы блока вы исления толщины полосы на выходе клети 5 поступают сигналы от датчиков скорости подката 7 и скорости проката 8 и по тактовому импульсу блок вычисления толщины полосы на выходе клети 5 вычисляет толщину проката по условию постоянства секундного объема

С7) где v<, V — измеренные скорости подй ката и проката соответственно;

Н,.h - измеренная и вычислен- . ная толщины подката и проката соответственно.

Сигнал, пропорциональный толщине проката h, поступает на один из входов блока сравнения толщины проката с заданным значением 6. В тот же момент датчик усилия прокатки 9, датчик натяжения полосы на входе клети 19 и датчик натяжения полосы на выходе клети 21 измеряют соответственно усилие прокатки, натяжение .подката и натяжение проката и посылают пропорциональные измеренным.значениям сигналы на выходы блока сравненкя усилия прокатки с заданным значением 12, схемы сравнения натяжения подката с заданным значени ем 20 и схемы сравнения натяжения проката с заданным значением 22 соответственно. На вторые входы блока сравнения толщины подката с заданным значением 13, блока сравнения толщины проката с заданным значением 6, блока сравнения усилия прокатки с заданным значением 12, схемы сравнения натяжения подката с заданным значением 20 к схемы сравнения.натяжения проката с заданным значением 22 подают сигналы, пропорциональные заданным значениям тол.»«ины подката, проката, усилия про";, 1052300 катки, натяжения подката, проката

iñîîòâåòñòàåHHo. На выходах перечисленных блоков получают сигналы, пропорциональные соответственно приращениям толщины подката dH, проката ah, усилия прокатки Ьр я в натяжения подката а Т и натяжео ния проката д Т ..

На первой, второй и третий входы первого блока формирования коэффициента передачи 17 подают соответст- 10 венно сигналы, пропорциональные приращению толцины подката ЬН, приращению толщины проката Ь h,ïðèðàщению усилия прокатки aF, неПоС-. редственно, а на четвертый, пятый и шестой входы этого же блока пода-. ют сигналы, пропорциональные тем же параметрам g Н, ah, д F>, однако после первого блока задержки .16, содержащего при линии задержки, аналогич- ip ные линии задержки 4, в состав которых входят схемы совпадения 28-30, а также регистры сдвига 31-33. Сигналы, пропорциональные приращениям натяжения подката ЬТо и проката Ь T 25 ,-4i i поступают на седьмой и восьмой входы второго блока формирования коэффициентов передачи 24, и эти же сигналы, задержанные во втором блоке за держки 23, содержацем аналогично-первому блоку задержки 16 схемы coaria30 деиия 41, 42 и регистры сдвига 43, и .44, поступают. соответственно íà -вто.рой и "ервый входы второго блока 24. формирования. коэффициентов передачи. Рассчитанный в первом блоке фор- 3 мирования коэффициента передачи 17 коэффициент перадачи / (н, харак/ а ць

,,теризующий влияние отклонения тол«,. щииы подката ЬН на отклонение уси- 40 лия прокатки aF и отклонение усилия прокатки Ь Рд на отклонение толщины проката ah, .подают на второй вход множительного блока 15, на первый вход которого подают отклоне- 45 ние толщины подката ЬН с блока сравнения толщины подката с заданным значением 13. Во втором блоке формирования коэффициента передачи 24 рассчитывают коэффициенa /a . айат, ты, . характеризующие

ЗЦдп дЦЗ влияние отклонений натяжения под- ката ЬТ и натяжения проката Ь Т на отклонение Усилия прокатки Ь я и отклонение усилия прокатки aF» на толщину полосы Ь Ь. Рассчитанные а ат, ajj3v . коэффициенты передачи — .— .а /зи зц/аь поступают на первые входы соответст- щ венно второго и третьего множитель-, ных блоков 25 и 26, на вторые входы которых поступают отклойения натяжений проката Ь Т со схем сравнения натяжения проката с заданным значением 22 и отклонения натяжений подката ЬТ со схемы сравнения натяжения подката с заданным значением 20. В первом множительном бло-. ке 15 формируется сигнал ьН 8v/ан д Г(д я во втором множительном блоке 25 эг! ат, формируется сигнал aT а .в тре3F/Bh тьем множительном блоке 26 форми(ЭР/ Tî руется сигнал а у Ь о. указанные сигналы поступают соответственно на второй, третий и четвертый входы вычи-. таюцего блока 18, на первый вход ко- торого поступает сигнал отклонения толщины проката с блока сравнения толцины проката с заданным значением 6.

В вычитаюцем блоке 18 формирует ся сигнал, пропорциональный величине

Зван . а (ач аг/ат, аг/аи a (aa . a /ah

° aH- — ьТ -.— -aV -ah

1 который поступает на третий вход множительно-делительного блока 11.

В то же время на первый вход множительно-делительного блока 11 пода» ют сигнал, пропорциональный приращению толщины проката с выхода блока сравнения толщины проката с задан ным значением 6, при .этом на вто-. рой вход поступает с выхода блока сравнения усилий прокатки с заданным значением:12 сигнал, прдпорциональный прирацению усилия прокатки aF> . Множительно-делительный блок 11 осуцествляет операцию

„„,/еаза н,„а /эт. аг/ат„„ п а /8 п 8, о Т -ah и выдает на выход управляющий сигнал a F>(e), который поступает на вход блока управления. 14, воздействующего на гидросистему прокатной клети и регулирующего толщину полосы.

Предложенное устройство регулирования толщины проката вырабатывает управляющий сигнал, изменяющий усилие прокатки на величину ду, учитывая при этом как колебания толщины цодката, возмущения клети и жесткость прокатываемого материала, так и колебания натяжений на входе и на выходе клетй, что значительно повышает равномерность толщины проката.

Экономический эффект от внедрения системы 430 тыс.руб. в год.

1052300

Составитель Г.Лызлов

Техред Л.Пилипенко Корректор О.Тигор:

Редактор Г.Горват

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

Заказ 8735/7 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откритий .

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