Способ автоматического управления комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов

 

Изобретение относится к черной металлургии , а именно к автоматизации прокатного производства, и может использоваться для управления комплексом механических характеристик стальных полос. Цель изобретения - Повышение точности управления механическими характеристиками стального листа. Вводят дополнительный параметр - коэрцитивную силу, связанную регрессионными зависимостями с механическими характеристиками прокатываемого металла . В случае несоответствия заданных механических характеристик и измеренных в ходе прокатки формируют корректирующее воздействие по температуре смотки. 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 21 В 37/10, 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1547898 (21) 4771849/02 (22) 19.12.89 (46) 23.09,91. Бюл. М 35 (71) Киевский институт автоматики им. XXY съезда КПСС (72) Б.E.Ëóêîÿíîâ, В.А.Рудницкий и

Ю.Д.Щербашин (53) 621,771.237:65.011.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

O 1547898, кл. В 21 В 37/00, 1988. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСОМ МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ПРОКАТЫВАЕМЫХ СТАЛЬНЫХ

ЛИСТОВ

Изобретение относится к черной металлургии, в именно к автоматизации прокатного производства, может быть использовано для управления комплексом механических характеристик стальных полос, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. ЬВ 1547898.

Целью изобретения является повышение точности управления механическими характеристиками стального листа.

На фиг.1 приведена блок-схема системы автоматического управления комплексом механических свойств прокатываемой стальной полосы; на фиг. 2 — укрупненная блок-схема алгоритма функционирования системы.

Блок-схема системы автоматического управления комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов содержит датчики 1 усилий обжатия в чисто„„Я2,„, 1678480 А2 (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к автоматизации прокатного производства, и может использоваться для управления комплексом механических характеристик стальных полос. Цель изобретения — повышение точности управления механическими характеристиками стального листа. Вводят дополнительный параметр — коэрцитивную силу, связанную регрессионными зависимостями с механиче1 скими характеристиками прокатываемого металла. В случае несоответствия заданных механических характеристик и измеренных в ходе прокатки формируют корректирующее воздействие по температуре смотки. 2 ил.

% вой группе клетей, датчики 2 положения полосы на стане, датчики 3 и 4 скорости толщины соответственно, датчики 5 и 6 температуры начала и конца прокатки, датчики 7 скорости перемещения полосы в чистовой группе клетей и датчики 8 объемного расхода воды на межклетевое охлаждение. датчики 9 температуры смотки полосы в рулоны, датчики 10 скорости перемещения полосы на отводящем рольганге, датчики 11 положения полосы на отводящем рольганге, датчики 12 и 13 объемного расхода воды на душирование сверху и снизу соответственно, подсоединенные на многоканальные входы системы 14 управления температурой смотки (СУТСМ), блок 15 контроля козрцитивной силы, три выхода которого подсоединены на .первые три входа УВК 16 верхнего уровня, где происходит формирование сигналов управления на обжатие.

)oa ф,,0о

)C) >

1678480 температуру конца прокатки и температуру сматки, на четвертый вход YBK 16 верхнего уровня подсоединена САРТ 17, а на пятый его вход подсоединена автоматизированная система управления температурно-скоростным режимом (АСУТС) 18 и к шестому входу подсоединения CYTCM 14, первый выход УВК 16 верхнего уровня соединен с одним из входов CAPT 17, второй выход УВК

16 верхнего уровня соединен с одним из входов АСУТС 18 и третий выход УВК 16 верхнего уровня соединен с одним из входов СУТСМ 14.

Предлагаемый способ автоматического управления комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов может быть осуществлен на стандартной аппаратуре. Датчики температуры выполнены с применением агрегатного комплекса

АПИР-С, датчики положения полосы на стане — с применением фотореле УФ-2М, датчиками усилий служат месдозы, датчики скорости — ДИФ-2М, датчики толщины— толщиномер ТРГ-7460, датчики объемного расхода воды — И Р-61. Система автоматического регулирования толщины и система управления температурой смотки выполнена на функциональных элементах КТС и ЛИУС2 (МикроДАТ), автоматизированная система управления температурно-скоростным режимом flpOKBTKM выполнена с использованием микро-УВ СМ1810.31 и YBK верхнего уровня — с применением СМ1810.41, Блок контроля электромагнитных параметров (коэрцитивная сила) представляет собой со- . вокупность трех стандартных приборов

КИФМ-1, ИМА-2А, BT-303 (или их модификаций).

Система автоматического управления комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов функционирует следующим образом.

УВК верхнего уровня для задаваемых значений толщины полосы, химсостава и комплекса механических свойств прокатываемого металла осуществляет начальный расчет технологических параметров прокатки: обжатия, температуры конца прокатки, температуры смотки, скорости прокатки. Данные расчета из УВК 16 верхнего уровня передаются в системы подчиненного уровня CAPT 17, АСУТС 18 и

СУТСМ 14, где производится установка соответствующих уставок (заданий) на названные рассчитанные технологические параметры прокатки.

После входа в чистовую группу клетей полосы САРТ17 по информации от датчиков

1-4 корректирует начальную настройку, стабилизирует толщину полосы, вычисляет уставки ненагруженных валков и упругой деформации; АСУТС 18 по информации от датчиков 5-8 уточняет температуру конца

5 прокатки (объемный расход воды на межклетевое охлаждение); СУТСМ 14 по информации от датчиков 9-13 уточняет температуру смотки полосы в рулоны — корректирует число включенных секций на ду10 ширование. В ходе прокатки блоком 15 осуществляется оперативный контроль коэрцитивной силы прокатываемого металла, Данные об этих параметрах передаются в

УВК 16 верхнего уровня, где по зависимо15 стям (1...7) осуществляется расчет корректирующего воздействия на температуру смотки Тсм .

Ов -0 11 Тсм+ 118

20 бт = -0,1 Тсм + 97 (2) д5 = О, 1 Тсм - 35 (3) 25 Нс = -0,02 Тсм + 17, (4) где ст, — предел прочности, кг/мм; г.

От — предел текучести, кг/мм; г.

Т м — температура смотки, С;

Hc — коэрцитивная сила, А/см.

Для марки стали Зпс найдены также и регрессионные зависимости механических характеристик от коэрцитивной силы, которые аппроксимируются следующими выра35 жениями:

СЪ = 2,75 Hc + 33 (5) (ту =2,75 Hc+ 20 (6)

40 д5 2,25 Нс+ 40 (7) Скорректированная уставка от УВК 16 верхнего уровня передается в систему уп45 равления температурой смотки (СУТСМ) полосы в рулоны.

Этапность при решений алгоритма функционирования системы следующая. Пер50 вым шагом осуществляется запуск алгоритма (вручную с пульта оператора) или от УВК верхнего уровня (автоматически).

Вторым шагом осуществляется ввод исходных данных с массива НСИ (номер плавки, 55 марка стали, химсостав и комплекс механических характеристик прокатываемого металла). Третим шагом производится расчет условий начальной настройки по существующим моделям (величины технологических параметров: обжатие, температура конца

1678480 прокатки, температура смотки, скорость прокатки). Четвертым шагом осуществляется запись в УВК верхнего уровня технологических параметров прокатки и сопутствующим им комплексом механических характеристик прокатываемого металла. Пятым шагом производится проверка— есть ли полосы на входе чистовой группы клетей. Шестым шагом производится измерение текущих технологических параметров прокатки и обеспечивается также проверка их на достоверность, Седьмым шагом производится измерение коэрцитивной силы и осуществляется анализ результатов измерений на достоверность. Восьмым шагом производится запись. в УВК верхнего уровня измеренных текущих технологических параметров (обжатия, температуры конца прокатки, температуры смотки, скорости прокатки) и коэрцитивной силы. Девятым шагом осуществляется вычисление комплекса механических свойств прокатываемого металла в соответствии с зависимостями (1...7) по измеренной величине коэрцитивной силы. Десятым шагом производится сравнение заданных перед прокаткой физико-механических свойств и полученных по результа. там вычислений по коэрцитивной силе, При совпадении векторов заданного комплекса механических характеристик и полученного в результате измерений и вычислений в допустимых пределах одиннадцатым шагом фиксируется окончание решения алгоритма. При отклонении указанных векторов из допустимых пределов двенадцатым шагом осуществляется вычисление и формирование корректирующего воздействия на температуру смотки полосы в рулоны.

Тринадцатым шагом обеспечивается формирование команды CYTCM xa изменение температуры смотки (изменение числа включенных секций на душирование), обеспечивающее заданный комплекс механических характеристик прокатываемого . металла.

Допустим, что необходимо получить листовой прокат с заданным комплексом механических свойств марки стали Зпс (предел прочности ов = 44 кг/мм, предел г текучести a = 31 кг/мм и пластичность г дь=31 ), что должно соответствовать коэрцитивной силе Нс=4 А/см. В ходе прокатки и измерений получили, что Н с=3,3 А/см. Для данной величины коэрцитивной силы производят расчет cTB, % и дs по зависимостям (1...7), справедливым для стали 3пс. ств = 2,75 Нс+ 33=42 кг/мм

2 от = 2,75 Нс + 20= 29 кг/мм г д5=-2,25 Нс+ 4032,5 .

5 Таким образом, отклонение полученных механических характеристик от заданных составляет:

Лгтв = 2 кг!мм г

Ьст, = 2 кг/мм г

Лд5 = -1,5

По зависимостям (5...7) дополнительно производят расчет корректирующего сигнала по температуре смотки.

Введение в способ автоматического управления комплексом механических

20 свойств прокатываемых стальных листов температуры смотки позволит более точно управлять комплексом механических характеристик прокатываемого металла.

25 Формула изобретения

Способ автоматического управления комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов по авт.св.

%1547898, отл и ча ющи йс я тем, что, с

30 целью повышения точности управления механическими характеристиками стального листа, дополнительно измеряют температуру смотки и рассчитывают механические свойства полосы по выражениям

35 Ов = -0,11 Тсм + А1, д5 = 0,1 Тсм - Аз, 40

Н с = -0,02 Тсм + А4, aâ = 2,75 Нс + A5.

45 % = 2,75 Нс+ Ав; д5 =-2,25 Нс + А7, где G> — предел прочности, кг/мм; г, о — предел текучести, кг/мм; г, д5 — пластичность, ;

Нс — коэрцитивная сила, А/см;

Ai-À÷ — коэффициенты, учитывающие марку стали, сравнивают рассчитанные механические свойства полосы с заданными и по величине соответствующего рассогласования корректируют расход воды в душирующей установке отводящего рольганга до устранения выявленного рассогласования, 1678480

1678480

Начатка

Иод исходных данных

)йжюц

СЮ Ю ласа на Ухо- Фт е числюоой группки Ð Ю ерение кО Рцитибной азы H .

Фиг. 2

Составитель А,Сергеев

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор О.Хрипта

Заказ 3165 Тираж 325 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Расчет начальнаб настройки ло

MOdEARM

Запись данных а иассибы 96К Зерхи го урию

Измреное текущих ущрармл оо8 прокав ® . L > ФИs УСРФ ч;)

Формиробоние данала упрабления сисгмпои аут а

Вычисление о" УЮ бережнего уроЫ иоррекптрующега сигмма ла 7„, Фегю

PQ— ение .уаФ,фу ньв параметра паду ЧЕи ми " ® 4 e @e. т, 6s tepee ибере надю коарицтцаhgAP Силу Рс

Запись измеренных п16хнОАОгюесФМ

pu empoа (с, TTpn1TTept yi, her)