Устройство для автоматического регулирования толщины прокатываемого металла

 

этнос Сооетснни

Оанналнстнчесниа

Юесаублно

О П H С А Н И Е 376)38 изоьеитения

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 17.111.1969 (№ 1314095/22-2) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Onvoликовано 05,1Ч.1973 Бюллетень № 17

М. Кл. В 21Ь 37/02

Квинтет ае делам

«абретеннй а открытий аре Заеете Министров

CNP

УЛК 621.771.23-503, 51. (088-8) Лата опубликования описания 6.1Х.1973

Авторы изобретения

Ф. Е. Гришин и Б. А. Шварцман

Заявитель

Ленинградское проектно-экспериментальное отделение «В Н И И Проектэлектромонтаж»

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОЛЩИНЫ ПРОКАТЫВАЕМОГО МЕТАЛЛА

Общая жесткость металла Q — отношение давления к обжатию:

Р Р

l5 Я =- — =

g Hh

Дифференциальная жесткость q измеряется (с учетом масштабов по осям) величиной tga, где а — угол между осью 6 и касательной, проведенной в рабочей точке А, а общая жесткость

Q — величиной tgp, где I — угол между осью G и прямой, проведенной из начала координатв рабочую точку.

При регулировании толщины перемещением нажимного механизма передаточный коэффициент объекта регулирования по регулирующему воздействию представляет собой частную

nh производную . выходной толщины h no

30 оЯ перемещению нажимного механизма S, отсчитываемого по приводу нажимного механизма.

Известно устройство для автоматического регулирования толщины прокатываемого металла, содсржащее датчики толщины металла до и после прокатной клети, датчик давления металла на валки, контуры регулирования по входной и выходной толщине.

Однако такое устройство может работать только вместе с вычислительной машиной

C целью уменьшения разнотолщинности проката прп различных механических свойствах и геометрических размерах прокатываемого металла предлагаемое устройство снабжено узлом автоматической настройки коэффициента усилия контуров регулирования, включающим датчик давления металла на валки, делитель. ное звено, множительные звенья, функциональный преобразователь и источник постоянного сигнала, пропорционального жесткости клети, причем выход функционального преобразователя подключен к множительному звену в контуре регулирования по входной толщине непосредственно, а к множительному звену в контуре регулирования по выходной толщине — через источник постоянного сигнала

На фпг. 1 и 2 изображены зависимости между некоторыми технологическими величинами прп прокате; на фиг 3 представлена блок-схема предлагаемого устройства.

На фиг. 1 изображен типичный вид зависимости между абсолютным обжатием G=H — h (где Н вЂ” входная толщина полосы, h — выходная ее толщина) и давлением металла на валки P. При построении зависимостей, изображенных на фиг. 1 и 2, подр:зумевается, что входная толщина Н постоянна и обжатие 6 изменяется лишь:-а счет изменения выходной

5 толщины h.

Дифференциональная жесткость металла взятая с обратным знаком, частная производная давления по выходной толщине:

376138

Р

v=f (Qi=f (— -)

cî Р

"" оН

50 о3

65 о /(. М

Известно, что— о Я q+M где М вЂ” коэффициент жесткости клети. Величина М определяется конструкцией клети и для данного стана является известной функцией давления; в частности, в зоне рабочих давлений М можно считать постоянным.

Коэффициент усиления контура регулирования по выходной толщине должен изменяться обратно пропорционально передаточному коэфи h фициенту ооъекта, T е. пропорциона Ibl(o

r, S

q+М величине . Так как М вЂ” величина для данного стана извесгная, то автоматическую настройку контура регулирования по выходной тол щпне можно осуществить, изменяя коэффициент усиления контура пропорционально

q-,M.

Передаточный коэффициент объекта регулирования по входной то (щипс Н представляет о />. собой частну(о производную Как известно, о Н

i, p о1(i>ß (2) о Н д +М частная производная давления по входной толщине. Из сопоставления формул (1) и (2) следует, что для компенсации изменения входной толщины на 4 H необходимо переместить нажив(ной механизм на величину. с Ð о Н

ЬЯ = — ЬН

55 т. е. если рассматривать отношение как

Ь Н коэффициент усиления контура регулирования по входной толщине, то этот коэффициент долг р ъ жен быть равен

i> Р

Учитывая, что величина примерно прооН

rî jр порциональна . т. е. д, автоматическую оН настройку контура регулирования по входной толщине можно осуществить, изменяя коэффициент усиления контура пропорционально q.

В данной системс автоматической настройки предлагается косвенный способ определения q, основанный на существовании зависимости величины q от величины Q„которая может быть .легко получена в процессе нормальной прокагки.

На фиг. 2 изображена зависимость между G u

Р при прокатке на стане двух полос, отличающйхся, например, маркой сплава. Верхняя кривая соответствует более прочному сплаву. Раоочими точками являются А и А(. Дифференциальные жесткости qi и q измеряются соответственно величинами tga(и tg q, а общие жесткости (:,1(и (,4 — соответственно величинамii tqp(и tqР2

Экспериментально установлено, что для ра бочих участков кривых существует приближенная зависимость

Конкретный вид зависимости q=j (Q), нужный для осуществления узла автоматическои настройки, должен уточняться для конкре-,(;ого стана и сортамента.

Описываемое устройсгво содержит датчик 1 выходной толщины, датчик 2 входной толщины

1 контур 8 регулирования по выходной толщине, контур 4 регулирования по выходной толщине и узел автоматической настройки, состоящий из датчика 5 давления металла на валки, делительного звена б, функционального преобразователя 7 и множительных звеньев 8 и 9. Is схему включен источник постоянного сигнала 10, пропорциональный коэффициенту жесткости клети М. Воздействие на толщину осуществляется через систему 11 управления нажимным механизмом.

Сигнал, пропорциональный давлению P no1 дается с выхода датчика давления 5 на вход

«делимое» делительного звена б. На вход «делитель» этого звена подается сигнал, пропорциональный абсолютному обжатию 6. Величина 6 получается как разность между сигналом входной толщины Н, поступающим от датчика 2, и сигналом выходной толщины h посгу.пающим от датчика 1, На выходе делительного звена б образуется сигнал, пропорциональный Q= —, который

G подается на вход функционального преобразователя 7, реализующего заранее установленную функциональную зависимость q=t(Q) С выхода преобразователя 7 сигнал, пропорциональный q, поступает на вход множительного звена 9. Этот же сигнал складывается с сигналом

10, пропорциональным М, и полученный сигнал

q+M подается на вход множительного звена 8.

Контур 8 регулирования по выходной толщине, работающий от датчика 1, вырабатывает регулирующий сигнал, подаваемый на второй вход множительного звена 8. Контур 4 регулирования по входной толщине, работающий от датчика 2, вырабатывает регулирующий сигнал, подаваемый на второй вход множптельного звена 9.

Выходные сигналы звеньев 8 и 9 через систему 11 управляют нажимным механизмом.

376138

Предмет изобретения Ри г.!

Фцг.З Риг 2

Составитель T. Юрова

Техред Т. Ускова Корректор Н. Лук

Редактор Е. Братчикова

Заказ 2146 Изд, М 492 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по aåëàì изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я.35, Раушская наб.. д. 4/5

Мытищинская типография

Таким образом, коэффициент контура регулирования по выходной толщине изменяется пропорционально q+M, а коэффициент усиления контура регулирования по входной толщине изменяется пропорционально q.

Устройство для автоматического регулирования толщины прокатываемого металла, содержащее датчики входной и выходной толщины металла, датчик давления металла на валки, контуры регулирования по входной и выходной толщине, отличающееся тем, что, с целью уменьшения разнотолщинностп при различных механических свойствах и геометрических размерах прокатываемого металла, оно снабжено узлом автоматической настройки коэффициента усиления контуров регулирования„ включающим датчик давления металла на валки, делительное звено и функциональный преобразователь, к которому через делительное звено подключены датчик давления и датчики входной и выходной толщины, множительные звенья и источник постоянного сигнала, пропор1О ционального жесткости клети, причем выход функционального преобразователя подключен к множительному звену в контуре регулирования по входной толщине непосредственно, а к множительному звену в контуре регулирования

18 по выходной толщине — через источник постоянного сигнала.