Устройство регулирования толщины полосы при прокатке в отрицательном поле допусков

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свир-ву (22) Заявлено 27. 03. 78 (21) 2594847/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.80, Бюллетень Мо 34

Дата опубликования описания 18. 09. 80 (51)м К 3

В 21 В 37/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.771.

;251 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. КиРиченко, А. д. Белянский, и. А. Кузин, —-Л. A. Оружинский и Н. Г. Лысенков

Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (71) Заявитель (54)УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ

ПРИ ПРОКАТКЕ В ОТРИЦАТЕЛЬНОМ ПОЛЕ ДОПУСКОВ

Изобретение относится к автоматическому регулированию в металлургии и может быть использовано при прокатке металлов в отрицательном поле допусков.

Известно устройство автоматической стабилизации толщины полосы при горячей прокатке, содержащее толщиномер, установленный на выходе стана,накапливающий статистические характеристики толщины прокатываемых полос и на этой основе вырабатывающий закон управления прокаткой каждой последующей полосы. Кроме того, устройство 15 содержит блок управления системой на-. жимных винтов, систему измерения положения нажимных винтов, устройства памяти, вычислительное устройство, вырабатывающее программу прокатки,ко-29 мандное устройство, управляющее системой ключей, фиксирующих запись и выдачу информации в соответствии с моментами прохождения полосы в стане (1). 25

Известное устройство регулирует толщину полосы в пределах заданного номинального размера, не изменяя уставки стабилизатора-, сложно по констр5"кции 30

Известно также устройство для автоматического регулирования толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки, содержащее толщиномер, установленный перед клетью, сигнал с которого проходит через ячейки запаз- ° дывания и фильтры высоких и низких частот и поступает в вычислительное устройство, .которое рассчитывает отклонения толщины и натяжения полосы и регулирует эти отклонения до нуля путем прямого цифрового регулирования (2) .

Скорость полосы измеряется тахогенератором. Вычислительное устройство в соответствии со скоростью использует одну из двух параллельных цепей для регулирования.

Данное устройство уменьшает раэнотолщинность полос, но не позволяет вести прокатку с максимальным использованием отрицательного поля допусков. Кроме того оно содержит толщиномер, установленный перед клетями прокатного стана и не может быть использовано в случае, когда толщи,номер расположен за станом(в случае стана горячей прокатки).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, в котором на

763014 основании статистических данных о толщине предыдущей полосы производится автоматическая регулировка уставки толщины в контуре автоматического регулирования толщины.

Это устройство содержит блок изменения зазора валков, толщиномер, установленный на выходе стана, блок вычисления среднеквадратичного отклонения ВУ Ъ, блок вычисления настроечного размера ВУ Нср „,„,блок ввода номинальных значений, причем выход толщиномера coåäèíeí со входом блока вычисления среднеквадратичного отклонения, выход которого соединен с первым входом блока вычисления настроечного размера, второй вход которого соединен с выходом блока ввода номинальных значений.

Данное устройство также содержит два коммутатора К„<, два блока памяти БП„, элемент сравнения ЭС.

Перед прокаткой первой полосы из партии с заданной номинальной толщиной в первый блок памяти вручную задают настроечный размер толщины полосы Н,.

В sroi Ву cp n+ вероятного коэффициента m и номинальной толщины полосы Н,„;„, а между валками устанавливают зазор, обеспечивающий получение этого размера в пределах всего поля допусков. Во время прокатки сигнал о текущей толщине полосы с ИТ подается на ЭС, а затем на

БИЗ. Кроме того, сигнал с ИТ подают на Ву 5„ . Вычисленное значение среднеквадратичного отклонения 4„подается в ВУ Н„ „„, где определяется настроечное значение толщины второй полосы Н, которое с помощью второго К подается в БП и затем через первый К„ на ЭС во время прокатки второй полосы. После прокатки первой полосы БП„ освобождается от значения

Н, для того, чтобы запомнить значение

Н е, которое будет определено при прокатке второй полосы. На следующих полосах процесс повторяется f3/.

В известном устройстве имеются два контура регулирования, один из I

Кроме того, известное устройство не позволяет полностью использовать поле допусков при прокатке первой полосы в партии, -,àê как прокатка по введенному настроечному ра-меру может не соответствовать реальной. картине

3S

69

Й разнотолщинности полосы. Изменение же уставки регулятора на этой полосе не производится. Недостатком является также то обстоятельство, что (и+1)-я полоса прокатывается по данным и-ой полосы, характер разнотолщинности которой может существенно отличаться.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем блок изменения зазора валков, толщиномер, установленный на выходе стана, блок вычисления среднеквадратичного отклонения, блок вычисления настроечного размера, блок ввода номинальных значений, выход блока вычисления настроечного размера непосред<-твенно соединен с блоком изменения зазора валков.

В устройстве реализована концепция цифрового регулирования, которая позволяет рассчитывать реальные воздействия и передавать сигнал непосредственно в блок изменения зазора валков, что дает возможность упростить устройство за счет исключения двух коммутаторов, двух блоков памяти, контура аналогового регулирова;ия включающего элемент сравнения,и изменить алгоритм работы устройства так, чтобы полностью использовать отрицательное поле допуска, как на первой, так и на последующих полосах в партии, что достигается увеличением частоты посылок управляющих сигналов, воздействующих на блок изменения зазора, ко-орые вырабатываются вычислительными блоками на основании информации î "îëùèíå участков данной полосы.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство регулирования толщины полосы при прокатке в отрицательном поле допусков содержит толщиномер 1, установленный на выходе стана, выход которого соединен со входом блока 2 вычисления среднеквадратичного отклОнения, выход которого соединен с первым входом блока 3 вычисления настроечного размера, имеющего кож утирующую память., второй вход которого соединен с выходом блока 4 ввода номинальных значений, а выход блока

3 вычисления настроенного размера не" посредственно соединен со входом блока 5 изменения зазора валков.

Устройство работает следующим образом.

В блок 4 ввода номинальных значений вводят: h - значение номинальной толщины полосы в данной партии; А h,— стандартный отрицательный допуск по толщине; Ь Ь - величину абсолютного обжатия полосы при дрессировке, если данная партия полос будет подвергаться обработке на агрегатах поперечной резки; д Ь - среднее значение упругой деформации металла; m -веро763014

40

Формула изобретения,ятностный коэффициент, обычно принимаемый равным трем. Происходит вычисление минимально допустимой толщины проката Н по Формуле Н1 и +й

-Ь вЂ” "т.

Эта величина поступает через блок

2 вычисления настроечного размера на блок 5 изменения зазора валков, которое устанавливает соответствующий рассчитанному значению Н „;„ зазор валков для начального участка первой полосы данной партии. Как только голова первой полосы в партии выйдет из последней клети и попадет в зону действия толщиномера 1, информация о толщине начинает поступать в блок 2 вычисления среднеквадратичного отклонения, где производится вычисление по известной формуле где h, -текущая толщина полосы, соответствующая номеру измерения (il,2...,п); 25 и -количество последовательных измерений на участке полосы;

h -средняя толщина полосы на участке полосы, определяемая по формуле 30 ь= — „"Е

Значение 5„, вычисленное для участка полосы, поступает в блок 3, где происходит вычисление настроечного 35 размера (зазора) для следующего участка полосы на основании результатов измерений толщины, вычисленных в блок 2 по формуле

Н„= Нщ, + вВ

Значение величины зазора валков, находящееся в памяти блока 3, заме няется новым, рассчитанным на основании статистической обработки результатов измерения толщины участка полосы, прокатанном с момента начала прокатки. Эти значения, попадая в блок 5, изменяют зазор валков. Результаты измерения на следующем участке обрабатываются по тем же зависимостям в or:èñàííoé последовательности. Таким образом величина зазора, вычисляемая в блоке 3, постоянно об новляется новыми значениями. Когда

"хвост" полось. выйдет из стана и информация с толщиномера перестанет поступать в блоке 3 запоминается ве1 личина последнего настроечного размера, которая будет теперь исходной для начального участка головы следую- ЬО щей полосы. Таким образом в процессе прокатки происходит автоматическая настройка стана, которая позволяет с одной стороны не перехОдить границу допустимой минимальной толщины, а с 65 другой прокатывать металл, математическое ожидание толщины которого находится от минимальной толщины не далее, чем на величину ЗЬ, чему соответствует 99, 73% площади кривой нормального распределения, т.е. максимально используя минусовое поле допусков с вероятностью, равной 0,9973, не выходит за пределы минимальной толщины.

Благодаря применению принципа непосредственного цифрового управления стало возможным упрощение устройства за счет исключения двух коммутаторов, двух блоков памяти и контура аналогового регулирования, включающего элемент сравнения, и изменить алгоритм работы так, чтобы полостью использовать отрицательное поле допуска,как на первой, так и на последующих полосах в партии, что достигается увеличениегл частоты посылок управляющих сигналов, воздействующих на блок изменения зазора,которые вырабатываются вычислительными блоками на основании информации о толщине участков данной полосы.

Применение предложенного устройства по-воляет на каждой первой полосе в партии получать дополнительно 2-6Ъ металла за счет максимального использования отрицательного поля допуска.

При среднем весе слябов 30 т можно дополнительно получить от 0,6 до

1,8 - металла на каждой первой полосе; при минимальной стоимости одной тонны проката 100 р. это соответствует экономическому эффекту более

300 тыс.р. в год.

Устройство регулирования толщины . полосы при прокатке в отрицательном поле допусков, содержащее блок изменения зазора валков, толщиномер, установленный на выходе стана, блок вычисления среднеквадратичного отклонения, блок вычисления настроечного размера, блок ввода номинальных зна" чений, причем выход толщиномера соединен со входом блока вычисления среднеквадратичного отклонения, выход которого соединен с первым входом блока вычисления настроечного размера, второй вход которого соединен с выходом блока ввода номинальных значений, о т л и ч а ю щ е е с. тем, что, с целью упрощения устройства, выход блока вычисления настроечного размера непосредственно соединен со входом блока изменения зазора валков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гринчук П. С. Высокочастотная стабилизация толщины полосы при горя763014

Составитель В. Авакова

Редактор Н. Горват Техред А.Ач Корректор Е. Папп.Эаказ 6556 4. Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, чей прокатке. М., "Техника", 1973, с.71/73.

2. Патент Японии 9 50-17351, кл. В 21 В 37/02, 1975.

3. Скороходов Н. E. Настройка стана при прокатке в минусовом поле допусков. "Известия вузов" серРЧерная металлургия", 1975,9 9, с. 109117.