BE731620A

BE731620A -

Info

Publication number: BE731620A
Authority: BE
Priority date: 1968-05-16
Filing date: 1969-04-16
Publication date: 1969-10-16
Also published as: LU56094A1

Description


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  CENTRE NATIONAL DE RECHERCHES METALLURGIQUES, Association sans but lucratif à Bruxelles, (Belgique). Procéda de contrôle automatique d'une opération de laminage. 



   .La présente invention concerne un procédé de réglage automatique de la position des vis de serrage en fonction de la vitesse de laminage, au cours d'une opération de laminage à froid, et en particulier au cours d'une opération de laminage d'écrouissage ou skin-pass. 



   Actuellement, les consommateurs exigent une qualité toujours plus grande des produits laminés, et notamment des tôles fines, ce qui conduit l'industrie à utiliser des commandes et des contrôles automatiques de fabrication de plus en plus précis et à réponse de plus en plus rapide. 

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   Pour autant que le damandeur en soit informé, aucune étude mathématique n'a été, à ce jour,   consacrée   au skin-pass. 



  Ce   processus   revêt cependant une très grande importance dans la fabrication des   tôles   fines laminées à froid. C'est la raison pour laquelle le demandeur a entrepris des recherches tendant à mettre au point un système de régulation automatique de l'opération de skin-pass. 



   On sait que le laminage d'écrouissage est un pro- cessus présentant les caractéristiques suivantes: - de faibles taux de réduction; - des cylindres de travail de grand diamètre; - en général, absence d'agent réfrigérant. 



   Au cours d'une telle opération de skin-pass,   !.'opé-   rateur est fréquemment amené à modifier la vitesse de laminage, en   particulie:   à augmenter cette vitesse à l'engagement d'une nouvelle bobine et à la réduire en fin de bobine ou lorsqu'il décèle des défauts de planéité ou des défauts de surface de la tôle. Il en résulte qu'en moyenne, une partie importante de la bobine est laminée sous une vitesse variable. 



   On sait également que les variations de la vitesse de laminage provoquent, toutes autres choses restant égales, des variations d'allongement du matériau   laminé.   Par conséquent, pendant les périodes d'accélération et de décélération, l'opérateur doit modifier le réglage des vis de commande des cylindres en se basant sur les indications des appareils de mesure des allongements du produit laminé, afin de maintenir un allongement constant. Cette manière de procéder présente toutefois les: inconvénients suivants: a/ la précision du réglage dépend de l'habileté de l'opérateur; b/ pendant les variations de vitesse du train de laminoir, les indications du capteur d'allongement peuvent être entachées d'erreurs, à cause du glissement de la bande sur les cylindre:.. 



   Ces erreurs peuvent atteindre des valeurs relatives élevées, en raison des faibles valeurs des allongements caractéristiques du   skin-nass;        

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 c/ la surveillance constante du capteur -1 1 '1 - .-., 1 ",µ. µ(.Jj :- ::.<.;:-...,¯¯;:.;¯..; .. ""...:>ÀSf#.::'=-r:; .J .= , i : . ; , i;t ;r4'" '.."':-'>- :,g<>¯;'# , :W= In J '';'';?:\,,²..........:.}:...:.; .,;-;-....:t."'},..l :-'t'"-..-", !,...0;...:. manipulation simultanée des organes de commande de la vitesse et du serrage des via peuvent occuper l'opérateur au point de ne lui laiaser parfois que peu de temps pour inspecter la bande   à'   l'entrée du laminoir. 



   La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. 



   Le procédé objet de la présente invention, dans lequel on assure un contrôla automatique d'une opération de laminage à froid, est essentiellement caractérisé en ce que l'on établit une liaison automatique entre la commande de la vitesse et la commande des vis de serrage des cylindres, de façon à maintenir constant l'allongement du produit laminé, en dépit des variations de la vitesse de laminage. 



   On sait que les variations de la   vitesse   de laminage peuvent influencer le taux de réduction du produit laminé, par trois mécanismes distincts: a/ par modification du coefficient de frottement entre le cylindre et le produit. Dans le cas du skin-pass, la vitesse relative cylindre- produit varie dane les limites entre lesquelles le coefficient de 
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 frottement sec est indépendant de la vitesse, b/ par modification de l'épaisseur du film d'huile dans les paliers de support des cylindres. par modification de la limite élastique de l'acier avec la vitesse de déformation.

   Ce facteur est très important, car pour une même position des vis de serrage des cylindres, il peut provoquer une variation très nette du taux de réduction avec la vitesse, 
 EMI3.3 
 celui-ci pa-7ant par exemple de 1  Jo à 10 t/min. à 0, 59% à 
750 t/mia
Le procédé de contrôle automatique mis au point par le demandeur tient compte de l'effet global de ces trois facteurs qu'il est d'ailleurs inutile de dissocier, car leurs effets individuels sont toujours simultanés et superposés. 



   Le processus de laminage à froid, c'est-à-dire en 
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 fait le taux de réduction, est influence par t.ii::'¯ ?3' variable8 dont      

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 les plus importantes sont les suivantes;
N vitesse de laminage
Z  limite élastique de l'acier avant le laminage h1 épaisseur du produit à l'entrée du laminoir
S position des vis de serrage   coefficient de frottement cylindre-produit
T1 traction arrière exercée sur le produit
T2 traction avant   exercé'.:   sur le produit. 



   Cette dépendance peut s'exprimer mathématiquement par la relation: 
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 X = f (N, Zoo hl' 1 S'IM , Tl' T?) 
L'élimination de l'influence de la vitesse N s'exprime par   (@x/@N) =   
 EMI4.2 
 1 Zo' hl, t S'# , Ti) T2 
Le procédé de contrôle automatique d'une opération de laminage à froid, objet de la présente invention, est donc caractériaé en ce que l'on mesura et valeurs de n variables caractériati- 
 EMI4.3 
 ques parmi N, 20, h., S,1 , T1, T2, (n ét3nt au moins égal à 2), à l'aide de capteurs appropriés fournissant des signaux électriques représentatifs des valeurs des\ites n variables, en ce que l'on assigne aux variables non mesurées dex valeurs moyennes fournies par des opérations analogues antérieures, en ce que l'on introduit les valeurs de   (n-1)

     variables mesurées dans un calculateur qui résout l'équation   @X/@N   = 0 par   @apport à   la variable non introduite dans le calculateur, fournissant ainsi une valeur de consigne de cette variable, en ce que l'on compare   ladite   valeur   de consigne   avec le valeur mesurée de ladite variable, et en ce que l'on agit aur l'organe de réglage de ladite variable de façon à annuler l'écart   consisté   entre ladite valeur de consigna et la valeur mesurée de ladite variable. 



     Un   mode avantageux d'application du procédé de la 
 EMI4.4 
 prà80nte invention consiste 1 consid6zer les trois variables caractéristiques N, h1et S. 

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   Dans ce cas, le procédé de contrôle automatique d'une opération de laminage à froid, objet de la présente invention, est caractérisé en ce que l'on mesure l'épaisseur (h1) de la tôle avant son entrée au laminoir à l'aide d'un premier capteur qui fournit un premier signai électrique représentatif de ladite épais3eur, en ce que l'on mesure la vitesse de rotation (N) des cylindres de travail dudit laminoir à l'aide d'un second capteur qui fournit un second signal électrique représentatif de ladite vitesse de rotation, en ce que l'on assigne aux variables non mesurées des valeurs moyennes fournies par des opérations analogues antérieures, en ce que l'on introduit lesdits signaux électriques dans un calculateur qui fournit un signal électrique correspondant à une valeur de consigne   (S )

     de la position des vis de serrage en fonction de l'épaisseur et de la vitesse de rotation mesurées, en ce que l'on mesure la position eifective des vis de serrage à l'aide d'un capteur qui fournit un signal électrique courrcepondant à la valeur mesurée   (5) {de   la position desdites vis de serrage des cylindres, en ce que l'on compare ladite valeur de consigne avec ladite valeur mesurée de la position desdi.tes vis de serrage et en ce que l'on agit sur le moteur de commande desdites vis de serrage de manière à annuler l'écart constaté entre ladite valeur de consigne et ladite; valeur mesurée de la position desdites vis de serrage. 



     L'exemple   qui suit permettra de mieux comprendre le procédé de l'invention, avec référence au dessin annexé qui représente un schéma de principe de l'installation de contrôle automa-tique de   @opération   de laminage. 



   En prenant en   considération   les variables ondependan- 
 EMI5.1 
 tes I:, P1 et S, le demandeur a établi la TI;,t!.O:'l suivante: x = [i/.)5. Il 1, (ll. S + KZ) f K 3..: !- K4 1 . log N -i* ICS, â tl. hl¯ tK7 (1 ) danc laquelle lés grnnàeurs X2, ... , K? sont des constantes dépendant des constantes de laminage et des autres variables indépncJX!td8 20'" r.'éLimination T1 et Tz. de l'influénce de la vitesse N sur la réduction X s'exprüne noa th6matiquement par: / 

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 'N ) Zot hir S.? , Tis T U c'est-à-dire, en appliquant cette condition à la relation (1), par N.- dS   ' 1    l 3 1. log hl + K3 K1. 1* log h 1+ K3 K2. log hl K4 q. ¯¯ K  1 g = (2) K 1  log h1 + K 
Comme cela est représenté à la figure annexée, les capteurs de mesure 1 et 2 relèvent respectivement les valeurs de h1 et de N;

   ces valeurs sont introduites dans le calculateur qui détermine la valeur de consigne S0 annulant la rala :ion (2). Cette valeur S  est comparée à la valeur S mesurée par le capteur 3 et la différence   #s=S  S   est appliquée, sous forme d'une tension électrique, aux bornes du moteur M qui modifie la position des   vis   de serrage de façon à annuler   # S.   



   Il est bien entendu que l'exemple de réalisation ci-dessus n'est nullement limitatif, et que   l'on   pourrait proposer d'autres relations mathématiques pour le   contrôle   et la commande automatique du laminage à froid, sans sortir du cadre ou de l'esprit de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS.

1. Procédé de contrôle automatique d'une opération de laminage à froid, caractérisé en ce que l'on établit une liaison automatique entre la commande de la vitesse et la commande des vi.s de serrage des cylindres, de façon à maintenir constant l'allongement du produit laminé, en dépit des variations de la vitesse de laminage.

2. Procédé de contrôle automatique d'une opération de laminage à froid, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on mesure les valeurs de n variables caractéristiques de l'opération, n étant au moins égal à 2, à l'aide de capteurs appropriés fournissant des signaux électriques représentatifs des valeurs desdites n variables, en ce que l'on assigne aux variables non mesurées des valeurs moyennes fournies par des opérations analogues antérieures, en ce que l'on introduit les valeurs de (n-1) variables @nesurées dans un calculateur qui résout l'équation @X/@n = 0) par rapport à la variable non introduite dans le calculateur, la solution de ladite équation fournissant une valeur de consigne de ladite variable,

en ce que l'on compare ladite valeur de consigne avec la valeur mesurée de ladite variable, et en ce que l'on agit sur l'organe de réglage de ladite variable de façon à annuler l'écart constaté entre ladite valeur de consigne et la valeur mesurée de ladite variable.

3. Procédé de contrôle automatique d'une opération de laminage à froid, selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on mesure l'épaisseur (h1) de,la tôle avant aon entrée au laminoir à l'aide d'un premier capteur qui fournit un premier signal électrique représentatif de ladite épaisseur, en ce que l'on- mesure la vinsse de rotation (NI) des cylindres de travail dudit laminoir à l'aide d'un second capteur qui fournit un second signal électrique représentatif de ladite vitesse de rotation, en ce que l'on assigne aux variables noh @nesurées des valeurs moyennes :fournies,:;:

' par des opérations analogees antérieures, en ce que l'on introduit lesdits signaux électriques dans un calculateur qui fournit un signal <Desc/Clms Page number 8> électrique correspondant à une valeur de consigne (S ) de la position des vis de serrage en fonction de l'épaisseur et de la vitesse de rotation mesurées, en ce que l'on mesure la position effective (S) des vis de serrage à l'aide d'un capteur qui fournit ur.

signal électrique représentatif de la position des dites vis do serrage des cylindres, en ce que l'on compare ladite valeur de consigne avec ladite valeur mesurée de la position desdites vis de serrage et en ce que l'on agit sur le moteur de commande desdites vis de serrage da manière à annuler l'écart conetaté entre ladite valeur de consigne et ladite valeur mesurée de la posi- @on desdites vis de serrage.

4. Procédé de contrôle automatique d'une opération de laminage à froid, selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'applique à une opération de laminage d'écrouissage ou skin-paos.

5. Procédé de contrôle automatique d'une opération de laminage d'écrouissage, selon la revendication 4, caractérisé en cc que la liaison entre la vitesse de laminage N et le taux de réduction X est matérialisée par la relation EMI8.1 X=[(Kl.S+K2)' log hl + K3. S + K4 j , log N + Kc. S+Kbhl + K7 dans laquelle Les différentes grandeurs ont la signification qui a été définie dans la description qui précède.