FR2504414A1 - Procede et appareillage pour preregler automatiquement un laminoir afin de compenser les variations de largeur de la bande laminee - Google Patents

Abstract

A.PROCEDE ET APPAREILLAGE DE PREREGLAGE AUTOMATIQUE D'UN LAMINOIR POUR COMPENSER LES VARIATIONS DE LARGEUR DE BANDE. B.APPAREILLAGE CARACTERISE EN CE QU'IL COMPORTE DES MOYENS POUR RESSERRER L'INTERVALLE ENTRE CYLINDRES JUSQU'A CE QU'UN EFFORT SOUHAITE RF SOIT DEVELOPPE ENTRE LES CYLINDRES; DES PREMIERS MOYENS POUR DERIVER L'EXTENSION EFFECTIVE RFM DU LAMINOIR VIDE; DES SECONDS MOYENS POUR DERIVER L'EXTENSION EFFECTIVE RFM DU LAMINOIR LORSQU'IL EST CHARGE SUR LA CAGE CONSIDEREE POUR L'EFFORT SOUHAITE ENTRE LES CYLINDRES; DES TROISIEMES MOYENS POUR DETERMINER UNE OUVERTURE SOUHAITEE H ENTRE CYLINDRES A PARTIR DE LA VALEUR D'EPAISSEUR SOUHAITEE DE LA BANDE DT MOINS (RFM-RFM), DES MOYENS POUR OUVRIR L'INTERVALLE ENTRE CYLINDRES A UNE VALEUR SUFFISANTE POUR ATTEINDRE L'OUVERTURE SOUHAITEE. C.L'INVENTION S'APPLIQUE AUX LAMINOIRS EXISTANTS.

Description

l 2504414 L'invention est relative à une commande automatique du calibrage

de laminoirs en général et plus particulièrement à un système pour calibrer l'effort appliqué entre les cylindres

de la cage d'un laminoir.

La commande automatique de calibrage de la réduction d'épaisseur à travers une ou plusieurs cages d'un laminoir repose sur une relation débit-masse entre la vitesse et l'épaisseur à travers toutes les cages Le rendement effectif d'une cage de laminoir en relation avec la vitesse et l'effort entre les cylindres dépend du réglage initial de la cage depuis un état vide et non chargé jusqu'à un état bien déterminé de précharge pour assurer un programme précis de l'effort entre les cylindres et de

l'extension du laminoir tout au long du processus de transformation.

Le programme peut être calculé par un calculateur Si toutefois on n'utilise pas un calculateur, le réglage du laminoir peut être fait par l'opérateur chargé du laminoir Dans un tel cas, un

réglage précis et aisément réalisé d'un laminoir grâce à l'inter-

vention d'un opérateur peut être très bénéfique sur des laminoirs sans calculateur comportant un système sophistiqué de commande hydraulique automatique de calibrage, en assurant avantageusement un rendement additionnel "sur-calibre" De plus, un système de réglage perfectionné d'un laminoir pourrait ajouter aux nombreux laminoirs à chaude bande existant pour de nombreuses années, la possibilité de réaliser des produits ayant une qualité comparable à ceux qui sont maintenant obtenus avec certains laminoirs plus modernes Les producteurs existants pourraient ainsi être en mesure d'étendre la durée d'utilisation de leurs équipements de fabrication sans avoir à investir dans des installations de

laminoirs plus modernes.

Pour des laminoirs qui comportent des dispositifs robustes agissant sur l'intervalle entre les cylindres, tels que des vérins hydrauliques, il est possible et pratique de calibrer les intervalles entre les cylindres de la cage chaque fois qu'une modification de programme doit être faite Un procédé de calibrage consiste à: 1) prévoir l'effort entre les cylindres de la cage

pour le nouveau programme, -

2) resserrer l'intervalle entre les cylindres vers le bas pour obtenir l'effort prévu entre les cylindres sans qu'il y ait de bande dans le laminoir,

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3) ouvrir l'intervalle entre les cylindres depuis cette position de précharge jusqu'à la valeur exacte de l'épaisseur

souhaitée de la bande délivrée à partir de la cage considérée.

Le processus de réglage ci-dessus donnera une bande calibrée en admettant que l'effort prévu entre les cylindres est correct et en admettant également que le module du laminoir avec une bande dans ce laminoir est le même que le module du laminoir

sans bande passant à travers les cages du laminoir.

Dans une position donnée des cylindres de travail relative à un matériau en bande passé à travers la cage, on a un effort RF entre les rouleaux de la cage, une position S donnée par le vissage vers le bas de la cage ou par des vérins hydrauliques et qui établit une ouverture H de l'intervalle entre les cylindres pour le matériau traité, ces paramètres étant reliés par la formule:

H = RF/M + S

o M est le module d'élasticité connu de la cage du laminoir.

Lorsqu'une modification intervient dans l'ouverture de l'intervalle entre les cylindres, la relation différentielle est la suivante: a H =L RF/M + AS Bien que le calibre de la pièce d'oeuvre délivrée soit déterminé par le point d'équilibre ot l'effort introduit entre les cylindres par la cage du laminoir est égal à l'effort

nécessaire pour déformer le produit, de nombreux facteurs inter-

venant comme paramètres de modification chez les usagers peuvent

rendre l'équation de base non valable.

Par exemple, il peut y avoir lieu de prendre en compte la plasticité du matériau en bande Ce facteur a été pris en considération dans le procédé et l'appareillage de commande de calibrage d'un laminoir du brevet des ETATS-UNIS D'AMERIQUE no 3 709 008 de A W SMITH Un autre facteur est la courbure des cylindres travaillant La forme et l'épaisseur de la bande constituant la pièce d'oeuvre délivrée par un laminoir sont déterminées, selon le brevet américain N O 3 404 550 de R G PLAISTED, par un-contrôle de début des cylindres de travail et toute erreur de forme sur la bande constituant la pièce d'oeuvre est corrigée

pour obtenir à la sortie l'épaisseur souhaitée.

Au lieu d'utiliser, comme dans le brevet PLAISTED, des transducteurs d'effort de flexion pour engendrer un signal de commande agissant sur un dispositif de commande de l'effort de flexion en même temps qu'une compensation de flexion agissant sur les positions des cylindres, la présente invention propose d'effectuer la correction à l'état de précharge de la cage d'une manière telle que l'on tienne compte de la largeur de la bande

qui est un facteur déterminant en provoquant une flexion parti-

culièrement prononcée des cylindres de travail lorsque la largeur de la bande est réduite A cet égard, il y a lieu de réaliser que l'application de l'effort entre les cylindres n'est pas distribuée sur la totalité de la largeur du cylindre de travail supérieur, attendu que le cylindre arrière supérieur maintenu à ses deux extrémités par son support a tendance à défléchir les cylindres à leurs extrémités Il en résulte que le module M 2 du laminoir est différent du module M du laminoir lorsque la cage

est vide.

A cet égard, il faut se rendre compte que l'application de l'effort entre les cylindres par un vissage vers le bas ou un vérin hydraulique n'est pas distribuée sur toute la longueur du rouleau de travail supérieur lorsque la bande de matériau est étroite, c'est-à-dire interposée dans l'intervalle uniquement vers le centre des cylindres, tandis que le support ou les efforts de réaction appliqués sur les arcs du cylindre inférieur vers les extrémités tendent à dévier le cylindre inférieur à partir de

ces extrémités, provoquant ainsi la flexion de ce cylindre.

Il a été montré, par exemple dans le brevet américain n O 3 709 008 de A W SMITH, précédemment mentionné, que le module de la cage du laminoir est une constante utilisée par le système de commande de calibrage automatique dans l'estimation de l'effort entre les cylindres et du calibre, et que cette constante est

l'inverse de la pente de la courbe caractéristique du laminoir.

On sait que le module du laminoir est influencé par la largeur de la bande du matériau en cours de laminage En conséquence, lorsqu'on règle une cage sur un laminoir vide, une variation du

module peut être attendue en fonction de la largeur de la bande.

En conséquence, pour un effort total donné déterminé entre les cylindres, une modification dans la largeur de la bande se traduira par une modification dans le fléchissement des cylindres,

même si le fléchissement du bâti du laminoir restait constant.

Le fléchissement total du laminoir est la somme de tous les fléchissements éprouvés par les multiples parties de la cage du laminoir.

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La discordance totale peut être très importante On sait par expérience, ainsi que par des calculs, que des variations dans la largeur de bande du maximum au mifnimum peuvent influencer le module total de plus de 15 à 25 % selon la largeur du laminoir et les diamètres des cylindres. Le but de la présente invention est de créer une commande automatique de calibrage d'un laminoir dans laquelle le laminoir peut être réglé de façon que la variation du module en tant quefonction de largeur de la bande est automatiquement

calculée et compensée.

La présente invention a également pour but de créer une correction automatique à zéro de l'erreur due aux variations

de largeur de la bande dans le réglage initial d'un laminoir.

La présente invention prévoit en outre un réglage facile et amélioré d'une cage de laminoir pour un rendement

meilleur et plus précis sous commande automatique de calibrage.

La présente invention améliore en outre le fonctionne-

ment d'un système de commande électrohydraulique de l'effort entre les cylindres d'un laminoir en prévoyant un système de

réglage meilleur et plus précis.

A cet effet, l'invention concerne un procédé de préréglage des cages d'un laminoir afin de compenser les variations de largeur d'une bande laminée, procédé caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes on resserre l'intervalle entre les cylindres d'une cage de laminoir jusqu'à ce qu'un effort souhaité RF soit développé entre les cylindres, on détermine en premier lieu l'extension effective RF/M 1 du laminoir vide pour cet effort souhaité entre les cylindres sur la cage considérée, on détermine pour cet effort souhaité entre les cylindres l'extension effective RF/M 2 du module du laminoir sur la cage considérée lorsqu'elle est chargée avec une bande de matériau d'une largeur donnée, on calcule une quantité LS = (RF/M, RF/M 2)? on détermine une ouverture souhaitée H 1 de l'intervalle entre les cylindres égale à la valeur d'une épaisseur souhaitée de la bande AT moins < 51 SO), on ouvre l'intervalle entre les cylindres de la cage considérée jusqu'à une valeur suffisante pour atteindre cette ouverture souhaitée de l'intervalle entre les cylindres, 50 étant la séparation entre les cylindres lorsque le laminoir est r Lde, si étant la séparation entre les cylindres lorsque le matériau en bande se trouve dans le laminoir, M 1 et M 2 étant respectivement les valeurs du module du laminoir lorsque le laminoir est vide

et lorsque le laminoir est chargé.

L'invention concerne également un appareillage pour prérégler intérieurement les cages d'un laminoir du type comprenant des cylindres arrière supérieurs, appareillage caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens pour resserrer l'intervalle entre les cylindres d'une cage de laminoir jusqu'à ce qu'un effort souhaité RF soit développé entre les cylindres, des premiers moyens pour dériver l'extension effective RF/M 1 du laminoir vide, en relation avec un module Mi du laminoir vide pour cet effort souhaité entre les cylindres, des seconds moyens pour dériver l'extension effective RF/M 2 du laminoir lorsqu'il est chargé avec un matériau en bande, en relation avec le module M 2 du laminoir chargé, sur la cage considérée pour l'effort souhaité entre les cylindres, des moyens étant prévus pour calculer la quantité (RF/M 1 RF/M 2), des troisièmes moyens pour déterminer une ouverture souhaitée Hi de l'intervalle entre les cylindres à partir de la valeur d'une épaisseur souhaitée de la bande T moins (RF/M 1 RF/M 2), des moyens pour ouvrir l'intervalle entre les cylindres de la cage considérée jusqu'à une valeur suffisante pour atteindre l'ouverture souhaitée de l'intervalle entre les cylindres

ainsi déterminée.

L'invention va être exposée plus en détail en se référant à des exemples de réalisation représentés sur les dessins ci-joints, dans lesquels la figure 1 représente une courbe caractéristique typique d'une cage d'un laminoir telle que celle utilisée dans un système de commande automatique de l'épaisseur de la bande, la figure 2 montre à l'aide de courbes les modules pour une largeur donnée de bande lorsqu'il n'est pas tenu compte de cette largeur de bande et indique l'erreur de calibrage qui apparait dans ce cas, les figures 3 A et 3 B représentent sous forme de diagrammes par blocsun système de commande électrohydraulique de

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calibrage de l'art antérieur qui peut être modifié en mettant en oeuvre la présente invention, la figure 4 montre sous une forme simplifiée comment le système de l'art antérieur des figures 3 A et 3 B peut être modifié en mettant en oeuvre la présente invention, la figure 5 représente uniquement les nouvelles fonctions qui doivent être ajoutées au système de l'art antérieur selon les figures 3 A et 3 B pour mettre en oeuvre la présente invention, les figures 6 et 7 représentent les circuits qui peuvent être utilisés pour mettre en oeuvre les fonctions selon la figure 5, la figure 8 montre comment un microprocesseur peut être utilisé pour assurer les fonctions générales représentées

sur la figure 5.

La figure l montre en trait plein une courbe de

caractéristiques du fonctionnement d'un système de commande auto-

matique de l'épaisseur de la bande dans un laminoir Cette courbe est une ligne droite établie en accord avec l'équation bien connue pour la déformation rectiligne: h = 50 + F/M, o h est le calibre ou l'épaisseur à la sortie de la bande laminée constituant la pièce d'oeuvre, 50 étant la séparation des cylindres lorsque le laminoir est vide, F étant l'effort entre les cylindres

et M étant la constante d'élasticité du laminoir.

L'origine O représente la surface théorique du laminoir, c'est-à-dire lorsque les cylindres sont au contact pour un effort nul entre les cylindres La précharge du système de commande de l'effort entre les cylindres (avec un mécanisme à vis ou un système

électrohydraulique) correspond à un effort F entre les cylindres-

lorsque la cage de laminoir est vide, c'est-à-dire un réglage

pour lequel la séparation des cylindres est F/M, plutôt que nulle.

Dans ce cas, l'opération est supposé déplacer les cylindres contre la surface de la quantité F/M 1 pour obtenir l'effort F souhaité entre les cylindres Une telle courbe est appelée une courbe de module La courbe de module variera en inclinaison lorsqu'une bande est passée dans la cage Pour le même effort F, le module variera avec la largeur de la bande La courbe en tirets représente une situation extrême, à savoir la courbe de module pour la largeur

la plus réduite de la bande De plus grandes largeurs correspon-

draient à une courbe de module se situant entre les deux incli-

naisons représentées sur la figure 1 F/M 2 est la séparation des cylindres pour le même effort F entre les cylindres dans le

cas de la courbe en tirets.

En se référant maintenant à la figure 2, le fonctionne-

ment du laminoir est représenté pour une cage par: le module pour un laminoir vide et une séparation d'intervalle entre les cylindres de RF, /Ml pour un effort entre les cylindres RF (courbe #1), le module M 2 (courbe * 2) pour la même séparation

d'intervalle entre les cylindres RF 2/M 2.

L'effort RF 1 entre les-cylindres est soit connu, soit déterminé par l'opérateur L'intervalle entre les cylindres est resserré contre la surface selon le module du laminoir vide (courbe * 1) L'opérateur provoque le déplacement des cylindres contre la surface jusqu'à ce que la valeur RF 1 soit obtenue Cela correspondrait à être au-dessous de la surface de la valeur RF 1/M 1 Toutefois, lorsqu'une bande se trouve dans la cage, il est connu que la largeur de la bande fera que le module sera M 2, en fait, comme le montre la courbe 1 * 2 Ignorant ce fait, l'opérateur va normalement ouvrir l'intervalle entre les cylindres exactement jusqu'à l'épaisseur souhaitée DT Le déplacement sera

+ DT, ce qui se traduit par une position donnée par El DT RF 1/Ml).

A cette position, le module du laminoir vide est représenté par la courbe * 4 parallèle à la courbe * 1, mais translatée de + DT, l'épaisseur souhaitée Toutefois, la courbe correcte de réglage en largeur est en fait une courbe #5 translatée de la même quantité à partir de la courbe'#2 Si la courbe-#7 en tirets représente la caractéristique dynamique du matériau en cours de laminage, elle coupe la courbe #4 à l'ordonnée RF 3 et la courbe #5 à l'ordonnée RF 4 L'erreur de calibrage est définie entre

l'abscisse DT de RF 3 sur-calibre et l'abscisse de RF 4.

L'objet de la présente invention est de compenser

automatiquement l'erreur de calibrage dû au fléchissement addi-

tionnel des cylindres pour un matériau en bande d'une largeur

moindre que la largeur totale Les principes d'une telle compen-

sation sont les suivants:

La courbe t 6 en tirets est parallèle à la courbe # 5.

On voit sur l'axe des efforts nuls entre cylindres que l'erreur relative à la courbe t 37 est due à un intervalle initial entre les cylindres OA plutôt que OB, s'il était sur la courbe #6 alors que la courbe de charge* 7 coupe la courbe #6 exactement

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à l'ordonnée RF 3 pour une valeur d'abscisse de DT, c'est-à-dire

avec une erreur de calibrage nulle.

Puisque la courbe 14 est obtenue par une translation

d'amplitude DT de la courbe t 1, A est défini par OA = DT-RF 1/M 1.

Puisque la courbe 4-5 est obtenue par une translation DT à partir de la courbe 1 * 2, la courbe -6 est en fait une courbe obtenue à

partir-de la courbe #2 par une translation DT + (RF 1/Ml RF 1/M 2).

Donc l'abscisse de B se situe à (RF 1/M 1 RF 1/M 2) de A, ce qui

représente l'erreur à compenser pour régler la cage de laminage.

Cette relation montre que les ambiguïtés entre les courbes 1 et 12 exprimées par la relation RF /Mi = RF 2/M 2 ont été résolues en termes de l'effort souhaité RF 1 entre les cylindres et des

deux modules M 1 et M 2 avec les courbes # 6 et-#5.

Les figures 3 A et 3 B montrent, sous forme de diagrammes par blocsun système électrohydraulique de l'art antérieur utilisé pour appliquer un effort commandé entre les cylindres sur le côté opérateur (OP) et le côté commande (DR) des cylindres d'une

cage de laminoir.

La figure 4 montre, sous forme d'un diagramme par blocs

comment le concept de base de l'invention peut être mis en oeuvre.

La figure 5 montre comment le circuit des figures 3 A et 3 B

peut être modifié pour permettre le réglage sur un effort prédé-

terminé entre les cylindres et pour obtenir l'épaisseur souhaitée

de la bande conformément à la présente invention.

En se référant à la figure 3 A, l'intervalle entre les cylindres est commandé par forces hydrauliques appliquées aux vérins associés au côté opérateur (OP) et au côté commande (DR) des cylindres travaillant Les efforts développés par les vérins sont détectés par des cellules de charge ou de-pression symbolisées par les blocs il et 12 sur le côté opérateur et sur le côté commande respectivement Les cellules de pression associées aux côtés(OP) et (DR) indiquées par les blocs il et 12 fournissent

des signaux représentatifs de l'effort exercé sur les cylindres.

L'effort moyen entre les cylindres représente l'effort de séparation total réparti sur toute la longueur du cylindre de travail Il est dérivé par le bloc 15 à partir des sorties de pression des cellules il et 12 Un générateur de fonction 13 '

est prévu pour prendre en compte à la sortie du bloc 15 délivrant -

l'effort moyen entre les cylindres la non linéarité des courbes

de modules dans la zone des faibles efforts entre les cylindres.

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Ainsi, le générateur de fonction 13 réagit au signal d'effort moyen émis par le bloc 15 Le 'signal de sortie émis sur le conducteur 6 est représentatif de l'effort RF entre

cylindres sur la courbe de module de la figure 1 ou de la figure 2.

L'effort effectif RF entre cylindres est en outre modifié pour prendre en compte la largeur de la bande Cela est obtenu par le générateur de fonction 14 ' Le diamètre du cylindre arrière supérieur est également pris en compte par le générateur de fonction 14 " Les potentiomètres respectifs P', P" définissent les quantités respectives de correction ainsi introduites Les signaux correctifs sur le conducteur 5 en provenance du générateur de fonction 14 ' et sur le conducteur 7 ' en provenance du générateur de fonction 14 " sont totalisés avec le signal représentatif de l'effort entre cylindres sur le conducteur 6 en provenance du générateur de fonction de fonction 13 Un ajustement du module du laminoir défini par un potentiomètre P"' est appliqué au signal

du conducteur 8 en provenance du totalisateur 4 par l'intermé-

diaire d'un multiplicateur 10.

Etant donné un effort entre cylindres initialement établi et transmis par des signaux sur les conducteurs 11 ', 12 ', ou totalisateurs respectifs 3 ', 3 ", les efforts entre cylindres sont équilibrés par l'action d'inverseurs et d'intégrateurs opérant en tant que dispositifs de zéro Les totalisateurs 3 ' et 3 " comportent chacun une boucle fermée entre le conducteur de sortie ( 33, 34) et une entrée de réaction ( 33 ', 34 ') Chaque boucle fermée comporte un inverseur et un intégrateur grâce à quoi toute variation du côté entrée sera très rapidement établie du côté sortie du totalisateur Peu de temps après que la bande entre dans le laminoir, le relais R est ouvert si bien que l'effort initial est maintenu en mémoire par l'intégrateur Pendant le laminage des variations aux sorties 33, 34 des totalisateurs 3 ', 3 ", dues à une variation de l'effort mesuré entre les cylindres, vont apparaître facilement sur les conducteurs C 33, 34) allant aux dispositifs de contrôle d'effort respectifs 17, 18 des canaux de commande des côtés OP et DR, ou bien sur les conducteurs 35,

36 vers les multiplicateurs 15, 16 de ces canaux respectifs.

Les multiplicateurs 15, 16 réagissent également au signal de sortie d'un multiplicateur 10 associé avec le totalisateur de

module 4 et le conducteur 8 qui en provient, dans le canal d'infor-

mation sur l'effort entre cylindres qui est commun aux deux côtés

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du cylindre travaillant et des caractéristiques de l'effort RF

entre cylindres sur la courbe de module.

Donnée également en relation avec les courbes de module des figures 1 ou 2, on a à la sortie du laminoir ou du calibre de sortie l'épaisseur fournie par le contrôleur à rayons X 30 Le système de commande automatique de calibrage réagit sur les conducteurs 28 et 29 au contrôleur à rayons X 30 qui détecte le calibre de sortie du matériau en bande et fournit un signal d'erreur d'épaisseur Ce signal d'erreur est totalisé pour chaque côté de la cage de laminoir avec le signal de sortie sur le conducteur 19 ou 20 en provenance des multiplicateurs associés ou 16 Il s'ensuit que toute modification de l'effort entre cylindres se manifestant sur les conducteurs 35 et 36 est

transformée en un déplacement de vérins dans le système hydrau-

lique par les blocs 21, 22 qui sont des totalisateurs de références fournissant des signaux d'erreur à la sortie 23 ou 24, signaux qui sont représentatifs d'une erreur de position dans les vérins du système hydraulique Les blocs de référence de position de vérins 21, 22 sont également commandés à partir du bloc 25 et des conducteurs 26, 27 respectivement de façon à compenser l'effet de la vitesse dans le déplacement ou positionnement des cylindres

de travail sous l'effet de l'ajustement de l'effort hydraulique.

En se référant à la figure 3 B, les signaux d'erreur en provenance des conducteurs 23 et 24 sont introduits dans des régulateurs respectifs de positionnement des vérins représentés sous forme de blocs 31 et 32 Ces régulateurs de positionnement 31, 32 sont normalement non opérationnels à leur sortie du fait des contacts de rupture d'un relais PC (non représenté) Lorsque ce relais est actionné, les sorties des blocs 31, 32 sont appliquées à un dispositif de commande de courant de vanne ( 39 sur le côté OP, 40 sur le côté DR) Ces dispositifs de commande du courant de vanne peuvent être actionnés à partir des conducteurs 37 et 38 respectivement pour réagir aux modifications de l'effort entre rouleaux en provenance des dispositifs de commande d'effort ( 17 sur le côté OP, 18 sur le côté DR) qui sont commandés par les

signaux des conducteurs 33 et 34 respectivement (figure 3 A).

Ainsi, les signaux en provenance des régulateurs de positionnement de vérins 31 et 32 sont utilisés pour modifier le fonctionnement des dispositifs de commande de courant de vanne 39, 40 en accord avec le déplacement du cylindre ainsi qu'en accord avec l'effort

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entre les cylindres Le but est de permettre une commande de l'effort ou une commande de l'épaisseur de la bande selon le choix fait par l'opérateur Le canal de commande usuel pour chaque côté du cylindre de travail comporte une servo-vanne ( 43 sur le côté OP, 44 sur le côté DR) et le vérin proprement dit ( 47 ou 48) Le fonctionnement du vérin est transformé en un déplacement effectif pour chaque côté par le bloc LVDT ( 51 ou 52) et (après démodulation et interface par les blocs respectifs 55, 56)

acheminé par le conducteur 57 ou 58 dans un amplificateur totali-

sateur ( 66 ou 67) dans chaque canal La position effective est affichée numériquement en 68 ou 69 par référence à un point zéro donné pour chaque côté par les potentiomètres respectifs P 5, P 6 qui sont reliés aux amplificateurs totalisateurs correspondants

( 66 ou 57).

Les deux canaux de positionnement des conducteurs 57 et 58 passent par le totalisateur de position associé ( 59 ou 60) et par les conducteurs respectifs 61, 62 pour se terminer dans le régulateur de positionnement de vérins 31 ou 32, formant ainsi une boucle fermée dans chaque canal Les totalisateurs de position 59, 60 sont en parallèles sur un potentiomètre d'ajustage de l'intervalle entre cylindres P 3 qui assure un équilibrage zéro pour les deux canaux Un potentiomètre d'ajustement de niveau P 4 assure également un signal d'équilibrage entre les deux boucles fermées par le conducteur 64 vers le totalisateur de position 59 et, par l'intermédiaire du conducteur 63, un inverseur

et le conducteur 63 vers le totalisateur de position 60.

La figure 4 représente la réalisation préférée de l'invention, c'est-àdire un moyen de mettre en oeuvre un réglage initial précis et facile d'une cage de laminoir avec

l'intervention d'un opérateur.

Les efforts F 1 et F 2 entre cylindres sont transformés en signaux par les blocs 1 et 2 qui sont reliés par les conducteurs , 101 au bloc 13 fournissant l'effort moyen Par le conducteur

102, l'effort moyen F 1/2 + F 2/2 est affiché numériquement en 114.

Comme cela a été expliqué en se référant à la figure 3 A et comme cela est schématiquement indiqué sur la figure 4 par les blocs 4 et 10 pour des raisons de simplification, le signal d'effort entre cylindres du conducteur 6, le signal de fonction du diamètre du cylindre arrière supérieur du conducteur 7, ainsi que le signal de fonction de largeur de bande du conducteur 5, sont combinés il

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dans le totalisateur de fonction de module 4, tandis que le multiplicateur 10 combine le signal de sortie du conducteur 8 avec le signal d'effort RF 2 entre cylindres du conducteur 102 pour fournir un signal sur le conducteur 109, qui est représentatif de l'extension de laminoir RF/M 2 en accord avec la ligne en tirets de la figure 1 ou la courbe 2 de la figure 2 Le signal d'effort entre les cylindres du conducteur 102 est également appliqué par l'intermédiaire du conducteur 104 à un totalisateur de fonction de module 106 qui correspond au laminoir vide, c'est-à-dire lorsqu'aucune bande ne passe à travers La correction de diamètre du cylindre arrière supérieur, comme sur le conducteur vers le totalisateur de fonction de module 4, est appliquée par le conducteur 105 au totalisateur de module du laminoir vide 106 La sortie sur le conducteur 107 est en accord avec la ligne en trait plein de la figure 1 ou bien avec la courbe 1 de la figure 2, cette sortie, lorsqu'elle est combinée dans un multipli-

cateur 108 avec l'effort RF entre cylindres de la figure 1 ou RF 1 de la figure 2, fournit à la sortie 110 l'intervalle des cylindres du laminoir vide (RF/M 1) Les conducteurs 109 et 110 aboutissent à un soustracteur 111 pour fournir AES = (RF M 1 RF/M 2),Cette quantité A S, qui sera toujours négative, est appliquée par le conducteur 112 à un totalisateur 119 o elle se combine avec l'épaisseur souhaitée (DT) dérivée du conducteur 118 en même temps réglée par l'opérateur sur une roue moletée numérique 113 La

valeur numérique de DT est convertie par un convertisseur numérique-

analogique 117 en un signal analogique sortant sur le conducteur 118 Ainsi, si AS = (RF/M 1 RF/M 2) et DT est sur le conducteur 118, le totalisateur 119 fournit DT AS = 6 RGP,-c'est-à-dire la modification souhaitée dans le positionnement de l'intervalle entre les cylindres La position de l'intervalle entre les cylindres RGP,telle qu'elle est,est donnée par un détecteur de

position d'intervalle entre les cylindres 121 et affichée numéri-

quement en 115 par un voltmètre numérique Le signal RGP sur le conducteur 122 est ajouté à la modification désirée dans le signal de positionnement de l'intervalle entre cylindres âRGP sur le

conducteur 120 afin de fournir, par l'intermédiaire, par l'inter-

médiaire d'un totalisateur représenté par le bloc 123, un nouveau signal de position souhaitée sorti sur le conducteur 124 et qui peut être emmagasiné dans une mémoire 125, puis affiché en 116 en étant dérivé sur le conducteur 126 en provenance de la mémoire 125.

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Il résulte que l'opérateur peut facilement régler

sur la roue moletée en 113 l'épaisseur souhaitée de la bande.

Connaissant en 115 la position effective de l'intervalle entre les cylindres, il observe en 116 la position souhaitée de l'intervalle entre les cylindres qu'il peut régler de façon que l'effort entre les cylindres devienne RF 3 plutôt que RF 4 (figure 2) puisque le système hydraulique a été réglé par 68-et 69 (figure 3 B) au niveau désiré de positionnement de l'intervalle

entre cylindres.

Pour résumer le fonctionnement du système des figures 3 A, 3 B et 4, on peut dire ce qui suit: Pour régler le laminoir de façon appropriée, l'ouverture de l'intervalle entre cylindres réglée en accord avec l'effort prédi pourra être corrigée de façon à prendre en compte la différence dans l'extension du laminoir pour les deux différents modules et pour l'effort utilisé pour le préréglage Cela est fait en 4 et 106 (figure 4) Comme on le voit sur la courbe 2 de la figure 2, la correction correspond à une quantité représentée par RF/M 1 RF/M 2 o RF est l'effort préréglé, M 1 le module du laminoir

vide et M 2 le module correct pour la largeur de la bande.

Le système de base des figures 3 A, 3 B est modifié pour permettre un reréglage pour un effort prédéterminé et l'obtention de l'épaisseur souhaitée de la bande par l'intermédiaire des deux totalisateurs de modules 4 et 106 Le premier est une unité classique avec une entrée pour le diamètre du cylindre arrière supérieur et pour l'effort entre les cylindres de la cage, ainsi qu'une entrée pour la largeur de bande L'autre unité est utilisée uniquement pour le module du laminoir vide En conséquence, l'entrée de largeur de bande est prise en compte à partir de

la première unité.

Lorsque l'opérateur règle la cage pour un nouveau programme, il resserre l'intervalle entre les cylindres jusqu'à ce que l'effort souhaité soit indiqué sur l'indicateur d'effort entre les cylindres, c'est-à-dire en 114 (figure 4) Lorsque cette condition est réalisée, il y a une sortie, en provenance du

totalisateur de module de laminoir vide 106 et de son multipli-

cateur d'effort 108,qui est équivalente à l'extension effective du laminoir RF/M 1 à ce moment là Il y a également une sortie, en provenance du totalisateur de modules de laminoir classique 4, qui est équivalente à l'extension de laminoir RF/M 2 existant lorsque le même effort entre cylindres est appliqué à la cage, tandis que celle-ci lamine une bande de la largeur réglée sur l'ajustement de bande (P' sur la figure 3 A) La différence sur le conducteur 112, due au soustracteur analogique 111, fournit la quantité RF/M 1 RF/M 2 C'est l'erreur qui se présentera si le laminoir est réglé comme décrit précédemment, l'effet de largeur de bande étant ignoré Cette quantité sera toujours un nombre

négatif ( AS) parce que, pour le même effort total, le fléchisse-

ment total du laminoir sera plus grand loisqu'une bande se trouve dans le laminoir que lorsque le laminoir est vide En conséquence, l'épaisseur souhaitée (DT) est entrée sur le

conducteur 118 sous la forme d'une entrée positive (+DT).

L'épaisseur souhaitée de la bande DT sera réglée sur la roue moletée 113 comme le montre la figure 4 L'épaisseur

convertie en une quantité analogique par le convertisseur numé-

rique-analogique est un signal ayant toujours une valeur positive.

La quantité effective dont l'intervalle entre les cylindres peut être ouvert est la valeur positive de l'épaisseur souhaitée de la bande moins la valeur absolue de RF 1/M 1 RF 1/M 2, dans laquelle le signal négatif indique que RF 1/M 2 est toujours négatif En conséquence, la nouvelle valeur est obtenue en totalisant les valeurs positive et négative dans l'amplificateur 119 pour obtenir (Hi -Àa S) Cette quantité est la modification désirée dans l'intervalle entre les cylindres pour régler correctement cet intervalle entre les cylindres après que l'effort prévu ait été réglé Cette quantité représentée par fâRGP et par (DT RF 1/M 1 RF 1/M 2) sur la courbe #* 2 de la figure 2 En conséquence, puisque l'opérateur a lui-même fait en sorte que l'effort adéquat soit réglé sur le laminoir, il peut lire le voltmètre numérique 116 affichant la nouvelle position désirée de l'intervalle entre les cylindres nécessaire pour fournir

l'épaisseur de bande réglée sur le commutateur à roue moletée 113.

Cette valeur sera retenue dans la mémoire 125 si bien qu'elle

restera à l'affichage après que l'intervalle ait été modifié.

Lorsque l'opérateur connaît la nouvelle position souhaitée, il ouvre manuellement l'intervalle jusqu'à ce que la position effective affichée en 115 coïncide avec la position souhaitée affichée en 116 Lorsque ceci est fait, l'intervalle entre les cylindres de la cage est correctement préréglé pour la condition d'effort entre les rouleaux correspondant à la largeur de bande et pour l'épaisseur de bande souhaitée par l'opérateur. A la différence de la figure 4 qui représente par un diagramme par blocsle schéma d'ensemble de calibrage de l'intervalle entre les cylindres de la cage d'un système de commande automatique de calibrage d'un laminoir, la figure 5 représente, également sous forme de diagramme par blocs uniquement les facteurs particuliers qu'il est nécessaire d'ajouter à un système existant de commande automatique de calibrage de l'art antérieur pour mettre complètement en oeuvre la présente invention En conséquence la figure 5 montre le totalisateur de modules du laminoir vide ajouté 106 et le multiplicateur associé 108 qui combine le signal de sortie sur le conducteur 107 en provenance du totalisateu 106 et la fonction d'effort entre les rouleaux en provenance du conducteur 102 affichée par le voltmètre numérique 114 La sortie du multiplicateur 108 sur le conducteur 110 est combinée avec la sortie du multiplicateur 10 (figure 4) sur le conducteur 109 pour dériver ú S = (RF/M 1 RF/M 2) en soustrayant le signal du conducteur 109 du signal du conducteur 110 afin de fournir t S. Une roue moletée 113 est ajoutée qui, couplée au convertisseur numérique-analogique 117, fournit sur le conducteur 118 la quantité DT, c'est-à-dire l'épaisseur souhaitée Le bloc 119 est un autre soustracteur qui, a partir des signaux des conducteurs 112 et 118,

engendre la quantité DT AS du conducteur 120.

La nouvelle partie souhaitée est obtenue par l'inter-

médiaire du bloc 123 en se référant à la position effective dérivéE sur le conducteur 122 (à partir du transducteur de position de l'intervalle entre rouleaux de la figure 4) et telle qu'elle est affichée par le voltmètre numérique 115 Une mémoire 125 emmagasin E à l'instant voulu, la position donnée par le bloc 123 et l'affichage à la sortie du conducteur 126 sur le voltmètre

numérique 116 indique la position souhaitée.

En se référant à la figure 6, l'ensemble de circuits 4 et 106, représentés par des blocs de la figure 4, est indiqué pour corriger les amplificateurs opérationnels OA 1, OA 2, réagissant tous deux au générateur de fonction d'effort entre les cylindres 13 et au générateur de fonction du cylindre arrière supérieur 14 " (figure 3 A) aux points respectifs de totalisation S Pl pour O Al et SP 2 pour OA 2 Le paramètre de largeur de laminage est ajusté par le potentiomètre Pw une fois pour la largeur totale du laminoir et cette valeur ajustée en provenance du conducteur 51 est totalisée en S Pl de OA 1 avec les signaux des conducteurs 104 et 105 en provenance des générateurs respectifs de fonction 13 et 14 " Cela est valable pour le totalisateur de modules de laminoir vide 106 Le totalisateur de modules de laminoir chargé 4 réagit sur le conducteur 5 au point de totalisation SP 2 à la sortie d'un générateur de fonction de largeur de bande ajustée par le potentiomètre P' en accord avec la largeur effective d'une

bande passant à travers le laminoir.

En se référant à la figure 7, les circuits 119, 121 et 123 de la figure 4 comportent les amplificateurs opérationnels OA 4, OA 3, et OA 5 respectivement, ayant des points de totalisation correspondants SP 4, SP 3, SP 5 Les amplificateurs totalisateurs 66 et 67 (figure 3 B) fournissent des signaux qui sont totalisés pour entrer au point SP 3 de OA 3 dans le bloc 121 Cependant, le signal négatif du conducteur 112 et le signal positif du conducteur 118 sont totalisés au point d'entrée SP 4 de OA 5 dans le bloc 119 De la même manière, le point de totalisation SP 5 de OA 5 totalise les signaux des conducteurs de sortie 120 en provenance du bloc 119 et 122 en provenance du bloc 121,,à l'entrée de OA 5 dans le bloc 123 Le résultat d'ensemble est un signal sur le conducteur 124 qui aboutit à une position souhaitée zéro s'écartant de la position effective affichée par le voltmètre

numérique 115 à la sortie du bloc 121.

En se référant à la figure 8, les fonctions ajoutées spécifiées dans la figure 5 et représentées par les blocs 111,

119, 123 et 125 sont indiquées à l'intérieur de lignes en traits-

points en MIC pour un dispositif de diagramme à l'intérieur d'un microprocesseur en vue de répondre aux données numériques en provenance des conducteurs 109, 110, 118 et 122 et en vue de fournir sur le conducteur de sortie 126 une représentation numérique de la position souhaitée calculée atteinte en accord

avec le réglage de la roue moletée 113.

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Claims (7)

R E V E N D I C A T I O N S

1 ) Procédé de préréglage des cages d'un laminoir afin de compenser les variations de largeur d'une bande laminée, procédé caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes on resserre l'intervalle entre les cylindres d'une cage de laminoir jusqu'à ce qu'un effort souhaité RF soit développé entre les cylindres, on détermine en premier lieu l'extension effective RF/M 1 du laminoir vide pour cet effort souhaité entre les cylindres sur la cage considérée, on détermine pour cet effort souhaité entre les cylindres l'extension effective RF/M 2 du module du laminoir sur la cage considérée lorsqu'elle est chargée avec une bande de matériau d'une largeur donnée, on calcule une quantité ú S = (RF/M 1 RF/M 2), on détermine une ouverture souhaitée H 1 de l'intervalle entre les cylindres égale à la valeur d'une épaisseur souhaitée de la bande ET moins ( 51 SO), on ouvre l'intervalle entre les cylindres de la cage considérée jusqu'à une valeur suffisante pour atteindre cette ouverture souhaitée de l'intervalle entre les cylindres, S O étant la séparation entre les cylindres lorsque le laminoir est vide, 51 étant la séparation entre les cylindres lorsque le matériau en bande se trouve dans le laminoir, M 1 et M 2 étant respectivement les valeurs du module du laminoir lorsque le laminoir est vide

et lorsque le laminoir est chargé.

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de détermination de l'extension effective du module du laminoir chargé est effectuée en relation avec la

largeur de la bande.

) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de détermination de l'extension effective du module du laminoir chargé est en outre effectuée en relation avec

le diamètre du cylindre supérieur arrière sur la cage considérée.

40) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un affichage de l'ouverture effective de l'intervalle entre les cylindres et un affichage de l'ouverture souhaitée de l'intervalle entre les cylindres telle qu'elle est déterminée par la troisième étape de détermination, cette étape d'ouverture étant accomplie en faisant coïncider l'affichage de l'ouverture effective de l'intervalle entre les cylindres avec l'affichage de l'ouverture souhaitée de l'intervalle entre les cylindres. ) Appareillage pour prérégler intérieurement les cages d'un laminoir du type comprenant des cylindres arrière supérieurs, appareillage caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour resserrer l'intervalle entre les cylindres d'une cage de laminoir jusqu'à ce qu'un- effort souhaité RF soit développé entre les cylindres, des premiers moyens pour dériver l'extension effective RF/M 1 du laminoir vide, en relation avec un module M 1 du laminoir vide pour cet effort souhaité entre les cylindres, des seconds moyens pour dériver l'extension effective RF/M 2 du laminoir lorsqu'il est chargé avec un matériau en bande, en relation avec le module M 2 du laminoir chargé, sur la cage considérée pour l'effort souhaité entre les cylindres, des moyens étant prévus pour calculer la quantité (RF/M 1 RF/M 2), des troisièmes moyens pour déterminer une ouverture souhaitée H 1 de l'intervalle entre les cylindres à partir de la valeur d'une épaisseur souhaitée de la bande AT moins (RF/M 1 RF/M 2), des moyens pour ouvrir l'intervalle entre les cylindres de la cage considérée jusqu'à une valeur suffisante pour atteindre l'ouverture souhaitée de l'intervalle entre les cylindres

ainsi déterminée.

60) Appareillage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les seconds moyens opèrent en relation avec la largeur

de la bande.

) Appareillage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les seconds moyens opèrent en outre en relation avec

le diamètre du cylindre arrière supérieur de la cage considérée.

8 ) Appareillage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu un premier voltmètre numérique pour afficher l'ouverture effective de l'intervalle entre les cylindres sur la cage considérée, un second voltmètre numérique étant prévu pour réagir aux troisièmes moyens afin d'afficher l'ouverture souhaitée de l'intervalle entre les cylindres, les moyens d'ouverture de l'intervalle entre les cylindres étant mis en oeuvre en faisant colncider l'affichage de l'ouverture effective de l'intervalle

avec l'affichage de l'ouverture souhaitée de l'intervalle.

90) Appareillage selon la revendication 8, caractérisé 19 2 c 04414 en ce que les troisièmes moyens réagissent à des moyens

permettant d'établir manuellement un signal de référence représen-

tatif de l'épaisseur souhaitée.

> Appareillage selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens d'établissement du signal de référence comportent des moyens numériques à roue moletée, et un convertisseu numérique-analogique réagissant à ces moyens numériques à roue moletée pour engendrer sous forme analogique le signal de référence 11 ) Appareillage selon la revendication 9, caractérisé

en ce que les troisièmes moyens comportent un amplificateur opéra-

tionnel réagissant aux seconds moyens et au signal de référence.

12 ) Appareillage selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'effort entre les rouleaux de la cage considérée est

appliqué par un système hydraulique.

13 ) Appareillage selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de positionnement de l'intervalle entre les cylindres sont prévus pour indiquer l'ouverture effective de l'intervalle entre les cylindres, les troisièmes moyens et le

premier voltmètre numérique réagissant à ces moyens de positionne-

ment de l'intervalle entre les cylindres.

14 ) Appareillage selon la revendication 12, caractérisé en ce que le système hydraulique comprend des vérins associés aux cylindres de la cage considérée pour appliquer un effort entre les rouleaux de cette cage, des moyens de positionnement des vérins étant reliés à ces vérins pour indiquer l'ouverture effective de l'intervalle entre les cylindres sur la cage considérée, tandis que les troisièmes moyens et le premier voltmètre numérique

réagissent tous deux à ces moyens de positionnement des vérins.

) Appareillage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un microprocesseur réagissant aux signaux numériques en provenance des premiers et des seconds moyens et respectivement représentatifs de RF/M 1 et RF/M 2 pour engendrer un premier signal numérique représentatif de t S = (RF/M 1 RF/M 2),

ce microprocesseur réagissant en outre à un second signal numé-

rique représentatif d'une épaisseur souhaitée H 1 de la bande, ce microprocesseur réagissant également à un troisième signal numérique représentatif d'une ouverture effective de l'intervalle entre les cylindres, ce microprocesseur combinant le premier et le second signal pour fournir (H 1 àS) et combinant (H 1 âS) avec le troisième signal pour engendrer une représentation numérique de l'ouverture souhaitée de l'intervalle entre les cylindres. ) Appareillage selon la revendication 15 avec une

roue moletée pour régler le second signal numérique dans le micro-

processeur et pour afficher l'épaisseur souhaitée de la bande. ) Appareillage selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte un premier indicateur numérique pour afficher l'ouverture effective de l'intervalle entre les cylindres en

réponse au second signal numérique.

180) Appareillage selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte un second indicateur numérique pour afficher l'ouverture souhaitée de l'intervalle entre les cylindres en

réponse au microprocesseur.

19 ) Appareillage selon la revendication 18, caractérisé en ce que le microprocesseur emmagasine de façon récurrente la représentation numérique de l'ouverture souhaitée de l'intervalle

entre les cylindres.