PL178754B1

PL178754B1 - Sposób sterowania dwu-rolkowym odlewaniem ciągłym

Info

Publication number: PL178754B1
Application number: PL95312081A
Authority: PL
Inventors: Gilles Fellus; François Mazodier; Yann Breviere; Yves Leclercq; Luc Vendeville; Olivier Salvado
Original assignee: Thyssen Stahl Aktiengeselschaf; Usinor
Priority date: 1994-12-29
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 2000-06-30
Also published as: JP3702351B2; EP0719607B1; CA2165619A1; BR9506132A; DK0719607T3; EP0719607A1; ZA9511031B; CZ292139B6; KR960021275A; UA27990C2; TR199501728A1; FI956260L; PL312081A1; SK164395A3; RO117003B1; AU686912B2; CN1069239C; AU4074095A; US5706882A; ATE177353T1

Abstract

1. Sposób sterowania dwu-rolkowym odlewaniem ciaglym, w którym podczas odlewania mierzy sie sile odsuniecia rolki oraz zmienia sie polozenie lozyskowan co najmniej jednej z rolek i zmienia sie odleglosc srodków rolek, znamienny tym, ze ze wzgledu na utrzymywanie takiej sily na stalym poziomie okresla sie zakres ( ?RSF) wartosci sily zawierajacy zadana sile nominalna (RSF0 ) i polozenie lozysk zmienia sie bardziej gwaltownie, gdy wartosc zmierzonej sily lezy poza wspo- mnianym zakresem, niz gdy lezy wewnatrz tego zakresu. P L 1787 5 4 B 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób sterowania dwurolkowym odlewaniem ciągłym stosowany zwłaszcza do odlewania cienkich wyrobów metalowych, zwłaszcza wyrobów stalowych.

178 754

Znany jest sposób, w którym wyrób wytwarzany przykładowo jako cienka taśma stalowa o grubości kilku milimetrów uzyskuje się poprzez wylewanie roztopionego metalu w przestrzeń odlewania utworzonąpomiędzy dwiema rolkami o równoległych osiach, rolki te chłodzi się i napędza się w kierunkach przeciwnych. Przy zetknięciu się z zimnymi ściankami rolek metal krzepnie i zestalony naskórek uchwycony w wyniku obrotu rolek łączy się w regionie szyjki między rolkami, w celu utworzenia taśmy, która jest wciągana ku dołowi.

Zastosowanie sposobu dwu-rolkowego odlewania jest obarczone różnymi ograniczeniami w zakresie zarówno odlewanego wyrobu, jak i ustawienia urządzenia odlewającego.

Odlewana wstęga powinna mieć przekrój poprzeczny odpowiadający wymaganiom odnośnie kształtu i wymiarów.

Oznacza to, że odstęp na szyjce pomiędzy rolkami, tzn. odległość między dwiema rolkami powinna być zasadniczo równa żądanej grubości taśmy. Ponieważ uzyskana taśmajest poddawana następnie operacji walcowania, dokładność wymiaru grubości jest mniej istotna niż jej jednorodność na całej długości taśmy. Odchyłka kilku dziesiętnych milimetra na grubości w stosunku do grubości żądanej nie jest szkodliwa dla uzyskania po walcowaniu wyrobu o dobrej jakości, natomiast nagłe zmiany grubości w kierunku długości odlewanej taśmy mogą mieć wpływ na wyrób gotowy, pomimo wspomnianego walcowania.

Z punktu widzenia zastosowania tego sposobu odlewania głównym ograniczeniem jest uzyskanie ciągłej taśmy, a zatem konieczne jest wyciąganie taśmy, która powinna być wystarczająco skrzepnięta podczas wyciągania. Nadmierne skrzepnięcie metalu przed szyjką, niekoniecznie musi być szkodliwe w przypadku odlewania metali stosunkowo ciągliwych, np. aluminium, lecz jest nie do przyjęcia dla metali bardziej twardych, jak np. stal, ponieważ taka nadmierna krzepliwość prowadzi do tworzenia się klina metalu ponad szyjką, zapobiegającego wyciąganiu, lub też powoduje uszkodzenie rolek podczas przechodzenia między nimi nadmiernie skrzepniętego metalu.

I przeciwnie, niedostateczne skrzepnięcie prowadzi do pękania i zerwania taśmy poniżej szyjki.

W celu uniknięcia obu tych niedogodności w znanym sposobie zmienia się odległość pomiędzy rolkami poprzez przesuwanie ich bliżej do siebie. W przypadku niedostatecznego skrzepnięcia, przesuwa się je do siebie, a w przypadku nadmiernego krzepnięcia, odsuwa się je od siebie, w wyniku czego część skrzepniętego obszaru pomiędzy zestalonymi naskórkami stykająca się ze ściankami rolek jest utrzymywana na poziomie szyjki.

Prowadzi to w nieunikniony sposób do długościowych zmian grubości uzyskiwanego wyrobu, gdy warunki krzepnięcia zmieniają się podczas odlewania z różnych przyczyn, zwłaszcza na początku, podczas pierwszych obrotów rolek i gdy uzyskują one stałą temperaturę. Zmiany te są jednakże nie do przyjęcia z punktu widzenia jakości odlanej taśmy.

Występują, także dalsze niedogodności oprócz wspomnianych powyżej, zwłaszcza w odniesieniu do błędu okrągłości rolek. Ponieważ w praktyce nie jest możliwe uzyskanie rolek idealnie okrągłych oznacza to, że dla stałego położenia łożysk podtrzymujących rolki, odsunięcie pomiędzy nimi zmienia się cyklicznie wraz z ich obracaniem. Do początkowych błędów okrągłości rolek w stanie zimnym dodawane są również błędy kołowości wytwarzane przez odkształcenia pochodzenia termicznego, które wynikają z cyklicznego ogrzewania i chłodzenia powierzchni podczas każdego obrotu.

Znane są różne sposoby sterowania dostarczające rozwiązanie jednego lub kilku problemów wymienionych powyżej.

Z opisów patentowych nr EP-A-123,059 i EP-A-0,194628 znane są sposoby, w których w celu zapobieżenia uszkodzeniom rolek odlewniczych w przypadku nadmiernego skrzypnięcia odlewanego metalu odsunięcie rolek zmienia się w funkcji siły odsunięcia wywieranej na nie przez odlewany wyrób, która z założenia jest reprezentatywna dla stanu skrzypnięcia metalu. Jednakże sposób ten prowadzi, jak zauważono, do różnych zmian grubości uzyskiwanej taśmy.

Z powyższych opisów patentowych znany jest również sposób, w którym zmienia się jest szybkość rolek, a zatem i szybkość odlewania w funkcji zmian siły odsunięcia. Sposób ten jest

178 754 oparty na fakcie, że wraz ze wzrostem szybkości skraca się czas krzepnięcia roztopionego metalu w zetknięciu z rolkami, a stąd występuje mniejsze krzepnięcie (i odwrotnie), nie daje to jednakże wystarczająco szybkiej reakcji dla uniknięcia problemów związanych z nadmiernym krzepnięciem i niedostatecznym krzepnięciem, które mogą wystąpić nagle. W konsekwencji sposób ten może być stosowany w praktyce tylko w połączeniu z powyższą metodą regulacji odsunięcia, jako funkcji siły odsunięcia.

Znany jest również sposób odlewania, w którym zmienia się położenie łożyskowań rolek, uwzględniające błędy kołowości powierzchni rolek, poprzez pomiar tych błędów kołowości i w konsekwencji korygowanie położenia łożyskowań w funkcji kąta obrotu rolek. Jednakże sposób ten nie umożliwia rozwiązania problemów związanych ze stanem krzepnięcia odlewanego metalu.

Celem obecnego wynalazku jest rozwiązanie problemów wspomnianych powyżej, w którym odlewanie przeprowadza bez ryzyka zerwania taśmy lub jej pękania, zapobiega się uszkodzeniom rolek, oraz zapobiega się występowaniu jasnych plam na rolkach, które są oznaką wysokiej koncentracji siły odsunięcia, co przejawia się miejscowymi zmianami gładkości powierzchni (chropowatość rolek, szkodliwymi dla jednorodności krzepnięcia pierwszego skrzepniętego naskórka, a także co najważniejsze, uzyskuje się taśmę metalową o możliwie stałej grubości na całej jej długości i uzyskuje się równomierną grubość możliwie niezwłocznie po rozpoczęciu odlewania.

Sposób sterowania dwu-rolkowym odlewaniem ciągłym, według wynalazku, w którym podczas odlewania mierzy się siłę odsunięcia rolki oraz zmienia się położenie łożyskowań co najmniej jednej z rolek i zmienia się odległość środków rolek, charakteryzuje się tym, że ze względu na utrzymywanie takiej siły na stałym poziomie określa się zakres wartości siły zawierający żądaną siłę nominalną i położenie łożysk zmienia się bardziej gwałtownie, gdy wartość zmierzonej siły leży poza wspomnianym zakresem, niż gdy leży wewnątrz tego zakresu.

Zgodnie z wynalazkiem, branajest pod uwagę wielkość odchyłki pomiędzy zmierzoną silą odsunięcia i żądaną siłąnominalną w celu zmiany położenia łożyskowań rolek: dopóki siła ta pozostaje w ustalonym zakresie, tzn. różni się stosunkowo niewiele od wartości nominalnej siły, reakcja polegająca na przesuwaniu łożyskowań rolek w celu skompensowania takich zmian siły będzie niewielka, lub nawet zerowa, natomiast jeśli siła przekracza wspomniany zakres, reakcja będzie większa.

Korzystnie położenie łożyskowań reguluje się do zadanego położenia, zadane położenie ustala się przez położenia odniesienia, które określą się przez zastosowanie korekcji, która może być zmieniana jako funkcja różnicy pomiędzy zmierzoną siłą odsunięcia i siłą nominalną, do początkowej wartości ustawienia dla położenia łożyskowań, przy czym korekcja jest większa gdy wartość zmierzonej siły leży poza zakresem, niż w przypadku, gdy leży wewnątrz tego zakresu.

Korzystnie, wielkość korekcyjnego działaniajest modulowana w odpowiedzi na odchyłkę pomiędzy wartościązadanąsiły odsunięcia i jej zmierzonąwartościąrzeczywistą, poprzez wprowadzenie korekcji do sygnału E reprezentującego tę odchyłkę. Korekcja jest określona przez taką funkcję, że zmienia ona moc sygnału gdy zmierzona siła leży w określonym zakresie, oraz jest sygnałem E' = f (E) tak skorygowanym, że jest następnie wykorzystywany w pętli sterowania w celu wytworzenia korekcji Ad, która jest dodawana do początkowej wartości zadanej d₀ dla położenia łożysk, w celu utworzenia wartości położenia odniesienia d_p wykorzystywanej z kolei jako wartość zadana w konwencjonalnej pętli sterowania dla sterowania położenia i łożyskowań.

Szybkość przesuwu łożyskowań klasycznie pozostaje w takiej pętli sterowania w proporcji do odchyłki pomiędzy rzeczywistym położeniem łożyskowań i wartościązadanąpołożenia. Z tego wynika, że im bardziej odbiega wartość rzeczywistego pomiaru od wartości odniesienia, tym bardziej gwałtowne działanie jest wywierane na położenie łożysk.

Ponadto, ponieważ efektem takiej korekcji jest przesunięcie zadanego położenia poza początkową wartość ustawienia i w kierunku prowadzącym do zwiększenia odchyłki pomiędzy wartością zadaną i rzeczywistym położeniem łożyskowań, jest to tym większe, im bardziej siła

178 754 zmierzona różni się od siły nominalnej, z czego wynika, że intensywność reakcji w sterowaniu położenia łożyskowańjest zwiększana, gdy zmierzona siła leży poza wspomnianym zakresem.

To znaczy, wspomniana korekcja prowadzi do wytwarzania sztucznej wartości położenia odniesienia, która określa położenie zadane, które jest przesunięte względem położenia wstępnego ustawienia w kierunku prowadzącym konwencjonalnie do kompensacji zmiany siły odsunięcia, tzn. w kierunku odsunięcia rolek w odpowiedzi na wzrost siły odsunięcia i odwrotnie. Ponadto, ponieważ wartość położenia odniesienia używana jako wartość zadana dla sterowania położeniem łożyskowań leży z dala od wartości zmierzonej rzeczywistego położenia łożyskowań sterowanie to będzie reagować bardziej gwałtownie w celu przesunięcia łożysk, niż w przypadku gdy położenie ustawienia nieznacznie różni się od położenia wstępnego ustawienia.

Korzystnie korekcję oblicza się na podstawie skorygowanego sygnału uzyskanego poprzez wykonanie korekcji określonej funkcją dla różnicy pomiędzy zmierzoną siłą odsunięcia i siłą nominalną.

Korzystnie skorygowany sygnał wzrasta jako funkcja różnicy pomiędzy zmierzoną siłą odsunięcia i siłą nominalną.

W tym przypadku im większajest odchyłka pomiędzy siłą zmierzoną i siłąnominalną, tym bardziej gwałtowna będzie reakcja.

Korzystnie skorygowany sygnał wzrasta bardziej gwałtownie gdy wartość zmierzonej siły leży poza wspomnianym zakresem, niż gdy leży wewnątrz tego zakresu.

Z tego wynika, że wraz z odchyłkąpomiędzy siłą zmierzoną i siłą nominalną wzrasta nie tylko intensywność reakcji, lecz również że wzrost ten następuje tym bardziej gwałtownie, im większa jest wspomniana odchyłka.

Korzystnie skorygowany sygnał wynosi zero gdy wartość zmierzonej siły leży wewnątrz zakresu i wzrastajako funkcja różnicy pomiędzy zmierzoną siłą odsunięcia i siłą nominalną gdy wartość zmierzonej siły leży poza wspomnianym zakresem.

W tym przypadku dopóki siła zmierzona pozostaje wewnątrz wspomnianego zakresu sterowanie położeniem łożyskowań pracuje normalnie w zakresie utrzymania ich w położeniu wstępnego ustawienia, przejawia się to tolerancją zmiany siły bez potrzeby kompensowania w drodze przesuwania łożyskowań, dopóki pozostają one we wspomnianym zakresie. Przeciwnie, gdy siła zmierzona przekroczy ten zakres, położenie łożyskowań będzie zmieniane tym bardziej gwałtownie, im bardziej siła zmierzona różni się od wartości granicznych zakresu.

Zgodnie z następnym układem szczególnym korekcjajest zmniejszana po ustalonym okresie rozruchowym. W uzupełnieniu modulacji objaśnionej powyżej wielkość oddziaływania korekcyjnego uzależnionego od zmierzonej siły jest dodatkową modulacją zależną od fazy odlewania. Modulacja taka umożliwia dalszy wzrost intensywności reakcji sterowania w okresie początkowym, co pozwala na możliwie szybkie uzyskanie stabilnego stanu oraz umożliwienie zmniej szenia tej intensywności po uzyskaniu stabilnego stanu, w wyniku czego uniknięto występowania wartości szczytowej siły o krótkim czasie trwania po okresie początkowym, prowadząc do zasadniczej zmiany rozsunięcia rolek, jak miałoby to miejsce w przypadku okresu początkowego. Należy zauważyć, że taka druga modulacja występuje niezależnie od tego, czy zmierzona siła leży wewnątrz zakresu, czy na zewnątrz.

W podobny sposób i przy zasadniczo równoważnym efekcie zakres siły może być stosunkowo wąski podczas okresu początkowego, i może zostać następnie rozszerzony.

Korzystnie wspomniany zakres jest przesunięty względem siły nominalnej w kierunku wzrastającej siły.

Korzystnie wartość maksymalnajest przypisana do wartości korygowanej gdy wartość siły zmierzonej przekracza określoną wartość progową

Korzystnie wspomnianą korekcję zmniejsza się po ustalonym okresie początkowym.

Korzystnie zakres siły rozszerza się po ustalonym okresie początkowym.

Korzystnie odchyłki kołowości rolek określa się poprzez pomiar zmian siły odsunięcia jako funkcja kąta obrotu rolek, pomiar ten wykonuje się podczas pierwszych obrotów rolek na

178 754 początku odlewania, następnie wartość odniesienia dla położenia łożyskowań modyfikuje się jako funkcję kąta obrotu, dla skompensowania odchyłek kołowości.

Celem obu powyższych układów jest zapewnienie bardzo wysokiej intensywności reakcji sterowania podczas fazy początkowej w celu maksymalnego kompensowania gwałtownych zmian parametrów odlewania, które występują w miarę stabilizacji urządzenia i które są wynikiem przyśpieszania rolek, dochodzenia ich do temperatury i następnie odkształcenia, co sprzyja aspektowi kontynuacji odlewania nawet jeśli powoduje zmiany odstępu, i następnie zmniejszenie tej intensywności reakcji co sprzyja zachowaniu grubości odlewanego wyrobu poprzez bardziej łagodne tolerowanie ewentualnych wartości szczytowych sił bez zmiany położenia łożyskowań (lub tylko z nieznaczną zmianą).

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonaniajest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dwu-rolkowe urządzenie do odlewania, w schematycznym rzucie przednim, fig. 2 - schemat pętli sterowania zastosowanej zgodnie z wynalazkiem do sterowania siłą odsunięcia rolki, fig. 3 - krzywąkorekcj i dla zmierzonej siły odsunięcia, zastosowaną w pętli sterowania wg fig. 2, fig. 4 i 5 są graficznym zobrazowaniem ukazującym w funkcji czasu zmianę, przy rozpoczęciu odlewania, w szybkości wyciągania, w kącie obrotu punktu na powierzchni jednej z rolek, w położeniu łożyskowania ruchomej rolki i w sile odsunięcia wywieranej przez odlewany wyrób; fig. 6 i 7 - dwie alternatywne formy korekcji siły E = f (E).

Urządzenie odlewnicze przedstawione tylko w sposób częściowy na fig. 1 posiada dwie znane rolki 1,2, które mają równoległe osie i są od siebie odsunięte na odległość odpowiadającą żądanej grubości odlewanej taśmy. Rolki 1, 2 napędza się w przeciwnych kierunkach z tą samą prędkością. Są one unoszone w łożyskach 3,4 przedstawionych schematycznie na dwóch wspornikach 5,6, które sązamontowane na korpusie 7. Wspornik 5, a zatem oś odpowiadającej rolki 1 jest przymocowana do korpusu 7. Drugi wspornik 6 jest przesuwany prostoliniowo na korpusie 7. Jego położenie jest regulowane i wyznaczane przez siłowniki naporowe 9, które przesuwają wspornik 6 względem wspornika 7. Pomiędzy stałym wspornikiem 5 i korpusem 7 zastosowane są środki do pomiaru siły odsunięcia w postaci przetworników pomiarowych 8. Czujniki 10 umożliwiają pomiar położenia ruchomego wspornika 6, a zatem zmian położenia względem zadanego położenia nastawczego w zależności od żądanej grubości taśmy.

Podczas odlewania roztopiony metal wylewa się pomiędzy rolki i zaczyna on krzepnąć w zetknięciu z ich zimnymi ściankami, tworząc zestalone naskórki, które są chwytne w wyniku obracania rolek i łączą się zasadniczo w regionie szyjki 11 pomiędzy rolkami w celu utworzenia zestalonej taśmy, która jest wyciągana w kierunku dolnym. W tej sytuacji metal wywiera siłę odsunięcia RSF mierzoną przetwornikami pomiarowymi na rolkach. Siła ta zmienia się, zwłaszcza w zależności od stopnia zestalenia metalu.

W celu kontrolowania tej siły RSF, oraz zagwarantowania ciągłości odlewania siłowniki naporowe 9 oddziały wująna rolkę 2. Przykładowo, dla zmniejszenia siły odsunięcia RSF, siłowniki 9 oddziaływująw kierunku odsunięcia rolek i odwrotnie, dla zwiększenia siły RSF siłowniki 9 oddziaływują w kierunku dosunięcia rolek bliżej do siebie.

Ruch siłowników 9 odbywa się automatycznie w wyniku sterowania, które zgodnie z wynalazkiem umożliwia uzyskanie zasadniczo stałej siły odsunięcia, bardzo szybko po rozpoczęciu odlewania, oraz grubości uzyskanej taśmy, która jest również zasadniczo stała.

Figura 2 przedstawia schemat blokowy dla pętli sterującej siłą odsunięcia RSF. W pętli sterowania różnica E pomiędzy wielkością siły rozsunięcia RSF zmierzoną przez przetworniki pomiarowe 8 oraz wartością zadaną siły RSFo jest obliczana przez urządzenie przeliczające 20. Taką odchyłkę E wprowadza się do urządzenia korygującego 22, które wyznacza skorygowaną wartość E' w funkcji E, zgodnie z zależnością, która będzie opisana bardziej szczegółowo. Wartość E' wprowadza się do wzmacniacza o zmiennym wzmocnieniu 24 i przekształca się ją w nim w szybkość v proporcjonalnądo E, którącałkuje się w członie całkującym 26 w celu dostarczenia korekcji Ad.

178 754

Korekcję Ad wprowadza się do sumatora 28, który odbiera również wartość zadaną początkowego położenia d₀ oraz wartość kompensacji błędu okrągłości C_fr i oblicza się w nim wartość położenia odniesienia dr.

Wartość położenia odniesienia dr która służy jako wartość zadana w sterowaniu położeniem łożyskowań, wprowadza się do komparatora 30, który również odbiera wartość pomiarową d_mpołożenia łożyskowań, mierzoną przez czujniki 10, i wytwarza sygnał E_p przedstawiający odchyłkę pomiędzy rzeczywistym położeniem łożyskowań i położeniem zadanym. Sygnał jest wprowadzany w konwencjonałnąpętlę sterowania 32 (PID), która dostarcza sygnał i_sv dla serwozaworu 34 w celu sterowania siłowników naporowych 9. Oddziaływanie na siłowniki naporowe 9 wywiera wpływ na wykonanie procesu odlewania (symbolicznie przedstawione jako blok procesowy 36), podczas którego mierzona jest wartość siły odsunięcia RSF.

Czas cyklu w pętli sterowania dla sterowania położenia siłowników naporowych 9 (pętla ta jest przedstawiona schematycznie ramką przerywaną 36), wynosi przykładowo 2 x 10'³ sekund, podczas gdy całkowity czas cyklu (ramka przerywana 38) wynosi przykładowo 10 x 10-3

Korekcja f wykonana przez urządzenie korygujące 22 jest przedstawiona graficznie na fig. 3, gdzie pokazano jedynie przykładowo wartości liczbowe E i E' wyrażone w tonach.

W tym przykładzie nominalna wartość RSF0 siły odsunięcia wynosi 6 T (6 ton odpowiada w przybliżeniu 6.000 daN), a zakres sił ARSF wynosi 4 T. Dopóki wartość pomiarowa siły odsunięcia leży pomiędzy 4 i 8 T korekcja uchybu E jest wyrażana przez E' = 0,3 E. Gdy siła odsunięcia spadnie poniżej 4 T lub wzrośnie powyżej 8 T współczynnik korekcji wynosi E' = E -1,4 T.

Zgodnie z tym przykładem i w odniesieniu do schematu z fig. 2 korekcja Ad wytworzona z wartości E' wzrasta w sposób ciągły jako funkcja różnicy pomiędzy zmierzoną siłą odsunięcia RSF i nominalną siłą RSF0, lecz wzrasta bardziej gwałtownie gdy tylko siła odsunięcia przekroczy pasmo ARSF. W konsekwencji intensywność reakcji sterowania położeniem łożyskowań jest mniej sza, dopóki wartość pomiarowa siły odsunięcia pozostaje wewnątrz wspomnianego zakresu i wzrasta poza tym zakresem.

Wyrażenia na E' podane powyżej są ujęte w sposób relatywny, ponieważ wartość E'jest zwielokrotniona przez wzmacniacz o zmiennym wzmocnieniu 24 i całkowana w czasie jednego cyklu, w celu uzyskania korekcji Ad.

Równoważny efekt w odniesieniu do obliczenia Ad mógłby być uzyskany poprzez wprowadzenie różnicy E bezpośrednio do wzmacniacza 24 poprzez zmianę jego wzmocnienia w funkcji E, tzn poprzez zwiększenie wzmocnienia gdy siła odsunięcia leży poza zakresem, w porównaniu ze wzmocnieniem, gdy siła ta leży wewnątrz zakresu.

Jednakże, jak będzie to wykazane, wzmocnienie może być również regulowane jako funkcja czasu upływającego od rozpoczęcia odlewania. Z tego wynika, że wzmocnienie powinno być regulowane w funkcji dwóch parametrów, czasu i siły odsunięcia, co może w praktyce komplikować wprowadzenie sterowania.

Zmiana E'jako funkcji E może być również określona inaczej, przykładowo E' będzie wynosić zero lub zasadniczo zero tak długo, dopóki siła odsunięcia leży we wspomnianym zakresie, oraz będzie wzrastać jako funkcja E poza tym zakresem, jak przedstawiono liniąprzerywanąna fig. 3.

W tym ostatnim przypadku położenie odniesienia dr może być skorygowane jeśli siła odsunięcia wyjdzie poza wspomniany zakres, a zmiany siły pozostające wewnątrz zakresu nie będą powodować żadnego ruchu łożyskowań rolek.

Korzystnie, korekcja wykonana dla położenia odniesienia łożyskowań zostaje zmniejszona po ustalonym okresie uruchomienia, co może być łatwo uzyskane poprzez zmniejszenie wzmocnienia, i tym samym wartości Ad.

Dodatkowo, może być zwiększona szerokość pasma. Te dwa środki umożliwiają bardzo dużą intensywność reakcji sterowania podczas uruchomienia odlewania, lecz nie wywołują zasadniczego ruchu łożyskowań rolek gdy wystąpi wartość szczytowa siły po tym okresie.

178 754

W celu zilustrowania wyników uzyskanych zgodne c wynaOazkięm fig. 4 przedstawia zmianę w funkcji czasu, od rozpoczęcia odlewania, dla czterech paeamękeów, takich jak szybkość rolek, przedstawiona pezębięgięm 40, kątowe położenie jednej rolki, przedstawione przebiegiem )0, przy czym, odstęp pomiędzy dwoma szczytami tej krzywej odpowiada jednemu kbeotowi rolki, zmiany siły odsunięcia RSF, wyrażone w tonach (podziałka po lewej ateknCe wykresu) i przedstawione przebiegiem 60 oraz zmiany w położeniu łożyskowań, przy czym zmiany te są przedstawione w milimetrach (podziałka po prawej stronie wykresu) i przebiegiem 70.

Przebiegi te odpowiadają operacji odlewania wykonywanej zgodnie z procesem według wynalazku poprzez ustalenie nominalnej siły 6 T i szerokości zakresu ARSF 2T przec około 3) sekund, i następnie pkszęezęnię do 4T.

Można zauważyć, że po dużej sile szczytowej 61 na początku będzie się ona wciąż zmieniać zasadniczo podczas pierwszych obrotów rolek, z niewielką ilością przejść poza zakres ) - 7 T. odpowiednio, przebieg 70 przedstawia w tym samym ok-esie duże cmiany odpowiadające ruchom łożyskowań ruchomej rolki w celu skompensowania wspomnianych zmian siły. Można jednakże zauważyć, że po pierwszym obrocie rolek siła odsunięcia pozostaje wewnątrz wspomnianego zakresu.

Przy poszerzeniu zakresu do 4 - 8 T po okresie początkowym zmiany siły pozostają małe i w dodatku łożyskowania rolek zasadniczo nie przesuwająsię, co jest tłumaczone faktem, ze siła odsunięciajest utrzymywana w środku zakresu, ajej zmiany łagodzone poprzez korekcję podaną powyżej, nie mają zasadniczego wpływu na regulację położenia łożyskowań.

Można zatem atwCeedcCć, że zastosowanie procesu według wynalazku umożliwia szybkie uzyskanie i następnie utrzymanie siły odsunięcia oraz odsunięcia osi rolki, które są zasadniczo stałe.

Odnośne zapisy przedstawione na fig. ) dla przypadku, w którym siła nominalna została ustalona na początku na 1) T przy szerokości zakresu 4 T wskazują, że siła odsunięcia akaje się stała, co dotyczy również stałego położenia łożysk, lecz w tym przypadku wymaga to dłuższego ccasu dla uzyskania takiej stabilizacji, co wykazuje zaletę ustalenia na początku możliwie małej siły nominalnej przy szerokości zakresu, który jest również mały, jak w przypadku na fig. 4.

Oprócz sterowania opisanego powyżej sposobu według wynalazku integruje aSerowzaCe błędu okrągłości, w celu uwzględnienia niedokładności geometrycznych rolki i ich kompensacji, aby nie występowały cykliczne cmiany grubości odlewanej taśmy.

W tym celu następuje określenie błędów okrągłości rolki poprzez pomiar zmian siły odsunięcia w funkcji kąta obrotu rolek. Pomiar ten wykonuje się podczas pieewazych obrotów rolek na początku odlewania i następnie wartość odniesienia położenia łożyskowań ulega modyfikacji jako funkcja kąta obrotu w celu skompensowania wspomnianych błędów okrągłości.

Błędy okrągłości mogą być określone ca pomocą komputera, który na podstawie zmian zmierzonej siły odsunięcia określa cykliczne cmiany, które oznaczają, że występują błędy okrągłości i powstaje korekcja Cfr która zostaje zastosowana do wartości ustawienia początkowego do, oraz dla korekcji Ad w celu utworzenia wartości położenia odniesienia dFigury 6 i 7 przedstawiają dwie alternatywne formy korekcji f, jaka może być zastosowana poprzez urządzenie korygujące 22.

W alternatywnej formie przedstawionej na fig. 6 zakres ARSF nie jest obecnie położony centralnie względem wartości nominalnej RSFo, jak w przypadku przedstawionym fig. 3, lecz jest przesunięty w prawo, tzn. w kierunku wzrastającej siły. Wykorzystując taką korekcję intensywność reakcji sterowania położeniem łożyskowań ulega zmniejszeniu, jak podano powyżej wtedy, gdy zmierzona siła odsunięta RSF jest większa, niż wartość zadana RSFo. S przeciwnie, jeśli zmie-zona siłajesS mniejsza niż wartość zadana, sterowanie pracuje normalnie, tna. bardziej intensywnie, zapobiegając zbyt nagłemu zmniejszeniu siły i tym samym zapobiega występowaniu nadmiernie niskiej siły. Jest to szczególnie przydatne, gdy wartość zadana RSFo ma małą wartość, np. rzędu 2T.

W alternatywnej formie przedstawionej na fig. 4 korekcja zastosowana przy sile odsunięcia pozostającej w pobliżu wartości zadanej jest podobna, do przedstawionej na fig. 3, tcn. łagodzi in178 754 tensywność reakcji sterowania dopóki wartość zmierzona siły RSF pozostaje w określonym zakresie pasma ARSF. I przeciwnie, maksymalna wartość E'_max zostaje zastosowana do skorygowanej wartości E' wtedy, gdy zmierzona siła przekroczy pewną wartość progową (określoną przez E_s na fig. 7). Przy zachowaniu wysokiej intensywności reakcji sterowania gdy siła przekracza zakres ARSF zostaje uniknięte nadmierne odsunięcie rolek w odpowiedzi na bardzo wysokie lecz krótkotrwałe wartości szczytowe siły, a zatem rolki powracają szybciej do ich normalnego położenia po przejściu wartości szczytowej siły.

Oczywiście, obie te alternatywne formy korekcji mogą być połączone.

178 754

G τ

Δ F5F

178 754

FIG.1

RSF,

£'	d '
3	£

£'

rm/S£K'i

Λ d ( pm) ί

Ż?SP p— ^pr 'KOCESOR ^do

-iSv

6 (AMPERY )

0°

dr38

FIG.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób sterowania dwu-rolkowym odlewaniem ciągłym, w którym podczas odlewania mierzy się siłę odsunięcia rolki oraz zmienia się położenie łożyskowań co najmniej jednej z rolek i zmienia się odległość środków rolek, znamienny tym, że ze względu na utrzymywanie takiej siły na stałym poziomie określa się zakres (ARSF) wartości siły zawierający żądaną siłę nominalną (RSF₀) i położenie łożysk zmienia się bardziej gwałtownie, gdy wartość zmierzonej siły leży poza wspomnianym zakresem, niż gdy leży wewnątrz tego zakresu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że położenie łożyskowań reguluje się do zadanego położenia, zadane położenie ustala się przez położenia odniesienia (dr), które określa się przez zastosowanie korekcji (Ad), która może być zmieniana jako funkcja różnicy pomiędzy zmierzoną siłą odsunięcia (RSF) i siłą nominalną (RSF„), do początkowej wartości ustawienia (d0) dla położenia łożyskowań, przy czym korekcja (Ad) jest większa gdy wartość zmierzonej siły leży poza zakresem, niż w przypadku, gdy leży wewnątrz tego zakresu.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że korekcję (Ad) oblicza się na podstawie skorygowanego sygnału (E') uzyskanego poprzez wykonanie korekcji określonej funkcją (f) dla różnicy (E) pomiędzy zmierzoną siłą odsunięcia (RSF) i siłą nominalną (RSF₀).
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że skorygowany sygnał (E') wzrastajako funkcja różnicy pomiędzy zmierzoną siłą odsunięcia (RSF) i siłą nominalną (RSFo).
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że skorygowany sygnał (E') wzrasta bardziej gwałtownie gdy wartość zmierzonej siły (RSF) leży poza wspomnianym zakresem (ARSF), niż gdy leży wewnątrz tego zakresu.
6. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że skorygowany sygnał (E') wynosi zero gdy wartość zmierzonej siły (RSF) leży wewnątrz zakresu (ARSF) i wzrastajako funkcja różnicy pomiędzy zmierzoną, siłą odsunięcia i siłą nominalną gdy wartość zmierzonej siły leży poza wspomnianym zakresem.
7. Sposób według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że wspomniany zakres (ARSF) jest przesunięty względem siły nominalnej (RSFo) w kierunku wzrastającej siły.
8. Sposób według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że wartość maksymalna (E'_max) jest przypisana do wartości korygowanej (E') gdy wartość siły zmierzonej (RSF) przekracza określoną wartość progową (Eg).
9. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że korekcję (Ad) zmniejsza się po ustalonym okresie początkowym.
10. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że zakres siły (ARSF) siły odsunięcia (RSF) rozszerza się po ustalonym okresie początkowym.
11. Sposób według zastrz. 2 albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że odchyłki kołowości rolek określa się poprzez pomiar zmian siły odsunięcia (RSF) jako funkcja kąta obrotu rolek, pomiar ten wykonuje się podczas pierwszych obrotów rolek na początku odlewania, następnie wartość odniesienia (dr) dla położenia łożyskowań modyfikuje się jako funkcję kąta obrotu, dla skompensowania odchyłek kołowości.

* * *