RU117839U1

RU117839U1 - DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF THICKNESS STRIP OF A HOT WIDTH ROLLING MILL

Info

Publication number: RU117839U1
Application number: RU2011152331/02U
Authority: RU
Inventors: Вадим Рифхатович Храмшин; Сергей Анатольевич Петряков; Александр Сергеевич Карандаев; Рифхат Рамазанович Храмшин
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-07-10

Abstract

Устройство автоматического регулирования толщины полосы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки, содержащее для всех клетей чистовой группы модули регулирования толщины полосы, каждый из которых содержит блок косвенного регулирования, датчик положения гидравлического нажимного устройства и датчик усилия металла на валки, причем первый вход блока косвенного регулирования соединен с выходом датчика положения гидравлического нажимного устройства, второй вход подключен к выходу датчика усилия металла на валки, а выход блока косвенного регулирования соединен с входом гидравлического нажимного устройства, и интегральное устройство коррекции толщины полосы, вход которого соединен с выходом датчика толщиномера, установленного на выходе стана, а четыре выхода указанного интегрального устройства подключены к третьим входам последних четырех блоков косвенного регулирования, отличающееся тем, что в четырех последних по ходу прокатки модулях регулирования толщины полосы второй выход блока последующего модуля соединен с четвертым входом блока косвенного регулирования предыдущего модуля. A device for automatic control of strip thickness of a continuous wide-strip hot rolling mill, containing for all stands of the finishing group, strip thickness control modules, each of which contains an indirect control unit, a hydraulic pressure device position sensor and a metal force sensor on the rolls, and the first input of the indirect control unit is connected to the output of the position sensor of the hydraulic pressure device, the second input is connected to the output of the sensor of the metal force on the rolls, and the output of the indirect control unit is connected to the input of the hydraulic pressure device, and the integral strip thickness correction device, the input of which is connected to the output of the thickness gauge sensor installed at the mill outlet, and four outputs of the said integral device are connected to the third inputs of the last four blocks of indirect control, characterized in that in the last four modules for controlling the strip thickness in the course of rolling, the second output of the block The next module is connected to the fourth input of the indirect control unit of the previous module.

Description

Полезная модель относится к области прокатного производства и может быть использована в системах автоматического регулирования толщины полосы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки.The invention relates to the field of rolling production and can be used in systems for automatically controlling the thickness of a strip of a continuous broadband hot rolling mill.

Известна система автоматического регулирования толщины полосы непрерывного стана горячей прокатки, содержащая блок автоматической коррекции толщины, толщиномер, регуляторы толщины в клети, датчики давления, блок регулируемого запаздывания, тахогенераторы опорной и последней клети. Также в систему введены логический блок, таймер, ключи, нуль-орган, блок выделения среднего значения, усилитель с зоной нечувствительности, интеграторы, сумматоры, блоки умножения, регулятор давления (см. а.с. 733753, В21В 37/00).A known system for automatically controlling the thickness of a strip of a continuous hot rolling mill, comprising an automatic thickness correction unit, a thickness gauge, thickness gauges in the stand, pressure sensors, an adjustable delay unit, tacho generators of the support and last stand. Also included in the system are a logical unit, a timer, keys, a zero-organ, an average value allocation unit, an amplifier with a dead zone, integrators, adders, multiplication units, and a pressure regulator (see AS 733753, V21V 37/00).

Недостатком известного устройства является его низкая надежность и низкая точность регулирования толщины проката в результате того, что усилитель с зоной нечувствительности, интеграторы, источник эталонного значения коэффициента усиления, усилитель-ограничитель, требуют точной настройки.A disadvantage of the known device is its low reliability and low accuracy of rolling thickness control as a result of the fact that an amplifier with a dead zone, integrators, a source of a reference gain value, an amplifier-limiter, require fine tuning.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является устройство автоматического регулирования толщины полосы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки, содержащее для всех клетей чистовой группы модули регулирования толщины полосы, каждый из которых содержит блок косвенного регулирования, датчик положения гидравлического нажимного устройства и датчик усилия металла на валки, причем первый вход блока косвенного регулирования соединен с выходом датчика положения гидравлического нажимного устройства, второй вход - подключен к выходу датчика усилия металла на валки, а выход блока косвенного регулирования соединен с входом гидравлического нажимного устройства, интегральное устройство коррекции толщины полосы, вход которого соединен с выходом датчика толщиномера, установленного на выходе стана, а четыре выхода указанного интегрального устройства подключены к третьим входам последних четырех блоков косвенного регулирования (см. Технические решения в системе автоматического регулирования толщины стана 2000 горячей прокатки // Изв. вузов. Электромеханика. 2011. №4. С.41-45).The closest analogue to the claimed utility model is a device for automatically controlling the strip thickness of a continuous broadband hot rolling mill, containing for all stands of the finishing group strip thickness regulation modules, each of which contains an indirect regulation unit, a position sensor of the hydraulic pressure device and a metal force sensor on the rolls, moreover, the first input of the indirect control unit is connected to the output of the position sensor of the hydraulic pressure device, the second input od - is connected to the output of the metal force sensor on the rolls, and the output of the indirect control unit is connected to the input of the hydraulic pressure device, an integrated strip thickness correction device, the input of which is connected to the output of the thickness gauge installed at the output of the mill, and the four outputs of this integrated device are connected to the third inputs of the last four blocks of indirect regulation (see Technical solutions in the system of automatic regulation of the thickness of the hot rolling mill 2000 // Izv. universities. Electromechanics. 2011. No4. S.41-45).

Недостатком известного устройства является низкая точность регулирования толщины полосы. Это обусловлено тем, что при каждом изменении сортамента металла необходимо выполнять пересчет коэффициентов распределения воздействия интегрального устройства коррекции толщины полосы на величины межвалковых зазоров последних клетей. Неточный расчет указанных коэффициентов может привести к насыщению в воздействии на величину межвалкового зазора на какой либо из последних клетей стана, в результате чего увеличится продольная разнотолщинность выходной полосы.A disadvantage of the known device is the low accuracy of controlling the thickness of the strip. This is due to the fact that with each change in the assortment of metal, it is necessary to recalculate the distribution coefficients of the impact of the integrated device for correcting the strip thickness by the values of the roll gaps of the last stands. An inaccurate calculation of these coefficients can lead to saturation in the impact on the size of the roll gap on any of the last stands of the mill, resulting in an increase in the longitudinal thickness of the output strip.

Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в повышении точности автоматического регулирования толщины полосы.The problem solved by the claimed utility model is to increase the accuracy of automatic control of strip thickness.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве автоматического регулирования толщины полосы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки, содержащем для всех клетей чистовой группы модули регулирования толщины полосы, каждый из которых содержит блок косвенного регулирования, датчик положения гидравлического нажимного устройства и датчик усилия металла на валки, причем первый вход блока косвенного регулирования соединен с выходом датчика положения гидравлического нажимного устройства, второй вход - подключен к выходу датчика усилия металла на валки, а выход блока косвенного регулирования соединен с входом гидравлического нажимного устройства, интегральное устройство коррекции толщины полосы, вход которого соединен с выходом датчика толщиномера, установленного на выходе стана, а четыре выхода указанного интегрального устройства подключены к третьим входам последних четырех блоков косвенного регулирования, согласно изменению, в четырех последних по ходу прокатки модулях регулирования толщины полосы второй выход блока косвенного регулирования последующего модуля соединен с четвертым входом блока косвенного регулирования предыдущего модуля.This object is achieved in that in a device for automatically controlling the thickness of a strip of a continuous broadband hot rolling mill, comprising for all stands of the finishing group the modules for adjusting the strip thickness, each of which contains an indirect regulation unit, a position sensor of the hydraulic pressure device and a metal force sensor on the rolls, the first input of the indirect control unit is connected to the output of the position sensor of the hydraulic pressure device, the second input is connected to the output the metal force sensor on the rolls, and the output of the indirect control unit is connected to the input of the hydraulic pressure device, an integral strip thickness correction device, the input of which is connected to the output of the thickness gauge installed at the mill output, and the four outputs of the said integrated device are connected to the third inputs of the last four blocks indirect regulation, according to the change, in the last four in the course of rolling the modules for regulating the strip thickness, the second output of the indirect regulation unit according to the next module is connected to the fourth input of the indirect control unit of the previous module.

Технический результат заключается в повышении качества выпускаемой продукции за счет уменьшении продольной разнотолщинности полосы.The technical result is to improve the quality of products by reducing the longitudinal thickness of the strip.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема устройства автоматического регулирования толщины полосы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a functional diagram of a device for automatically controlling the thickness of a strip of a continuous broadband hot rolling mill.

Заявляемое устройство содержит модули регулирования толщины полосы 1, 2, 3, … 7 для всех клетей 8, 9, 10, … 14 чистовой группы стана, причем каждый модуль регулирования толщины полосы состоит из блока косвенного регулирования 15, датчика положения гидравлического нажимного устройства 16 и датчика усилия металла на валки 17. При этом первый вход блока косвенного регулирования 15 соединен с выходом датчика положения гидравлического нажимного устройства 16, второй вход - подключен к выходу датчика усилия металла на валки 17, а выход блока косвенного регулирования 15 соединен с входом гидравлического нажимного устройства 18. Заявляемое устройство также содержит интегральное устройство коррекции толщины полосы 19, вход которого соединен с выходом датчика толщиномера 20, установленного на выходе стана, а четыре выхода указанного интегрального устройства 19 подключены к третьим входам последних четырех блоков косвенного регулирования 15. При этом в устройстве в четырех последних по ходу прокатки модулях регулирования толщины полосы 4, 5, 6, 7 второй выход блока косвенного регулирования 15 последующего модуля соединен с четвертым входом блока косвенного регулирования 15 предыдущего модуля. На чертеже также изображено устройство внешней коррекции 21, выход которого подключен ко всем входам блоков косвенного регулирования 15. Задача устройства внешней коррекции 21 заключается в компенсации толщины масляной пленки в подшипниках валков, компенсации теплового расширения валков, а также компенсации износа валков. Сигнал датчика усилия металла на валки 17 формируется месдозой, установленной под подушкой нижнего опорного валка.The inventive device contains modules for controlling the thickness of the strip 1, 2, 3, ... 7 for all stands 8, 9, 10, ... 14 of the finishing group of the mill, each module for controlling the thickness of the strip consists of an indirect control unit 15, a position sensor of the hydraulic pressure device 16 and the metal force sensor on the rolls 17. In this case, the first input of the indirect control unit 15 is connected to the output of the position sensor of the hydraulic pressure device 16, the second input is connected to the output of the metal force sensor on the rollers 17, and the output of the indirect reg 15 is connected to the input of the hydraulic pressure device 18. The inventive device also includes an integrated device for correcting the thickness of the strip 19, the input of which is connected to the output of the sensor of the thickness gauge 20 installed at the output of the mill, and the four outputs of the said integral device 19 are connected to the third inputs of the last four indirect blocks regulation 15. Moreover, in the device in the last four during the rolling modules for controlling the thickness of the strip 4, 5, 6, 7, the second output of the indirect control unit 15 last the guide unit is coupled to a fourth input of block 15, indirect regulation previous module. The drawing also shows an external correction device 21, the output of which is connected to all inputs of the indirect control units 15. The task of the external correction device 21 is to compensate for the thickness of the oil film in the roll bearings, compensate for the thermal expansion of the rolls, and also compensate for the wear of the rolls. The signal of the metal force sensor on the rolls 17 is formed by a mesdoze installed under the cushion of the lower backup roll.

Благодаря совокупности отличительных признаков заявляемого технического решения происходит перераспределение коррекции на предыдущие клети при приближении интегральной коррекции на какой либо из последних клетей к насыщению. Это позволяет уменьшить интегральную коррекцию на последних клетях и таким образом уменьшить продольную разнотолщинность полосы.Due to the combination of distinctive features of the claimed technical solution, the correction is redistributed to previous stands when the integral correction on any of the last stands approaches saturation. This allows you to reduce the integral correction in the last stands and thus reduce the longitudinal thickness difference of the strip.

Устройство автоматического регулирования толщины полосы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки работает следующим образом. Согласно программе прокатки полосы, для обеспечения требуемой толщины для каждой партии осуществляется начальная настройка клетей стана путем задания первоначального зазора между валками. Для каждой клети после заправки металла в последующую клеть в течение «расчетного» времени в блоке косвенного регулирования 15 производится усреднение показаний датчика положения гидравлического нажимного устройства 16 и датчика усилия металла на валки 17, и по формуле Симса-Головина рассчитывается толщина полосы на выходе из клети и далее запоминается в качестве сигнала задания толщины полосы. Сигнал датчика усилия металла на валки 17 формируется месдозой, установленной под подушкой нижнего опорного валка. После истечения «расчетного» времени в блоке косвенного регулирования 15 по показаниям датчика положения гидравлического нажимного устройства 16 и датчика усилия металла на валки 17 рассчитывается толщина полосы на выходе из клети, как сигнал текущей толщины полосы. По сигналу отклонения текущей толщины полосы от заданной, с учетом сигнала внешней коррекции 21, учитывающий компенсацию толщины масляной пленки в подшипниках валков, компенсацию теплового расширения валков, компенсацию износа валков, включается режим стабилизации толщины в виде воздействия модуля регулирования толщины полосы на гидравлическое нажимное устройство 18. При входе головного конца полосы под датчик толщиномера 20, установленный на выходе стана, появляется сигнал, пропорциональный отклонению выходной толщины полосы от заданной программой прокатки, обусловленный неточностью начальной настройки блоков косвенного регулирования 15. Этот сигнал поступает на вход интегрального устройства 19. С выхода интегрального устройства коррекции толщины полосы 19 сигнал отклонения выходной толщины полосы с заданными коэффициентами распределяется между последними четырьмя модулями регулирования толщины полосы 4, 5, 6 и 7 в качестве корректирующих воздействий для отработки их гидравлическими нажимными устройствами 18. Интегральное устройство коррекции толщины полосы 19 осуществляет коррекцию в работе блоков косвенного регулирования 15, обеспечивая получение выходной толщины полосы на выходе стана практически равной толщине полосы, заданной программой прокатки.A device for automatically controlling the thickness of a strip of a continuous broadband hot rolling mill operates as follows. According to the strip rolling program, to ensure the required thickness for each batch, the mill stands are initially set up by setting the initial clearance between the rolls. For each stand after refueling the metal into the next stand during the “estimated” time in the indirect control unit 15, the readings of the position sensor of the hydraulic pressure device 16 and the metal force sensor on the rolls 17 are averaged, and the thickness of the strip at the exit of the stand is calculated by the Sims-Golovin formula and is further stored as a signal for setting a strip thickness. The signal of the metal force sensor on the rolls 17 is formed by a mesdoze installed under the cushion of the lower backup roll. After the expiration of the “estimated” time in the indirect control unit 15 according to the readings of the position sensor of the hydraulic pressure device 16 and the metal force sensor on the rolls 17, the thickness of the strip at the exit of the stand is calculated as a signal of the current thickness of the strip. According to the signal of deviation of the current strip thickness from the predetermined one, taking into account the external correction signal 21, taking into account compensation of the oil film thickness in the roller bearings, compensation of the thermal expansion of the rolls, compensation of the wear of the rolls, the thickness stabilization mode is activated in the form of the influence of the strip thickness control module on the hydraulic pressure device 18 . At the entrance of the head end of the strip under the gauge of the thickness gauge 20, installed at the output of the mill, a signal appears proportional to the deviation of the output strip thickness from the specified the rolling program due to the inaccuracy of the initial setting of the indirect control units 15. This signal is input to the integral device 19. From the output of the integrated strip thickness correction device 19, the deviation signal of the output strip thickness with predetermined coefficients is distributed between the last four modules for controlling the strip thickness 4, 5, 6 and 7 as corrective actions for testing them with hydraulic pushing devices 18. An integral device for correcting the thickness of the strip 19 is carried out Correction in the operation of indirect control units 15 ensures that the output strip thickness at the mill exit is almost equal to the strip thickness specified by the rolling program.

В случае приближения суммарной коррекции на последних клетях стана к максимальному значению возможно насыщение в воздействии блока косвенного регулирования 15 на гидравлическое нажимное устройство 18, что приведет к увеличению разнотолщинности выходной полосы. Заявляемое устройство позволит предотвратить насыщение путем перераспределения коррекции с последующих клетей стана на предыдущие клети. Это, в свою очередь, позволит уменьшить суммарную коррекцию на последних клетях, уменьшить продольную разнотолщинность полосы, а, следовательно, и повысить качество выпускаемой продукции.If the total correction in the last stands of the mill approaches the maximum value, saturation due to the effect of the indirect control unit 15 on the hydraulic pressure device 18 is possible, which will lead to an increase in the thickness difference of the output strip. The inventive device will prevent saturation by redistributing the correction from subsequent mill stands to previous stands. This, in turn, will reduce the total correction in the last stands, reduce the longitudinal thickness difference of the strip, and, consequently, improve the quality of products.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет скорректировать неточность расчетов коэффициентов распределения воздействия от интегрального устройства коррекции толщины полосы на величины межвалковых зазоров последних клетей при изменении сортамента металла.Thus, the inventive device allows you to correct the inaccuracy of the calculation of the distribution coefficients of the impact of the integrated device for correcting the strip thickness on the values of the roll gaps of the last stands when changing the grade of metal.

Claims

A device for automatically controlling the thickness of a strip of a continuous broadband hot rolling mill, comprising for all stands of the finishing group the modules for adjusting the strip thickness, each of which contains an indirect control unit, a position sensor for the hydraulic pressure device and a metal force sensor on the rolls, the first input of the indirect control unit being connected to the output of the position sensor of the hydraulic pressure device, the second input is connected to the output of the metal force sensor on the rolls, and the output indirect regulation is connected to the input of the hydraulic pressure device, and an integrated device for correcting the thickness of the strip, the input of which is connected to the output of the gauge of the thickness gauge installed at the output of the mill, and the four outputs of this integrated device are connected to the third inputs of the last four indirect control units, characterized in that in the four last along the rolling modules controlling the thickness of the strip, the second output of the block of the subsequent module is connected to the fourth input of the indirect ulirovaniya previous module.