RU2786648C1 - Device for controlling profiled billet rolling in the rolling stand of a plate mill with a hydraulic pressure device - Google Patents
Device for controlling profiled billet rolling in the rolling stand of a plate mill with a hydraulic pressure device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786648C1 RU2786648C1 RU2022116923A RU2022116923A RU2786648C1 RU 2786648 C1 RU2786648 C1 RU 2786648C1 RU 2022116923 A RU2022116923 A RU 2022116923A RU 2022116923 A RU2022116923 A RU 2022116923A RU 2786648 C1 RU2786648 C1 RU 2786648C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- thickness
- rolling
- block
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 title claims description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 230000001603 reducing Effects 0.000 abstract description 11
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано в системах автоматического управления прокаткой листа из слябовой заготовки на толстолистовых прокатных станах.The invention relates to the field of rolling production and can be used in automatic control systems for rolling a sheet from a slab billet at thick plate rolling mills.
Известно устройство регулирования размеров концов горячекатаных полос, включающее блок задания перемещения нажимных винтов, систему управления перемещением нажимных винтов клети, ключи, датчик наличия металла, вычислительный блок, блок задания коэффициентов, измеритель скорости валков клети, сумматор, блок регулируемого запаздывания, регулятор скорости валков клети, блок задания коэффициентов, вычислительный блок и ключ (см. А.с. №1013010, МПК В21В 37/06).A device for adjusting the dimensions of the ends of hot-rolled strips is known, including a block for setting the movement of pressure screws, a control system for moving the pressure screws of the stand, keys, a metal presence sensor, a computing unit, a coefficient setting unit, a stand roll speed meter, an adder, an adjustable delay unit, a stand roll speed controller , a block for setting the coefficients, a computing unit and a key (see A.S. No. 1013010, IPC V21V 37/06).
Недостатком известного устройства является ограничение возможности его применения для формирования сложных профилей концевых участков проката, необходимых при внедрении технологии профилированной прокатки слябовой заготовки на толстолистовых прокатных станах, что приводит к дополнительным потерям металла с боковой и концевой обрезью.The disadvantage of the known device is the limitation of its use for the formation of complex profiles of the end sections of the rolled products, which are necessary when introducing the technology of profiled rolling of a slab billet on thick plate rolling mills, which leads to additional losses of metal with side and end trim.
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является устройство для управления профилированной прокаткой заготовки в прокатной клети толстолистового стана с гидравлическим нажимным устройством (ГНУ), содержащее регулятор положения ГНУ, датчик положения ГНУ, датчик усилия ГНУ, блок задания толщины прокатываемой заготовки, блок вычисления длины прокатываемой заготовки, датчик наличия заготовки в клети и датчик импульсов, при этом выход регулятора положения ГНУ выполнен с возможностью соединения с входом ГНУ, датчик импульсов выполнен с возможностью механической связи с одним из прокатных валков, первый вход блока вычисления длины прокатываемой заготовки соединен с выходом, а второй вход указанного блока вычисления длины подключен к выходу датчика наличия заготовки в клети, вход которого соединен с выходом датчика усилия ГНУ, причем выход указанного блока вычисления длины соединен с первым входом блока задания толщины прокатываемой заготовки, второй вход которого соединен с выходом датчика наличия заготовки в клети (см. патент РФ на полезную модель №117329, МПК В21 В37/16).The closest analogue to the claimed device is a device for controlling profiled rolling of a workpiece in a rolling stand of a plate mill with a hydraulic pressure device (HPU), containing a HPU position controller, a HPU position sensor, a HPU force sensor, a block for setting the thickness of a rolled workpiece, a block for calculating the length of a rolled workpiece , a sensor for the presence of a workpiece in the stand and a pulse sensor, while the output of the HLS position controller is configured to be connected to the input of the HLS, the pulse sensor is configured to be mechanically connected to one of the rolling rolls, the first input of the unit for calculating the length of the rolled workpiece is connected to the output, and the second the input of the specified length calculation unit is connected to the output of the workpiece presence sensor in the stand, the input of which is connected to the output of the HLS force sensor, and the output of the specified length calculation unit is connected to the first input of the block for setting the thickness of the rolled workpiece, the second input of which is connected to the output workpiece presence sensor in the stand (see RF patent for utility model No. 117329, IPC B21 B37/16).
Недостатком известного устройства является ограниченная область применения. Устройство предназначено только для коррекции толщины головного (переднего) участка полосы в клети чистовой группы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки.The disadvantage of the known device is the limited scope. The device is intended only for correction of the thickness of the head (front) section of the strip in the finishing group stand of a continuous wide-strip hot rolling mill.
Второй недостаток связан с тем, что в известном устройстве регулирование толщины основной части полосы и коррекция толщины головного участка осуществляются одним блоком косвенного регулирования, обеспечивающим перемещение гидравлического нажимного устройства, так как одновременная подача двух сигналов (регулирования толщины и регулирования положения гидравлического нажимного устройства) на один регулятор вызывает его некорректную работу. Это может привести к возникновению недопустимых усилий в гидроцилиндрах, что повышает риск возникновения аварий и снижает надежность работы устройства.The second drawback is due to the fact that in the known device, the regulation of the thickness of the main part of the strip and the correction of the thickness of the head section are carried out by one block of indirect control, which ensures the movement of the hydraulic pressure device, since the simultaneous supply of two signals (thickness control and regulation of the position of the hydraulic pressure device) to one the regulator causes it to malfunction. This can lead to the occurrence of unacceptable forces in the hydraulic cylinders, which increases the risk of accidents and reduces the reliability of the device.
Кроме того, наложение двух управляющих сигналов снижает точность регулирования толщины на участках с регулируемым профилем, что ухудшает качество продукции.In addition, superposition of two control signals reduces the accuracy of thickness control in the sections with an adjustable profile, which deteriorates the quality of the product.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание устройства, обеспечивающее получения качественной готовой продукции за счет соблюдения геометрической формы, повышение надежности устройства, снижение потерь металла с боковой и концевой обрезью.The technical problem to be solved by the claimed invention is the creation of a device that ensures the production of high-quality finished products by observing the geometric shape, increasing the reliability of the device, reducing metal losses from the side and end trim.
Технический результат достигается благодаря расширению области применения заявляемого устройства за счет обеспечения возможности управления профилированной прокаткой слябовых заготовок на толстолистовом прокатном стане путем регулирования толщины по всей длине проката без риска возникновения аварий и сниженияThe technical result is achieved by expanding the scope of the proposed device by providing the ability to control the profiled rolling of slab billets on a thick plate rolling mill by adjusting the thickness along the entire length of the rolled product without the risk of accidents and reducing
надежности работы устройства.reliability of the device.
В заявляемом устройстве осуществляется автоматическое переключение параметра, регулируемого по каналу гидравлических нажимных устройств, в зависимости от режима прокатки. В первом режиме прокатка переднего конца, среднего участка и заднего конца прокатываемого листа осуществляется с заданными постоянными обжатиями в режиме автоматического регулирования толщины. Во втором режиме прокатка профилируемых участков прокатываемого листа осуществляется с переменным обжатием в режиме автоматического регулирования положения гидравлического нажимного устройства.In the claimed device, automatic switching of the parameter controlled by the channel of hydraulic pressure devices is carried out, depending on the rolling mode. In the first mode, the rolling of the front end, the middle section and the rear end of the rolled sheet is carried out with given constant reductions in the mode of automatic thickness control. In the second mode, the rolling of the profiled sections of the rolled sheet is carried out with variable compression in the mode of automatic control of the position of the hydraulic pressure device.
Технический результат достигается тем, что в устройство для управления профилированной прокаткой заготовки в прокатной клети толстолистового стана с гидравлическим нажимным устройством (ГНУ), содержащее регулятор положения ГНУ, датчик положения ГНУ, датчик усилия ГНУ, блок задания толщины прокатываемой заготовки, блок вычисления длины прокатываемой заготовки, датчик наличия заготовки в клети и датчик импульсов, при этом выход регулятора положения ГНУ выполнен с возможностью соединения с входом ГНУ, датчик импульсов выполнен с возможностью механической связи с одним из прокатных валков, первый вход блока вычисления длины прокатываемой заготовки соединен с выходом датчика импульсов, а второй вход указанного блока вычисления длины подключен к выходу датчика наличия заготовки в клети, вход которого соединен с выходом датчика усилия ГНУ, причем выход указанного блока вычисления длины соединен с первым входом блока задания толщины прокатываемой заготовки, второй вход которого соединен с выходом датчика наличия заготовки в клети, согласно изобретению, оно снабжено первым и вторым суммирующими элементами, первым, вторым и третьим управляемыми ключами, регулятором толщины прокатываемой заготовки, задатчиком интенсивности перемещения ГНУ, логическим блоком, датчиком выходной толщины прокатываемой заготовки, блоком задания положения ГНУ и блоком задания параметров профилированной прокатки заготовки, при этом выход первого суммирующего элемента соединен с первым входом регулятора положения ГНУ, первый вход первого суммирующего элемента соединен с выходом третьего управляемого ключа, первый вход которого соединен с выходом датчика положения ГНУ, второй вход первого суммирующего элемента соединен с выходом упомянутого регулятора толщины, а его третий вход связан с выходом блока задания положения ГНУ, вход которого соединен с выходом задатчика интенсивности перемещения ГНУ, первый вход которого через первый управляемый ключ соединен с выходом упомянутого блока задания толщины, причем первый вход логического блока соединен с выходом датчика наличия заготовки в клети, а его второй вход связан с выходом упомянутого блока вычисления длины, первый выход логического блока соединен с управляющими входами первого и третьего управляемых ключей, а второй выход логического блока соединен с управляющим входом второго управляемого ключа, при этом вход упомянутого регулятора толщины через второй управляемый ключ соединен с выходом второго суммирующего элемента, первый вход которого подключен к выходу датчика выходной толщины прокатываемой заготовки, а второй вход - к выходу упомянутого блока задания толщины, причем первый выход упомянутого блока задания параметров соединен со вторым входом регулятора положения ГНУ, второй выход - с третьим входом логического блока, третий выход - с третьим входом блока задания толщины прокатываемой заготовки, а четвертый выход - со вторым входом задатчика интенсивности перемещения ГНУ.The technical result is achieved by the fact that in a device for controlling the profiled rolling of a workpiece in a rolling stand of a thick plate mill with a hydraulic pressure device (HLD), containing a HHL position controller, a HHL position sensor, a HHL force sensor, a block for setting the thickness of a rolled workpiece, a block for calculating the length of a rolled workpiece , a sensor for the presence of a workpiece in the stand and a pulse sensor, while the output of the HLS position controller is configured to be connected to the input of the HLS, the pulse sensor is configured to be mechanically connected to one of the rolling rolls, the first input of the unit for calculating the length of the rolled workpiece is connected to the output of the pulse sensor, and the second input of the specified length calculation unit is connected to the output of the workpiece presence sensor in the stand, the input of which is connected to the output of the HLS force sensor, and the output of the specified length calculation unit is connected to the first input of the block for setting the thickness of the rolled workpiece, the second input of which is connected to the output the house of the sensor for the presence of the workpiece in the stand, according to the invention, it is equipped with the first and second summing elements, the first, second and third controlled keys, the thickness controller of the rolled workpiece, the intensity setting of the movement of the HDL, a logic unit, the output thickness sensor of the rolled workpiece, the block for setting the position of the HDL and a block for setting the parameters of profiled billet rolling, wherein the output of the first summing element is connected to the first input of the HLS position controller, the first input of the first summing element is connected to the output of the third controlled key, the first input of which is connected to the output of the HLS position sensor, the second input of the first summing element is connected to the output of said thickness controller, and its third input is connected to the output of the block for setting the position of the HPU, the input of which is connected to the output of the intensity gauge of the movement of the HPU, the first input of which is connected through the first controlled key to the output of the said block for setting the thickness, at than the first input of the logic block is connected to the output of the sensor for the presence of a workpiece in the stand, and its second input is connected to the output of the said length calculation block, the first output of the logic block is connected to the control inputs of the first and third controlled keys, and the second output of the logic block is connected to the control input of the second controlled key, wherein the input of said thickness controller is connected through the second controlled key to the output of the second summing element, the first input of which is connected to the output of the output thickness sensor of the rolled workpiece, and the second input is connected to the output of the said thickness setting unit, the first output of the said parameter setting unit connected to the second input of the HLT position controller, the second output - to the third input of the logic block, the third output - to the third input of the unit for setting the thickness of the rolled workpiece, and the fourth output - to the second input of the HL displacement rate generator.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:
- на фиг.1 представлена функциональная схема заявляемого устройства для управления профилированной прокаткой заготовки в прокатной клети;- figure 1 shows a functional diagram of the proposed device for controlling the profiled rolling of the workpiece in the rolling stand;
- на фиг.2 схематично представлены участки постоянной и переменной толщины по длине заготовки при профилированной прокатке;- figure 2 schematically shows sections of constant and variable thickness along the length of the workpiece during profiled rolling;
- на фиг.3 представлены продольное сечение заготовки (а) и диаграмма изменения толщины (б), поясняющие принцип точечного задания профиля по длине проката.- figure 3 shows a longitudinal section of the workpiece (a) and a diagram of changes in thickness (b), illustrating the principle of a point setting of the profile along the length of the rolled product.
Заявляемое устройство (фиг.1) для управления профилированной прокаткой заготовки в прокатной клети 1 толстолистового стана, оснащенной ГНУ 2, содержит регулятор положения ГНУ 3 и датчик положения ГНУ 4. Кроме того, устройство управления содержит датчик усилия ГНУ 5, блок задания толщины прокатываемой заготовки 6, блок вычисления длины прокатываемой заготовки 7, датчик наличия заготовки в клети 8 и датчик импульсов 9.The inventive device (figure 1) to control the profiled rolling of the workpiece in the rolling
Выход регулятора положения ГНУ 3 выполнен с возможностью соединения с входом ГНУ 2. Датчик импульсов 9 выполнен с возможностью механической связи с одним из прокатных валков. Первый вход блока вычисления длины прокатываемой заготовки 7 соединен с выходом датчика импульсов 9. Второй вход указанного блока вычисления длины прокатываемой заготовки 7 подключен к выходу датчика наличия заготовки в клети 8, вход которого соединен с выходом датчика усилия ГНУ 5. Выход указанного блока вычисления длины прокатываемой заготовки 7 соединен с первым входом блока задания толщины прокатываемой заготовки 6, второй вход которого соединен с выходом датчика наличия длины прокатываемой заготовки в клети 8.The output of the HPU 3 position controller is configured to be connected to the input of the
В устройство для управления (фиг.1) профилированной прокаткой заготовки в прокатной клети 1 толстолистового стана дополнительно введены первый 10 и второй 11 суммирующие элементы, первый 12, второй 13 и третий 14 управляемые ключи. Кроме того, в устройство введены регулятор толщины прокатываемой заготовки 15, задатчик интенсивности перемещения ГНУ 16, логический блок 17, датчик выходной толщины прокатываемой заготовки 18, блок задания положения ГНУ 19, блок задания параметров профилированной прокатки заготовки 20.In the control device (figure 1) profiled rolling of the workpiece in the
При этом выход первого суммирующего элемента 10 соединен с входом регулятора положения ГНУ 3, а первый вход первого суммирующего элемента 10 соединен с выходом третьего управляемого ключа 14, первый вход которого соединен с выходом датчика положения ГНУ 4. Второй вход первого суммирующего элемента 10 соединен с выходом упомянутого регулятора толщины 15, третий вход - с выходом блока задания положения ГНУ 19. Вход последнего соединен с выходом задатчика интенсивности перемещения ГНУ 16, первый вход которого через первый управляемый ключ 12 соединен с выходом упомянутого блока задания толщины прокатываемой заготовки 6.At the same time, the output of the
Первый вход логического блока 17 соединен с выходом датчика наличия заготовки в клети 8, а второй вход - с выходом упомянутого блока вычисления длины прокатываемой заготовки 7. Первый выход логического блока 17 соединен с управляющими входами первого 12 и третьего 14 управляемых ключей, а второй выход логического блока 17 соединен с управляющим входом второго 13 управляемого ключа. Вход упомянутого регулятора толщины 15 через второй управляемый ключ 13 соединен с выходом второго суммирующего элемента 11, первый вход которого соединен с выходом датчика выходной толщины прокатываемой заготовки 18, а второй - с блоком задания толщины прокатываемой заготовки 6. Первый выход блока задания параметров профилированной прокатки 20 соединен со вторым входом регулятора положения ГНУ 3, второй выход - с третьим входом логического блока 17, третий выход - с третьим входом блока задания толщины прокатываемой заготовки 6, а четвертый выход - со вторым входом задатчика интенсивности перемещения ГНУ 16.The first input of the
На фиг.2 обозначены: - длины участков на переднем и заднем концах заготовки, прокатываемых с постоянным обжатием; - длины профилируемых участков; - длина среднего участка, прокатываемого с постоянным обжатием; - толщина концевых участков профилированного проката; - толщина среднего участка.Figure 2 marked: - the length of the sections at the front and rear ends of the workpiece, rolled with constant reduction; - lengths of profiled sections; - the length of the middle section, rolled with constant compression; - thickness of the end sections of profiled rolled products; - the thickness of the middle section.
На фиг.3,а показано продольное сечение заготовки, поясняющее принцип формирования сигнала на выходе блока задания толщины прокатываемой заготовки 6.Figure 3a shows a longitudinal section of the workpiece, explaining the principle of generating a signal at the output of the unit for setting the thickness of the rolled
На фиг.3,б представлена диаграмма задания толщины h в функции длины l, формируемая на выходе блока 6. На длине участка h n 1 внутри круга в увеличенном масштабе показаны расстояния Δl i , Δl i +1 и изменение толщины Δh i «ступенька». На длине участка
Блок задания толщины прокатываемой заготовки 6 может быть выполнен программным способом в структуре управляющих контроллеров клети толстолистового стана (см. Петров И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования. - М.: Солон-Пресс, 2008 - 256 с.). Остальные элементы, входящие в состав рассматриваемого устройства, представляют собой общеизвестные в области электротехники блоки, которые могут быть выполнены с помощью элементов аналоговой блочной системы регуляторов (см. Перельмутер В.М., Сидоренко В.А. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока. - М.: Энергоатомиздат, 1988 - С.126-142) либо аппаратно-программным способом в структуре управляющих контроллеров.The block for setting the thickness of the rolled
Отличительными признаками заявляемого технического решения являются:Distinctive features of the proposed technical solution are:
1. Дополнительное включение первого 12, второго 13 и третьего 14 управляемых ключей, управляющие входы которых соединены с выходами логического блока 17, входы которого соединены с выходом датчика наличия заготовки в клети 8 и выходом блока вычисления длины прокатываемой заготовки 7.1. Additional inclusion of the first 12, second 13 and third 14 controlled keys, the control inputs of which are connected to the outputs of the
2. Дополнительное включение регулятора толщины прокатываемой заготовки 15, вход которого через второй управляемый ключ 13 соединен с выходом второго суммирующего элемента 11, первый вход которого соединен с выходом датчика выходной толщины прокатываемой заготовки 18, а второй - с блоком задания толщины прокатываемой заготовки 6.2. Additional activation of the rolled
3. Дополнительное включение первого суммирующего элемента 10, первый вход которого через третий управляемый ключ 14 соединен с выходом датчика положения ГНУ 4, второй вход первого суммирующего элемента 10 соединен с выходом регулятора толщины 15, третий вход - с выходом блока задания положения ГНУ 19, вход которого через последовательно соединенные задатчик интенсивности перемещения ГНУ 16 и первый управляемый ключ 12 соединен с выходом блока задания толщины прокатываемой заготовки 6, при этом выход первого суммирующего элемента 10 соединен с входом регулятора положения ГНУ 3.3. Additional inclusion of the
4. Формирование выходного сигнала с блока задания толщины прокатываемой заготовки 6 отображающего форму продольного сечения при профилированной прокатке (фиг.3,а), соединение первого входа блока 6 с выходом блока вычисления длины проката 7, а второго - с выходом датчика наличия заготовки в клети 8.4. Formation of the output signal from the block for setting the thickness of the rolled
В заявляемом устройстве первый отличительный признак обеспечивает автоматическое переключение параметра, регулируемого по каналу ГНУ, в зависимости от режима прокатки. Прокатка участков (фиг.2) на переднем и заднем концах проката и среднего участка длиной осуществляется с заданными постоянными обжатиями в режиме автоматического регулирования толщины. Прокатка профилируемых участков осуществляется с переменным обжатием в режиме автоматического регулирования положения ГНУ.In the inventive device, the first distinguishing feature provides automatic switching of the parameter controlled by the HPU channel, depending on the rolling mode. Section rolling (figure 2) at the front and rear ends of the rental and the middle section of the length is carried out with the given constant reductions in the mode of automatic thickness control. Rolling profiled sections is carried out with variable compression in the mode of automatic control of the position of the HPU.
Согласно второму отличительному признаку включение дополнительных элементов обеспечивает замкнутое регулирование толщины проката на участках и , прокатываемых с постоянной заданной толщиной. По сравнению с известным устройством, это обеспечивает повышение точности регулирования толщины, а следовательно, получения заданных геометрических параметров готовой продукции.According to the second distinguishing feature, the inclusion of additional elements ensures closed regulation of the thickness of rolled products in sections and rolled with a constant specified thickness. Compared with the known device, this provides an increase in the accuracy of thickness control, and consequently, obtaining the specified geometric parameters of the finished product.
Согласно третьему отличительному признаку обеспечивается повышение точности регулирования положения гидравлического нажимного устройства 2 при прокатке участков переменной толщины . Использование замкнутого регулирования положения ГНУ для формирования профиля переменной толщины по длине проката в известных технических решениях не встречается.According to the third distinctive feature, an increase in the accuracy of regulating the position of the
Четвертый отличительный признак обеспечивает взаимосвязь сигнала задания на перемещение ГНУ с длиной участков, прокатываемых с разными обжатиями. Подобная операция используется в устройстве, принятом за прототип. Однако в известном решении эта операция используется только для коррекции толщины головного (переднего) участка полосы и не предназначена для формирования сигнала задания на регулируемую толщину по всей длине проката, поэтому неприемлема для управления профилированной прокаткой слябовой заготовки на толстолистовом стане. В заявляемом техническом решении вышеописанная операция осуществляется для формирования сечения, представленного на фиг.2, что обеспечивает возможность управления профилированной прокаткой.The fourth distinguishing feature provides the relationship of the task signal for the movement of the HPU with the length of the sections rolled with different reductions. A similar operation is used in the device taken as a prototype. However, in the known solution, this operation is used only to correct the thickness of the head (front) section of the strip and is not intended to generate a command signal for an adjustable thickness along the entire length of the rolled product, therefore, it is unacceptable for controlling the profiled rolling of a slab billet on a plate mill. In the claimed technical solution, the above operation is carried out to form the section shown in Fig.2, which makes it possible to control profiled rolling.
В целом отличительные признаки обеспечивают применение заявляемого устройства для управления профилированной прокаткой слябовой заготовки на толстолистовом стане и обеспечивают повышение точности регулирования толщины по всей длине проката.In general, the distinguishing features provide the use of the proposed device for controlling the profiled rolling of a slab billet on a plate mill and provide an increase in the accuracy of thickness control along the entire length of the rolled product.
Опишем назначение и принцип работы отдельных блоков заявляемого устройства для управления профилированной прокаткой заготовки в прокатной клети толстолистового стана с ГНУ (фиг.1).Let us describe the purpose and principle of operation of the individual blocks of the proposed device for controlling the profiled rolling of the billet in the rolling stand of a plate mill with HPU (figure 1).
Блок 7 по сигналу с выхода датчика наличия заготовки в клети 8 (при входе заготовки в валки) осуществляет формирование сигнала, который соответствует текущей длине l прокатанного листа. Вычисление текущей длины l листа осуществляется путем подсчета импульсов, поступающих с выхода датчика импульсов 9, механически связанного с одним из валков прокатной клети 1.
Отметим, что длина прокатанного листа содержит пять участков (фиг.2). Первый - передний участок, длина которого
Перед началом прокатки для каждого сортамента заготовки из блока задания параметров профилированной прокатки заготовки 20 (фиг.1) осуществляют загрузку параметров в ячейки памяти блока задания толщины прокатываемой заготовки 6 и в ячейки памяти задатчика интенсивности перемещения ГНУ 16. Кроме того, из блока 20 в регулятор положения ГНУ 3 осуществляют загрузку задания первоначального зазора между валками клети 1.Before the start of rolling for each billet assortment from the block for setting the parameters of profiled rolling of the billet 20 (Fig. 1), the parameters are loaded into the memory cells of the block for setting the thickness of the rolled
Из блока задания параметров профилированной прокатки заготовки 20 в блок задания толщины прокатываемой заготовки 6 для каждой опорной точки 1, 2 … i, … (фиг.3,а) загружают расстояния Δl 1, Δl 2, … Δl i , … и толщину листа h 1 , h 2 , … h i ….From the block for setting the parameters of the profiled rolling of the
Из блока 20 в логический блок 17 загружают длины пяти участков l 01 , l n 1 , l с , l n 2 , l 02 (фиг.2).From
Из блока 20 в задатчик интенсивности перемещения ГНУ 16 загружают скорость изменения его выходного сигнала, а также его максимальную величину.From
Блок задания толщины прокатываемой заготовки 6 осуществляет формирование сигнала задания на толщину листа по его длине согласно продольному сечению, представленному на фиг.3, а. Блок 6 хранит ряд опорных точек 1, 2 … i, …, каждая из которых находится на расстоянии Δl i от предыдущей точки (фиг.3, б). Для каждой точки i из памяти блока 6 на его выходе формируется сигнал опорного значения толщины h i . При этом местоположение опорной точки 1 (фиг.3,а) определяется по расстоянию Δl 1 от «головы» (переднего конца) проката, местоположение точки 2 - по расстоянию Δl 2 от точки 1 и т.д. Отметим, что на длине участка равного Δl 1 опорное значение толщины остается постоянным и равно h 1 , на участке Δl 2 - h 2 и т.д. Отметим, что, сформированные сигналы на выходе блока 6 остаются постоянными на участках l 01 , l с , l 02 и равными соответственно h 0 , h n , h 0 . При этом на длине участка h n 1 (фиг.2), сформированные сигналы на выходе блока 6 имеют вид «ступенек», которые в очередной опорной точке i скачком уменьшаются на Δh i . На фиг.3,б на длине участка h n 1 внутри круга в увеличенном масштабе показаны расстояния Δl i , Δl i +1 и изменение толщины Δh i «ступенька». На длине участка
Логический блок 17 по сигналу от датчика наличия заготовки в клети 8 и по сигналу значения текущей длины l прокатанного листа, поступающего с выхода блока вычисления длины прокатываемой заготовки 7, определяет на каком из пяти участков l 01 , l n 1 , l с , l n 2 , l 02 (фиг.2) осуществляется прокатка. Если местоположение текущей длины l прокатанного листа находится на одном из трех участков l 01 , l с или l 02 , то на первом выходе логического блока 17 формируется сигнал логической единицы, а на втором - логического нуля. Если местоположение текущей длины l прокатанного листа находится на одном из двух участков l n 1 или l n 2 , то на первом выходе логического блока 17 формируется сигнал логического нуля, а на втором - логической единицы. Отметим, что работа блока задания толщины прокатываемой заготовки 6 синхронизирована по времени с переключениями сигналов на выходах логического блока 17.The
Задатчик интенсивности перемещения ГНУ 16 из ступенчатого сигнала, который подается на его вход (фиг.3,б), формирует сигнал, который изменяется по линейному закону. На длине участка l n 1 выходной сигнал задатчика интенсивности 16 уменьшается, а на длине участка - l n 2 увеличивается. Кроме того, в функцию задатчика интенсивности 16 входит ограничение скорости изменения и ограничение максимальной величины выходного сигнала, поступающего на исполнительное устройство при ступенчатом изменении входного сигнала (см. Перельмутер В.М., Сидоренко В.А. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - С.136).The generator of the intensity of movement of the
Блок задания положения ГНУ 19 преобразует сигнал задания толщины, подаваемый с выхода задатчика интенсивности 16, в сигнал, пропорциональный положению ГНУ 2. Зависимость между этими величинами определяется уравнением Головина-Симса (см., например, Фомин Г.Г., Дубейковский А.В., Гринчук П.С.Механизация и автоматизация широкополосных станов горячей прокатки. - М.: Металлургия, 1979. - С.125 с):The GNU
где h - толщина проката на выходе из клети;where h is the thickness of rolled products at the outlet of the stand;
S - величина межвалкового зазора; S is the size of the roll gap;
P - давление металла на валки; P - metal pressure on the rolls;
M K - модуль жесткости клети. M K - stand rigidity modulus.
Из приведенной зависимости следует, что положение ГНУ 2 задается функцией
Эту функцию реализует блок задания положения гидравлического нажимного устройства 19.This function is implemented by the block for setting the position of the
Устройство для управления профилированной прокаткой слябовой заготовки на толстолистовом стане с ГНУ работает следующим образом.The device for controlling the profiled rolling of a slab billet on a plate mill with HPU operates as follows.
Согласно программе профилированной прокатки заготовки для обеспечения требуемой толщины листа по его длине (фиг.2) для каждого сортамента из блока задания параметров профилированной прокатки заготовки 20 осуществляют загрузку соответствующих параметров в ячейки памяти блока задания толщины прокатываемой заготовки 6 и в ячейки памяти задатчика интенсивности 16. Ранее работа указанных блоков была подробно описана. Кроме того, по сигналу блока задания параметров профилированной прокатки заготовки 20 осуществляют начальную настройку клети стана 1 путем задания первоначального зазора между валками. Это выполняет регулятор положения гидравлического нажимного устройства 3 по сигналу с первого выхода блока задания параметров профилированной прокатки заготовки 20.According to the program profiled rolling of the workpiece to ensure the required thickness of the sheet along its length (figure 2) for each assortment from the block for setting the parameters of profiled rolling of the
Пусть в момент времени t 0 заявляемое устройство для управления профилированной прокаткой заготовки получило команду «пуск стана». При этом заготовка еще не вошла в валки клети, а на выходе датчика наличия заготовки в клети 8 (фиг.1) формируется сигнал «отсутствие заготовки в клети». Этот сигнал поступает на вход блока вычисления длины прокатываемой заготовки 7 и на вход блока задания толщины прокатываемой заготовки 6. Блоки 6 и 7 подготовлены к работе. Кроме того, сигнал «отсутствие заготовки в клети» поступает на логический блок 17, на первом выходе которого формируется сигнал логический ноль, а на втором - логическая единица. Указанные сигналы размыкают соответственно первый 12 и третий 14 управляемые ключи и замыкают второй управляемый ключ 13. Таким образом, устройство для управления профилированной прокаткой заготовки подготовлено к работе в режиме автоматического регулирования толщины. Ранее было отмечено, что это первый режим работы устройства, при котором прокатка осуществляется с заданным постоянным обжатием.Let at time t 0 the inventive device for controlling profiled billet rolling received the command "mill start". In this case, the workpiece has not yet entered the rolls of the stand, and at the output of the sensor for the presence of the workpiece in the stand 8 (figure 1) the signal "no workpiece in the stand" is generated. This signal is fed to the input of the block for calculating the length of the rolled
При входе заготовки в валки (момент времени t 1 ) на выходе датчика 8 формируется сигнал «наличие заготовки в клети». Начинается прокатка первого участка из пяти по длине прокатанного листа (фиг.2). Ранее отмечалось, что это передний участок листа, длина которого
От действия сигнала «наличие заготовки в клети» на входе логического блока 17 его выходные сигналы не изменяют свои значения, при этом управляемый ключ 13 остается в замкнутом состоянии, а управляемые ключи 12 и 14 - в разомкнутом состоянии. Заявляемое устройство сохраняет готовность к работе в режиме автоматического регулирования толщины.From the action of the signal "the presence of the workpiece in the stand" at the input of the
Ранее было описано, что после подачи сигнала «наличие заготовки в клети» на вход блока вычисления длины прокатываемой заготовки 7 последний формирует сигнал текущей длины l прокатанного листа. Выше также было описано, как блок задания толщины прокатываемой заготовки 6 осуществляет формирование сигнала задания на толщину листа по его текущей длине согласно продольному сечению, представленному на фиг.3, а. Таким образом для первого (переднего) участка длины прокатанного листа
Устройство подготовлено к работе в режиме автоматического регулирования толщины по сигналу рассогласования, поступающего с выхода второго суммирующего элемента 11 на вход регулятора толщины 15. При этом на первый и второй входы суммирующего элемента 11 поступают сигналы соответственно с датчика выходной толщины прокатываемой заготовки 18 и блока задания толщины прокатываемой заготовки 6. Таким образом, с момента времени t 1 (фиг.2) на участке
Работа устройства при прокатке в проходах без профилирования не отличается от работы известной двухконтурной системы автоматического регулирования толщины с внутренним контуром регулирования положения гидравлических нажимных устройств (см., например, Филатов А.С., Зайцев А.П., Смирнов А.А. Автоматические системы стабилизации толщины полосы при прокатке. - М.: Металлургия, 1982. - 128 с). Осуществляется замкнутое регулирование толщины, при этом ГНУ работает в режиме малых перемещений, как правило, менее 1 мм.The operation of the device during rolling in passes without profiling does not differ from the operation of the well-known double-circuit automatic thickness control system with an internal control loop for the position of hydraulic pressure devices (see, for example, Filatov A.S., Zaitsev A.P., Smirnov A.A. Automatic strip thickness stabilization systems during rolling, Moscow: Metallurgiya, 1982, 128 p.). A closed thickness control is carried out, while the HPU operates in the mode of small displacements, as a rule, less than 1 mm.
Пусть в момент времени t 2 текущая длина l прокатанного листа превысила длину первого (переднего) участка l>l 01 (фиг.2). При этом сигналы на выходах логического блока 17 изменяются на противоположные. На первом выходе формируется сигнал логическая единица, а на втором - логический ноль. За счет этого второй управляемый ключ 13 размыкается, а первый 12 и третий 14 управляемые ключи переходят в замкнутое состояние. В результате сигнал задания на входе регулятора толщины 15 становится равным нулю, контур автоматического регулирования толщины размыкается. Устройство переходит в режим управления положением гидравлического нажимного устройства 2.Let at time t 2 the current length l of the rolled sheet exceeded the length of the first (front) section l>l 01 (figure 2). In this case, the signals at the outputs of the
С момента времени t 2 начинается прокатка второго участка, длина которого
В результате обеспечивается взаимное соответствие сигнала задания, поступающего с выхода блока 19, и сигнала обратной связи, поступающего с выхода датчика положения ГНУ 4. Выходной сигнал блока 19 подается на третий вход первого суммирующего элемента 10, входящего в контур регулирования положения ГНУ 2, образованного регулятором положения 3, ГНУ 2 и датчиком положения ГНУ 4. В результате обеспечивается замкнутое управление перемещением ГНУ 2 и за счет этого - формирование участка l n 1 с линейно уменьшающейся толщиной.As a result, mutual correspondence of the reference signal coming from the output of
Пусть в момент времени t 3 текущая длина l прокатанного листа превысила сумму длин первого и второго участков l>(l 01 +l n 1 ) (фиг.2). Начинается прокатка третьего участка, длина которого , а его постоянная толщина равна . Ранее было отмечено, что это первый режим работы заявляемого устройства управления. При этом сигналы на выходах логического блока 17 изменяются на противоположные. На первом выходе формируется сигнал логический ноль, а на втором - логическая единица. За счет этого второй управляемый ключ 13 переходит в замкнутое состояние, а первый 12 и третий 14 управляемые ключи размыкаются. В результате сигнал задания толщины на входе задатчика интенсивности перемещения ГНУ 16 становится равным нулю, контур регулирования положения ГНУ размыкается. Устройство переходит в режим автоматического регулирования толщины.Let at time t 3 the current length l of the rolled sheet exceeded the sum of the lengths of the first and second sections l> ( l 01 + l n 1 ) (figure 2). The rolling of the third section begins, the length of which , and its constant thickness is equal to . It was previously noted that this is the first mode of operation of the proposed control device. In this case, the signals at the outputs of the
С момента времени t 3 устройство работает в режиме автоматического регулирования толщины по сигналу рассогласования, поступающего с выхода второго суммирующего устройства 11 на вход регулятора толщины 15. Алгоритм работы устройства такой же, как при прокатке переднего конца полосы l 01 (фиг.2). Отметим, что на третьем участке полосы на выходе блока задания толщины прокатываемой заготовки 6 формируется постоянный сигнал, который соответствует заданной толщине проката
Пусть в момент времени t 4 текущая длина l прокатанного листа превысила сумму длин первого, второго и третьего участков l>(l 01 +l n 1 +l с ) (фиг.2). Начинается прокатка четвертого участка, длина которого l n 2 , а толщина плавно увеличивается от до
При прокатке участка длиной l n 2 с увеличивающейся толщиной работа устройства аналогична рассмотренной на участке l n 1 . Отличием является формирование на выходе блока 6 сигнала на увеличение толщины от h k до h k +1 (фиг.3,б).When rolling a section of length l n 2 with increasing thickness, the operation of the device is similar to that considered in the section l n 1 . The difference is the formation at the output of the
Пусть в момент времени t 5 текущая длина l прокатанного листа превысила сумму длин первого, второго, третьего и четвертого участков l>(l 01 +l n 1 +l с +l n 2 ) (фиг.2). Начинается прокатка пятого участка, длина которого l 02 , а толщина остается постоянной и равна
Таким образом, работа заявляемого устройства обеспечивает формирование продольного сечения слябовой заготовки в соответствии с сечением, представленным на фиг.2. В результате обеспечивается замкнутое регулирование заданного параметра: толщины - на участках
Автоматическое разделение режима больших перемещений при управлении положением ГНУ и режима автоматического регулирования толщины в режиме малых перемещений исключает возникновение недопустимых усилий в гидроцилиндрах, снижает риск возникновения аварий и повышает надежность работы устройства.Automatic separation of the mode of large displacements when controlling the position of the HPU and the mode of automatic thickness control in the mode of small displacements eliminates the occurrence of unacceptable forces in the hydraulic cylinders, reduces the risk of accidents and increases the reliability of the device.
Реализация технологии профилированной прокатки слябовой заготовки обеспечивает улучшение геометрических параметров выпускаемого листа и за счет этого - снижение отходов с боковой и торцевой обрезью.The implementation of the technology of profiled rolling of the slab billet provides an improvement in the geometric parameters of the produced sheet and, due to this, a reduction in waste with side and end trim.
В целом, заявляемое устройство обеспечивает возможность эффективного управления профилированной прокаткой слябовых заготовок на толстолистовом прокатном стане с ГНУ при повышении надежности и улучшении качества выпускаемой продукции за счет снижения продольной разнотолщинности.In general, the proposed device provides the ability to effectively control the profiled rolling of slab blanks on a thick-plate rolling mill with HDL, while improving reliability and improving the quality of products by reducing the longitudinal variation in thickness.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2786648C1 true RU2786648C1 (en) | 2022-12-23 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1013010A1 (en) * | 1981-05-15 | 1983-04-23 | Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии | Apparatus for regulating dimensions of hot rolled strip ends |
SU1547900A1 (en) * | 1988-07-27 | 1990-03-07 | Проектно-Конструкторский Институт "Уралпроектмонтажавтоматика" | Arrangement for regulating planeness and thickness variation of strips being ro lled |
RU2211102C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-08-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Apparatus for measuring and adjusting planeness of strips at rolling process |
RU2333811C2 (en) * | 2004-07-06 | 2008-09-20 | Смс Демаг Аг | Method and device for measurement and control of planeness and/or internal stresses in strip or foil of stainless steel in cold rolling in multirolled mill, in particular, in twenty-roller mill of sendzimir mill |
RU117329U1 (en) * | 2012-03-05 | 2012-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им Г.И. Носова" | DEVICE FOR CORRECTION OF THICKNESS OF THE HEAD OF A STRIP IN A CLEAN CAGE OF A WIDTH BROTHER ROLLING MACHINE |
WO2015110310A1 (en) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | Sms Group Gmbh | Method for optimally producing metal steel and iron alloys in hot-rolled and thick plate factories using a microstructure simulator, monitor, and/or model |
WO2018122020A1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-05 | Outokumpu Oyj | Method and device for rolling metal strips |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1013010A1 (en) * | 1981-05-15 | 1983-04-23 | Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии | Apparatus for regulating dimensions of hot rolled strip ends |
SU1547900A1 (en) * | 1988-07-27 | 1990-03-07 | Проектно-Конструкторский Институт "Уралпроектмонтажавтоматика" | Arrangement for regulating planeness and thickness variation of strips being ro lled |
RU2211102C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-08-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Apparatus for measuring and adjusting planeness of strips at rolling process |
RU2333811C2 (en) * | 2004-07-06 | 2008-09-20 | Смс Демаг Аг | Method and device for measurement and control of planeness and/or internal stresses in strip or foil of stainless steel in cold rolling in multirolled mill, in particular, in twenty-roller mill of sendzimir mill |
RU117329U1 (en) * | 2012-03-05 | 2012-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им Г.И. Носова" | DEVICE FOR CORRECTION OF THICKNESS OF THE HEAD OF A STRIP IN A CLEAN CAGE OF A WIDTH BROTHER ROLLING MACHINE |
WO2015110310A1 (en) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | Sms Group Gmbh | Method for optimally producing metal steel and iron alloys in hot-rolled and thick plate factories using a microstructure simulator, monitor, and/or model |
WO2018122020A1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-05 | Outokumpu Oyj | Method and device for rolling metal strips |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4248072A (en) | Method of and apparatus for producing plate material having uniform width and lengthwise thickness variation | |
US3355918A (en) | Gauge control system providing improved gauge accuracy in a reduction rolling mill | |
Shilyaev et al. | Algorithms of a digital automatic system for tension and loop control in a wide-strip hot-rolling mill | |
JP4685777B2 (en) | Wedge setting and control method in sheet metal rolling | |
CN104324948A (en) | Method for controlling width of rolled piece in rough rolling process of hot continuous rolling | |
Khramshin et al. | Control methods and systems providing reduced consumption index at rolled product manufacture at plate mill | |
US20070006625A1 (en) | Method and control device for operating a mill train for metal strip | |
CN103962392A (en) | Dynamic load control method for hot continuous finishing mill group | |
RU2786648C1 (en) | Device for controlling profiled billet rolling in the rolling stand of a plate mill with a hydraulic pressure device | |
CN114101340B (en) | Method for compensating transverse moving position error of roller | |
CN201720260U (en) | Automatic convexity and/or wedge control system of hot rolling tandem type rolling mill | |
US4506532A (en) | Method for controlling continuous rolling mill and control apparatus therefor | |
US4386511A (en) | Method and system for controlling a plate width | |
US3267709A (en) | Method and apparatus for controlling temperature of the workpiece during rolling | |
US4137741A (en) | Workpiece shape control | |
JP5202157B2 (en) | Sheet thickness tension control method and sheet thickness tension control apparatus for tandem rolling mill | |
Gasiyarov et al. | Mathematical modeling of an automatic control system for profiled rolling of slabs in reversing plate-mill stands | |
Voronin et al. | Improving Algorithms for Automatic Gauge-Control System of Plate Mill in Profiled Rolling Mode | |
EP0037834A1 (en) | Method of controlling width of plate | |
JP2007061864A (en) | Method for controlling rolling mill | |
RU2113003C1 (en) | System for regulation of rolling machines | |
Pittner et al. | Optimal control of continuous tandem cold metal rolling | |
RU1794517C (en) | Device for controlling dimensions of hot-rolled strip ends | |
JP2001269707A (en) | Method for controlling elongation percentage in temper rolling mill | |
SU733753A1 (en) | System for automatic control of strip thickness in continuous hot rolling mill |