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 PDF

Info

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
Application number
RU2022116923A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Радионов
Рифхат Рамазанович Храмшин
Борис Михайлович Логинов
Александр Сергеевич Карандаев
Вадим Рифхатович Храмшин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им Г.И. Носова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им Г.И. Носова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им Г.И. Носова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2786648C1 publication Critical patent/RU2786648C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: rolling production.
SUBSTANCE: 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. The device automatically switches the parameter controlled by the channel of hydraulic pressure devices (HPD), depending on the rolling mode, in one of which the rolling of the front end, the middle section and the rear end of the rolled sheet is carried out with specified constant reductions in the automatic thickness control mode. In another 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 HPD position. To do this, the device is equipped, among other things, with three controlled keys, a thickness controller, a HPD displacement intensity setting device, a logic unit, a gauge for the output thickness of the rolled billet, a HPD position setting unit, and a block for setting the parameters of profiled billet rolling.
EFFECT: use of the invention improves the reliability of the device and the quality of rolled products.
1 cl, 3 dwg

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 stand 1 plate mill, equipped with a GNU 2, contains a position controller GNU 3 and position sensor GNU 4. In addition, the control device contains a force sensor GNU 5, a unit for setting the thickness of the rolled workpiece 6, a block for calculating the length of a rolled billet 7, a sensor for the presence of a billet in the stand 8 and a pulse sensor 9.

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 HPU 2. The pulse sensor 9 is configured to be mechanically connected to one of the rolling rolls. The first input of the block for calculating the length of the rolled workpiece 7 is connected to the output of the pulse sensor 9. The second input of the specified block for calculating the length of the rolled workpiece 7 is connected to the output of the sensor for the presence of the workpiece in the stand 8, the input of which is connected to the output of the HLS force sensor 5. The output of the specified block for calculating the length of the rolled workpiece 7 is connected to the first input of the block for setting the thickness of the rolled workpiece 6, the second input of which is connected to the output of the sensor for the presence of the length of the rolled workpiece in the stand 8.

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 rolling stand 1 plate mill additionally introduced the first 10 and second 11 summing elements, the first 12, second 13 and third 14 managed keys. In addition, the device includes a rolled billet thickness controller 15, a displacement intensity adjuster for a HLC 16, a logic unit 17, a gauge for the output thickness of a rolled billet 18, a HLC position setting unit 19, and a billet profiled rolling parameters setting unit 20.

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 first summing element 10 is connected to the input of the HLS position controller 3, and the first input of the first summing element 10 is connected to the output of the third controlled key 14, the first input of which is connected to the output of the HLS position sensor 4. The second input of the first summing element 10 is connected to the output the said thickness controller 15, the third input - with the output of the block for setting the position of the HPU 19. The input of the latter is connected to the output of the displacement intensity generator of the HPU 16, the first input of which is connected through the first controlled key 12 to the output of the mentioned block for setting the thickness of the rolled workpiece 6.

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 logic block 17 is connected to the output of the sensor for the presence of a workpiece in the stand 8, and the second input is connected to the output of the said block for calculating the length of the rolled workpiece 7. The first output of the logic block 17 is connected to the control inputs of the first 12 and third 14 controlled keys, and the second output of the logic block 17 is connected to the control input of the second 13 managed key. The input of said thickness controller 15 is connected through the second controlled key 13 to the output of the second summing element 11, the first input of which is connected to the output of the gauge of the output thickness of the rolled workpiece 18, and the second - to the block for setting the thickness of the rolled workpiece 6. The first output of the block for setting the parameters of profiled rolling 20 connected to the second input of the position controller GNU 3, the second output - to the third input of the logic block 17, the third output - to the third input of the unit for setting the thickness of the rolled workpiece 6, and the fourth output - to the second input of the displacement rate generator GNU 16.

На фиг.2 обозначены:

Figure 00000001
- длины участков на переднем и заднем концах заготовки, прокатываемых с постоянным обжатием;
Figure 00000002
- длины профилируемых участков;
Figure 00000003
- длина среднего участка, прокатываемого с постоянным обжатием;
Figure 00000004
- толщина концевых участков профилированного проката;
Figure 00000005
- толщина среднего участка.Figure 2 marked:
Figure 00000001
- the length of the sections at the front and rear ends of the workpiece, rolled with constant reduction;
Figure 00000002
- lengths of profiled sections;
Figure 00000003
- the length of the middle section, rolled with constant compression;
Figure 00000004
- thickness of the end sections of profiled rolled products;
Figure 00000005
- 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 workpiece 6.

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

Figure 00000006
(фиг.2) сформированные сигналы на выходе блока 6 также имеют вид «ступенек», которые в очередной опорной точке k (фиг.3,б) скачком увеличиваются на Δh k . На фиг.3,б на длине участка l n 2 внутри круга в увеличенном масштабе показаны расстояния Δl k , Δl k +1 и изменение толщины Δh k «ступенька».Figure 3b shows a diagram of setting the thickness h as a function of length l formed at the output of block 6. On the length of the section h n 1 inside the circle, the distances Δ l i , Δ l i +1 and the change in thickness Δ h i are shown on an enlarged scale "step". On the length of the section
Figure 00000006
(figure 2) generated signals at the output of block 6 also have the form of "steps", which in the next reference point k (figure 3,b) jump increases by Δ h k . In Fig.3b on the length of the plot l n 2 inside the circle on an enlarged scale shows the distance Δ l k , Δ l k +1 and the change in thickness Δ h k "step".

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 billet 6 can be implemented programmatically in the structure of the control controllers of the stand of the plate mill (see Petrov I.V. Programmable controllers. Standard languages and methods of applied design. - M.: Solon-Press, 2008 - 256 p.) . The remaining elements that make up the device under consideration are blocks that are well-known in the field of electrical engineering, which can be performed using elements of an analog block system of regulators (see Perelmuter V.M., Sidorenko V.A. Control systems for DC thyristor electric drives. - M.: Energoatomizdat, 1988 - S. 126-142) or in a hardware-software way in the structure of control controllers.

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 logic block 17, the inputs of which are connected to the output of the sensor for the presence of the workpiece in the stand 8 and the output of the block for calculating the length of the rolled workpiece 7.

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 workpiece thickness controller 15, the input of which is connected through the second controlled key 13 to the output of the second summing element 11, the first input of which is connected to the output of the output thickness sensor of the rolled workpiece 18, and the second - to the block for setting the thickness of the rolled workpiece 6.

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 first summing element 10, the first input of which, through the third controlled key 14, is connected to the output of the position sensor of the GNU 4, the second input of the first summing element 10 is connected to the output of the thickness controller 15, the third input is connected to the output of the block for setting the position of the GNU 19, the input which, through the series-connected setting of the intensity of movement of the HPU 16 and the first controlled key 12, is connected to the output of the block for setting the thickness of the rolled workpiece 6, while the output of the first summing element 10 is connected to the input of the position controller of the HLS 3.

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 billet 6, which displays the shape of the longitudinal section during profiled rolling (Fig.3, a), the connection of the first input of the block 6 with the output of the block for calculating the length of the rolled product 7, and the second with the output of the sensor for the presence of the workpiece in the stand eight.

В заявляемом устройстве первый отличительный признак обеспечивает автоматическое переключение параметра, регулируемого по каналу ГНУ, в зависимости от режима прокатки. Прокатка участков

Figure 00000001
(фиг.2) на переднем и заднем концах проката и среднего участка длиной
Figure 00000003
осуществляется с заданными постоянными обжатиями в режиме автоматического регулирования толщины. Прокатка профилируемых участков
Figure 00000002
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 00000001
(figure 2) at the front and rear ends of the rental and the middle section of the length
Figure 00000003
is carried out with the given constant reductions in the mode of automatic thickness control. Rolling profiled sections
Figure 00000002
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

Figure 00000001
и
Figure 00000003
, 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
Figure 00000001
and
Figure 00000003
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

Figure 00000002
. 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 hydraulic pressure device 2 is provided when rolling sections of variable thickness
Figure 00000002
. The use of closed control of the position of the HPU for the formation of a profile of variable thickness along the length of the rolled products is not found in known technical solutions.

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.Block 7 on the signal from the output of the sensor for the presence of the workpiece in the stand 8 (when the workpiece enters the rolls) generates a signal that corresponds to the current length l of the rolled sheet. The calculation of the current length l of the sheet is carried out by counting the pulses coming from the output of the pulse sensor 9, mechanically connected to one of the rolls of the rolling stand 1.

Отметим, что длина прокатанного листа содержит пять участков (фиг.2). Первый - передний участок, длина которого

Figure 00000007
, а его постоянная толщина равна
Figure 00000008
. Второй участок, длина которого
Figure 00000009
, а толщина плавно уменьшается от
Figure 00000008
до
Figure 00000005
. Третий участок, длина которого
Figure 00000003
, а его постоянная толщина равна
Figure 00000005
. Четвертый участок, длина которого
Figure 00000006
, а толщина плавно увеличивается от
Figure 00000005
до
Figure 00000008
. Пятый - задний участок листа длина которого
Figure 00000010
, а его постоянная толщина равна
Figure 00000008
.Note that the length of the rolled sheet contains five sections (figure 2). The first is the anterior section, the length of which
Figure 00000007
, and its constant thickness is equal to
Figure 00000008
. The second section, the length of which
Figure 00000009
, and the thickness gradually decreases from
Figure 00000008
before
Figure 00000005
. The third section, the length of which
Figure 00000003
, and its constant thickness is equal to
Figure 00000005
. The fourth section, the length of which
Figure 00000006
, and the thickness gradually increases from
Figure 00000005
before
Figure 00000008
. Fifth - the back section of the sheet, the length of which
Figure 00000010
, and its constant thickness is equal to
Figure 00000008
.

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 billet 6 and into the memory cells of the displacement intensity generator GNU 16. In addition, from the block 20 to the controller positions of HPU 3 load the initial gap between the rolls of stand 1.

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 workpiece 20, the distances Δ l 1 , Δ l 2 , ... Δ l i , ... and sheet thickness h 1 , h 2 , … h i ….

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 block 20 to logical block 17 download the length of the five sections l 01 , l n 1 , l with , l n 2 , l 02 (figure 2).

Из блока 20 в задатчик интенсивности перемещения ГНУ 16 загружают скорость изменения его выходного сигнала, а также его максимальную величину.From block 20 to the generator of the intensity of movement of the GNU 16 download the rate of change of its output signal, as well as its maximum value.

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

Figure 00000006
(фиг.2), сформированные сигналы на выходе блока 6 также имеют вид «ступенек», которые в очередной опорной точке k (фиг.3,б) скачком увеличиваются на Δh k . На фиг.2, фиг.3,б на длине участка h n 2 внутри круга в увеличенном масштабе показаны расстояния Δl k , Δl k +1 и изменение толщины Δh k «ступенька».The block for setting the thickness of the rolled workpiece 6 generates a signal for setting the thickness of the sheet along its length according to the longitudinal section shown in Fig.3, a. Block 6 stores a number of reference points 1, 2 ... i , ..., each of which is at a distance Δ l i from the previous point (figure 3, b). For each point i from the memory block 6 at its output is formed a signal of the reference value of the thickness h i . In this case, the location of the reference point 1 (Fig.3, a) is determined by the distance Δ l 1 from the "head" (front end) of the rental, the location of the point 2 - by the distance Δ l 2 from the point 1, etc. Note that on the length of the section equal to Δ l 1 , the reference value of the thickness remains constant and equal to h 1 , on the section Δ l 2 - h 2 , etc. Note that the generated signals at the output of block 6 remain constant in the areas l 01 , l with , l 02 and equal to h 0 , h n , h 0 , respectively. At the same time, over the length of the section h n 1 (figure 2), the generated signals at the output of block 6 have the form of "steps", which at the next reference point i abruptly decrease by Δ h i . In Fig.3b on the length of the section h n 1 inside the circle on an enlarged scale shows the distance Δ l i , Δ l i +1 and the change in thickness Δ h i "step". On the length of the section
Figure 00000006
(figure 2), the generated signals at the output of the block 6 also have the form of "steps", which in the next reference point k (figure 3b) increase abruptly by Δ h k . In Fig.2, Fig.3b on the length of the section h n 2 inside the circle on an enlarged scale shows the distance Δ l k , Δ l k +1 and the change in thickness Δ h k "step".

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 logic block 17, by the signal from the sensor for the presence of the workpiece in the stand 8 and by the signal of the value of the current length l of the rolled sheet coming from the output of the block for calculating the length of the rolled workpiece 7, determines which of the five sections l 01 , l n 1 , l c , l n 2 , l 02 (figure 2) is rolling. If the location of the current length l of the rolled sheet is in one of the three sections l 01 , l c or l 02 , then at the first output of the logic block 17 a logical one signal is generated, and at the second - a logical zero. If the location of the current length l of the rolled sheet is in one of the two sections l n 1 or l n 2 , then at the first output of the logic block 17 a logical zero signal is generated, and at the second - a logical one. It should be noted that the operation of the block for setting the thickness of the rolled workpiece 6 is synchronized in time with the switching of signals at the outputs of the logic block 17.

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 GNU 16 of the step signal, which is fed to its input (figure 3,b), generates a signal that changes linearly. On the length of the section l n 1 the output signal of the intensity generator 16 decreases, and on the length of the section - l n 2 increases. In addition, the function of the intensity generator 16 includes limiting the rate of change and limiting the maximum value of the output signal supplied to the actuator with a step change in the input signal (see Perelmuter V.M., Sidorenko V.A. Control systems for thyristor DC drives. - M.: Energoatomizdat, 1988. - P. 136).

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 position setting unit 19 converts the thickness setting signal supplied from the intensity generator 16 output into a signal proportional to the GNU position 2. The relationship between these values is determined by the Golovin-Sims equation (see, for example, Fomin G.G., Dubeikovsky A.V. ., Grinchuk P.S. Mechanization and automation of broadband hot rolling mills. - M .: Metallurgy, 1979. - P. 125 s):

Figure 00000011
,
Figure 00000011
,

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

Figure 00000012
.It follows from the above dependence that the position of HPU 2 is given by the function
Figure 00000012
.

Эту функцию реализует блок задания положения гидравлического нажимного устройства 19.This function is implemented by the block for setting the position of the hydraulic pressure device 19.

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 workpiece 20, the corresponding parameters are loaded into the memory cells of the block for setting the thickness of the rolled workpiece 6 and into the memory cells of the intensity generator 16. Previously, the operation of these blocks has been described in detail. In addition, at the signal of the block for setting the parameters of the profiled rolling of the workpiece 20, the initial setting of the stand of the mill 1 is carried out by setting the initial gap between the rolls. This is performed by the position controller of the hydraulic pressure device 3 according to the signal from the first output of the block for setting the parameters of the profiled rolling of the billet 20.

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 workpiece 7 and to the input of the block for setting the thickness of the rolled workpiece 6. Blocks 6 and 7 are prepared for operation. In addition, the signal "absence of the workpiece in the stand" is fed to the logic unit 17, the first output of which generates a logical zero signal, and the second - a logical unit. These signals open the first 12 and third 14 controlled keys, respectively, and close the second controlled key 13. Thus, the device for controlling profiled billet rolling is prepared for operation in the automatic thickness control mode. Earlier it was noted that this is the first mode of operation of the device, in which rolling is carried out with a given constant reduction.

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

Figure 00000007
, а его постоянная толщина равна
Figure 00000008
.When the workpiece enters the rolls (time t 1 ) at the output of the sensor 8, the signal "presence of the workpiece in the stand" is generated. Starts rolling the first section of five along the length of the rolled sheet (figure 2). Earlier it was noted that this is the anterior part of the leaf, the length of which
Figure 00000007
, and its constant thickness is equal to
Figure 00000008
.

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 logic block 17, its output signals do not change their values, while the controlled key 13 remains in the closed state, and the controlled keys 12 and 14 are in the open state. The inventive device remains ready to work in the mode of automatic thickness control.

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

Figure 00000007
на выходе блока 6 формируется постоянный сигнал, который соответствует заданной толщине проката
Figure 00000008
.Previously, it was described that after the signal "presence of the workpiece in the stand" is applied to the input of the block for calculating the length of the rolled workpiece 7, the latter generates a signal of the current length l of the rolled sheet. It was also described above how the block for setting the thickness of the rolled workpiece 6 generates a signal for setting the thickness of the sheet along its current length according to the longitudinal section shown in Fig.3, a. Thus, for the first (front) section of the length of the rolled sheet
Figure 00000007
at the output of block 6, a constant signal is generated, which corresponds to a given rolled thickness
Figure 00000008
.

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

Figure 00000007
заявляемое устройство работает в режиме автоматического регулирования толщины, т.е. в первом режиме работы.The device is prepared for operation in the automatic thickness control mode according to the mismatch signal coming from the output of the second summing element 11 to the input of the thickness controller 15. In this case, the signals from the output thickness sensor of the rolled workpiece 18 and the thickness setting unit are sent to the first and second inputs of the summing element 11, respectively. rolled workpiece 6. Thus, from time t 1 (figure 2) in the area
Figure 00000007
the claimed device operates in the mode of automatic thickness control, i.e. in the first mode of operation.

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 logic block 17 are reversed. At the first output, a logical one signal is generated, and at the second, a logical zero. Due to this, the second managed key 13 opens, and the first 12 and third 14 managed keys go into the closed state. As a result, the reference signal at the input of the thickness controller 15 becomes equal to zero, the automatic thickness control circuit is opened. The device switches to the position control mode of the hydraulic pressure device 2.

С момента времени t 2 начинается прокатка второго участка, длина которого

Figure 00000009
, а толщина плавно уменьшается от
Figure 00000008
до
Figure 00000005
(фиг.2), т.е. заявляемое устройство переходит во второй режим работы. Ранее было описано, что на длине участка l n 1 (фиг.2) сигналы, сформированные на выходе блока задания толщины прокатываемой заготовки 6 имеют вид «ступенек», которые в очередной опорной точке i (фиг.3, а, б) скачком уменьшаются на Δh i . Выше также было описано, что задатчик интенсивности перемещения ГНУ 16 из ступенчатого сигнала формирует сигнал задания толщины, который линейно уменьшается от h i до h i +1. Ранее отмечалось, что блок задания положения ГНУ 19 преобразует сигнал задания толщины в сигнал, пропорциональный положению ГНУ 2.From time t 2 , rolling of the second section begins, the length of which
Figure 00000009
, and the thickness gradually decreases from
Figure 00000008
before
Figure 00000005
(figure 2), i.e. the claimed device enters the second mode of operation. It was previously described that over the length of the section l n 1 (figure 2), the signals generated at the output of the block for setting the thickness of the rolled workpiece 6 have the form of "steps", which at the next reference point i (figure 3, a, b) abruptly decrease on Δ h i . It has also been described above that the GNU 16 displacement intensity generator generates a thickness setting signal from a stepped signal, which linearly decreases from h i to h i +1 . It was noted earlier that the block for setting the position of the HDD 19 converts the signal for setting the thickness into a signal proportional to the position of the HDD 2.

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 block 19 and the feedback signal coming from the output of the position sensor of the HPU 4 is ensured. positions 3, GNU 2 and the position sensor GNU 4. As a result, closed control of the movement of GNU 2 is provided, and due to this, the formation of a section l n 1 with a linearly decreasing thickness.

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

Figure 00000003
, а его постоянная толщина равна
Figure 00000005
. 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
Figure 00000003
, and its constant thickness is equal to
Figure 00000005
. 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 logic block 17 are reversed. At the first output, a logical zero signal is generated, and at the second, a logical one. Due to this, the second managed key 13 goes into the closed state, and the first 12 and third 14 managed keys open. As a result, the signal for setting the thickness at the input of the displacement rate generator GNU 16 becomes equal to zero, the GNU position control loop opens. The device enters the automatic thickness control mode.

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

Figure 00000003
на выходе блока задания толщины прокатываемой заготовки 6 формируется постоянный сигнал, который соответствует заданной толщине проката
Figure 00000013
.From the time t 3 the device operates in the mode of automatic thickness control according to the mismatch signal coming from the output of the second adder 11 to the input of the thickness controller 15. The device operation algorithm is the same as when rolling the front end of the strip l 01 (figure 2). Note that in the third segment of the strip
Figure 00000003
at the output of the unit for setting the thickness of the rolled billet 6, a constant signal is generated that corresponds to the specified thickness of the rolled product
Figure 00000013
.

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

Figure 00000005
до
Figure 00000008
(фиг.2), т.е. заявляемое устройство переходит во второй режим работы.Let at time t 4 the current length l of the rolled sheet exceeded the sum of the lengths of the first, second and third sections l> ( l 01 + l n 1 + l with ) (figure 2). The rolling of the fourth section begins, the length of which is l n 2 , and the thickness gradually increases from
Figure 00000005
before
Figure 00000008
(figure 2), i.e. the claimed device enters the second mode of operation.

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 block 6 signal to increase the thickness from h k to h k +1 (figure 3b).

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

Figure 00000008
(фиг.2), т.е. заявляемое устройство переходит в первый режим работы. При прокатке пятого участка работа устройства аналогична рассмотренной работе на участке l 01 .Let at time t 5 the current length l of the rolled sheet exceeded the sum of the lengths of the first, second, third and fourth sections l> ( l 01 + l n 1 + l c + l n 2 ) (figure 2). The rolling of the fifth section begins, the length of which is l 02 , and the thickness remains constant and equal to
Figure 00000008
(figure 2), i.e. the claimed device enters the first mode of operation. When rolling the fifth section, the operation of the device is similar to the work considered in the section l 01 .

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

Figure 00000014
,
Figure 00000003
и положения ГНУ на участках l n 1 , l n 2 с переменным профилем по длине. Замкнутое автоматическое регулирование каждого из этих параметров обеспечивает повышение точности регулирования и за счет этого - снижение продольной разнотолщинности.Thus, the operation of the proposed device provides the formation of a longitudinal section of the slab billet in accordance with the section shown in Fig.2. As a result, closed regulation of the given parameter is provided: thickness - in sections
Figure 00000014
,
Figure 00000003
and the position of the GNU in the areas l n 1 , l n 2 with a variable profile along the length. Closed-loop automatic control of each of these parameters provides an increase in control accuracy and, as a result, a reduction in longitudinal thickness variation.

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)

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, отличающееся тем, что 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 - 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 - 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.A device for controlling profiled billet rolling in a rolling stand of a plate mill with a hydraulic pressure device (HLD), comprising a HHL position controller, a HHL position sensor, a HHL force sensor, a unit for setting the thickness of a rolled billet, a unit for calculating the length of a rolled billet, a sensor for the presence of a billet in the stand, and pulse sensor, wherein 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 block for calculating the length of the rolled workpiece is connected to the output of the pulse sensor, and the second input of the specified block for calculating the length is connected to the output of the sensor for the presence of a workpiece in the stand, the input of which is connected to the output of the sensor for the presence of the workpiece in the stand, 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 of the sensor for the presence of the workpiece in the stand, differing which is provided by the fact that it is equipped with the first and second summing elements, the first, second and third controlled keys, the rolled workpiece thickness controller, the HDL displacement intensity generator, the logic block, the output thickness sensor of the rolled workpiece, the HLS position setting unit and the block for setting the parameters of profiled workpiece 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 - with the output of the block for setting the position of the HPU, the input of which is connected to the output of the GNU displacement intensity generator, the first input of which, through the first controlled key, is connected to the output of the said thickness setting block, the first input of the logic block is connected to the output ohm 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, while the input of the mentioned the 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 mentioned parameter setting unit is connected to the second input of the HPU position controller , the second output - with the third input of the logical block, the third output - with the third input of the block for setting the thickness of the rolled workpiece, and the fourth output - with the second input of the HDD displacement rate generator.
RU2022116923A 2022-06-23 Device for controlling profiled billet rolling in the rolling stand of a plate mill with a hydraulic pressure device RU2786648C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2786648C1 true RU2786648C1 (en) 2022-12-23

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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