RU47779U1 - DEVICE FOR AUTOMATIC TENSION ADJUSTMENT IN THE INTER-CELL INTERMEDIATE OF A ROLLING MILL - Google Patents
DEVICE FOR AUTOMATIC TENSION ADJUSTMENT IN THE INTER-CELL INTERMEDIATE OF A ROLLING MILL Download PDFInfo
- Publication number
- RU47779U1 RU47779U1 RU2004108289/02U RU2004108289U RU47779U1 RU 47779 U1 RU47779 U1 RU 47779U1 RU 2004108289/02 U RU2004108289/02 U RU 2004108289/02U RU 2004108289 U RU2004108289 U RU 2004108289U RU 47779 U1 RU47779 U1 RU 47779U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tension
- rolling
- speed
- inter
- stand
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к автоматизации прокатного производства для регулирования межклетевых натяжений (подпоров) на непрерывных прокатных станах при прокатке без петлеобразования. Технический результат - получение более качественной продукции и исключение разрывов металлической полосы. Способ автоматического регулирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного стана включает замер параметров процесса прокатки, расчет межклетевого натяжения по замеренным параметрам процесса прокатки, коррекцию скорости прокатного двигателя клети, оценку динамической ошибки при разных параметрах регулятора натяжения и оптимальную настройку последнего по критерию минимума среднеквадратичной ошибки, что позволит вести прокатку с максимально возможным быстродействием системы автоматического регулирования натяжения в межклетевом промежутке. Устройство для его осуществления содержит каналы регулирования по числу межклетевых промежутков, каждый из каналов включает в себя прокатный двигатель, систему автоматического регулирования скорости прокатного двигателя с датчиком тока, датчик скорости двигателя, датчики усилия прокатки и блок регулирования натяжения, который включает в себя измеритель натяжения, устройство оценки качества, устройство оптимизации параметров и регулятор натяжения.The invention relates to the automation of rolling production for regulating interstand tension (support) on continuous rolling mills during rolling without loop formation. EFFECT: obtaining better products and eliminating breaks in a metal strip. A method for automatically controlling the tension in the inter-stand gap of the rolling mill includes measuring the parameters of the rolling process, calculating the inter-stand tension by the measured parameters of the rolling process, adjusting the speed of the rolling stand motor, evaluating the dynamic error for different parameters of the tension regulator and optimizing the latter according to the criterion of the minimum standard error, which will allow conduct rolling with the highest possible speed of the automatic tension control system in the inter etevom interval. The device for its implementation contains control channels according to the number of inter-clearances, each channel includes a rolling engine, a system for automatically controlling the speed of the rolling engine with a current sensor, an engine speed sensor, rolling force sensors and a tension control unit, which includes a tension meter, quality assessment device, parameter optimization device and tension regulator.
Description
Изобретение относится к автоматизации прокатного производства для регулирования межклетевых натяжений (подпоров) на непрерывных прокатных станах при прокатке без петлеобразования.The invention relates to the automation of rolling production for regulating interstand tension (support) on continuous rolling mills during rolling without loop formation.
Известны системы автоматического регулирования межклетевого натяжения (Заявка Японии N59-44606, кл. В 21 В 37/00, 1993; А.С. СССР N1738400, кл. В 21 В 37/06, 1992), в которых осуществляется замер параметров процесса прокатки, расчет межклетевых натяжений по замеренным параметрам процесса прокатки, выработка сигнала на устранение отклонения величины межклетевых натяжений от заданного значения как сигнала коррекции скорости клети.Known systems for automatic regulation of inter-strut tension (Japanese Application N59-44606, class B 21 V 37/00, 1993; AS USSR N1738400, class B 21 V 37/06, 1992), in which the parameters of the rolling process are measured , the calculation of the interstand tension by the measured parameters of the rolling process, the development of a signal to eliminate the deviation of the interstand tension from the set value as a signal for correcting the stand speed.
Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ автоматического регулирования межклетевого натяжения (Белов М.П., Новиков В.А., Рассудов Л.Н. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. М.: Академия, 2004), включающий замер параметров процесса прокатки, расчет межклетевых натяжений по замеренным параметрам процесса прокатки, выработку сигналов коррекции скорости, устранение рассогласования по натяжению воздействием на систему регулирования скорости.Closest to the proposed solution in terms of technical nature and the achieved effect is a method for automatically controlling the interstand tension (Belov M.P., Novikov V.A., Rassudov L.N. Automated electric drive of typical production mechanisms and technological complexes. M: Academy, 2004 ), including measuring the parameters of the rolling process, calculating the interstand tension by the measured parameters of the rolling process, generating speed correction signals, eliminating the tension mismatch by influencing the systems speed control.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство, имеющее п каналов по числу п межклетевых промежутков (фиг.1). Каждый из каналов содержит блок задания скоростей (БЗС) 1; блоки управления скоростью 2 и 3 смежных клетей, в состав каждого из которых входят прокатный двигатель 4, система автоматического регулирования (CAP) скорости 5 прокатного двигателя с датчиком тока 6, датчик скорости (числа оборотов) двигателя 7; датчики усилия прокатки 8 и 9; блок регулирования натяжения 10, Closest to the proposed is a device having n channels according to the number n of inter-clearances (figure 1). Each of the channels contains a block for setting speeds (BSS) 1; speed control units 2 and 3 of adjacent stands, each of which includes a rolling engine 4, an automatic control system (CAP) of speed 5 of the rolling engine with a current sensor 6, a speed sensor (speed) of the engine 7; force sensors rolling 8 and 9; tension control unit 10,
включающий измеритель натяжения (ИН) 11 и регулятор натяжения (РН) 12. Блок регулирования натяжения на основании сигналов всех указанных выше датчиков оценивает величину межклетевого натяжения, определяет величину корректирующего сигнала и изменяет скорость вращения прокатных валков клети. При этом выходы блока задания скорости 1 соединяется с входами блоков управления скоростью 2 и 3. Выходы датчиков тока 6 и усилия прокатки 8 соединяются с входами измерителя натяжения 11, выход которого, в свою очередь, соединяется с входом регулятора натяжения 12. Регулятор натяжения соединяется с блоком управления скоростью 3 последующей клети.including a tension meter (IN) 11 and a tension regulator (PH) 12. The tension control unit, based on the signals of all the above sensors, estimates the value of the interstand tension, determines the value of the correction signal and changes the speed of rotation of the mill rolls. The outputs of the speed reference unit 1 are connected to the inputs of the speed control units 2 and 3. The outputs of the current sensors 6 and the rolling forces 8 are connected to the inputs of the tension meter 11, the output of which, in turn, is connected to the input of the tension regulator 12. The tension regulator is connected to speed control unit 3 of the subsequent stand.
Все указанные решения (как способ, так и устройство) имеют тот недостаток, что не позволяют производить оценку и оптимизацию быстродействия регулирования межклетевого натяжения (подпора) металла, что не позволяет вести прокатку с максимально возможным быстродействием системы автоматического регулирования натяжения в межклетевом промежутке и, как следствие, получить более качественную продукцию и исключить разрывы металлической полосы.All these solutions (both the method and the device) have the disadvantage that they do not allow to evaluate and optimize the speed of regulation of the interstand tension (back-up) of the metal, which does not allow rolling with the highest possible speed of the automatic tension control system in the interstand space and, as consequence, to obtain better products and eliminate tearing of the metal strip.
Решаемая задача - реализация режима прокатки с максимально возможным быстродействием системы автоматического регулирования натяжения в межклетевом промежутке.The problem to be solved is the implementation of the rolling mode with the highest possible speed of the automatic tension control system in the inter-span gap.
Технический результат - получение более качественной продукции и исключение разрывов металлической полосы.EFFECT: obtaining better products and eliminating breaks in a metal strip.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе регулирования межклетевого натяжения металла, включающем замер параметров процесса прокатки, расчет межклетевого натяжения по замеренным параметрам процесса прокатки, коррекцию скорости прокатного двигателя клети производится оценка динамической ошибки при разных параметрах регулятора натяжения и оптимальная настройка последнего по критерию минимума среднеквадратичной ошибки, а также за счет того, что в устройстве, содержащем каналы регулирования по числу межклетевых The problem is solved due to the fact that in the method of regulating the inter-stand tension of the metal, including measuring the parameters of the rolling process, calculating the inter-stand tension according to the measured parameters of the rolling process, adjusting the speed of the rolling stand motor, dynamic error is estimated at different parameters of the tension regulator and the latter is optimally adjusted according to the criterion minimum mean square error, and also due to the fact that in a device containing control channels according to the number of interstand
промежутков, каждый из каналов содержит прокатный двигатель, систему автоматического регулирования скорости прокатного двигателя с датчиком тока, датчик скорости двигателя, датчики усилия прокатки и блок регулирования натяжения, при этом выходы блока задания скорости соединяется с входами блоков управления скоростью, выходы датчиков тока и усилия прокатки соединяются с входами измерителя натяжения, выход которого, в свою очередь, соединяется с входом регулятора натяжения, соединенного с блоком управления скоростью последующей клети, в каждый канал введены устройство оценки качества (УОК) и устройство оптимизации параметров (УОП) регулятора натяжения.gaps, each of the channels contains a rolling engine, a system for automatically controlling the speed of the rolling engine with a current sensor, an engine speed sensor, rolling force sensors and a tension control unit, while the outputs of the speed setting unit are connected to the inputs of the speed control units, the outputs of the current sensors and rolling forces connected to the inputs of the tension meter, the output of which, in turn, is connected to the input of the tension regulator connected to the speed control unit of the subsequent stand, In each channel, a quality assessment device (OOK) and a parameter optimization device (OOF) of the tension regulator are introduced.
Существенным отличием предложенного способа от ранее известных является то, что в процессе прокатки осуществляется выбор оптимальных параметров регулятора натяжения по критерию минимума среднеквадратичной ошибки. Существенным отличием предлагаемого устройства поэтому является то, что оно содержит устройство оценки качества и устройство оптимизации параметров регулятора натяжения.A significant difference between the proposed method and the previously known is that during the rolling process, the optimal parameters of the tension regulator are selected according to the criterion of the minimum standard error. A significant difference of the proposed device is therefore that it contains a quality assessment device and a device for optimizing the parameters of the tension regulator.
На фигуре 1 представлена функциональная схема системы регулирования натяжения металла в межклетевом промежутке, выбранная в качестве прототипа, на фигуре 2 - функциональная схема предложенной системы регулирования натяжения металла в межклетевом промежутке, на фигуре 3 - кривая, отражающая зависимость среднеквадратичной ошибки от параметра регулятора.The figure 1 presents a functional diagram of a system for regulating the tension of the metal in the inter-span gap, selected as a prototype; in the figure 2 is a functional diagram of the proposed system for regulating the tension of the metal in the inter-span gap, in figure 3 is a curve reflecting the dependence of the mean square error on the parameter of the regulator.
Система автоматического регулирования натяжения металла в межклетевом промежутке (фиг.2) включает в себя блок задания скоростей 1; блоки управления скоростью 2 и 3 смежных клетей, в состав каждого из которых входят прокатный двигатель 4, система автоматического регулирования скорости 5 прокатного двигателя с датчиком тока 6, датчик скорости (числа оборотов) двигателя 7; датчики усилия прокатки 8 и 9; блок регулирования натяжения 10, включающий измеритель натяжения 11, регулятор натяжения 12, устройства оценки качества 13 и оптимизации The system of automatic control of metal tension in the inter-span gap (figure 2) includes a speed setting unit 1; speed control units 2 and 3 of adjacent stands, each of which includes a rolling engine 4, a system for automatically controlling the speed 5 of the rolling engine with a current sensor 6, a speed sensor (speed) of the engine 7; force sensors rolling 8 and 9; tension control unit 10, including a tension meter 11, a tension regulator 12, quality assessment devices 13 and optimization
параметров 14 регулятора. Выходы блока задания скорости 1 соединяется с входами блоков управления скоростью 2 и 3. Выходы датчиков тока 6 и усилия прокатки 8 соединены с входами измерителя натяжения 11, выход которого, в свою очередь, соединен с входом регулятора натяжения 12 и входом устройства оценки качества 13. Выход устройства оценки качества соединен с входом устройства оптимизации параметров 14, выход которого соединен с одним из входов регулятора натяжения. Регулятор натяжения соединяется с блоком управления скоростью 3 последующей клети.parameters 14 of the regulator. The outputs of the speed reference unit 1 is connected to the inputs of the speed control units 2 and 3. The outputs of the current sensors 6 and the rolling forces 8 are connected to the inputs of the tension meter 11, the output of which, in turn, is connected to the input of the tension regulator 12 and the input of the quality assessment device 13. The output of the quality assessment device is connected to the input of the parameter optimization device 14, the output of which is connected to one of the inputs of the tension regulator. The tension regulator is connected to the speed control unit 3 of the subsequent stand.
Система автоматического регулирования натяжения металла в межклетевом промежутке с оптимизацией параметров регулятора натяжения работает следующим образом. Входным сигналом блоков управления скоростью 2 и 3 первой и второй клетей является сигнал задания скорости, поступающий с блока задания скорости 1. После захвата металла первой клетью (до захвата второй клетью) технологический контроллер обеспечивает измерение и запоминание значений момента нагрузки M*1 и усилия прокатки Р*1. После захвата металла второй клетью производится измерение текущих значений момента нагрузки М1 и усилия прокатки P1 и измеритель натяжения 11, функции которого могут быть возложены на технологический контроллер, осуществляет вычисление удельного натяжения σ1 металла в промежутке между смежными клетями по следующему алгоритму.The system of automatic control of metal tension in the inter-span gap with optimization of the parameters of the tension regulator works as follows. The input signal of the speed control units 2 and 3 of the first and second stands is the speed reference signal coming from the speed reference unit 1. After the metal is captured by the first stand (before being captured by the second stand), the process controller measures and stores the values of the load moment M * 1 and rolling force P * 1 . After the metal is captured by the second stand, the current values of the load moment M 1 and the rolling force P 1 and the tension gauge 11, the functions of which can be assigned to the process controller, are measured, and the specific tension σ 1 of the metal in the gap between adjacent stands is calculated according to the following algorithm.
где ΔM1 - изменение момента нагрузки первой клети, вызванного усилием натяжения; ΔМ0 - изменение момента нагрузки предыдущей клети (если where ΔM 1 is the change in the load moment of the first stand caused by the tension force; ΔM 0 - change in load moment of the previous stand (if
такая имеется), вызванного усилием натяжения; Mпр1 - момент прокатки в первой клети; M*пр1 - фиксированное значение момента прокатки до захвата металла второй клетью; R1 - радиус валков первой клети; R0 - радиус валков предыдущей клети (если такая имеется).there is one) caused by a pulling force; M CR1 - the moment of rolling in the first stand; M * pr1 - a fixed value of the moment of rolling before the capture of the metal by the second stand; R 1 is the radius of the rolls of the first stand; R 0 is the radius of the rolls of the previous stand (if any).
Сигнал разности е между заданным значением натяжения в межклетевом промежутке σmin и текущем σ1 поступает на вход устройства оценки качества 13, где осуществляется расчет среднеквадратичной ошибки J по методу интегральной оценки:The signal of the difference e between the specified value of the tension in the inter-span gap σ min and the current σ 1 is fed to the input of the quality assessment device 13, where the root mean square error J is calculated by the integral estimation method:
где а0, а1, а2 - весовые коэффициенты; where a 0 , a 1 , and 2 are weights;
Величина среднеквадратичной ошибки, вычисленная в устройстве оценки качества 13, является входным параметром устройства оптимизации параметров 14, который используя принятый метод автоматической оптимизации осуществляет подстройку параметров регулятора натяжения 12. Регулятор натяжения 12, обладая оптимальными параметрами с точки зрения быстродействия, подает сигнал коррекции скорости с целью минимизации натяжения в межклетевом промежутке.The value of the mean square error calculated in the quality assessment device 13 is an input parameter of the parameter optimization device 14, which, using the adopted automatic optimization method, adjusts the parameters of the tension regulator 12. The tension regulator 12, having optimal parameters in terms of speed, provides a speed correction signal with the aim minimize tension in the inter-span gap.
Кривая, отражающая зависимость среднеквадратичной ошибки J от коэффициента усиления интегрального регулятора натяжения (фиг.3) носит унимодальный характер, т.е. имеется ярко выраженный минимум среднеквадратичной ошибки, соответствующий оптимальному параметру регулятора βопт. При условии β<βопт система автоматического регулирования межклетевого натяжения реагирует на внешние возмущения, вызванные разнотолщинностью прокатываемой заготовки, нестабильностью температуры и физико-механических свойств металла по длине заготовки, с недостаточно высоким быстродействием, чтобы среднеквадратичная ошибка была минимальной. При β>βопт наблюдается проявление упругих колебаний The curve reflecting the dependence of the mean square error J on the gain of the integral tension controller (Fig. 3) is unimodal in nature, i.e. there is a pronounced minimum of the mean square error corresponding to the optimal parameter of the regulator β opt . Under the condition β <β opt, the system of automatic regulation of the interstand tension responds to external disturbances caused by the thickness of the rolled billet, the instability of the temperature and the physicomechanical properties of the metal along the length of the billet, with insufficiently high speed, so that the mean square error is minimal. At β> β opt , a manifestation of elastic vibrations is observed
электромеханической системы, что также приводит к возрастанию среднеквадратичной ошибки.electromechanical system, which also leads to an increase in the standard error.
Таким образом, предложенный способ автоматического регулирования натяжения в межклетевом промежутке прокатного стана и устройство для его осуществления позволяют вести прокатку с максимально возможным быстродействием системы автоматического регулирования натяжения в межклетевом промежутке, что позволяет минимизировать динамическую ошибку и, как следствие, получить более качественную продукцию и исключить разрывы металлической полосы.Thus, the proposed method for automatically controlling the tension in the inter-span gap of the rolling mill and the device for its implementation allow rolling with the highest possible speed of the automatic tension control system in the inter-span gap, which minimizes the dynamic error and, as a result, obtain better products and eliminate gaps metal strip.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004108289/02U RU47779U1 (en) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | DEVICE FOR AUTOMATIC TENSION ADJUSTMENT IN THE INTER-CELL INTERMEDIATE OF A ROLLING MILL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004108289/02U RU47779U1 (en) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | DEVICE FOR AUTOMATIC TENSION ADJUSTMENT IN THE INTER-CELL INTERMEDIATE OF A ROLLING MILL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU47779U1 true RU47779U1 (en) | 2005-09-10 |
Family
ID=35848218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004108289/02U RU47779U1 (en) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | DEVICE FOR AUTOMATIC TENSION ADJUSTMENT IN THE INTER-CELL INTERMEDIATE OF A ROLLING MILL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU47779U1 (en) |
-
2004
- 2004-03-22 RU RU2004108289/02U patent/RU47779U1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103406367B (en) | A kind of method improving direct tension control precision of cold calender | |
| US7086260B2 (en) | Method and device for controlling the thickness of a rolled product | |
| US9411324B2 (en) | Hot strip mill controller | |
| US4460852A (en) | Method of controlling mill motors speeds in a cold tandem mill | |
| RU2344891C1 (en) | Method and rolling mill for improvement of rolled metal strip output, end of which comes out with rolling speed | |
| US20150027186A1 (en) | Plant to control the section area of a rolled product and corresponding method | |
| Khramshin | Ways to compensate for static deviations in speed in electric drives of broad-strip hot rolling-mill stands | |
| JP2000202513A (en) | Method for adjusting tension and compression in maltiframe rolling mill and corresponding control system | |
| RU47779U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC TENSION ADJUSTMENT IN THE INTER-CELL INTERMEDIATE OF A ROLLING MILL | |
| JPH05154524A (en) | Method and device for narrowing allowable tolerance regarding shaping and dimensional stability of product rolled into line of steel wires and/or rods | |
| US6202459B1 (en) | Method of and rolling mill train for producing bar-shaped rolled products | |
| KR101879085B1 (en) | Apparatus and method for endless hot rolling | |
| RU2446026C2 (en) | Method of strip tension automatic control in interstand space of hot rolling broad-strip stand | |
| RU2668108C1 (en) | Method of control strip rolling in continuous group of wide-band mill stands | |
| JP4319431B2 (en) | Sheet thickness control method and control device for tandem rolling mill | |
| JP6639017B2 (en) | Apparatus and method for controlling thickness of rolling mill and rolling mill | |
| KR100417511B1 (en) | Width control method of slab | |
| KR100361567B1 (en) | Elongation Control Device and Method of Skin Pass Mill in Continuous Annealing Line | |
| JPS6330081B2 (en) | ||
| RU2732460C1 (en) | Tension control method | |
| JPH1133613A (en) | Control method for elongation in skin pass rolling | |
| CN113646102A (en) | Avoiding curling during rolling of metal strips | |
| RU2135314C1 (en) | Method of automatic control of process of bar metal continuous rolling with minimal tension or end pushing | |
| JP3854104B2 (en) | Rolling method and rolling apparatus for strip steel | |
| EA006522B1 (en) | Method for setting the speed mode for a continuous hot rolling mill train with minimum tension in the space between mills |