SU1005970A1 - Способ автоматического регулировани толщины полосы - Google Patents

Abstract

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ, заключающийс  в том, что измер ют отклонение усили  прокатки от заданного значени , вычисл ют дополнительную упругую деформацию клети с учетом вли ни  ширины полосы и компенсируют эту деформацию перемещением нажимного устройства, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регулировани , запоминают распределение показаний преобразовател  усили  прокатки через равные отрезки по длине полосы, затем запоминают распределение показаний толщиномера-по длине полосы через отрезки, опре- j дел ют среднюю величину, отношени  отклонени  толщины полосы к отклоне (Л нию усили  прокатки относительно показаний на головном участка полосы и измен ют коэффициент передачи канала компенсации перемещени  нажимного устройства на величину среднего 5 отношени . сд :о

Description

Изобретение.относитс  к автоматизации прокатных станов и может быть использовано при прокатке преимущественно коротких полос. Известен способ 1 автоматического регулировани  толщины полосы при котором измер ют отклонение усили  прокатки от заданного значени , вычисл ют дополнительную упругую деформацию клети, осуществл ют ее компенсацию изменением раствора не нагруженных валков, а также примен ют пр мое регулирование в функции сигнала с толщиномера, устанавливаемого за последней клетью. При регулировании толщины полосы с использованием указанного способа основное управл ющее воздействие определ етс  в соответствии с формулой дС,-К;йи,(13 где л S - дополнительное перемещение нажимного устройства; ли - отклонение показани  преобразовател  усили  прокатки 6т установки, равное лО-рдР,. (2) ЛР - отклонение усили  прокатки от настроечного значени  а - коэффициент передачи преобразовател  усили  прокатки; k - коэффициент передачи .канала к омп е НС ации. Коэффициент передачи канала компе сации должен быть равен -НТГ 3) где М - модуль упругой деформации кл ти (жесткость клети). При этом должна обеспечиватьс  нулева  продольна  разнотолщинность полосы, определ ема  по формуле Голо вина-Симса, Ain uS :-kuUvИ iP -.р,..0.(4) М М Однако указанный способ не обеспе чивает заданную точность регулировани  толщины при прокатке коротких полос, в частности на толстолистовых прокатных станах, так как преобразователь усили  прокатки, как правило, со временем мен ет свою характеристику , жесткость клети зависит от ширины полосы, диамет1ра валков и других причин. Кроме того, пр мое ре гулирование в функции сигнала от тол щиномера, призванное устран ть погре ность регулировани , вызванную неточ ной настройкой коэффициента передачи канала компенсации, не эффективно в св зи со значительной удаленностью толщиномера от последней клети и вы-. текающим отсюда значительным запазды ванием коррекции. Известен способ 2 регулировани  толщины полосы, примененный в устройстве , заключающийс  в том, что перед началом прокатки прижимают валки друг к другу и запоминают показание преобразовател  усили  прокатки. Затем осуществл ют дальнейшее прижатие валков и запоминают новое показание преобразовател  усили  прокатки , послечего вычисл ют требуемую величину коэффициента передачи канала компенсации ... величина дополнительного перемещени  нажимного устройства; и ,и„- показани  преобразовател  усили  прокатки соответственно в начале и в конце дополнительного прижати  . Указанный способ не позвол ет обеспечить заданную точность регулировани  толщины, так как на толстолистовом стане, работающем в режиме частых перестроек, обычно ощущаетс  дефицит времени, и следовательно, врем , затрачиваемое на прижатие валков и проведение манипул ций дл  вычислени  жесткости клети, приводит к потере производительности стана; во-вторых, при расчёте упругой деформации клети не учитываютс  вли ние ширины полосы, диаметра валков -и других технологических параметров. Известен епособ регулировани  толщины полосы, предусматривающий дополнительное , уточнение с помощью вычислительных устройств модул  упругой деформации клети по теоретическим зависимост м на основе информации о ширине полосы, диаметрах валков и других технологических параметрах з. Этот способ не позвол ет получить заданную точность регулировани  толщины , так как при расчете упругой деформации не учитываетс  изменение характеристики преобразовател  усили  прокатки, теоретические зависи- мости, как правило,обладают. недостаточной точностью, более того, в некоторых случа х их использование св зано с задачей обеспечени  текущей информации о технологических параметрах , нигде больше не используемой, что ставит под сомнение надежность самого метода, использующего эту информацию . Наиболее близким по технической ущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  способiзаключаюийс  в том, что измер ют отклонение сили  прокатки от уставки, вычисл т упругую деформацию-клети с учетом ли ни  ширины полосы и компенсируют ту деформацию, перемещением нажимного стройства 4. Способ имеет недостаточную точность егулировани толщины из-за неточно-. го определени  упругой деформации по причине изменени  во времени хара теристики преобразовател  усили  прокатки, приближенного характера расчетной зависимости деформации от ширины полосы и неучета вли ни  других технологических параметров на жесткость клети. Целью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани  толщины полосы. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу автоматического регулировани  толщины полосы, состо  щему в том, что измер ют отклонение усили  прокатки от Зсщанного значани , вычисл ют дополнительную упругую деформацию клети с учетом вли ни  ширины-полосы и компенсируют эту деформацию перемещением нажимного устройства, дополнительно запоминают распределение показаний преобразовател  усили  прокатки через равные отрезки по длине полосы, затем запо ,минают распределение показаний толщиномера по длин полосы через те же отрезки, определ ют среднюю величину отношени  отклонени  толщины полосы к отклоненнию усили  прокатки отноьСительно показаний на головном участ ке полосы и Измен ют коэффициент передачи канала компенсации перемещени  нажимного устройства на величину среднего отношени . Повышение точности регулировани  обеспечиваетс  за счет того, что коррекци  коэффициента передачи канала компенсации осуществл етс  в сторону приближени  к нулю среднего отношени  отклонени  толщины полосы к отклонению усили  прокатки. Приближение к нулю указанного отношени  может быть только следствием, того, что абсолютна  величина самого откло нени  толщины стремитс  к нулю по всей длине полосы. Поскольку коррек ци  коэффициента передачи производит с  по фактическому отклонению толщи полосы, не зависимо от причины, вызвавшей это отклонение, то отпада ет необходимость в. уточнении характеристик преобразовател  усили  про катки и параметров, вли ющих на жес кость клети. Способ осуществл етс  следующим образом. При входе полосы в клеть регули .руют толщийу по методу Головина-Сим са и одновременно запоминают показа ни  преобразовател  усили  прокатки через равные отрезки по длине прока тываемого листа. При входе, полосы в измерительный зазор толщиномера зап минают его показани  в тех же точка по длине прокатанного листа. Вычисл ют отклонени  усили  прокатки в каждой точке измерени , начина  со второй, относительно усили  в fiepвой точке и запоминают их. Затем вычисл ют отклонени  толщины полосы в каждой точке измерени , начина  со второй, относительно толщины в первой точке и запоминают их. Вычисл ют отношени  отклонений толщины к отклоненнию усили  прокатки в . каждой точке измерени , результаты делени  ограничивают по модулю и запоминают. Вычисл ют среднее отношение отклонени  толщины к отклонению усили  прокатки полученную величину используют как поправку коэффициента передачи канала компенсации в регул торе Головина-Симса, и цикл повтор ют на следующей полосе. На фиг. 1 показано устройство, реализуквдее предложенный способ; на фиг. 2 - временные диаграммы изменений коэффициента передачи канала компенсации. Устройство включает в себ  последовательно соединенные преобразователь 1 усили  прокатки, блок 2 сравнени  , ключ 3, масштабирующий усилитель 4, позиционную систему 5 нажимного устройства 6. В состав устройства входит также первый сигнализатор 7 наличи  металла в клети, блок 8 автоподстройки, импульсный преобразователь 9 скорости прокатки, толщиномер 10 на выходе прокатной клети, второй сигнализатор 11 наличи  металла в измерительном зазоре толщиномера, импульсный преобразователь 12 скорости транспортировани  , металла в зоне толщиномера, причем выходы элементов 1, 7, 9-12 соединены с входами блока 8 автоподстройки , выход которого соединен с управл ющим входом масштабирующего усили- тел  4, а управл ющие входы элементов 2 и 3 соединены с выходом первого сигнализатора 7. Объектом управлени  дл  устройства  вл етс  прокатна  клеть с валками13 и прокатываемой полосой 14, объектом наблюдени - прокатанна  полоса 15. Устройство дл  осуществлени  предложенного способа работает следующим образом. В исходном положении, когда отсутствует металл на валках 13 прокатной клети и в измерительном зазоре толщиномера, нажимное устройство 6 находитс  в заданном положении, сигнализаторы 7 и 11 наличи  металла бездействуют, ключ 3 разомкнут, сигнал на выходе масштабирующего усилител  4 отсутствует, блок 8 автоподстройки выдает на управл ющий вход масштабирующего усилител  4 некоторое первоначальное значение коэффи-, циента передачи канала компенсации, обозначенное через k,- . При входе полосы 14 в клеть сраб тывает первый сиггшлизатор 7 наошчи металла, блок 2 запоминает в качест ве устазки начальное показание преобразовател  1 усили  прокатки и за тем переводитс  в режим сравнени  теку1дего показани  с уставкой, кпкзч 3 замыкаетс , сигналдО рассогласовани , получаемый на выходе блока 2 через ключ 3 и масштабирукхаий усили тель 4 подаетс  на вход позиционной системы 5 нажимного устройства 6.. Нажимное устройство 6 отрабатывает дoпoлi итeльнoe перемещение /i iC-t)(t)(i),. (6 где выходной сигнал масштаби рующего усилител  4; t - врем . Начинаетс  процесс регулировани  толщины. Одновременно, по сигналу сигнализатора 7 блок 8 автоподстрой ки начинает накапливать информацию о распределении сигнала U преобразо вател  усили  прокатки по длине полосы . Запоминание осуществл етс  в моменты поступлени  импульсов тахогекератора . При выходе полосы 14 из кле1и сиг нална выходе первого сигнализатора 7 -исчезает, ключ 3 размыкаетс , в результате чего сигнал Л8за5 J ходе масштабирующего усилител  4 сбрасываетс /в ноль, и позиционна  система 5 возвращает нажимное устрой ство .б в заданное положение. Одно временно прекращаетс  и запись сигнала и преобразовател  1 усили  -прокатки в блоке 8 автоподстройки. При по влении полосы 15 в измерительном зазоре толщиномера 10 срабатывает второй сигнализатор 11 наличи  металла, по сигналу которого 1блок 8 автоподстррйки реализует накопление информации о распределени показаний толщиномера по длине полосы . Межимпульсные интервалы тахоге ,нераторов соответствуют одному и тому же рассто нию по длине полосы, в результате чего каждой метке на Полосе соответствуют два записанных показани : преобразовател  1 усили  :прокатки и толщиномера 10. При выходе полосы из измерительного зазора толщиномера 10 сигнал на выходе сигн ализатора 11 исчезает блок8автоподстройки производит вы- числение нового коэффициента пере .дачи канала компенсации,  вл ющегос  коэффициентом усилени  масштабирующего усилител  4, по формуле . к., где Akj - поправка, равна  i где j 1, 2,..., п - номер метки на полосе; п- число меток. Полученное значение нового коэффициента взамен прежнего подаетс  на управл ющий вход масштабирующего усилител  4 И сохран етс  в пам ти блока 8 автоподстройки на весь следующий цикл прокатки. . Процедура автоподстройки повтор етс  от полосы к полосе. , . Эффективность автоподсхройки можно проиллюстрировать случаем, когда, на полосе имеетс  две метки (п 23, перва  - начальна , и втора  - провер ема . Пусть коэффициент передачи канала компенсации при прокатке некоторой i-й полосы равен k - (9) ам где о/ 1 - степень компенсации, формулой ГоловиВ соответствии с на-Симса отклонение толщины.полосы . в провер емой.точке относительно наразнотолщинность ) чальной (продольна  равно с помощью формул U) и (2) выражение продольной разнотолщинности (10) приводитс  к виду Из формулы (11) следует, что ейлй степень компенсации равна единице ( о1 - 1 / то пропорциональна  разнотолщинность Д h равна нулю. Использу  показани  преобразовател  1 усили  прокатки и толщиномера 10 в двух точках по длине полосы, блок 8 автоподстройки вьгаисл ет в соответствии с формулой (8) поправку Hi. коэффициент передачи канала ком-, пенсации i - Mi л« Ini.-nt , ( , Выражение поправки (12) может быть преобразовано с помощью формулы (11) к виду . K--il Коэффициент передачи канала компенации при прокатке следующей (1 + 1)«й олосы, получаемой на основании выажени  (7), равен . .,..,K,(i4) алл ам Выражение (14) показывает, что ри прокатке (i + 1)-й полосы стеень компенсации равна единице

(oL 1), т.е. .продольна  разнотолщинность равна нулю

)-0 . (15)

Расчет поправки . данным измерений только в двух точках по длине полосы в некоторых случа х, а именно - при сближении показаний преобразовател  усили  прокатки в этих точках, может привести к чрезмерно большой величине,, получающейс  по формуле (12) как результат; делени  на малую величину.

Одновременно возрастает вли ние случайных помех на точность расчета. уменьшить B;jmi-HHHe указанных факторов на точность вычислени  поправки uk, предусматривают многоточечное измерение усили  прокатки и толщины по длине иолосы, а поправку определ ют как среднее отношение отклонений показаний толщиномера к отклонени м преоб-разовател  усили  прокатки, причем результаты делени  в каждой точке ограничивают по модулю

Временные диагра1 & {ы изменений степени компенсации в процессе автоподстройки -показаны на фиг. 2, где : ось ординат обозначает степень компенсации oi , ось абсцисс обозначает врем  с интервалами, соответствующими прокатке i-й, (i + 1}-Я, (i -Ь 2)-й

полос. Диаграмма 16 соответствует начальной недокомпенсации, диаграмма 17 - начальной перекомпенсации. Автоподнастройка практически завершаетс  после пергой (i-й) полосы, причем коэффициент компенсации устанавливаетс  на уровне чуть больше единицы. Это объ сн етс  тем,, что позиционна  система обладает, запаздьшаением, которое при регулировании толщины должно компенсироватьс  увеличением задани , поступающего на ее вход.

Таким образом, использование автоподстройки коэффициента усилени  масштабирующего усилител  по предлагаемому способу приводит к уменьшению разнотолщинности полос независимо от характеристики преобразовател  .усили  прокатки, от ширины полосы, диаметра валков и других параметров, вли ющих на жесткость клети.

Предлагаемый способ обеспечивает .прокатку полос с максимальным приб-лижением к границе .минусового допуска и, следовательно, увеличение выхода годного проката и снижение расхода металла.

Экономический,эффект от внедрени  предлагаемого способа на толстолистовом стане с годовым объемом продукции , реализуемой по теоретическому весу 1,25 млн. т, составит ориентировочно 26000 руб. в год.

Claims (1)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ, заключающийся в том, что измеряют отклонение усилия прокатки от заданного значения, вычисляют дополнительную упругую деформацию клети с учетом влияния ширины полосы и компенсируют эту деформацию перемещением нажимного устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, запоминают распределение показаний преобразователя усилия прокатки через равные отрезки по длине полосы, затем запоминают распределение показаний толщиномера· по длине полосы через те^же отрезки, опре- _о деляют среднюю величину, отношения S отклонения нию усилия прокатки относительно показаний на головном участке полосы и изменяют коэффициент передачи канала компенсации перемещения нажимного устройства на величину среднего отношения.

   толщины полосы к отклоне-