SU1014614A1 - Устройство дл автоматического регулировани толщины полосы на прокатном стане - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ НА ПРОКАТНОМ СТАНЕ, Содержащее о олщиномеры , установленные на входе. и выходе клети, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом толщиномера, вычислитель расчетной длины полосы, стробирующий узел, узел 3с1держки, сдвигагаций регистр, вход первой  чейки которого соединен с выходом стробирующего узла, измерительные ролики на входе и выходе клети, первый и второй датчики импульсов, механически св занные с измерительными роликами соответственно на входе и выходе клети, счетчик, выход которого соединен с тактирующим входом сдвигающего регистра и через узел задержки - с управл ющим входом стробирующего узла, регул торы раствора валков и нат жени , отличают ет е с   тем, что, с целью повышени  точности регулировани  и надежности работы, оно дополнительно содержит реверсивный счетчик, регистр и задатчик заданной длины полосы, при -том выход задатчика заданной длины полосы соединен с входом записи счетчика , счетный вход которого подсоединен к выходу второго датчика импу льсов , вход вычислител  расчетной длины полосы соединен с выходом аналого-цифрового преобразовател , а выход - с информационным входом стробирующего узла, выход последней  чей ки сдвигающего регистра соединен свходом записи реверсивного счетчика, счетный вход которого подсоединен к ВЫХОДУ первого датчика импульсов, стробирующий вход -..к выходу счетчика , а выход - к информационному входу регистра, тактирующий вход-которого подсоединен к выходу счетчика, выход регистра соединен с регул то4 рами раствора валков и нат жени . Ф

Description

Изобретение относитс  к прокатному производству, а именно к средствам автоматизации прокатного производства , и может быть использовано на одноклетьевых станах холодной прокатки .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  автоматического регулировани  толщины полосы на прокатном стане , содержащее первый и второй толщиномеры (на входе и выходе клети, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вход которого соединен с вы ходом первого толщиномера, стробирующий узел, вход которого соединен с выходом АЦП, сдвигающий, регистр, перва   чейка которого соединена с выходом стробирующего узла, а тактирующий вход - с выходом счетчика дл  измерени  интервала, измерительные ролики на входе и выходе клети, первый и второй датчики импульсов (ДИ), механически св занные с измерительными роликами соответственно на входе и выходе клети, счетчик дл  измерени  интервала, вход которого соединен с первым ДИ, второй узел задержки, вход которого соединен с выходом счетчика дл  измерени  интервала , а выход - с управл ющим входом стробирующего узла, первый счетчик импульсов (измеритель длины L), поступающих от, первого ДИ, второй счетчик импульсов (измеритель длины 12), поступающих от второго ДИ, задатчик толщины Н-, на выходе клети, блок сравнени , первый вход которого соединен с выходом второго толщиномера , а второй вход - с выходом задатчика Hj,, вычислитель расчетной входной длины формуле

I g 23

Н.

первый вход которого соединен с выходом сдвигающего регистра дл  ввода толщины на входе клети Н-,, второй вход выходом второго счетчика импульсов дл  ввода 1„, третий вход - с выходом задатчика толщины четвертый вход - с выходом блок сравнени ; второй узел задержки, вход которого соединен с выходом счетчика дл  измерени  интервала, а выход - с входами сброса первого и второго счетчиков импульсов; двоичный регистр, вход .которого соединен с выходом вычислител  Цр, узел вычитани , первый вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов, второй вход - с выходом двоичного регистра, а тактирующий вход - с выходом счетчика дл  измерени  интервала; регул торы раствора валков и нат жени , входы которых соединены с

выходом узла вычитани .

В таком устройстве дл  вычислени  расчетной длины L , т.е. интервала длины полосы, который должен

войти в очаг деформации за врем .выхода интервала длины L при условии, что выходна  толщина равна заданной 23/ с учетом толщины на входе Н, выполн ютс  с помощью вычислител 

0 две арифметические операции: умножение LO- Н23 и деление на абсолютное Эначение толщины на входе Н. При этом в вычислитель ввод тс  на каждом интервале измерени  две переменные величины Ly и Н, а перед каждым пропуском - посто нна  величина Но

23В устройстве используютс  абсолютные значени  толщины Н - и что приводит к усложнению устройства ({с увеличению числа звеньев, разр дности регистров, емкости счетчиков }.

Вычисление расчетной длины возможно производить лишь после выхода измер емого интервала длины .2 из очага деформации, что вызывает дополнительные требовани  к устройству по быстродействию. При этом заведомо предполагаетс  возможность неправильного результата вычислени  расчетной длины. Поэтому предусмот- : рен узел сравнени  измеренной вторым толщиномером выходной толщины Н. с заданной оператором толщиной а результат сравнени  ввод т в вычислитель дл  корректировки результата вычислени . Однако сигнал коррекции может быть получен лишь после того, как измеренный отрезок полосы пройдет рассто ние от валков до второго толщиномера, т.е. с транспортным запаздыванием tl.

Известное устройство не обеспечивает требуемую точность регулировани  и надежность в работе.

5 -Цель изобретени  - повышение точ-ности регулировани  и надежности работы устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  автомап тического регулировани  толщины полосы на стане холодной прокатки, содержащее толщиномеры, установленные на входе и выходе клети, аналогоцифровой преобразователь (АЦП), вход которого соединен с выходом толщиномера , стробирующий узел, узел задержки , сдвигающий регистр, вхол первой  чейки которого соединен с выходом :стробирующего узла, измерительные ролики на входе и выходе клети, перг

0 вый и второй датчики импульсов (ДИ), механически св занные с измерительными роликами соответственно навходе и-выходе кле.ти, счетчик, выход которого соединен с тактирующим, входом сдвигающего регистра и через

узел задержки - с управл ющим входом стробирующего узла, вычислитель расчетной длины полосы, а. также регул торы раствора валков и нат жени , дополнительно введены реверсивный счетчик, регистр и задатчик заданной длины полосы, при этом выход задатчика заданной длины полосы соединен С4 входом записи счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго датчика импульсов, вход вычислител  расчетной длины полосы соединен с выходом аналогд-цифрового преобразовател , а выход - с информационным входом.стробнрующего узла, выход  оследней  чейки регистра сдвига соединён с вхрдом записи реверсивного счетчика, счетный вход которого подсоединен к выходу.первого датчика импульсов, (Стробирующий вход - к .выходу счетчика, а выход - к информационному входу регистра, тактирующий вход которого подключен к выходу счётчика, выход регистра соединен с регул торами раствора валков и нат жени .

На чертеже представлена функциональна  схема, предлагаемого устройства .

Устройство содержит тогациномер 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, вычислитель 3 расчетной полосы на входе в клеть, стробирук ций узел 4, узел 5 задержки, сдвигающий регистр 6, реверсивный счетчик 7, регистр 8, измерительные ролики 9 и 10 соответственно на входе и выходе клети, частично охва-: тьшаемые полосой 11, первый датчик

12импульсов (ДИ), механически св занный Ci роликом 9, второй датчик

13импульсов, механически св занный с роликом 10, счетчик 14, задатчик 15 длины полосы на выходе, регул торы 16 и 17 соответственно раствора валков и нат жени , толщиномер 18 на выходе клети, разматывающий и наматывающий механизмы 19 и 20, нажимной механизм 21 , валки 22 и 23. Стрелкой показано направление прокатки .

Работа предлагаемого устройства основана на косвенном определении отклонени  толщины полосы в процессе прокатки. Устройство определ ет разность измеренной и расчетной длин на входе в очаг деформации ALj, Ц , пропорциональную относительному Отклонению толщины полосы на соответствующем интервале измерени . Из уравнени  сплошности прокатываемого металла относительно очага деформации вытекает, что

(1)

,

где длина, отрезка полосы, вошедшего в очаг деформации;

1„- длина отрезка полосы, вышедшего из отчага деформации за тот же интервал времени; Н иНл- толщина полосы на этом отрезке соответственно до вхо- да его в очаг деформации и после выхода из него. При условии, что толщина на выходе равна заданной (нoминaльнoй H2 H2ц с учетом, -что Н 11,„+ЛН (1+е/)

0 где номинальна  толщина на вхоДН де; - ч - относительное отклоне «-1н

ние тo  stины на входе, расчетна  длина на входе определ етс  по формуле

5

(2))

Л

0

принимаевеличина ,

1H

iiA ма  посто нной в. качестве базовой длины на входе.

Вычислитель 3 выполн ет операцию по формуле (5) путем табличного пре5 образовани  кодов. При этом в вычислитель вводитс  лишь рдна переменна  сЛ,. Значение базовой длины L eализуют в вычислителе 3 как посто нный коэффициент. Толщиномер 1 выпол0 н ют с функциональным преобразователем выходного сигнала, завис щего от толщины полосы, в напр жение, пропорциональное относительному отклонению толщины полосы на входе в клеть

5

ЛН.

Н

1Н

Так как величина ц получаетс  не посредственно после измерени  ве- личины сУ , то необходима задержка е до подхода соответствующего отрезка полосы к очагу деформации. Число  чеек,осуществл ющего это, сдвигающего регистра 6 равно отношению 1-м/),где 1(ц- рассто ние от толщи-, номера 1 до Очага деформации. Согласно формуле (2))выражение дл  разности измеренной и расчетной длин на, входе принимает вид

M -i;Jr i,7j U)

- ЛН

- относительное отклонен2Н ние толщины на выходе клети.

Базовую длину принимают с учетом минимального периода разнотолщинности . Согласно теореме Котельникова воспроизведение непрерывной величины по дискретным данным измерени  возможно при шаге квантова-; ни  дК 0,), т.е. Lj,(,5 T -hНеобходимую разрешающую способность датчика длины 4 Ь - определ ют по соотношению (З ) исход  из допустимой погрешности определени  отклонени  толщины полосы О2 даП

( доп

ли

mih

1+сЛ,

Например, если , 1 м, принимаем Ц 0,2 ,5 Тд,Прио(,1 и ,0025 получаем, что требуетс  разрешающа  способность датчика ЯлиНьал1,-- -;г0025 5. или 0,5 мм. .

Упом нутую выше разность Л1 устройство определ ет дл  длины на входе в клеть, соответствующей вышедшему из очага деформации отрезку полосы , отмер емому; с помощью датчика 13 и счетчика 14. Этот отрезок равен заданной длине на выходе/ определ емой до прокатки по формуле

1н:

kИ задаваемой с помощью задатчика 15 перед пропуском металла.

Устройство работает следующим образом .

С началом прокатки значени  относительного отклонени  толщины полосы на входе в клеть, полученные АЦП i2 от толщиномера 1, поступают в вычислитель 3. Определенные вычислителем значени  расчетной длины передаютс  на информационный вход стробирующего узла 4. При этом счетчик 14 отсчитывает число поступающих от ДИ 13 импульсов, соответствующее

.. заданной длине, и формирует тактиру илций импульс, означающий окончание интервала измерени .

При поступлении этого импульса одновременно на тактирующие входы 45 сдвигающего регистра 6, регистра 8 хранени  и на стробирующий вход реверсивного счетчика 7 происходит: передача из последней  чейки сдвигающего регистра 6 значени  L-fp/ запиг- gg санного в нее на предыдущем интервале измерени , на вход записи реверг.. сивного, счетчика 7 и перемещение зна чений. сдвигающем регистре на

одну  чейку} передача с выхода реверсивного счетчика 7 на вход регистра 8 и с выхода последнего на входы регул торов 16 и 17 соответственно раствора валков и нат жени  результата отсчета импульсов, поступивших от датчика 12 за врем  выхода из очага деформации длины L.

Поступление этого же импульса через узел 5 задержки на управл ющий вход стробирующего узла 4 вызывает ередачу вычисленного значени  Ь,р в первую  чейку сдвигающего регистра 6. Регул тор 16 раствора валков вызывает перемещение нажимного механиза 21, а регул тор 17 нат жени  - изенение нат жени  полосы, направленные на уменьшение отклонени  ее толины .

В случае реверсивного прокатного . стана при следующем пропуске метала направление прокатки мен етс , егул тор 17 нат жени  воздействут на привод механизма 20, датчики 12 и 13, а также толщиномеры 1 и 18 мен ютс  местами путем переключени  в электрической схеме устройства

Таким образом, в результате исользовани  в устройстве относительного значени  отклонени  толщины поЛН

т

лосы на входе клети (Л г--i

°

в вычислитель на каждом интервале йзмерени  лишь одной переменной величины «Л, , выполнени  -вычислителем лишь одной арифметической операции, реализованной путем табличного преобразовани  кодов, и исключени  цепи дл  передачи обладающего транспортным запаздыванием сигнала от толщиномера на выходе клети дл  коррекции вычислени  расчетной длины повышена точность регулировани  устройством толщины полосы.

Благодар  тому, что вычислительна  операци  производитс  до подхода измер емого отрезка полосы к очагу деформации, снижены требовани  по быстродействию устройства.

В результате уменьшений количест;ва звеньев и изменени  св зей между Ййми устройство упрощено, что повышает его надежность в эксплуатации.

Ожидаемый экономический эффект при максимальном использовании изобретени  составит 200 тыс. руб.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ НА ПРОКАТНОМ СТАНЕ, содержащее Толщиномеры, установленные на входе.

   и выходе клети, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом толщиномера, вычислитель расчетной длины полосы, стробирующий узел, узел ’задержки, сдвигающий регистр, вход первой ячейки которого соединен с выходом стробирующего узла, измерительные ролики на входе и выходе клети, первый и второй датчики импульсов, механически связанные с измерительными ро-[ ликами соответственно на входе и выходе клети, счетчик, выход которого соединен с тактирующим входом сдвига ющего регистра и через узел задержки - с управляющим входом стробирующего узла, регуляторы раствора вал ков и натяжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования й надежности работы, оно дополнительно содержит реверсивный счетчик, регистр и задатчик заданной длины полосы, при стом выход задатчика заданной длины полосы соединен с входом записи счет чика, счетный вход которого подсоединен к выходу второго датчика импуэльсов, вход вычислителя расчетной длины полосы соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а вы-S ход - с информационным входом стробирующего узла, выход последней ячейки сдвигающего регистра соединен с· входом записи реверсивного счетчика, счетный вход которого подсоединен к выходу первого датчика импульсов, стробирующий вход -..к выходу счетчика, а выход - к информационному входу регистра, тактирующий вход·кото- . рого подсоединен к выходу счетчика, выход регистра соединен с регуляторами раствора валков и натяжения.