SU1041187A1 - Устройство компенсации вли ни эксцентриситета прокатных валков на прокатываемую полосу - Google Patents

Abstract

1.УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ ВЛИЯНИЯ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА ПРОКАТНЫХ , ВАЛКОВ НА ПРОКАТЫВАЕМУЮ ПОЛОСУ , содер жащее гидроцилиндр нажимного механизма , соединенный через сервоклапан с выходом регул тора, вход которого соединен с выходом элемента сравнени , датчик скорости прокатки, механически рочлененный с осью прокатного валка И)информационным выходом соединенный с входом генератора тактовых импульсов, и коммутатор входных сигналов, о т л и ч а го щ е le с   тем, что, с целью повышени  качества полосы за счет увеличени .точности компенсаций эксцентриситета прокатных валков и повышени  надежности работы, оно дополнительно содержит блок контрол  средней толщины, блоки оценки среднего отклонени  толщины, элемент задержки, коммутатор выходных сигна-. лов, толщиномер, причем выход толщиномера соединен с информационными входами блока контрол  средней толщины и блоков оценки среднего отклонени  толщины, информационный выход блока контрол  средней толщины соединен с первым входом элемента сравнени , второй вход которюго соединен с информационньл и выходами блоков оценки среднего отклонени  толщины, первый выход генератора тактовых им пульсо.в соединен с первым входом элемента задержки, второй вход которого соединен с управл ющим выходом датч-ика скорости прокатки, выход элемента задержки соединен с входом KOMMyTaTO- j pa входных сигналов, выходы которого соединены с первьми управл ющими- вхо- /Л дами блока контрол  средней толщины иблоков оценки среднего отклонени  толщины, вторые управл ющие входы которых подсоединены к выходу комму- g татора выходных сигналов, входом соединенного с вторым вьрсодом генератора тактовых импульсов. 2. Устройство по П.1, о т ли ч а- ю щ е е с   тем, что блок контрол  средней толщины и блоки оценки среднего отклонени  толщины содержат запоминающий блок, ВЫХОДОМ .соединенный через сумматор с блоком делени .

Description

Изобретерше относитс  к прокатному , производству и предназначено дл  использовани  в ЛСУТИ. станов гор чей и холодной .прокатки, оснащенных быст родействующими гидравлическими нажим ными устройствами. Известна система автоматического .управлени  толщиной прокатываемой по лосы, содержаща  датчики толщины полосы , установленные на входе и выходе из клети и выходом соединённые с входом вычислительного устройства, гидравлическое нажимное устройство клети, соединенное через сервоклапан с регул тором положени  плунжера гид роцилиндра, вход которого соединен с выходом вычислительного устройства. Сигналы с выходов датчиков толщины полосы, соответствующие толщине поло сы на входе в клеть h и на выходе из клети fij поступают на вход вычислительного устройства, где вычисл ютс  автокоррел ционные функции R(h) и R( и коррел ционна  функци  K{h, hj).интегриру  которые получаю спектры мощности (, этим спектрам оценивают влй ние эксцентриситета прокатных валков на толщину полосы и дл  его KONjneHca ции подают соответствующий сигнал на вход регул тора плунжера гидроцилинд ра гидравлического нажимного устройства клети. Период коррел ции толщины полосы по ее длине на современных листопрокатных станах гор чей и холодной про катки составл ет величину пор дка нескольких дес тков метров и при про катке относительно короткой полосы запаздывание в работе устройства, св занное с вычислением функций iR(.h), RCh), R ( h,, tbj), существенно. При этом дл  вычислени  оценки вли ни  на прокатываемую полосу эксцентриситета прокатных валков примен ет с  сложна  процедура обработки отсчетов толщины полосы с использованием алгоритма быстрого преобразовани  Фурье, предполагающее применение относительно мощного и дорогого вычислительного устройства, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс -устройство компенсации вли ни  эксцентриситета прокатных валков, содержащее датчик скорости прокатки, измеритель усили  прокатки, соединенный через схему усреднени , включающую коммутатор сигналов, управл ющий записью сигналов в параллельно соединенные  чейки пам ти, выходом соединенные через первый управл емый ключ с бперационным усилителем, выход которого соединен с первым входом устройства сравнени , выходом соединенного с регул тором толщины, соединенным через сервоклапан с гидроцилиндром быстродействующего нажимного устройства. Второй вход устройства сравнени  через второй управл ющий ключ .и преобразователь аналог-код соединен с измерителем усили  прокатки 2 . Устройство содержит также соединенный с датчиком скорости прокатки генератор тактовых импульсов, который соединен с коммутатором сигналов и через- схему запуска с первым и вторым управл емыми ключами. Кажда   чейка- пам ти состоит из последовательно соединенных цифрового регистра , преобразовател  аналог-код и резистора . Причем схема усреднени , примен - : ема  в устройстве, выполн ет задачу усреднени  усили  прокатки за один полный оборот опорного валка, а регул тор толщины функционально  вл етс  локальным позиционным регул тором гидравлического нажимного устройства прокатной клети. Устройство- компенсирует вли ние эксцентриситета прокатных валков на полосу с недостаточной точностью по следующим причинам. При относительно медленном изменении продольной толщины полосы на входе в клеть с частотой меньшей,чем частота возмущений вносимьк эксцентриситетом опорных валков текущий отсчет усили  прокатки отличаетс  .от среднего усили  прокатки за предыду-. щей оборот прокатного валка, и с выхода устройства сравнени  на вход регул тора подетс  соответствующий этой разности сигнал даже при отсутствии эксцентриситета прокатных валков , что увеличивает ошибку компенсации эксцентриситета при таких возмущени х . Усреднение аналоговых сигналов на параллельно соединенных резисторах  чеек пам ти схемы усреднени  дл  получени  среднего усили  прокатки за один оборот прокатного валка не может быть выполнено с достаточной точностью, так.как выходной сигнал определ етс  наибольшим потенциалом одной из  чеек пам ти. Управл ющий сигнал на входе регул тора формируетс  на основе только одного отсчета с выхода измерител  усили  прокатки, который сравниваетс  с помощью устройства сравнени  со средним усилием за один оборот прокатного валка, что в услови х высокого уровн  помех не обеспечивает остаточно надежной работы устройства . Цель изобретени  - повышение качества полосы за счет увеличени  точности ког тенсации вли ни  на толину полосы эксцентрис итета прокатные алков и повышение надежности его работы. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство компенсации эксцент риситета прокатных валков, содержащее ги дроцилиндр нажимного механизма соединенный через сервоклапан с выходом регул тора, вход которого соединен с выходом схемы сравнени , датчик скорости прокатки, механическ сочлененный с осью прокатного валка информационным выходом соединенный с входом генератора тактовых импульсов , и коммутатор входных сигналов, дополнительно введены бдок контрол  С1редней толщины, блоки оценки средне го отклонени  толщины, элемент за-, дёржки, коммутатор выходных сигналов толщиномер, причем выход толщиномера соединен с информационными входами блока контрол  средней толщины и блоков оценки среднего отклонени  толщины, информационный выход-блока контрол  средней толщины соединен с первым входом элемента сравнени , второй вход.которого соединен с информационными выходами блоков оценки среднего отклонени  толщины, первый выход генератора тактовых импульсов .соединен с первым входом элемента задержки, второй вход которого соеди нен с управл ющим выходом датчика скорости прокатки, выход элемента задержки соединен.с входом коммутатора входных сигналов, выходы которого соединены с первыми управл ющими входами блока контрол  средней толщины и блоков оценки среднего отклонени  толщины, вторые управл ющие входы которых, соединены с выходо коммутатора выходных сигналов, входо соединенного с вторым выходом генера тора -тактовых импульсов. Кроме того, блок контрол  средней толщины и блоки оценки среднего отклонени  толщины содержат запоминающий блок, выходом соединенный через сумматор с блоком делени . В данном устройстве вли ние эксцентриситета прюкатных валков на тол щину прокатываемой полосыоцениваетс на осйове пр мых измерений периодических изменений ее величины на выходе из клети относительно текущего скольз щего среднего значени  толщин прокатанного отрезка полосы,длина ко торого- выбираетс  достаточной дл  удовлетворительного подавлени  помех т.е. случайной составл ющей сигнала, соответствующего толщине полосы. .. Отсчеты с выхода толщиномера .запоминаютс  и хран тс  в цифровой форме в запоминающих устройствах бло ка контрол  средней толщины и блоков оценки среднего отклонени  толщины. При этом исключаютс  потери информации , св занные с записью, считывание и обработкой. Период возмущений толщины полосы, вызванный эксцентриситетом прокатных валков, определ етс  пр мыми измерени ми угла их поворота с помощью датчика скорости прокатки. .Это позвол ет существенно упростить цифровую обработ ку фильтрацию ) отсчетов толщины П.ОЛОСЫ дл  получени  оценки средней величины эфсцентриситета на заданном интервале полосы. Отмеченные особенности устройства позвол ют повысить точность и надежность этой оценки, точность компенсации вли ни - эксцентриситета прокатных валков на прокатываемую полосу, а также повысить его помехоустойчивость . На чертеже представлена функциональна  схема устройства. Схема содержит прокатываемую полосу 1, рабочие валки 2, опорные валки 3, -Толщиномер 4, соединенный с первыми информационными входами блока 5 контрол  средней толщины и блока 6 оценки среднего отклонени  толщины. Информационный выход блока 5 контрол  средней толщины соединен с первым входом схемы 7 сравнени , второй вход которой соединен с информационными выходами блоков оценки среднего отклонени  толщины,а ее выход - с входом регул тора 8, выход которого через сервоклапан 9 соединен с гидроцилиндром 10 быстродействующего нажимного механизма. Датчик 11 скорости прокатки механически -соединен с осью, прокатного валка и соединен информационным выходом с входом генератора 12 тактовых импульсов, первый выход которого.соединен с первым входом элемента 13 задержки, второй вход которого соединен с управл ющим выходом датчика 11 скорости прокатки, выход элемента 13 задержки соединен с входом коммутатора 14 входных сигналов , выход которого соединен с первыми управл ющими входами блока 5 контрол  средней то.тцины и блоков б оценки среднего отклонени  толщины, вторые управл ющие входы которых соединены с выходами коммутатора 15 выходных сигналов, входом соединенного с вторым выходом генератора 12 тактовых импульсов. Блоки 5 контрол  средней толщины и блоки б оценки среднего отклонени  толщины содержат соответственно запоминающие блоки 16 и 17, выходом соединенные через сумматоры 18 и 19 с блоками делени  20 и 21. Запоминающие блоки 16 и 17 представл ют собой блоки регистров сдвига дл  последовательной записи, хранени  и стирани  текущих отсчетов с выхода толщиномера 4, необходимых дл  вычислени  скольз щего среднего значени  толщины полосы на заданном интервале по ее длине (запоминающий блок 16) и оценки вли ни  эксцентриситета прокатных валков на прокатываемую полосу относительно вычислен ного скольз щего среднего значени  ,ее толц(ины (запоминающий блок 177, Устройство работает следующим об разом. После того, как прокатьшаема  по лоса 1 захвачена прокатными валками и оказываетс  в зоне толщиномера 4, цифровой сигнал текущего значени  толщины полосы в параллельном коде отсчитываетс  с его выхода и поступ ет на информационные входы зaпpминa щих блоков 16 и 17 блока 5 контрол  средней толщины и блоков 6 оценки среднего отклонени  толщины. Одновре менно генератор 12 тактовых импульсов , соединенный с датчиком 11 скорости прокатки, вырабатывает управл ющие импульсы, соответствующие по частоте и форме контролируемым положени м прокатного валка за полный его оборот. Дл  компенсации вли ни  эксцентри ситета прокатного валка достаточно контролировать io - 15 его положений через равные угловые рассто ни . Количество блоков 6 оце.нки среднего отклонени  толщины соответствует количеству контролируемых положений прокатного валка. Запоминающие блоки 16 и 17 представл ют собой регистры сдвига и отличаютс  только объемом пам ти, т-.е ( Количеством запоминаемых отсчетов толщи.ны полосы. Сигналы с первого выхода генератора 12.тактовых импульсов, задержан ные элементом 13 задержки на врем  транспортировки полосы от валков 2 до толщиномера 4, поступают на вход коммутатора 14 входных сигналов, по команде . которого первый отсчет толщины полосы с выхода толщиномера 4 записываетс  в первый регистр запоми . нающего блока 16 блока 5 контрол  средней толщины и в первый рюгистр. запоминающего блока 17 одного из блоков б оценки среднего отклонени  толщины, соответствующего данному положению опорного валка. Когда прокатный валок занимает следующее по пор дку контролируемое положение, следующий с выхода толщиномера 4 отсчет толщины полосы записываетс  в таком же пор дке в первый регистр запоминающего блока 16 блока 5 контрол  средней толщины и в первый регистр запоминающего блока 17 следующего блока 6 оценки сред него отклонени  толщины, соответствующего новому положению прокатного валка, причем отсчет толщины полосы, записанный ранее в первый регистр запоминающих блоков 16 и 17 и соответствующий предыдущему положению прокатного валка, сдвигаетс  во второй по пор дку регистр этих устройств . Аналогично запис1лваетс  в запоминающих блоках 16 и 17 третий и последующие отсчеты. Таким образом, после того, как прокатный -валок сделает полный оборот , в запоминающем блоке 16.блока 5 контрол  средней толщины записываетс  10 - 15 отсчетов с выхода толщиномера 4, а в запоминающих, блоках 17 блоков . 6 оценки среднего отклонени  толщины-по одному отсчету, и после каждого следующего полного оборота прокатного валка в запоминающем блоке 16 дополнительно записываетс  10 - 15 отсчетов толщины полосы, а в запоминающих блоках 17 - по одному. Отсчеты, записанные рзапоминающих блоках 17, св заны с одним определенным положением прокатного валка и его эксцентриситетом , величина вли ни  которого оцениваетс  дл  каждого контролируемого положени  прокатного валка в соответствии с формулами A h Llti-/ii; (2Г кI ii,EIii.-/K. (3)  ; J где h, - текуща  толщина полосы, эа писанна  в регистрах запоминающего блока 16 блока 5 контрол  средней толщины; п - количество регистров запоминающего блока 16; h- - текуща  толщина полосы, записанна  в регистрах запоминающего блока 17 блока б оценки среднего отклонени  толщины;N К - количество регистров эапоми нающего блока 17, причем К п/10. Исход  из контактных условий прокатки , уровн  помех и требуемой точности оценки ah, выбираетс  количество регистров п и k в запоминающих блоках 1б и 17. Дл.  описани  функционировани  устройства допускаем, что п 50 и К 5. f При заполнении последних регистров запоминающих блоков 16 и 17 в соответствии с формулами (2) и (3) сумматоры 18 и 19 определ ют сумму записанных в них отсчетов и выдают сигналы, соответствующие этим суммам на вход делителей 20 и 21, где в соответствии с уравнени ми (2) и (3) определ етс  изапоминаетс  средн   на заданном интервале толщина полосы h и среднее отклонение толщины полосы h g-t. В дальнейшем при кгиждом новом отсчете толщины noJjocH с выхода толщиномера 4 и записи его в первый ре-ч гистр запоминающих блоков 16 и 17 ранее записанные в них отсчеты сдви«

гаютс  на один регистр. При этом отсчет , записанный в. последнем регистре запоминающих блоков 16 и 17, стираетс , и операции по вычислению средней толщины полосы и эксцентриситета повтор ютс  при- каждой новой записи,

Полученные величины h. скольз щего среднего толщины полосы и h средг него отклонени  толщины полосы при данном, положении прокатного валка, по команде коммутатора 15 выходнйх сигналов , управл емого сигналами генератора 12 актовых импульсов подаютс  на первый и второй входы схемы 7 сравнени . Последн   в соответствии с формулой (1) производит операцию сравнени  названных величин и подает на вход цифрового регул тора 8 сигнал , соответствующий 4h.-

воздействует через гидроцилиндр 10 быстнажимного устройства вли ние эксцентрисивалков на прокатываеЭкрномический эффект от внедрени  устройства по предварительным расчетам составл ет 512 тыс.руб. в год по одному прокатному стану.

. Применение предлагаемого устройства обеспечивает увеличение выхода годного за счет снижени  продольной разнотолщинности полосы, экономию на заданном металле и на условно-посто нной части расходов по переделу, а также снижение уровн брака по вине прокатного передела.

Q-(Hih-rFHT

1

Claims (2)

1.’УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ ВЛИЯНИЯ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ Ή А ПРОКАТЫВАЕМУЮ ПОЛОСУ , содержащее гидроцилиндр нажимного механизма, соединенный через сервоклапан с выходом регулятора, вход которого соединен с выходом элемента сравнения, датчик скорости прокатки, механически сочлененный с осью прокатного валка и>информационным выходом соединенный’ с входом генератора тактовых импульсов, и коммутатор входных сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения качества полосы за счет увеличения.точности компенсаций эксцентриситета прокатных валков и повышения надежности работы, оно дополнительно содержит блок контроля средней толщины, блоки оценки среднего отклонения толщины, элемент задержки, коммутатор выходных сигна-ι лов, толщиномер, причем выход толщиномера соединен с информационными входами блока контроля средней толщины и блоков оценки среднего отклонения толщины, информационный выход блока контроля средней толщины соеди нен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с информационными выходами блоков оценки среднего отклонения толщины, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом элемента задержки, второй вход которого соединен с управляющим выходом датчи ка скорости прокатки, выход элемента задержки соединен с входом коммутато-jg ра входных сигналов, выходы которого соединены с первыми управляющими· вхо- [Λ дами блока контроля средней толщины и ^блоков оценки среднего отклонения толщины, вторые управляющие входы которых подсоединены к выходу комму- g татора выходных сигналов, входом соединенного с вторым вьосодом генератора тактовых импульсов.

2. Устройство по п.1, о т ли ч аю щ е е с я тем, что блок контроля средней толщины и блоки оценкЬ среднего отклонения толщины содержат запоминающий блок, выходом' .соединенный через сумматор с блоком деления.

]041187