SU1071339A1 - Устройство автоматического регулировани толщины полосы на прокатном стане - Google Patents

Description

Изобретение относитс  н автомати зации металлургического оборудовани  прокатных станов, а точнее к yc ройствам автоматического регулирова ни  толщины полосы, и наиболее.эффе тивно может быть использовано дл  регулировани  толщины полосы н-а реверсивных станах холодной прокатки. Известно устройство автоматического регулировани  толщины полосы на прокатном стане, сод.ержащее кана регулировани  по давлению, включающий последовательно соединенные изм ритель давлени  металла на валки, запоминающее устройство, блок сравнени , сумматор, преобразователь напр жени , релейный блок, транзисторный ключ, блок управлени , шаговый двигатель, регул тор давлени  и гидравлические цилиндры распора клети, блок коррекции толщины полос по сигналу от толщиномера С1. Однако указанное устройство не позвол ет автоматически производить настройку реверсивного прокатного стана и вести прокатку полосы с зад ными параметрами по проходам, что значительно снижает производительность , Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  устройство, содержащее контур регулировани  дав лени , состо щий из месдозы, первог запоминающего блока, первого блока сравнени , суммирукщего блока,-поро гового элемента, дифференцирунщего блока, cyMivOTpyionero блока, частотно импульсного модул тора, транзисторного ключа, блока управлени  шаговым двигателем шагового двигател , регул тора давлени , блока обратной св зи, гидравлических цилин ров распора клети и дополнительный контур окончательной корректировки толщины полосы, состо щий из толщиномеров , второго блока сравнени , эадаюцего блока, узла зоны нечувствительности , блока формировани  дли тельности отра.ботки, ключа, генератора , датчика импульсов, блока регулировани  запаздывани , второго эапоминакщего блока 121. Недостатком этого устройства автоматического регулировани , с помощью которого производитс  прокатка ,  вл етс  то, что оно не обес печивает высокую производительность реверсивных станов холодной прокатки . Целью изобретени   вл етс  повышение производительности прокатного стана путей уменьшени  времени на перестройку валковой системы. Поставленна  цель достигаетс  том, что устройство автоматического гулирозани  толщины полоси на про катном стане, содержащее контур регулировани  давлени , состо щий из месдозы, первого запоминаюцего блока, первЬго блока сравнени , первого и второго суммиругацего блока, порогового элемента, дифференцирующего блока, частотно-импульсного мо дул тора транзисторного ключа, блока управлени  шаговым двигателем , шагового двигател , регул тора давлени , блока обратной св зи, гидравлических цилиндров распора клети и дополнительный контур окончательной коррекции толщины полосы, включающий толщиномеры, установленные на входе и выходе из клети, второй блок сравнени , блок установки зоны нечувствительности, блок формировани  длительности отработкр , первый ключ, генератор, датчик импульсов, блок регулируемого запаздывани , второй запоминающий блок, задающий блок, дополнительно содержи.т схему управлени , состо щую из блока задани , блока определени  текучести металла, блока определени  удельных нат жений, первого блока вычислени , блока вычислени  давлени , третьего блока сравнени , третьего эапоминакщего блока  тЬрого ключа, итерационного блока, блока вычислени  обжати , второго блока вычислени , причем выходы блока задани  сое динены с входами блеска- определени  текучести металла , блока определени  удельных нат жений , блока вычислени  давлени , третьего блока сравнени , второго ключа, итерационного блока, выход блока определени  текучести металла соединен с одним из входов первого блока вычислени , а выход первого блока вычислени  - с одним из входов блока вычислени  давлени , а другой вход первого блока вычислени  соединен с выходом блока определени  удельных нат жений, а выход итерационного блока соединен с входом блока вычислени  обжати , выход которого соединен с одним из входов блока определени  текучести металла , с одним из входов блока вычислени  давлени , с одним из входов блока определени  удельных нат жений и входом второго блока вычислени , выход которого соединен с одним из входов блока вычислени  давлени , выход которого соединен с одним из входов третьего блока сравнени : один из выходов которого соединен со вторым входом итерационного блока, а второй выход третьето блока сравнени  соединен с входом третьего запоминаюдего блока, выход которого соединен с одним из входов второго ключа, выходы которого соединены соответственно г вхоамн первого запо№1нающегс блока

эадакщего блока,

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства автоматиеского регулировани  толщины полосы; на фиг. 2 - структура управлвг- 5

ВИЯ. ..

. - .

Устройство (фиг. 1) содержит контур регулировани  давлени , состо щий из месдоэы 1, выход которой 10 соединен с одним из входов первого блока 2сравнени , другой вход первого , блока;.сравнени  соединен, с

выходом первог:о запоминающего блока 3, выход первого блока сравнени  15 соединен с из входов первого сумздарукщего блока 4, выход которого соединен с входами порогового элемента 5, дифференцирующего блока б и одним из входов второго сум- 20 мирующего блока 7, другой вход суммирующего блока соединен с выходом дифференцирующего блока,.выход суммирующего блока соединен с входом частотно-импульсного модул тора. 8, -)г выз5;од которого соединен с одним из входов транзисторного ключа 9, другой вход транзисторного ключа соединен с выходом порогового элемента , выход транзисторного ключа сое- динен с входом блока 10 управлени  шагового, двигател , выход которого соединен с входом шагового двига- тел  11, выход которого соединен с входом регул тора 12 давлени , выход которого сое- , 35 динен с входом блока 13 обратной: св зи и С входом гидравлических цилиндров 14 распора клети, а также . дополнительный контур окончательной

корректир.овки толщины полосы, сое- 40 то щий из толщиномеров 15, выходы которых соединены с входами-второго блока 16 сравнени , а третий вход второго блока С равнени  соединен с входом з-аДающего блока 17, вход 45 которогосоединен с одним ид выходов схем1л управлени  18, другой выход схемы управлени  соединен с входом первого запоминакщего блока, выход второго блока сравнени  соединен 50 с входом блока 19 установки зоны , нечувствительности и одним из вхо- . дов блока 20 формировани  длительности отработки, выход блока установки нечувствительности соединен gj

с другим входом блока формировани  длительности, а третий вход блока формировани  длительности соединен

с выходом блока 21 регулируемого запаздывани , один из входов которого соединен с выходом датчика 22 им- 60 пульсов, установленного на валу вигател  клети, а другой вход блока регулируемого запаздывани  соединен с одйим из выходов блока формиррвани  длительности отработки, а другой,65

выход соединен с первым входом первого ключа 23, а другой вход первого ключа соединен с выходом генератора 24 импульсов, выход первого ключ:а соединен с входом вто.рого запоминающего блока 25, выход которого соединен с третьим входом суммирующего блока..

Схема управлени  (фиг. 2) содержит блок 26 задани , выходы которого соединены соответственно с входами блока 27 определени  текучести металла ,- блок 28 определени  удельных нат жений блока 29 вычислени  давлени , третьего блока 30 сравнени , итерационного бока 31, второго клю .ча 32, причем выход блока определени  .текучести металла соединен с ; одним из входов первого блока 33 вычислени , а выход первого блока вычислени  - с одним из входов блока вычислени  давлени , а другой вход первого блока вычислени  соединен с выходом блока определени  удельных нат жений, а выход итерационного . блока соединен с входом блока 34 вычислени  обжати , выход которого соединен с одним из входов блока определени  текучести металла, второй блок 3.5 вычислени , выход которого соедин-ен с одним из входов блока вычислени  давлени , выход которого соединен с одним -из входов третьего б.лока. 30 сравнени , один из выходов которого соединен со вторым входом итерационного блока, а второй выход третьего блока сравнени  соединен с входом третьего зaпo a нающего блока 36, выход которого соединен с одним из входов второго ключа 32, выходы которого соединены соответственно с входами первого запоминающего блока и задагацего блока .

Устройство, автоматического регулировани  ТО.ЛЩИНЫ полосы работает следующим;образом.

Начальное давление распора Рр в гидравлических цилиндрах 14 устанавливаетс  таким образоМ, чтобы имелась возможность регулировани  толщины полосы в обе стороны.

Устройство автоматического регу- лировани  толщины полосы содержит два контура регулировани . Значительна  Часть наследственной разнотолщинности устран етс  с помощью гидравлических цилиндров 14 распора клети по сигналу месдозы 1, уставовленной под нажимным винтом. Окончательна  корректировка толщины поло , сы осуществл етс  дополнительным контуром по сигналам то.лщиномер 15 установленного на выходе клети, . В процессе прокатки полосы усилие Р , которое равно сумме давлений прокатки Рпр. и распора Рр , измен етс  в зависимости от изменени толцины полосы навходе стана и др гих возмущающих воздействий. При прокатке фактическое усилие Pj , дей ствуквдее на месдозу, сравниваетс  заданным давлением-прокатки, записанное в первый запоминающий блок : сформированное схемой управлени  1 Изменение сигнала месдозы приводит к по влению на выходе 0лока 2 сравнени  сигнала рассогласовави  &Uo который суммируетс  в суммирующем блоке 4 с сигналом, пропорционаЯь ньш отклонению толщины Uj, , сформированный дополнительным контуром и сигналом Uoc , сформированный блоком обратной, св зи 13, Сигнал iU поступает, на вход порогового элемента 5, где он сравниваеус  с напр жением U, пропорциональным зоне нечувствительности Сигнал U формируетс  суммирующим блоком 7 с учетом сигнала 5.и и скорости его изменени  1LU. Сигнал .SU формируетс  дифференцирующим блоком -б. Сигнал Uj подаетс  на -вход частотно-импульсного модул  тора (ЧИМ), импульсы с которого пост-упают на вход транзисторного ключа 9. При условии, если сигнал S. срабатывает транзисторный ключ и импульсы с ЧЙМ через открытый транзисторный ключ проход т в блок 10 управлени  шагового двигател  11. Перемеща сь в требуемом, направле .нии, ротор шагового двигател  возде ствует на управл ющий золотн1 к регул тора 12 давлени , вызыва  изменени  усили  в цилиндрах 14 распора В результате давление в гидравличес ких цилиндрах измен етс  до тех пор, пока сигнал на выходе суммирую щего блока 4 не станет меньше зоны нечувствительности. При этом транг зисторннй ключ закрываетс  и импуль сы в блок управлени  шагового двига тел  не поступают, и шаговый двига .тель останавливаетс . -Дл  повышени  качества регулировани  ТОЛЩИНУ полосы контура ВВОДИТ с  обратна  св зь по сигналу из бло ка 13 обратной св зи. Однако не все отклонени  толщины от заданного значени  устран ютс  по сигналу с месдозы. Окончательна  корректировка толщины полосы осуществл етс  дополнительным контуром по сигналам толщиномера 15, установленного на выходе клети. Дл  этого йепрерывно с толщиномера 15 снимаетс  сигнал пропорциональный действительной толщине полосы h Во втором блоке 16 сравнени  сигнал Ur-lir сравниваетс  с задающим сигналом Osf поступающим с задакщего блока 17, на который поступает сигнал UofrH I сформированный схемой управлени  18 и пропорциональный рассчитанной толщине с учетом посто нства давлени , в каждом проходе передела . Разность сигналов г поступает на соответствующие входы блока 19 установки зоны нечувствительности и блока 20 формировани  длительности .отработки.. Когда сигнал д U превысит выбранную зону нечувствительности U, формируетс  сигнал на начало работы блока 20 формировани  длительности отработки, и через открытый ключ 23 импульсы с генератора 24 поступают во второй запоминающий блок 25, где преобразуютс  в сигнал Частота импульсов генератора 24 посто нна и определ етс  прочностными характеристиками прокатываемой полосы. Число импульсов, поступагадих во второй запоми.нагаций блок 25, пропорционально отклонению толщины полосы. Длительность комайдн, сформированной блоком 20, пропорциональна отклрнению толщины. Одновременно с поступлением импульсов во второй запоминающий блок 25 блок 21 регулируемого запаздывани  фиксируетс  в нулевом положении , а после прекращени  подачи импульсов во второй запоминающий блок отсчет паузы начинаетс  с кул . Дл  отчета транс.портното запаздывани  на валу двигател  клети установлен датчик-22 импульсов, соединенный с близком регулируемого запаздывани , после о.тсчета транспортного , запаздывани  блок формировани  длительности отработки возвращаетс  .в исходное состо ние. Если отклонение толщины полосы превышает зону нечувствительност, формируетс  нова  команда на запись отклонени  во второй запоминающий блок, в котоpioM формируетс  суммарный сигнал. Схема управлени  (фиг. 2) работает следующим образом. Перед началом прокатки в блок 26 задани  поступает задание на прокатку металла, которое содержит следующие параметры: начальна  Ьн и конечна  толщина 1(ц. передела; переднее и заднее нат жение в проходах; давление металла на валки в проходах; скорость прокатки в проходах; радиус рабочего валка; ширина полосы; механические свойства прокатываемого металла. Сигнал с выхода блока 26 задани  , пропорциональный начальной толщине HH, поступает на вход блока 27 определени  текучести металла, в котором хранитс  информаци  о изменении механических свойств прокатываемого металла в зависимости от суммарного обжати  Sc. (.) . с учетом сигнала U по кривой () определ етс  предел текучести металла СГсо на входе металла в клеть во врем  прохода. Из блока 26 задани  поступает импульсный-сигнал начала автоматичес кого расчета в итерационный блок 31, который формирует сигнал ,. пропо циональный значению hj -дН, где Ь,,- толщина полосы на выходе стана;АН - Обжатие за проход. Сигнал поступает на вход блока 29 вычислени  давлени  и на вход блока 34 вычислени  обжати , где про исходит вычисление суммарного обжати  по формуле   . С выхода блока вычислени  обжати  сигнал Ua ,пропорциональн й .значению и , пос тупает на один из входов блока опре делени  текучести металла, где по кривой (.} определ етс  предел текучести металла на выходе стана с учетом обжати  на дН.. С выхода блока определени  текучести металла сигналы U(jscs и , , пропорциональные соответственно пределам текучес ти Sso и ffso , поступают на один из входов первого блока вычислени  33. С выхода блока задани  на один из входов блока 28 определени  удель ных нат жений поступают сигналы, про порциональные заданным значени м нат жени  полосы, ширине прокатываемой полосы, толщине на входе клети. На другой вход блока определени  удельных нат жений поступает сигнал д U+ , пропорциональный толщине на выходе из ютети итерационного блока В блоке определени  удельных нат .жений по формуле г:м вырабатываютс  сигналы U(5n, УЗл пропорциональные соответственно удельным нат жени м полосы на входе ffa и выходе из стана и . Сигналы ибо г зл поступают на один из входов первого блока вычислени  , где по формуле Vi 1,15 fisi- формируютс  сигналы хо и UXA , пропорциональные входным и выходным параметрам прокатываемого металла. Во втором блоке 35 вычислени , на вход которого поступает си1г- , нал UH из итерационного блока,, по формуле (fjc vi формируетс  сигнал ,и,р. С выхода второго блока вычислени  сигнал и.л . поступает на один из входов блока вычислени  давлени . Кроме того, на другой вход блока вычислени  давлени  из блока задани  поступают сигналы, пропорциональнее соответственно значени м коэффициента трени  и ширине п| окатываемой полосы. В блоке вычислени  давлени  по формулам (fr(, . определ етс  давление металла на валки при обжатии на U.H. С выхода блока вычислени  давлени  сигнал поступает на один из выходов третьего блока 30 сравнени , на другой вход поступает сигнал- ,, вде Р - заданное давление металла ;на ваЛки в проходе, которое сохран етс  посто нным во врем  передела металла . . Если сигнал , , по одному извыходов третьего блока сравнени  формируетс  сигнал U, который nocTynaet на один из выходов третьего блока шока . . В итерационном блоке формируетс  новый сигнал 2 д-Он, пропорциональный значению hx4 Кц -2йН, и весь- процесс расчета повтор етс .. Если Upj, Up , в блоке запоминани  36 запоминаетс  сигнал Оц , пропорциональный толщине полосы на выходе стана при давлении в проходе равном PJ, и поступает на один из входов второго ключа, на другой вход которого из блока задани  поступает сигнал Upc РЗ . С выходов второго ключа сигналы , и Uao.n поступают соответственно на входы задающего устройства, и первого запоминающего устройства. После зтого начинаетс  процесс прокатки металла в первом проходе. После окончани  процесса прокатки в первом проходе схема управлени  начинает автоматический расчет параметров прокатки дл  второго прохода, и весь процесс работы повтор етс . Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет повысить прэизводительность прокатного стана путем уменьшени  времени на перестройку валковой системы. Достигаетс  это за счет автоматического расчета и автоматической настройки реверсивного стана при одинаковых давлени х металла на валок по проходам, так как при одинаковых давлени х металла на валок по проходам деформации валковой системы одинаковые и отпадает необходимость в ее перестройке .

ф ф

€1

/Ч/V

/ /

ъ

§5

/V

/ч

:S

«ч

/

/Ч/Ч

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЬ’,ИНЫ ПОЛОСЫ НА ПРОКАТНОМ СТАНЕ, содержащее контур.регулирования давления, состоящий из месдозы, первого запоминающего блока, первого блока.сравнения, первого и второго суммирующего блока, порогового элемента, дифференцирующего блока, частотно-импульсного модулятора, транзисторного ключа, блока управления шаговым двигателем, шагового двигателя, регулятора давления# блока обратной свяЪи, гидравлических цилиндров распора клети и дополнительный контур окончательной коррекции толщины полосы, включающий толщиномеры, установленные на входе и выходе из клети, второй блок сравнения, блок установки зоны нечувст·? вительности, блок формирования дли- . тельности отработки, первый ключ, генератор, датчик импульсов, блок регулируемого запаздывания, второй .запоминающий блок, задающий блок, отличающееся тем,, что, с целью повышения производительности прокатного стана путем уменьшения времени на перестройку валковой 4 системы, оно дополнительно содержит схему управления, состоящую из блока задания, блока определения текучести металла, блока определения удельных натяжений, первого блока вычисления, блока вычисления давления, третьего блока сравнения,^? третьего запоминающего блока, второго ключа, итерационного блока, блока вычисления обжатия, второго блока вычисления, причем выходы блока задания соединены с входами блока определения текучести металла, блока определения удельных натяжений, блока вычисления давления, третьего блока сравнения, второго ключа, итерационного блока, выход блока определе- I ния текучести металла соединен с одним из входов первого блока вычисления, а выход первого блока вычисления - с одним из входов блока вычисления давления, а другой вход первого блока вычисления соединен с выходом блока определени я удельных натяжений, а выход итерационного блока соединен с входом блока вычисления обжатия, выход которого соединен с одним из входов блока определения текучести, металла, с одним из входов блока вычисления давления, с одним из входов блока определения удельных натяжений и входом второго блока вычисления, выход которого соединен с одним из входов блока вычисления давления, выход которого соединен с одним из входов третьего блока сравнения: один из выходов которого соединен со вторым входом итерационного блока, а второй выход ’ третьего блока сравнения соединен с входом третьего запоминающего блока, выход которого'соединен с одним из входов второго ключа,, выходы которого соединены соответственно с входами первого запоминающего блока и задающего блока.