SU1271601A1 - Система стабилизации размеров проката - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматизации процесса прокатки и может быть использовано в чистовых группах дл  стабилизации размеров проката на непрерывных проволочных и мелкосортных станах при прокатке полос одинакового сечени: . Цель изобретени  - повышение точности размеров готового проката. Дл  этого в систему дополнительно введены датчики наличи  металла, блоки коррекции скорости, сумматор. При изменении количества прокатываемых ниток автоматически измен етс  скорость чистовой группы, в результате чего поддерживаетс  посто нной величина петли перед чистовой группой. Также измен ютс  величины межклетьевых наi т жений в чистовой группе, компенсиру  таким образом вли ние количества (Л прокатьшаемых ниток на размер готоС вого проката. 1 нл.

Description

Изобретение относится к автоматизации процесса прокатки и может быть использовано для стабилизации размеров проката на непрерывных проволочных и мелкосортных многониточных станах при прокатке полос одинакового сечения.

Цель изобретения - повышение точности размеров готового проката..

На чертеже представлена структурная схема системы стабилизации размеров проката.

Система стабилизации размеров проката содержит электродвигатели I - 4 прокатных валков клетей чистовой группы с последовательно соединенными преобразователями 5-8 напряжения, измерители 9 - 12 и регуляторы 13 - 16 скорости, первые блоки 17 20 сравнения, первые входы которых соединены с выходами измерителей 9-12 скорости, а выходы - с входами регуляторов 13-16 скорости, выходы которых соединены с входами преобразователей 5-8 напряжения, последовательно соединенные датчик 21 петли, второй блок 22 сравнения, на второй вход которого подается сигнал заданного значения петли, и блок 23 памяти, регулятор 24 эталонного напряжения, выход которого соединен с вторыми входами первых блоков 17-20 сравнения, датчик 25 наличия металла, выход которого соединен с вторым входом блока 23 памя-. ти, нуль-орган 26, выход которого соединен с одним из входов масштабного преобразователя 27, второй вход которого соединен с выходом третьего блока 28 сравнения, на первый вход которого поступает заданное зна+ чение масштаба регулирования натяжения раската, а второй вход соединен с измерителем 29 размера проката, .блоки 30 - 32 регулируемой задержки, один из входов каждого из которых соединен с одним из выходов масштабного преобразователя 27, а другие с выходом измерителя 9 скорости первой клети, выход первого блока 30 регулируемой задержки через ключ 33 соединен с входом первого блока 17 сравнения второй клети и с входами первого и второго сумматоров 34 и 35, ключи 36 и 37, вторые датчики 38 40 наличия металла в чистовых (смежных) группах клетей, выходы которых соединены с входами соответствующих , блоков 41 - 43 коррекции задания скорости, выходы которых и блока 23 памяти соединены с третьим сумматором 44, выход которого соединен с входами нуль-органа 26 и регулятора 24 эталонного напряжения, выход второго блока 31 регулируемой задержки соединен через ключ 36 с входами первого и второго сумматоров 34 и 35, выход третьего блока 32 регулируемой задержки через ключ 37 соединен с входом второго сумматора 35, выходы первого и второго сумматоров 34 и и 35 соединены с первыми блоками 19 и 20 сравнения.

Система работает следующим образом.

Скорости.клетей определяются общим уровнем скорости прокатки, калибровкой и особенностями технологии. В данном случае прокатка ведется со свободной петлей между клетями 1 и 2 и с натяжением в остальных межклетьевых промежутках. При этом основ ное влияние на ширину готового проката оказывают межклетьевые натяжения, возникающие при рассогласовании скоростей смежных клетей, что требует регулирования скорости с высокой точностью, которая обеспечивается подсистемами автоматического регулирования скорости, включающими электродвигатели Ί - 4,измерители 9 - 12 ~ скорости, преобразователи 5-8 напряжения, регуляторы 13-16 скорости и блоки 17 - 20 сравнения. Скорость прокатки опреде^ ляется уровнем выходного сигнала регулятора 24 эталонного напряжения. Индивидуальные значения скоростей каждой клети устанавливаются изменением коэффициентов передачи в блоках 17 - 20 сравнения .·

При прокатке передний конец раската из первой клети 1 передается во вторую клеть. При выходе металла во вторую клеть датчик 25 наличия металла разрешает работу подсистемы регулирования петли, включающей датчик 21 петли, блок 22 сравнения, блок 23 памяти, сумматор 44, регулятор 24 эталонного напряжения и подсистемы автоматического регулирования скорости. Заданная величина петли определяется уровнем напряжения ,подаваемого· на блок 22 сравнения. Отклонение петли от заданного положения в сторону уменьшения приводит к согласованному снижению скорости клетей, а отклонение в сторону увеличения - к согласованному повышению. Таким образом, подсистема регулирования петли осуществляет поддержание величины петли на заданном уровне. При выходе металла срабатывает датчик 25 наличия металла и вьщает команду на запоминание блоку 23 памяти, который фиксирует при этом значение своего выходного сигнала и поддерживает его до захода следующего раската, т.е. задает скорость захвата следующего раската.

Прокатку между клетями осуществляют с натяжением, причем величину рассогласования смежных клетей (а следовательно, и натяжений) изменяют в соответствии с изменением петли. Напряжение блока 23 памяти постук пает через сумматор 44 на нуль-орган 26, на который подают также напряжение Н₄ . Величина напряжения U₁ устанавливается такой, чтобы при заданном значении ширины готового проката это напряжение компенсировало выходное напряжение сумматора 44. При изменении геометрических размеров сечения, поступающего во вторую клеть, изменяется величина петли, а соответственно напряжение выхода датчика 21 петли, блока 22 сравнения, блока 23 памяти, сумматора 44 и нуль-органа 26. При этом сигнал с выхода нуль-органа 26 35 поступает на вход масштабного преобразователя 27, в котором формируются напряжения , д U₂ , дП₃ , которые поступают в блоки 30 - 32 регулируемой задержки, время задержки кото- ⁴⁰ рых зависит от скорости второй клети (обратно пропорционально величине сигнала с датчика 9 скорости). Выходной сигнал с блока 30 регулируемой задержки через ключ 33 поступает на блок 18 сравнения и сумматоры 34 и 35, с выходов которых поступают сигналы соответственно на блоки 19 и 20 сравнения. Таким образом, осуществляется изменение рассогласования скоростей второй и третьей клетей. Выходной сигнал с блока 31 регулируемой задержки поступает через ключ 36 и сумматоры 34 и 35 на блоки 19 и 20 сравнения, изменяя рассогласо- ⁵⁵ ванне скоростей третьей и четвертой клетей. Выходной сигнал с блока 32 регулируемой задержки через ключ 37 и сумматор 35 поступает на блок 20 сравнения и изменяет рассогласование скоростей четвертой и пятой клетей. Ключи 33, 36 и 37 позволяют исключить 5 из процесса регулирования любой межклетьевой промежуток.

При изменении количества ниток, т.е. при входе и выходе соседних ниток, резко изменяются давление прокатки и натяжение между клетями в зонах многониточной прокатки, что приводит к значительному отклонению в размерах остальных ниток. Причем эти отклонения накапливаются по мере прохождения через клети стана и при входе в зону однониточной прокатки достигают максимального значения. Момент входа (или выхода) участка с отличающимися размерами определяют по сигналам датчиков 38 - 40 наличия металла, установленных в других нитках стана. Сигналы с датчиков 38 - наличия металла поступают на соответствующие блоки 41 - 43 коррекции задания скорости. Поскольку влияние различных ниток на размеры данной нитки неодинаково и зависит от многих технологических факторов, требуется различная коррекция величит ны скорости для каждой нитки, что учитывается соответствующей величиной выходных сигналов 41 - 43 коррекции скорости, устанавливаемых вручную. При изменении технологических параметров, а следовательно и величины влияния различных ниток, изменяют величину выходных сигналдв блоков

- 43 коррекции задания скорости. Таким образом при выходе одной из ниток срабатывает датчик 38,39 или 40 наличия металла и одновременно изменяется сечение раската,поступающего во вторую клеть. По сигналу одного из датчиков 38 - 40 наличия металла соответствующий блок коррекции скорости изменяет напряжение выхода, которое поступает через сумматор 44, регулятор 24· эталонного напряжения на подсистемы автоматического регулирования скорости, изменяя скорости всех клетей, кроме первой, что приводит к стабилизации петли, т.е, величина ее отклонения от заданного положения будет значительно меньше. Кроме того, это же напряжение поступает в подсистему регулирования размеров, изменяя соответствующим образом рас согласование скоростей смежных клетей .

Контроль размеров готового профиля на выходе стана осуществляется измерителем 29, который может быть как автоматическим, так и ручным. В случае возникновения колебаний ширины готового профиля измеритель 29 воздействует через блок 28 сравнения на масштабный преобразователь 27, изменяя масштаб регулирующих воздействий на натяжение между клетями.

Узлы и блоки предлагаемой системы могут быть реализованы на базе унифицированных блочных систем регуляторов.

Таким образом, система обеспечивает регулирование величины петли и размеров готового проката по возмущающему воздействию - изменению количества одновременно прокатываемых ниток, что позволяет повысить быстродействие и точность системы стабилизации размеров проката, т.е. повысить точность геометрических размеров готового профиля.

Claims (1)

1. N9 Изобретение относитс  к автоматизации процесса прокатки и может быть использовано дл  стабилизации размеров проката на непрерьгоных проволочных и мелкосортных МНОГОНИТОЧНЬР: ста нах при прокатке полос одинакового сечени . Цель изобретени  - повьшение точности размеров готового проката,. На чертеже представлена структурна  схема системы стабилизации размеров проката. Система стабилизации размеров про ката содержит злёктродвигатели 1 - 4 прокатных валков клетей чистовой группы с последовательно соединенными преобразовател ми 5-8 напр жени , измерители 9 - 12 и регул торы 13-16 скорости, первые блоки 17 20 сравнени , первые входы которых соединены с выходами измерителей 9-12 скорости, а выходы - с входами регул торов 13-16 скорости, вы ходы которых соединены с входами преобразователей 5-8 напр жени , последовательно соединенные датчик 21 петли, второй блок 22 сравнени , на второй вход которого подаетс  сигнал заданного значени  петли, и блок 23 пам ти, регул тор 24 эталонного напр жени , выход которого соединен с вторыми входами первых блоков 17-20 сравнени , датч:нк 25 наличи  металла, выход которого сое динен с вторым входом блока 23 пам  ти, нуль-орган 26, выход которого соединен с одним из входов масштабного преобразовател  27, второй вход которого соединен с выходом третьего блока 28 сравнени , на первый вход которого поступает заданное зна чение масштаба регулировани  нат же ни  раската, а второй вход соединен с измерителем 29 размера проката . блоки 30 - 32 регулируемой задержки один из входов каждого из которых соединен с одним из выходов масштабного преобразовател  27, а другие с выходом измерител  9 скорости пер вой клети, выход первого блока 30 регулируемой задержки через ключ 33 соединен с входом первого блока 17 сравнени  второй клети и с входами первого и второго сумматоров 34 и 35 ключи 36 и 37, вторые датчики 38 40 наличи  металла в чистовых (смежных ) группах клетей, выходы которых .соединены с входами соответствуницих блоков 41 - 43 коррекции задани  скорости, выходы которых иблока 23 пам ти соединены с третьим сумматором 44, выход которого соединен с входами нуль-органа 26 и регул тора 24 эталонного напр жени , выход второго блока 31 регулируемой задержки соединен через ключ 36 с входами первого и второго сумматоров 34 и 35, выход третьего блока 32 регулируемой задержки через ключ 37 соединен с входом второго сумматора 35, выходы первого и второго сумматоров 34 и и 35 соединены с первыми блоками 19 и 20 сравнени . Система работает следующим обра- зом. Скорости клетей определ ютс  общим уровнем скорости прокатки, калибровкой и особенност ми технологии. Б данном случае прокатка ведетс  со свободной петлей между клет ми 1 и 2 и с нат жением в остальных межклетьевых промежутках. При этом основное вли ние на ширину готового проката оказьтают межклетьевые нат жени , возникающие при рассогласовании скоростей смежных клетей, что требует регулировани  скорости с высокой точностью , котора  обеспечиваетс  подсистемами автоматического регулировани  скорости, включающими электродвигатели 1 - 4,измерители 9 - 12Т скорости, преобразователи 5-8 напр жени , регул торы 13-16 скорости и блоки 17 - 20 сравнени . Скорость прокатки опреде, л етс  уровнем выходного сигнала регул тора 24 эталонного напр жени . Индивидуальные значени  скоростей каждой клети устанавливаютс  изменением коэффициентов передачи в блоках 57 - 20 сравнени . При прокатке передний конец раската из первой клети 1 передаетс  во вторую клеть. При выходе металла во вторую клеть датчик 25 наличи  металла разрешае-р- работу подсистемы регулировани  петли, включающей датчик 21 петли, блок 22 сравнени , блок 23 пам ти, сумматор 44, регул тор 24 эталонного напр жени  и подсистемы автоматического регулировани  скорости . Заданна  величина петли определ етс  уровнем напр жени  Uj , подаваемого- на блок 22 сравнени . Отклонение петли от заданного положени  в сторону уменьшени  приводит к 3 согласованному снижению скорости клетей, а отклонение в сторону увеличени  - к согласованному повышению . Таким образом, подсистема регулировани  петли осуществл ет поддержание величины петли на задан ном уровне. При выходе металла сраб тывает датчик 25 наличи  металла и вьщает команду на запоминание блоку 23 пам ти, который фиксирует при этом значение своего выходного сигнала и поддерживает его до захода следующего раската, т.е. задает ско I рость захвата следующего раската. Прокатку между клет ми осуществл ют с нат жением, причем величину рассогласовани  смежных клетей (а следовательно, и нат жений) измен ют в соответствии с изменением петли . Напр жение блока 23 пам ти пост пает через сумматор 44 на нуль-орган 26, на который подают также нап р жение 11 . Величина напр жени  U устанавливаетс  такой, чтобы при заданном значении ширины готового проката это напр жение компенсирова ло выходное напр жение сумматора 44 При изменении геометрических размеров сечени , поступающего во вторую клеть, измен етс  величина петли , & соответственно напр жение выхода датчика 21 петли, блока 22 сравнени ,блока 23 пам ти, сумматора 44 и нуль-органа 26. При этом сигнал с выхода нуль-органа 26 поступает на вход масштабного преоб разовател  27, в котором формируютс напр жени  дИ , л U , AlJ , которые поступают в блоки 30 - 32 регулируе мой задержки, врем  задержки которых зависит от скорости второй клети (обратно пропорционально величин сигнала с датчика 9 скорости). Выхо ной сигнал с блока 30 регулируемой задержки через ключ 33 поступает на блок 18 сравнени  и сумматоры 34 и 35, с выходов которых поступают сиг лы соответственно на блоки 19 и 20 сравнени . Таким образом, осуществл етс  изменение рассогласовани  скоростей второй и третьей клетей. Выходной сигнал с блока 31 регулируемой задержки поступает через ключ . 36 и сумматоры 34 и 35 на блоки I9 и 20 сравнени , измен   рассогласование скоростей третьей и четвертой клетей. Выходной сигнал с блока 32 регулируемой задержки через ключ 37 014 и сумматор 35 поступает на блок 20 сравнени  и измен ет рассогласование скоростей четвертой и п той клетей. Ключи 33, 36 и 37 позвол ют исключить из процесса регулировани  любой межклетьевой промежуток. При изменении количества ниток, т.е, при входе и выходе соседних ниток, резко измен ютс  давление прокатки и нат жение между клет ми в зонах многониточной прокатки, что приводит к значительному отклонению в размерах остальных ниток. Причем эти отклонени  накапливаютс  по мере прохождени  через клети стана и при входе в зону однониточной прокатки достигают максимального значени . Момент входа (или выхода) участка с отличающимис  размерами определ ют по сигналам датчиков 38 - 40 наличи  металла, установленных в других нитках стана. Сигналы с датчиков 38 40наличи  металла поступают на соответствующие блоки 41 - 43 коррекции задани  скорости. Поскольку вли ние различных ниток на размеры данной нитки неодинаково и зависит от многих технологических факторов, требуетс  различна  коррекци  величины скорости дл  каждой нитки, что учитываетс  соответствующей величиной выходных сигналов 41-43 коррекции скорости, устанавливаемых вручнзпо . При изменении технологических параметров, а следовательно и величины вли ни  различных ниток, измен ют величину выходных сигналдв блоков 41- 43 коррекции задани  скорости.. Таким образом при выходе одной из ниток срабатьгоает датчик 38,39 или 40 наличи  металла и одновременно измен етс  сечение раската,поступающего во вторую клеть. По сигналу одного из датчиков 38 - 40 наличи  металла соответствующий блок коррекции скорости измен ет напр жение выхода, которое поступает через сумматор 44, регул тор 24 эталонного напр жени  на подсистемы автоматического регулировани  скорости , измен   скорости всех клетей, кроме первой, что приводит к стабилизации петли, т.е, величина ее отклонени  от заданного положени  будет значительно меньше. Кроме того, это же напр жение поступает в подсистему регулировани  размеров, измен   соответствующим образом рас$1 согласование скоростей смежных клетей , Контроль размеров готового профил  на выходе стана осуществл етс  измерителем 29, который может быть как автоматическим, так и ручным. В случае возникновени  колебаний ширины готового профил  измеритель 29 воздействует через блок 28 сравне ни  на масштабный преобразователь 27 измен   масштаб регулирующих воздействий на нат жение между клет ми. Узлы и блоки предлагаемой системы могут быть реализованы на базе унифицированньЕх блочных систем регул торов . Таким образом, система обеспечивает регулирование величины петли и размеров .готового проката по возмущающему воздействию - изменению количества одновременно нрокатьшаемы ниток, что позвол ет повысить быстро действие и точность системы стабилизации размеров проката, т.е. повысить точность геометрических размеров готового профил . Формула изобретени  Система стабилизации размеров про ката, содержаща  злектродвигатели прокатных валков клетей чистовой группы с последовательно соединенными преобразовател ми напр жени , измерители и регул торы скорости, первые блоки сравнени , первые входы которых соединены с вьрсодами измерителей скорости, а выходы - с входами регул торов скорости, выходы кото рых соединены с входами,преобразователей напр жени , последовательно соединенные датчик петли, второй блок сравнени  и ёлок ., регул  тор эталонного напр жени ,, выход которого соединен с вторыми входами первых блоков сравнени , первьй дат01 чик наличи  металла, выход которого соединен с вторым входом блока пам ти , нуль-орган, выход которого соединен с одним из входов масштабного преобразовател , второй вход которого соединен с вькодом третьего блока сравнени , на первый вход которого поступает заданное значение масв1таба регулировани  нат жени  раската, а второй вход соединен с измерителем размера проката, блоки регулируемой задержки, один из входов каждого из которых соединен с одним из выходов масштабного преобразовател , а другие - с выходом измерител  скорости первой клети группы, выход первого блока регулируемой задержки через ключ соединен с входом первого блока сравнени  второй клети и с входами первого и второго сумматоров, ключи, отличающа с  тем, что, с целью повьш1ени  точности размеров готового проката, она дополнительно содержит вторые датчики наличи  металла в чистовых (смежных) группах клетей, блоки коррекции задани  скорости , третий сумматор, выходы вторых датчиков наличи  металла соединены с входами соответствующих блоков коррекции задани  скорости прокатки, выходы блоков коррекции задани  скорости и блока пам ти соединены с третьим сумматором, вьрсод которого соединен с входами нуль-органа и регул тора эталонного напр жени , выход второго блока регулируемой задержки соединен через ключ с входами первого и второго сумматоров, выход третьего блока регулируемой задержки через ключ соединен с входом второго сумматора, вьгходы первого и второго сумматоров соединены с первыми блоками сравнени  систем электроприводов соответственно третьей и четверг той клетей группы.

   /fff/fflff ewe