SU1620168A1 - Способ регулировани толщины проката и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к прокатному производству и может быть использовано в автоматических системах управлени  работой станов холодной и гор чей прокатки. Цель изобретени  - повышение качества проката попродольней разнотолщинности за счет устранени  посто нной составл ющей неконтролируемых изменений раствора рабочих еалков, позвол ющего целенаправленно измен ть эквивалентную жесткость клетч в зависимости от преобладающих возмущений (либо эксцентриситет валковой системы, либо нестабильность параметров проката). Дости аетс  это тем, что в ходе прокатки на каждом интервале времени одного оборота опорного валка корректируетс  положение поршн  гидроцилиндра нажимного устройства на величину, равную произведению отклонени  толщины проката от заданного ее значени  на передаточный коэффициент клети 2 с. п, ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к прокатному производству и может быть использовано в автоматических системах управлени  работой станов холодной и гор чей прокатки.

Цель изобретени  - повышение качества проката по продольной разнотолщинности за счёт компенсации неконтролируемых изменений раствора рабочих валков.

Способ регулировани  толщины проката состоит в том, что измер ют положение поршн  гидроцилиндра нажимного устройства , усилие прокатки, толщину проката, определ ют отклонени  этих величин от заданных значений, ввод т управл ющие воздействи  в регул тор положени  поршн  гидроцилиндра нажимного устройства в функции отклонени  положени  поршн  гидроцилиндра нажимного устройства и усили  прокатки, измер ют в процессе прокатки врем  одного оборота опорного валка, в течение которого интегрируют отклонени  толщины проката с учётом знака отклонений и без учёта знака отклонений, сравнивают результаты интегрировани  по модулю, а если модули равны, то увеличивают эквивалентную жесткость клети пропорционально результату интегрировани  без учёта знака отклонени , чем соответственно увеличивают передаточный коэффициент регул тора толщины, а если модули не равны , то уменьшают эквивалентную жесткость клети пропорционально результату интегрировани  без учета знака отклонени , чем соответственно уменьшают передаточный коэффициент регул тора толщины, задерживают сигнал отклонени  усили  прокатки на врем  транспортировани  полосы от клети до зоны измерени  толщиномера, опреО

кэ о

ON 00

дел ют среднее значение отклонени  толщины проката A hc на интервале времени г одного оборота опорного валка по формуле

1 hc i/ (h3-ht)dt4

о

0)

где hs, ht - соответственно заданное и текущее значени  толщины проката, а также среднее значение Мп жёсткости полосы на интервале времени одного оборота опорного валка по формуле

г

/ I Рз - Ft I A

4- р

/ I h з - h t i dt

о

Мп

где Рз, Ft - соответственно заданное и текущее значени  усили  прокатки, и корректируют отклонение положени  поршн  гидроцилиндра нажимного устройства на величину A Sn. вычисл емую по формуле

(lH-),

Мп

(3)

где (1 + -5пг-) - передаточный коэффици

М k

ент клети;

М k - жёсткость клети;

М п - жёсткость полосы.

На фиг Л представлена блок-схема устройства , реализующего способ регулировани  толщины проката; на фиг.2 - блок-схеме блока выделени  модул ; на фиг.З - блок- схема вычислительного блока.

Устройство (фиг.1) содержит измеритель 1 усили  прокатки, первый блок 2 сравнени , перзый вход которого соединен с выходом измерител  1 усили  прокалки, за- датчик 3 усили  прокатки, выход которого сооцинен с вторым входом первого блока 2 сравнени , задатчик 4 положени  поршн  гидроцилиндра, четвёртый блок 5 сравнени , первый вход которого соединен с выходом задатчика 4 положени  поршн  гидроцилиндра, второй блок б сравнени , второй вход которого соединен с выходом четвёртого блока 5 сравнени , измеритель 7 положени  поршн  гидроцилиндра, выход которого соединен с первым входом второго блока б сравнени , регул тор 8 толщины проката, первый вход которого соединен с выходом первого блока 2 сравнени , а второй вход с выходом второю блока 6 сравнени , электрогидравлический преобразователь 9, гидроцилиндр 10, вход которого соединен с выходом электрогидравлического преобразовател  9, вход которого соединен с выходов регул тора 8 толщины проката, блок 11 регулируемою запаздывани , измеритель 12 скррости полосы, выход которого соединен с вторым входом блока 11 регулиpye огозапаздывани , первый вход которого соединен с выходом первого блока 2 сравнени , датчик 13 угла поворота опорного валка, блок 14 выделени  модул , вход которого соединен с выходом блока 11 регу0 лируемого запаздывани , второй интегратор 15, первый вход которого соединен с выходом блока 14 выделени  модул  , а второй - с выходом датчика 13 угла поворота опорного валка, измеритель 16 толщины

5 проката, третий блок 17 сравнени ,первый вход которого соединен с выходом измерител  16 толщины проката, задатчик 18 толщины проката, выход которого соединен с вторым входом третьего блока 17 сравне0 ни , диод 19, положительный вывод которого соединен с выходом третьего блока 17 сравнени , диод 20, отрицательный вывод которого соединен с выходом третьего блока 17 сравнени , инвертор 21, вход которо5 го соединен с положительным выводом диода 20, первый интегратор 22, второй вход которого соединен с выходом датчика 13 угла поворота опорного валка, в первый вход соединен с выходом инвертора 21 и с

0 отрицательным выходом диода 19, перзый делитель 23, первый вход которого соединен с выходом второго интегратора 15, а второй - с выходом первого интегратора 22, четвёртый интегратор 24, первый вход кото5 рого соединен с выходом третьего блока 17 сравнени , а второй - с выходом датчика 13 угла поворота опорного валка, третий интегратор 25, первый вход которого соединен с задатчиком 26 эталонного напр жени , а

0 второй - с выходом датчика 13 угла поворота опорного- валка, второй делитель 27, первый вход которого соединен с выходом четвёртого интегратора 24, а второй вход - с выходом третьего интегратора 25, задат5 чик 28 жёсткости клети, вычислительный блок 29, второй вход которого соединен с выходом задатчика 28 жёсткости клети, а первый - с выходом первого делител  23, множительный блок 30, второй вход которо0 го соединен с выходом второго делител  27, а первый вход- с выходом вычислительного блока 29. блок 31 определени  величины изменени  обратной св зи, первый вход которого соединен с выходом первого интег5 ратора 22, второй вход соединен с выходом четвёртого интегратора 24, а выход - с третьим входом регул тора 8 толщины проката , который одновременно  вл етс  вторым входом схемы 32 сравнени , первый вход которой соединен с выходами операционного усилител  33,  вл ющимс  также и выходом регул тора S толщины проката, вход операционного усилител  33 соединен как с выходом схемы 32 сравнени , так и с выходом резисторов 34 и 35, входы которых  вл ютс  соответственно первым и вторым входом регул тора 8 толщины проката, выход множительного блока 30 соединен с вторым входом четвёртого блока 5 сравнени .

Блок 14 выделени  модул  (фиг.2)состоит из инвертора 36, двух диодов 37 и 38, которые соединены так, что положительный вывод первого из них и отрицательный вывод второго образуют ьход блика 14 выделени  модул , выход которого образуют соединенные между собой отрицательный вывод диода 37 и выход инверсора 35, вход которого соединен с положительным выводом диода 38.

Вычислительный блок 29 (фиг 3) гоит из последовательно соединенных сумматора 39 и делител  40, пр нем первый ьход сумматора 39  вл етс  первым входом вычислительного блока 29, з соединенные между собой второй вход сумматора 39 и второй аход делител  40  вл ютс  вторым входом зычислительчого блока 29, выходом которого  вл етс  выход делител  40

Устройство работает следующим образом .

Перед началом прокатки с выхода блока 6 сравнени  на второй вход регул тора 8 толщины проката поступаетсигнал отклонени  текущего положени  поршн  гидроцилиндра 10, измеренного измерителем 7 положени  поршн  гидрсцилиндра, от заданного задатчиком л положени  поршн  гидроцилиндра, поступающего через первый вход блока 5 сравнени  на второй вход блока 6 сравнени . Регул тор 8 толщины проката обоабатывает сигнал отклонени , стабилизиру  положение поршн  гидроцилиндра 10 на заданном уровне

В ходе прокатки по информации от измерител  1 усили  прокатки и задатчика 3 усили  прокатки блох 2 сравнени  выдел ет сигнал рассогласовани , который поступает на первый вход регул тора 8 толщины проката, а также на первый аход блока 11 регулируемого запаздывани , где он задерживаетс  на врем  транспортировани  полосы от клети до измерител  16 толщины проката сигналом, пропорциональнымскоро- сти полосы, поступающим от измерител  12 скорости полосы. Задержанный сигнал с выхода блока 11 регулируемого запаздывани  через блок 14 выделени  модул , измен ющий пол рность отрицательных сигналов рассогласовани  текущего и заданного значений усили  прокатки, посгупает на первый вход интегратора 15,

Одновременно информаци  от измери- телт 16 толщины проката и задатчика 18

толщины проката поступает в блок 17 сравнени , который выдел ет сигнал отклонени  текущей толщины полосы от заданного значени  Этот сигнал поступает на первый вход интегратора 24, а также через диоды 19

и 20 и инвертер 21 на первый вход интегратора 2, Диоды 19 и 20 и инвертор 21 обеспечивают положительный сигнал на входе интегратора 22.

Кроме того, датчик 13 угла поворота

опсрного залка выдает за период полного оборота опорного салка один импульс. Этот аховый импульс поступает на вторые входы интеграторов 15,24,25 и 22, Передним фронтом тактового импульса открываютс 

первые входы интеграторов 15,22,24 и 25. При этом интегратор 15 запускаетс  и формирует сигнап, пропорциональный суммарному значению за один оборот опорного валка модул  отклонени  усили  прокатки

от заданного значени , который задним фронтом тактового импульса передаётс  на первый вход делител  23. Интегратор 22 формирует сигнал, пропорциональный сум- маоному значению модул  отклонени  толщины проката от заданной величины за один оборот опорного валка, который передним фронтом тактового импульса передаётс  на второй вход блока 31 определени  величины изменени  обратной св зи, этот

же сигнал задним фронтом тактового им- пульсз передаётс  нм втором вход делител  23 На выходе делител  23 вырабатываетс  сигнал, пропорциональный среднему значению жёсткости полосы за период оборота

опорного ва-лка

Интегратор 24 формирует сигнал, пропорциональный суммарному значению отклонени  толщины проката от заданной величины, который передним фронтом так ового импульса передаётс  на первый вход блока 31 определени  величины изменени  обратной св зи, этот же сигнал задним фронтом тактового импульса передаетс  на первый сход делител  27. Блок 31 определени  величины изменени  обратной св зи выполн ет операцию алгебраического суммировани  поступающих на него сигналов X ин егратора 22 и Xi выхода интегратора 24 в соответствии с зависимостью

У В(Х1-а2Х2).(4)

где В, а2 нормирующий и масштабирующий коэффициенты соответственно,

Рсзультируюший сигнал У на выходе блока 31 поступает на третий вход регул тоpa 8 толщины проката в контур цепи обратной св зи, усилива  или ослабл   эквивалентную жёсткость прокатной клети,

Интегратор 25 формирует сигнал, пропорциональный величине К г, где К - мас- штабный коэффициент, задаваемый задатчиком 26 эталонного напр жени . Сформированный интегратором 25 сигнал задним фронтом тактового импульса передаётс  HS второй вход делител  27.

На выходе делител  27 вырабатываетс  сигнал, пропорциональный среднему значению отклонени  толщины проката от заданного значени  за врем  одного оборота опорного валка.

Задним же фронтом тактового импульса , вырабатываемого датчиком 13 угла поворота опорного валка, интеграторы 15,22,24 и 25 обнул ютс .

С выхода делител  23 сигнал, пропорциональный текущему среднему значению жёсткости полосы, поступает на первый вход вычислительного блока 29, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный заданной жёсткости клети из задатчика 28 жёсткости клети. На выходе вычислительного блока 29 формируетс  сигнал, пропорциональный передаточному коэффициенту клети (1 + -jTj-2-), который поступает IV) к

на первый вход множительного блока 30, одновременно на второй вход множительного блока 30 поступает сигнал, пропорциональный среднему за период оборота опорного валка отклонению толщины проката от заданного значени  , и на выходе множительного блока 30 формируетс  сигнал, пропорциональный поправке раствора рабочих валков, который поступает на второй вход блока 5 сравнени , учитыва  тем самым неконтролируемые изменени  раствора рабочих валков путём коррекции задани  положени  поршн  гидроцилиндра, поступающего от задатчика 4 положени  поршн  гидроцилиндра на первый вход блока 5 сравнени . Сигнал скорректированного задани  положени  поршн  гидроцилиндра поступает на второй вход блока 6 сравнени , на первый вход которого поступает сигнал, пропорциональный текущему положению поршн  гидроцилиндра 10, от измерител  7 положени  поршн  гидроцилиндра, выделенный блоком б сравнени  разностный сигнал поступает на второй вход регул тора 8 толщины проката, который посредством,электрогид- равлического преобразовател  9 стабилизирует положение поршн  гидроцилиндра 10 на заданную толщину проката.

Новый цикл работы повтор етс  при очередном обороте опорного валка после формировани  датчиком 13 угла поворота опорного валка числа импульсов тактовых.

Предлагаемое устройство позвол ет повысить качество прокатываемой полосы по параметру продольной разнотолщинноста за счёт компенсации неконтролируемых измерений раствора рабочих валкое .

Claims (2)

1. Способ регулировани  толщины проката , включающий измерение положени  поршн  гидроцилиндра нажимного устройства , усили  прокатки, толщины проката,

определение отклонений этих величин от заданных значений, ввод управл ющих воздействий в регул тор положени  поршн  гидроцилиндра нажимного устройства в функции отклонени  положени  пориж 

гидроцилиндра нажимного устройства и усили  прокатки, измерение в процессе прокатки времени одного оборота опорного валка, в течение которого интегрируют отклонени  толщины проката с учётом знака

отклонений и без учёта знака отклонений, сравнивают по модулю результаты интегрировани , а если модули равны, увеличивают эквивалентную жёсткость клети пропорционально результату интегрировани  без у«ёта знака отклонени  и соответственно увеличивают передаточный коэффициент регул тора толщины, а если модули не равны , у 4еньшаю | эквивалентную жёсткость клети пропорционально результату интегрировани  без учёта знака отклонени  и соответственно уменьшают передаточный коэффициент регулировани  толщины, о т- пичающийс  тем, что, с целью-повышени  качества проката по продольной разнотолщииности за счёт компенсации неконтролируемых изменений раствора валков, дополнительно задерживают сигнал отклонени  усили  прокатки на врем  транспортировани  полосы от клети до зоны измерени  толщиномера, определ ют среднее значение отклонени  толщины прр- ката на интервале времени одного оборота опорного валка, а также среднее значение жёсткости полосы, в зависимости от которых корректируют отклонение положени  поршн  гидроцилиндра нажимного устройства на величину ДЗп, вычисл емую по формуле

ASn-AMHJЈ|l ) ,

где Ah с среднее значение отклонени  толщины проката;

1 + Мп /Мк - передаточный коэффициент

клети;

Мп - жёсткость полосы;

Мк - жёсткость клети.

2. Устройство дл  регулировани  толщины проката, содержащее измеритель усили  прокатки, первый блок сравнени , первый вход которого соединен с выходом измерител  усили  прокатки, задатчик усили  прокзткч, выход которого соединен с вторым входом первого блока сравнени , задатчик положени  поршн  гидроцилинд- ,ja, второй блок сравнени , измеритель положени  поршн  гидроцилиндра, выход которого соединен с первым входом второго блока сранени . регул тор толщины проката , первый вход которого соединен с выходом первого блока сравнени , электрогидравлический преобразователь, гидроцилиндр , вход которого соединен с выходом электрогидравлическо о преобразовател , вход которого соединен с выходом регул тора толщины проката, измеритель толщины проката, третий блок сравнени , первый вход которого соединен с. выходом измерител  толщины проката, задатчик толщины проката, выход которого соединен с вторым входом третьего блока сравнени , инвертор , первый интегратор, первый диод, положительный вывод которого соединен с выходом третьего блока сравнени , второй диод, отрицательный вывод которого соединен с выходом третьего блока сравнени , а положительный ВЫРОД через инвертор - с первым входом первого интегратора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества проката, оно дополнительно снабжено четвёртым блоком сравнени , первый вход которого соединен с выходом задатчика положени  поршн  гидроци индра, а выход - с вторым входом

0

5

0

5

0

5

второго блока сравнени , блоком регулируемого запаздывани , первый вход которого соединен с выходом первого блока сравнени , измеритель скорости полосы, выход которого соединен с вторым входом блока регулируемого запаздывани , блоком выде- лежш модул , вход которого соединен с выходом блока регулируемого запаздывани , вторым интегратором, первый вход которого соединен с выходом блока выделени  модул , датчиком угла поворота опорного валка, рыход которого соединен с вторым входом первого интегратора, первым делителем, первый вход которого соединен с выходом второго интегратора, а второй - с выходом первого интегратора, задатчиком эталонного напр жени  третьим интегратором, первый вход которого соединен с выходом задатчика эталонного напр жени , а второй - с выходом датчика угла поворота опорного валка, вторым делителем, первый вход которого соединен с выходом четвёртого интегратора , а второй - с выходом третьего интегратора , задатчиком жёсткости клети, вычислительным блоком, первый вход которого соединен с выходом первого делител , а второй - с выходом задатчика жёсткости клети, множительным блоком, первый вход которого соединен с выходом вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом второго делител , блоком определени  величины изменени  обратной св зи , первый вход которого соединен с выходом первого интегратора, второй вход - с выходом четвертого интегратора, а выход - с третьим входом регул тора толщины проката, второй вход четвёртого блока сравнени  соединен с выходом множительного блока.

/

29

Фиг г

1

Фие.З