SU1734905A1

SU1734905A1 - Способ дл автоматического регулировани толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1734905A1
Application number: SU904859954A
Authority: SU
Inventors: Борис Наумович Дралюк; Алексей Андреевич Корытин; Владимир Александрович Малков; Владимир Николаевич Санников; Герман Владимирович Синайский
Original assignee: Производственное объединение "Уралмаш"
Priority date: 1990-08-20
Filing date: 1990-08-20
Publication date: 1992-05-23

Description

Изобретение относитс к автоматизации прокатного производства, а именно к регулированию толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки.

Автоматическое регулирование позвол ет сузить диапазон колебаний толщины полосы от заданного значени .

Годным считаетс прокат, отклонени толщины которого не выход т за пределы положительного и отрицательного нормируемых допусков. Благодар соответствующему выбору заданного значени возможно вести прокатку со средним значением текущей толщины меньше номинального, что повышает эффективность производства, экономит подкат,

Известен способ автоматического регулировани толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки, при котором контролируют толщину полосы на выходах клетей, сравнивают текущие значени толщин с заданными значени ми и измен ют скорости валков групп предыдущих контролируемой либо последующих, включа контролируемую , клетей, до нулевых значений результатов сравнени , при этом заданное значение конечной толщины полосы выбирают минимальным в пределах отрицательного допуска на толщину холоднокатаных полос.

Известно устройство, реализующее данный способ автоматического регулировани толщины полосы, которое содержит измеритель толщины за последней клетью, первый сумматор, первый регул тор, систему управлени скоростью последней клети, соединенные последовательно. Второй вход первого сумматора соединен с выходом первого задатчика толщины. Кроме того, известное устройство содержит измеритель толщины за предпоследней клетью, второй сумматор, второй регул тор, соединенные последовательно. Выход второго регул тора соединен с входами систем управлени скоростью валков всей группы клетей, исключа две последние. Второй вход второго сумматора соединен с выходом второго задатчика толщины.

Недостатком известных способа и устройства автоматического регулировани толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки вл етс то, что текущее значение толщины проката может мен тьс в зависимости от наследственной разнотол- щинности и динамических возможностей системы регулировани . В результате мгновенные значени конечной толщины полосы могут выйти за границу допуска, что приведет к браку по толщине полосы.

Целью изобретени вл етс повышение выхода годного проката.

Поставленна цель достигаетс тем, что заданное значение конечной толщины поло- сы выбирают минимальным в пределах отрицательного допуска, но с учетом амплитуды отрицательных по знаку отклонений толщины проката, котора прогнозируетс по амплитуде колебаний толщины полосы перед последней клетью.

На фиг. 1 приведены эпюры сигналов дл по снени предлагаемого способа; на фиг. 2 - функциональна схемы предлагаемого устройства; на фиг. 3 - функциональ- на схема измерител амплитуды.

Способ осуществл ют следующим образом .

Регулирование толщины за предпоследней клетью к-клетевого стана по известному способу обеспечивает равенство средне го зна- чени толщины заданному значению . При этом в спектре колебаний толщины присутствуют высокие частоты, амплитуду которых невозможно уменьшить из-за ограниченного быстродействи системы регулировани . На фиг. 1 колебани толщины, измеренные на выходе предпоследней клети, обозначены АН - i(t) и дл упрощени изображены в виде пилообразного сигнала, мен ющегос по амплитуде во времени. Текущее врем на эпюрах разбито на отрезки, каждый из которых равен времени Т транспортировани полосы от точки измерени толщины за предпоследней клетью до валков последней клети. Через врем Т отклонени толщины

AHk1 - i(t+T) на входе в зев валков последней клети будут равны измеренным колебани м на выходе предпоследней клети

ДНЈ -1 (t) ДНК -1 (t+T) (1)

По предлагаемому способу измер ют экстремальные отрицательные значени отклонений толщины AHJ - 1 (t) на выходе

предпоследней клети и выбирают наименьшее значение за текущий либо прошедший период времени, равный Т. Формируемое таким образом значение обозначено на эпюре AHk - i,m . На отрезках времени 1Т,

2Т, ЗТ величина AHk - i,m равна минимальному значению в текущем периоде времени. На отрезках времени 4Т, 5Т, 6Т величина AHk - i,m выбрана из предыдущего периода , поскольку экстремальное значение в

каждом прошедшем периоде было более отрицательно . Из эпюр на фиг, 1 видно, что вы вленное значение экстремальных отклонений AHk - i,m опережает про вление соответствующих участков полосы с этими

отклонени ми AHj - i(t+T) в зеве валков последней клети на величину не менее, чем один период транспортировани Т. Если отсутствует изменение регулирующего воздействи на соотношение скоростей последней и группы предыдущих клетей, то среднее значение выходной толщины будет посто нно, как и среднее значение отклонений толщины AHk - i(t+T), а амплитуда колебаний толщины, как и среднее значение, будет уменьшено пропорционально удлинению . Однако при этом отрицательные отклонени толщины могут выйти за границу минусового допуска, так как заданное значение выходной толщины меньше номинала . Поэтому дальнейшие действи по предлагаемому способу следующие, Величину отрицательных экстремальных отклонений AHk - 1,т уменьшают пропорционально удлинению полосы на величину

AH -AHk-1.m/L. (2) где L - удлинение полосы, определ емое, например, из соотношени скоростей полосы на выходе и входе клети, или из соотношени толщин на входе и выходе клети, либо другим образом.

Затем увеличивают предварительно установленное минимальное значение Hk.m из диапазона допуска на полученный результат Hk и получают текущее значение задаваемой толщины (уставки) дл полосы на выходе стана

Hk Hk.m + AHk . (4) Таким образом, сформированна уставка толщины на выходе последней клети измен етс в зависимости от амплитуды предварительно рассчитанной разнотол- щинности проката, причем формирование необходимых изменений уставки происходит до момента вхождени участка полосы с изменившейс разнотолщинностью в валки последней клети, опережа этот момент на врем транспортировани Т. По предлагаемому способу рассчитанное дл каждого участка полосы (за врем Т) значение уставки сохран етс до момента прохождени этим участком валков последней клети, поскольку наименьшее экстремальное значение выбираетс за текущий либо прошедший период Т. В отличие от высокочастотных колебаний толщины AHR - i(t), которые не удалось отработать предшествующими регул торами стана, огибающа отрицательные экстремальные значени колебаний, обозначенна AHk - 1,т и преобразованна

в AHk , имеет относительно низкую частоту и меньшую амплитуду (фиг. 1), поэтому она может быть отработана выходным регул тором толщины.

Повышение выхода годного проката достигаетс тем, что предлагаемое устройство

обеспечивает прокатку в минусовом допуске по толщине с максимально допустимым снижением среднего значени толщины, исключа при этом выход отклонений за границу допуска.

0 Устройство содержит измеритель 1 толщины за последней клетью, первый сумматор 2, первый регул тор 3, систему 4 управлени скоростью последней клети, соединенные последовательно . Второй вход первого сумма5 тора 2 соединен с выходом первого задатчика 5 толщины. Измеритель 6 толщины за предпоследней клетью, второй сумматор 7 и второй регул тор 8 также соединены последовательно. Выход второго регул тора

0 8 соединен с входами систем 9 и 10 управлени скоростью всей группы клетей, исключа две последние. Второй вход второго сумматора 7 соединен с выходом второго задатчика 11 толщины. Дополнительно устройство

5 содержит измеритель 12 амплитуды, мно- жительно-делительный блок 13 и импульсный датчик 14 скорости полосы перед последней клетью.

Выход второго сумматора 7 соединен с

0 входом а измерител 12 амплитуды. Второй вход в измерител 12 амплитуды соединен с выходом импульсного датчика 14 скорости полосы перед последней клетью. Выход измерител 12 амплитуды соединен с первым

5 входом умножени с множительно-допол- нительного блока 13. Второй вход умножени в блоке 13 соединен с выходом первого задатчика 5 толщины. Вход делени а блока 13 соединен с выходом второго задатчика

0 11. Выход множительно-делительного блока 13 соединен с третьим входом первого сумматора 2.

Устройство работает следующим образом ,

5Регул торы 8 и 3 толщины, например,

пропорционально-интегральные, поддерживают средние значени толщин на выходах последней и предпоследней клетей соответственно согласно установленным задани м

0 (уставкам). Нерегулируема высокочастотна составл юща колебаний толщины с выхода элемента 7 сравнени поступает на вход блока 12 измерени амплитуды. На второй вход блока 12 поступает сигнал с выхода импульс5 ного датчика 14 скорости полосы за предпоследней клетью. На выходе измерител 12 амплитуды формируетс сигнал экстремальных отрицательных отклонений толщины за текущий либо прошедший период времени Т, равный времени транспортировани полосы от места расположени измерител 6 до валков последней клети. Затем выходной сигнал измерител 12 амплитуды в блоке 13 умножаетс на уставку толщины за последней клетью и делитс на уставку толщины за предпоследней клетью, которые поступают соответственно на вход умножени в и вход делени а блока 13 от задатчиков 5 и 11. В блоке 13 выполн етс следующа операци (фиг. 1):

АН -AHk-1.m Hk.m /Hk-1, (4)

где AHk - выходной сигнал блока 13;

AHk - i,m - выходной сигнал блока 12;

Hk-i - уставка из блока 11;

Hk - уставка из блока 5.

Выражение (4) аналогично выражению (2), поскольку удлинение полосы определ етс через соотношение уставок толщин на входе и выходе клети, которые отличаютс от средних значений соответствующих толщин на пренебрежимо малую величину.

Выходной сигнал блока 13, поступающий на вход элемента 2 сравнени , согласно выражению (3) увеличивает уставку толщины на величину отрицательных колебаний толщины с учетом обжати в последней клети, Изменение уставки регул тора 3 происходит с упреждением по влени измеренной амплитуды разнотолщинности на величину времени Т, что позвол ет регул тору отрабатывать текущую уставку до момента входа участка полосы с отрицательным отклонением толщины в зев валков последней клети.

Дл измерени амплитуды отрицательных колебаний толщины служит блок 12 (фиг. 3).

Измеритель амплитуды состоит из двух амплитудных детекторов, включающих в се- б диоды 15 и 16, объединенные катодами, и запоминающие конденсаторы 17 и 18. Наибольший сигнал от первого либо второго амплитудных детекторов выдел етс схемой ИЛИ, собранной на диодах 19 и 20. Запоминающие конденсаторы 17 и 18 амплитудных детекторов шунтируютс через ог- раничивающие резисторы 21 и 22, контактами 23 и 24 двух различных реле Обмотки реле, управл ющие контактами 23 и 24, запитаны через электронные ключи 25 и 26, один из которых кратковременно замыкаетс при отрицательном напр жении управлени (ключ 25), другой - при положительном (ключ 26). Управление элект- ронными ключами происходит через дифференцирующую цепь, состо щую из конденсатора 27 и резистора 28. Вход дифференцирующей цепи соединен с выходом делител 29 частоты. Вход делител частоты

подключен к выходу импульсного датчика 14 скорости полосы в предпоследнем межклетевом промежутке (фиг. 2). Коэффициент делени частоты равен

d 2 S n, (5)

где S- рассто ние от измерител 6 толщины до валков последней клети;

n - количество импульсов датчика 14, приход щеес на единицу длины полосы.

В этом случае полупериод пр моугольных колебаний на выходе делител 29 частоты будет равен Т.

Буферный усилитель 30 служит дл увеличени входного сопротивлени и умощне- ни выходного сигнала. Выходной сигнал измерител 12 амплитуды показан на фиг. 1, где обозначен АН.

Таким образом, изобретение позвол ет вести прокатку полосы в минусовом допуске на толщину с минимальным в пределах этого допуска заданным значением конечной толщины. При этом исключаетс выход от- клоиенийтолщины проката за границу допуска благодар прогнозированию амплитуды отрицательных отклонений толщины проката по амплитуде колебаний толщины полосы перед последней клетью,

Технико-экономический эффект от внедрени на непрерывном стане холодной прокатки предлагаемого способа и устройства автоматического регулировани толщины полосы выразитс в увеличении производства проката из одного и того же объема подката за счет уменьшени металлоемкости полосы. Это даст экономию металла при одновременном увеличении выхода годного.

Claims

Формула изобретени 1. Способ автоматического регулировани толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки, при котором контролируют толщины на выходах клетей, сравнивают текущие значени толщин с заданными значени ми и измен ют скорости групп, предыдущих контролируемой либо последующих , включа контролируемую, клетей до нулевых значений результатов сравнени , причем заданное значение конечной толщины выбирают минимальным в пределах отрицательного допуска, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода годного проката, предварительно задают минимальное значение из диапазона допуска, измер ют экстремальные отрицательные значени отклонений толщины на выходе предпоследней клети, выбирают наименьшее значение за текущий либо за прошедший период, равный времени транспортировани полосы от точки измерени

толщины на выходе предпоследней клети до валков последней клети, уменьшают это экстремальное значение пр мо пропорционально удлинению полосы в валках последней клети и увеличивают на полученный результат предварительно установленное минимальное задание конечной толщины.
2. Устройство автоматического регулировани толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки, содержащее измеритель толщины за последней клетью, первый сумматор, первый регул тор, систему управлени скоростью последней клети, соединенные последовательно, второй вход первого сумматора соединен с выходом первого задатчика толщины, измеритель толщины за предпоследней клетью, второй сумматор, второй регул тор, соединенные последовательно, выход второго регул тора соединен с входами систем управлени скоростью всей группы клетей, исключа две последние, второй вход второго сумматора соединен с выходом второго задатчика толщины, отличающеес тем, что, с целью повышени выхода годного проката, снабжено измерителем амплитуды , множительно-делительным блоком и импульсным датчиком скорости полосы перед последней клетью, причем выход второ0

5

0

5

го сумматора соединен с входом измерител амплитуды, второй вход которого соединен с выходом импульсного датчика скорости полосы перед последней клетью, выход измерител амплитуды соединен с первым входом умножени множительно-делительного блока , второй вход умножени которого соединен с выходом первого задатчика толщины, а вход делени - с выходом второго задатчика , выход множительно-делительного блока соединен с третьим входом первого сумматора.
3. Устройство по п.2 ,отличающее- с тем, что измеритель амплитуды выполнен в виде двух амплитудных детекторов, выходы которых через диодную схему ИЛИ соединены с входом буферного усилител , запоминающие конденсаторы амплитудных детекторов шунтированы через ограничивающие резисторы контактами двух реле, обмотки реле соединены через электронные ключи к источнику питани , управл ющие входы электронных ключей через дифференцирующую цепь соединены с выходом делител частоты, вход которого вл етс входом измерител амплитуды, выходом которого вл етс выход буферного усилител .

30

а

9и г. I