SU482221A1 - Способ автоматического управлени непрерывным станом холодной прокатки - Google Patents

Description

1

Изобретение отноеитс  к облаети автоматизации непрерывных стаиов холодной прокатки .

Известен способ регулировани  толщины полосы на непрерывных прокатных станах по сигналу отклонени  толщины в одном из 1Межклетевых промежутков от заданного значени  с регулированием обжати  металла в последующей относительно места установки Измерител  толщины клети воздействием на скорость валков всех предыдущих и одной последующей клети в функции измеренного отношени  толщины.

Недостатком указанного способа  вл етс  невозможность компенсации вли ни  неизмер емых возмущений (изменений механических свойств иолосы, условий смазки и температурного расширени  валков) иа нат жение и толщину полосы в последующих межклетевых промежутках, поскольку дл  управлени  используетс  лишь сигнал изменени  толщины в одном из межклетевых иромелсутков , что снижает точность регулировани  толщины на выходе стана. Далее, поскольку управл ющим воздействием  вл етс  заднее нат жение в .клети, предшествующей измерителю толщины, оно в процессе регулировани  может прин ть недопустимо большие, либо малые значени , так как не предусмотрены

меры по его ограничению, что снижает диапазон регулировани  толщины.

С целью устранени  указанных недостатков в качестве управл ющих воздействий используютс  как изменение скорости приводного двигател , так и изменение раствора между валками в каждой клети, причем указанные управл ющие воздействи  каждой клети формируютс  суммированием преобразованных сигналов отклонений входной толщины и заднего нат жени  дайной клети и всех следующих за нею. Преобразование указанных сигналов отклонений входной толщины и заднего нат жени  каждой клети осуществл етс  в соответствии с определенной комбинацией передаточных функций всех клетей и электроприводов, соответствующих данному сортаменту, режиму и скорости прокатки, обеспечивающей инвариантность отклонений переднего нат жени  и выходной толщины в данной и всех предыдущих клет х, что одновременно обеспечивает инвариантность по отношению к иеизмер емым возмущени м, возникающим в предыдущих клет х.

На чертел е изображена блок-схема формировани  управл ющих воздействий по предлагаемому способу на примере - и - клетевого стана холодной прокатки или, что то же, -клетевой группы /г-клетевого стана дл  fe 4. Здесь изображены четыре клетл 1-4 е векторами Zj--f, измер емых возмущений 5-8 и векторами К, управл ющих переме1 ых 9- 12 на сходах, ; также иекторамм Xi регулируемых переменнзх .--15 пп выходах клетей , св заниых между собой через передаточные матрицы BI 17-19, преобразующие матрицы D; 20-23, сул;маторы 24-27, модели передаточмых лкттрщ 28-31 и векторов измер емых возмущений 32-35 (, ...4). В еоотлетствии е иредлагаемым способом вышеуказаиные векторы содержат компоненты: (Л/7,,,) Z/.., (АЯ„,АГ ,,)---, Yi (An,Ad,) где ЛЯ, ЛГ, Л , Дй - приращени  толщины полоеы, межклетеного нат женн , скорости приводного двигател  и раствора между валками. Индексы обозначают: i - иомер клети, 0.1 - входна  и выходна  сторона клети. Передаточные матрицы 17-19 имеют вид 5,. : , 1 где т/ -врем  трансиортиого запаздывани  между (г-|-1)-ой и i-oii клет ми. Поскольку непосредственное из .мерение векторов возмущений Z,--:-, 5-8 на входах клетей затруднено число техническими причинами, используютс  их модели 32-35, которые формируютс  с ио.мощью мов . делей передаточных матриц 28-31 , 1, где r.ii-запаздывание между измерителем толщины (ИТ) и иредществующей ему /-ой клетью, из векторов Х , 1, замеренньк на 1Шходе ой клети, так 4ToZ/-b 5/°;C-° - А Анпаратурио модели передаточных матриц 28-31 могут быть реализованы в виде блоков с регулируемым запаздыванием ,- (БРЭ) и канала с единичным коэффициентом передачи. При необходимости инерционность ИТ н ногрещности БРЗ могут быть скомпенсированы известными корректирующими устройствами, введенными в состав моделей . В соответствии с предлагаемым способом, модель вектора возмущений 30-33 каждой клети 1-4 нреобразовываете  матрицами 20- 23. В результате преобразовани  на выходе каждого оператора 20-23 формируетс  (k-/+1) векторных выходных сигнала 36- 45, которые подаютс  на входы сумматора 24-27 одной последующей и всех предыдущих клетей. Выходными сигналами указанных сумматоров  вл ютс  векторы унравлени  клети YI 9-12. Дл  обосновани  способа рассмотрим систему матричных уравнений дл  L-изображений приращений переменных трехклетевого НСХП. X, +5(2)У, (22+51) Zs+5 2) у,+5,2 у, ()72+в((2/к;+5( XKs+BiaiKs Ло в 2X2 ( О(2) где BIJ и В ц - матрицы р аз мер о.м (2X2), элементами которых  вл ютс  комбинации передаточных функций клетей и электроприводов. По вление добавочных слагаемых в каждой последующей строке (1) отражает, как известно, наличие обратных св зей между двум  смежными клет ми через екороеть входа в последующую клеть. Запнщем (1) и (2) в виде двух матричных уравнений: p.(c+g+82v) составные векторы; Щ1 О О , 5W й О 5( 5() В,, 5, О О О О О В, - блочные матрицы и сформируем вектор управлени  v в соответствии с уравнением , v 8i(C + y,(7) где QI - подлел ащий определению оператор. Реша  совмеетно (3) и (7) находим. - HPi-fPsMfe-i-y(8) Из (8) видно, что условие инвариантности х относительно С и С, может быть записано в виде 8, + О 1 - - V PI Учитыва  определени  матриц легко показать, что 81 - нижн   квази треугольна  блочна  матрица, им еюща  вид: DW О О D(}} DW О D RDmom - Y зС где D. - матрицы передаточных функций размером 2X2, структура которых определ етс  уравнением (9). Таким образом, уравнение (7) записать Б следующем развернутом виде: Г, Dn)Z, Т2 0(2 + ОШъ(12) Тз z)(i)Z2 + owi; -ь от, Система уравнекии (12) обосновывает предлагаемый способ управлени , в соответствии с которым угфавл ющие воздействи  каждой клети формируютс  суммированием преобразованных отклонений заднего нат женин и выходной толщины данной и всех последующих клетей. Предмет изобретени  Способ автоматического управлени  непрерывным станом холодной ирокатки или -клетевой его неирерывной группой по сигналу отклонени  толщины в одном из межклетевых промежутков от заданного значени  с регулироваиием обжати  металла в последующей относительно места установки измерител  толщины клети воздействием на скорость валков всех предыдущих н одной последующей клети в функции измеренного отклонени  толщины, отличающийс  тем, что, с целью расщиреии  диапазона и увеличени  точности регулировани  толщины, дополнительно мен ютрастворы между валками во всех клет х стана НЛП /г-клетевой его грунны, а управл ющие сигналы, воздействующие на изменение скорости и раствора каждой г-ой клети , формируют в функцнн отклонений заднего нат жени  и входной толщины /-ой н всех последующих клетей, исход  из условий инвариантности отклонений переднего нат жени  и выходной толщины каждой i-ой клети но отнощению к изменени м заднего нат жени  и входной толщины в данной и всех предыдущих клет х, а также по отнощению к нензмер емым возмущени м в предыдущих клет х, путед преобразовани  отклонений заднего нат жени  и входной толщины i-ои п всех последующих клетей в соответствии с комбинацией передаточных функций всех клетей и электроприводов дл  заданного сортамента , режима и скорости прокатки и последующего суммировани  указанных преобразованных отклонений па входах систем управлени  скоростью и растворол г-ой клети.