SU725735A1 - Система автоматического управлени процессом прокатки труб на раскатном стане - Google Patents

Description

(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОКАТКИ ТРУБ НА РАСКАТНОМ СТАНЕ

1

Изобретение относитс  к технике автоматического управлени  трубопрокатными станами в частности к технике управлени  трехвалковым раскатным станом.

Известна система управлени  трубопрокатным агрегатом Г.ХУ.

. состоит из расположенных вдоль технологического тракта датчиков диаметра, длины, температуры раската и раствора валкГов и вычислительного устройства с адаптивнь1М идентификатором толщины стенки и диаметра трубы после раскатного стана и блоком управлени  по толщине стенки.

На основе полученной информации идентификаторы стро т и уточн ют соответствующие математические модели, а блок управлени  вырабатывает управл ющее воздействие по толщине стенки с учетом ее заданного значени  и предсказанных идентификатором значений толщины стенки и диаметра.

Недостатком указанной системы  вл етс  то, что дл  идентификации необходима информаци  о толщине стенки гильзы, трубы и диаметра гильзы. Из-за отсутстви  удовлетворительного датчика толщины стенки ее определение осуществл етс  косвенно, с использованием информации о диаметре заготовки и гильзы. Точность измерени  диаметра наиболее высокотошым прибором практически не превышает 0,5%. При этом точность определени  толщины стенки срставл ет 4%. Из-за наличи  на поверхности заготовки значительной окалины исключаетс  вообще возможность сколько-нибудь точного измерени  ее диаметра . Дополнительна  погрешность в систему управлени  вноситс  при измерении диаметра гильзы, котора  имеет большую овальность.

Указанные факторы привод т к значительным неточност м в определении толщины стенки проката, что в свою очереДь приводит к неточной идентификации модели,.и в конечном итоге, к зтсудщению точности управлени .

Кроме того, использование весьма сложных как по устройству, так и в эксплуатации измерителей диаметра заготовки и гильзы усложн ет систему и ухудщает ее надежность. 3 Целью изобретени  гвл етс  повышение точности управлени  и упрощение.- системы. Поставленна  цель доститаетсп тем, что в систему автоматического управлени  процессом прокатки труб на раскатном стане, состо щую из датчиков диаметра трубы и оправки, длины затотовки, гильзы и трубы, температуры гнль зы, раствора валкрв исполнительного механизма и вычислительного устройства, содержа . щего адаптивный идентификатор и блок упра ШШЯ,вклгочёны датчики тока и напр жени  главного привода прощивного стана и блок коррекции задани , причем выходы датчиков тока и напр жени  прошивного стана подклю чены ко входам адаптивного идентификатора, выход блока коррекции задани  ко входу: блока управлени , а ко входу блока коррекш™ задани  - вьтходы датчиков длины заготовки и гильзы. i . - -.На чертеже представлена блок-схема системы управлени  трехвалковым раскатным станом. ;..-.; : X . - : -, , . .;..;. .; .. ., Система состоит Из датчиков, установленHbix перед прошивным станом 1; измеритель, 2 длины заготовки; датчик 3 тока главного привода; датчик 4 наП|р же П Я лйвного при вода; перед и после раскатного стана 5; измеритель 6 длины гильзы; измеритель 7 температуры гильзы; измеритель 8 диаметра оправки; измеритель 9-раствора валков; измеритель 10 длины трубы; измеритель 11 диаметра трубы.-. ,. T.I .В контур системы зшравлени  входит вычислительное устройство 12, состо щее из адаптивного идентификатора 13, блока 14 коррекции коэффциента удлинени  раскатного стана и блока 15 управлени  -и исполнительный MexatmsM 16.. Система работает следую цим образом. Адаптивный йдентйфи}сатор 13 по измеренным датчиками .3,4 и измерител ми 6,7,8,9 соответственно значени м нап|5 жени  (U), тока (U) главного привода прошивного стана ,длины (Lp) температуры (Т.) шльзь, диаметра оправки (. раствора валков ( аЬ) строит и уточн ет математическую м6дель раскатного стана по коэффивденту удли; нени , котёрьш  вл етсй отражением толншйы стенки трубы . :..-/,,:.. ,,, 5;мч опр/ ц-/м ./ ще -- прогнозируемое значение коэффици-ента удлинени  раскатного стана;: - напр жение главного привода прошивного стана; -ток главного npuHo/ia пршнивHoro стана; -длина гильзы; -температура гильзы; - отаметр оправки; П - раствор валков. Уточн етс  модель после прокатки каждой трубы пропор1{ионально разности и между , , коэффициентом удлинени , предсказанным „, по. математической модели и фактическим. фактический коэффицие тт удлинени  опре результате показаний измерителей 6, 10 (Lr) гильзы и (L ) трубы по формуле: Блок Коррекции коэффициента удлинени  раскатного стана 14 по результатам показаний измерений 2,6 длины (La) заготовки, (Lr) гильзы и с использованием заданного коэффициента удлинени  дл  всего агрегата ( ) вычисл ет необходимый коэффициент удлинени  раскатно1О стана ( М ) по . , - необходимый коэффициент удлинени  раскатного стана; - заданный коэффициент удлинени  дл  всего агрегата; LS - длина заготовки; Lr - длина гильзы. Пропорционально разности между предсказанным значением коэффициента удлинени  И необходимым блок управлени  15 вырабатывает управл ющее воздействие на исполнительный механизм 16, измен ющий .раствор валкоэ раскатного стана. Дл  нового положени  раствора валков провер ют значени  фактического диаметра трубы по измерителю 11 и, в случае выхода диаметра за заданные пределы, корректируют величину управл ющего воздейсгви . Использование новых датчиков и адаптивного идентификатора коэффициентов удлинени  выгодно отличает предлагаемую систему управлени  трехвалковым раскатным станом от указанного прототипа, т.к. уменьшаетс  погрешность системы, обусловленна  измерением толщины стенки гильзы, трубы. В результате изменени  структуры идентификатора и включение датчиков тока и напр жени  привода прощивного стана полностью искл1Ьчаетс  из контура управлени  информаци  (пр ма  и косвенна ) о толщине стенки проката (трубы, гильзы), что увеличивает точность и надежность управлени  раскатным станом.

Формула иаобре1ени 

Система автоматического управлени  процессом прокатки труб на раскатном стане, состо ща  из датчиков диаметра трубы и оправки, длины заготовки, гильзы и трубы, гемпературы гильзы раствора валков, исполнительного механизма, вычислительного устройства, адаптивного идентификатора и блока управлени , выходы датчиков длины гильзы и трубы, температуры гильзы, диаметра оправки, раствора валков соединены с входами адаптивного идентификатора, выход адаптивного идентификатора и выход датчика диаметра трубы соединены с входом, блока управлени , выход которого соединен с входом исполнительного механизма, о тЛ И Ч а ю, щ а Я С Я тем, что, с целью ее упрощени  и повышени  точности управлени  она дополнительно содержит датчики toка и напр жени  главного привода пропливного стана и блок коррекции задани , причем выходы датчиков ICKH и напр же:1и  соответственно соединены с первым и вторым входами адаптивного идентификатора; выходы измерител  длины заготовки и длины гильзы соответственно соединены с первым и вторым входами блока коррекции задани , выход которого соединен с первым входом блока управлени .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское сввдетельство СССР № 281382, 08.12.67, В 21 В 37/00, 1970.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Система автоматического управления процессом прокатки труб на раскатном стане, состоящая из датчиков диаметра трубы и оправки, длины заготовки, гильзы и трубы, температуры гильзьц раствора валков, исполнительного механизма, вычислительного устройства, адаптивного идентификатора и блока управления, выходы датчиков длины гильзы и трубы, температуры гильзы, диаметра оправки, раствора валков соединены с входами адаптивного идентификатора, выход адаптивного идентификатора и выход датчика диаметра трубы соединены с входом, блока управления, выход которого соединен с входом исполнительного механизма, о т725735 6 л и ч а ю. щ а я с я тем, что, с целью ее упрощения и повышения точности управления она дополнительно содержит датчики тока и напряжения главного привода прошив5 ного стана и блок коррекции задания, причем выходы датчиков тока и напряжения соответственно соединены с первым и вторым входами адаптивного идентификатора; выходы измерителя длины заготовки и длины Ό гильзы соответственно соединены' с первым и вторым входами блока коррекции задания, выход которого соединен с первым входом блока управления.