SU829236A1 - Система регулировани толщиныпОлОСы - Google Patents

Description

(54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ

Изобретение относитс  к системам автоматического регулировани  толщины полосового проката и может быть использовано в прокатном производстве в процессах управлени  работой непрерывных многоклетевых станов холодной прокатки.

Известно устройство, в котором отклонение от заданной толщины полосы на выходе стана.устран ют, воздейству  по сигналу этого отклонени  на усилие прокатки посредством изменени  положени  нажимных устройств валковой системы l.

Однако при перемещении нажимных устройств возникают усили , создающие изгиб рабочих и опорньлх валков, который приводит к неравномерному обжатию прокатываемого материала по его ширине, и, как следствие этого, искажению его формы: по влению коробоватости, поперечной разнотолщинности.

Устранение же этого недостатка путем приложени  между подушками рабочих валков раЪпирающих усилий, завис щих от формы прокатанной полосы , приводит к преждевременному износу подшипников валковой системы и выходу их из стро .

К.роме того, перемещение нажимных винтов вли ет на нат жение полосы , изменение которого стремитс  воспреп тствовать вызвавшему его перемещению нажимных винтов, что снижает эффективность регулировани  толщины проката.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату

o к предлагаемой  вл етс  система регулировани  толщины полосы, содержаща  датчик толщины полосы, установленный за первой клетью, управл емую линию задержки, вычисли5 тельный блок, устройства ограничени  межклетевых нат жений полосы, установленные между клет ми стана и содержащие последовательно соединенные датчик нат жени  и блок

0 зоны нечувствительности, датчики скорости полосы, установленные за первой и последней клет ми стана, генераторы импульсов второго, третьего и четвертого межклетевых про5 межутков, каналы управлени  скоростью вращени  валков клетей, предшествующие последней, каждый из которых содержит регул тор скорости вращени  валков, соединенный с электродвигателем их вращени , элементы регулируемого запаздывани , причем выходы датчика толщины полосы и датчика скорости полосы соединены соответственно с первым и вторым входами управл емой линии задержки , первый, второй, третий и четвертый входы вычислительного блока соединены соответственно с источником сигнала заданной толщины, с выходом управл емой линии задержки, выходом датчиков скорости полосы, установленных соответственно за первой и последней клет ми стана, выходы датчиков нат жени  второго, третьего и четвертого межклетевых промежутков соединены соответственно со входами генераторов импульсов второго , третьего и четвертого межклетевых промежутков, выход каждого из которых соединен со входом одного из элементов регулируемого запаздывни .

Перемеща  нажимные винты первой клети, осуществл ют грубое регулирование толщины полосы в начале стана. Затем, измен   скорость вращени  валков прокатных клетей, регулируют нат жение полосы в последнем межклетевом промежутке, поддержива  посто нство отношени  секундного объематиеталла, поступающего в последнюю клеть стана, и ее скорости.

Если в процессе регулировани  нат жение прокатываемой полосы выходит за допустимые пределы, устройство ограничени  нат жени  полосы приводит в действие нажимные винты соответствующих клетей, привод  межклетевые нат жени  в норму .2J.

Однако использование дл  регулировани  толщины полосы нажимных винтов приводит к неравномерному обжатию прокатываемого материала по его ширине, и, как следствие этого к искажению его формы: по влению коробоватости, волнистости, поперечной разнотолщинности.

Кроме того, любое перемещение нажимных винтов приводит к возмущени м стана, что  вл етс  причиной неравномерности толщины проката.

Дополнительное регулирование толщины полосы путем изменени  нат жени  полосы в последнем межклетевом промежутке частично компенсирует эт дефекты регулировани , однако  вл етс  недостаточно эффективным.

Цель изобретени  - повышение точности регулировани  толщины полосы .

Дл  достижени  этой цели система регулировани  толщины полосы дополнительно содержит схемы совпадени  по сдной в каждом канале управлени  скоростью вращени  валков первых четырех клетей, инверторы и последовательно соединенные первыми входами три межканальные схемы совпадени , кажда  из которых соединена выходом со входом регул тора скорое

|ТИ предиюствующего канала управлени  и вторым входом с выходом элемента регулируемого запаздывани  последующего канала управлени , а третьи входы межканальных схем совпадени  соединены с выходами соответствующих устройств ограничени  межклетевых нат жений, каждое из которых соединено посредством инвертора с первым входом схемы совпадени  предшествующего канала управлени , выход устройства ограничени  межклетевого нат жени  первого межклетевого промежутка соединен со вторыми входами схем совпадени  двух последующих каналов управлени  и с первым входом схемы совпадени  третьего последующего по отношению к данному промежутку канала управлени , выход устройства ограничени  межклетевого нат жени  0 второго межклетевого промежутка соединен с третьим входом схемы совпадени  первого последующего по отношению к данному межклетевому промежутку канала управлени  и со r вторым входом схемы совпадени  второго последующего по отношению к данному промежутку канала управлени , выход устройства ограничени  третьего межклетевого ограничени  третьего межклетевого промежутка 0 соединен с третьим входом схемы

совпадени  последующего по отношению к данному промежутку канала управлени , выход вычислительного блока соединен со вторым входом схемы 5 совпадени  первого канала управлени , с третьим входом схемы совпадени  второго канала управлени  и с четвертыми входами схем совпадени  соответственно третьего и чето вертого каналов управлени , выход схемы совпадени  первого канала управлени  соединен со входом регул тора скорости этого же канала управлени  непосредственно, выходы схем совпадени  всех последующих каналов управлени  соединены со входами соответствующих регул торов скорости посредством элементов с регулируемым запаздыванием.

0 Введение в систему регулировани  схем совпадени  и инверторов, а также указанных межэлементных св зей позвол ет осуществл ть регулирование толщины полосы только путем изменени  межклетевых нат жений (без использовани  нажимных устройств). При этом изменение межклетевых нат жений осуществл етс , по мере необходимости, последовательно во всех межклетевых промежутках , начина  с первого.

Така  система регулировани  лишена указанньдх недостатков, присущих известной системе, вследствие чего она обладает более высокой точностью регулировани .

На чертеже показана предлагаема  истема регулировани .

Система содержит датчик 1 толцины полосы и датчик 2 скорости 1ОЛОСЫ, установленные в первом межлетевом промежутке, датчик 3 скорости полосы, установленный за поседней клетью 4, датчики 5-8 нат жени  установленные в каждом межклетевсм промежутке, и вычислительный блок 9, первый, второй, третий и четвертый входы соединены соответственно с источником 10 сигнала заданной толщины, с выходом управл емой линии 11 задержки, выходами датчиков 2, 3 скорости полосы. В состав системы регулировани  толщины полосы вход т также блоки 12-15 зоны нечувствительности, каждый из которых подключен g выходу соответствующего датчика 5-8 нат жени , образу  совместно с ним устройства 16-19 ограничени  межклетевых нат жений . Кроме того, система снабжена схемами 20-23 совпадени , принадлежащими каналам управлени  скоростью вращени  валков первых четырех клетей 24-27, инверторами 28-30, элементами 31-33 регулируемого запаздывани , а также содержит последовательно соединенные первыми входами три межканальных схемы 34-36 совпадени , генераторы 37-39 импульсов, регул торы 40-43 скорости, выходы которых соединены с электроприводами 44-47 первых четырех клетей 24-27.

Стрелкой указано направление прокатки.

Система работает следующим образом .

Датчик 1 измер ет толщину полосы в первом межклетевом промежутке , и значение измеренной толщины через линию 11 задержки, управл емую сигналом датчика 2 скорости полосы, поступает на второй вход вычислительного блока 9 в тот момент , когда сечение полосы, толщина которого была измерена, входит в очаг деформации второй клети 25. В тот же момент на третий и четвертый входы вычислительного блока 9 поступсцот сигналы от датчиков 2, 3 скорости полосы, установленных соответственно в первом межклетевом промежутке и за последней клетью 4. Вычислительный блок 9, на первый вход которого подают сигнал заданной толщины полосы на выходе стана h, определ ет относительное отклонение выходной толщины от заанного значени  по формуле V

где Н, У| и V-- измеренные значени 

соответственно, тол- I щины и скорости полосы в первом межклетевом промежутке и йкорости полосы на выходе стана;

Ьд - заданна  толщина полоссы на выходе стана.

Таким образом, использу  закон посто нства секундного объема металла , вьфаботанный управл таций сигнал, пропорциональный относительному отклонению от заданной толщины полосы на выходе стана, регулиру .ет нат жение полосы, начина  с первого межклетевого промежутка . Это осуществл етс  следующим образом.

С выхода вычислительного блока 9 управл кндий сигнал, пропорционалыалй относительному отклонению, поступает на соответствукхцие входы схем 20-23 совпадени , из которых открыта только схема 20 совпадени , принадлежаща  каналу управлени  скоростью вращени  валков первой клети 24, и посредством регул тора 40 скорости электропривода 44 этой клети 5 24 измен ют скорость вращени  ее валков пропорционально величине управл к цего сигнала, регулиру  таким образом нат жение полосыв первом межклетевом промежутке.Иными словами, Q если значение толщины на выходе стана больше заданного, скорость вращени  валков первой клети 24 уменьшаетс  в соответствии с вел15чиной управл ющего сигнала, увеличива  с нат жение полосы в первом межклетеБом промещтке, а при меньшем значении - наоборот. При -этом с помощью датчиков 5-8 нат жени  непрерывно контролируетс  1 ат жение полосы в каждом промежутке. С выходов 0 датчиков 5-8 нат жени  сигнал поступает на входы соответстзук дих блоков 12-15 зоны нечувствительности. Верхнюю границу зоны нечувствительности , с целью предотвращени  обрыва полосы, устанавливают равной 0,5-0,7 от предела пластичности деформации прокатываемого материала, если допускает мощность электроприводов 44-47, в противном случае 0 в соответствии с предельной мощностью электроприводов 44-47. Нижнюю границу устанавливаютравной 0,10 ,2 дл  предотвраицени  аварийных ситуаций из-за исчезновени  нат жеf Hifs в процессе прокатки,

Если нат жение в первом межклетевом- промежутке выходит за границы зоны нечувствительности устройства 16, а управл ющий сигнал при этом отличен от нул , т.е. ожидаемое 0 отклонение от заданной толщины полосы на выходе стана полностью на устранено, то на выходе блока 12 зоны аечувствительности по вл етс  сигнал 1, который .инвертором 23 5 преобразуетс  в О и поступает на

вход схемы 20 совпадени , закрыва  ее дл  прохождени  управл ющего сигнала к регул тору 40 скорости электропривода 44 первой клети 24. При этом скорость вращени  валков первой клети 24 остаетс  на достигнутом уровне. В это же врем  сигнал 1 с выхода блока 12 нечувствительности поступает на соответствующие входы схем 34, 21, 22, 23 совпадени  и открывает схему 21 совпадени , .принадлежащую каналу управлни  скоростью вращени  валков второй клети 25, и схему 34 совпадени дополнительного канала управлени . Управл гадий сигнал через схему 21 совпадени  поступает на вход элемента 31 регулируемого запаздывани  управл емого импульсным генератором 37, соединенным с контактным роликом датчика 6 нат жени , и через период, равный времени прохождени  прокатываемого материала от очага деформации второй клети 25 до очага деформации третьей клети 26, управл ющий сигнал поступает на регул тор 41 скорости электропривода 45 второй клети 25 и через схему 34 совпадени  - на регyл тoг .J 40 скорости электропривода 44 первой клети 24. Таким образом , по сигналу относительного отклонени  от заданной толщиЕйл полос на выходе стана согласованно измен ютс  скорости .вращени  валков первой и второй клетей 24, 25, регулиру  нат жение полосы во втором межклетевом промежутке, причем соотношение скоростей вращени  валков упом нутых клетей 24, 2 остаетс  неизменным дл  сохранени  достигшего своего предельного значени  нат жени  полосы в первом межклетевом проме;кутке. Аналогичным образом, если нат жение полосы во втором межклетевом промежутке в результате согласованного изменени  скоростей первой и второй клетей 24, 25 вышло за границы зоны нечувствительности устройства 17, и управл кдций сигналотличен от нул , т.е. ожидаемое отклонение от заданной толщины на выходе стана не устранено полностью в первых двух межклетевых промежутках , вступает в действие регул тор 42 скорости электропривода 46 третьей клети 26, регулиру  нат жение полосы в третьем межклетевом промежутке и поддержива  при этом посто нное соотношение скоростей вращени  валков первой, второй и третьей клетей 24, 25 и 26. Аналогично вступает в действие регул тор . 43 скорости электропривода 47 четвертой клети 27. Причем схема 23 совпадени  канала управлени  скоростью вращени  валков четвертой клети 27 пропускает управл ющий сигнал только тогда, когда нат жение полосы во всех предьщущих межклетевых промежутках вышло за границы зоны нечувствительности устройства 16-18, и на выходы схемы 23 совпадени  поступили сигналы 1 с выходов блоков 12-14 зоны нечувствительности. Эти же сигналы открывают схемы 3436 совпадени  дополнительных каналов управлени  и, преобразованные инверторами 28-30 в О, закрывают схемы 20-22 совпадени , так чт управл к ций сигнал с выхода вычислительного блока 9 проходит только через схему 23 совпадени  и далее через элемент 33 регулируемого запаздывани , управл емую импульсным генератором 39, поступает на вход регул тора 43 скорости электропривода 47 четвертой клети 27, В то же врем  управл ющий сигнал через схемы 36,35,34 совпадени  поступает на входы регул торов 42, 41, 40 скорости электроприводов 46,45, 44 соответственно третьей, второй и первой клетей 26-25 и 24. Таким образом, производитс  регулирование в установленных пределах нат жени  полосы в четвертом последнем межклетевом промежутке путем согласованого изменени  скорости вращени  валков предыдущих клетей 24-27. При этом нат жение в предыдущих межклетевых промежутках (первом, втором и третьем), выдерживаютс  неизменными , на предельном уровне.

Регулирование нат жени  полосы осуществл етс  до тех пор, пока отклонение от заданной толщины полосы на выходе стана не будет полностью устранено, т.е. управл ющий сигнал на выходе вычислительного блока 9 не станет равным ну.пю.

При неправильной настройке стана перед началом прокатки нат жение полосы в четвертом -(последнем) межклетевом промежутке может выйти за установленные пределы, т.е. за границы зоны нечувствительности устройства 19. В этом случае на выходе блока 15 нечувствительности по витс  сигнал 1, свидетельствующий о необходимости перестройки стана.

Таким образом, предлагаемое конструктивное исполнение устройства позвол ет повысить точность регулировани  толщины полосы.

Claims (2)

1.Патент Японии № 47-14887, кл. В 21 В 37/08, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР 576129, кл, В 21 В 37/02, 1974.