UA122616C2

UA122616C2 - METHOD OF AUTOMATIC STRIP THICKNESS ADJUSTMENT WITH EXCENTRICITY COMPENSATION OF ROLLING ROLLS

Info

Publication number: UA122616C2
Application number: UAA201901596A
Authority: UA
Inventors: Олег Юхимович Потап; Михайло Дмитрович Зінченко; Михайло Олегович Потап; Віктор Олександрович Півень
Original assignee: Національна Металургійна Академія України
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2020-12-10

Abstract

Винахід належить до прокатного виробництва і може бути використаний в автоматизованих системах регулювання товщини смуги на безперервних прокатних станах. Задачею винаходу є підвищення точності товщини смуг за рахунок повної компенсації високочастотних коливань міжвалкового зазору, що спричинені ексцентриситетом прокатних валків. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що при прокатці початкової ділянки смуги, використовуючи амплітуду змінної складової товщини смуги на виході з чистової кліті, у запропонований спосіб з використанням активної пошукової процедури визначають частоту, амплітуду та фазу коливань міжвалкового зазору через ексцентриситет прокатних валків, після чого реалізують примусове періодичне змінення міжвалкового зазору у протифазі до зазначених коливань. Перевагами винаходу є відсутність впливу на точність компенсації ексцентриситету високочастотної складової товщини підкату, що спричинена ексцентриситетом попередньої кліті безперервного прокатного стана.The invention relates to rolling production and can be used in automated systems for adjusting the thickness of the strip on continuous rolling mills. The objective of the invention is to increase the accuracy of the thickness of the strips by fully compensating for high-frequency oscillations of the inter-roll gap caused by the eccentricity of the rolling rolls. The problem is solved due to the fact that when rolling the initial section of the strip, using the amplitude of the variable component of the thickness of the strip at the exit of the finish stand, in the proposed method using an active search procedure determine the frequency, amplitude and phase of oscillation. forced periodic change of the inter-roll gap in antiphase to these oscillations. The advantages of the invention are the lack of influence on the accuracy of compensation of the eccentricity of the high-frequency component of the thickness of the roll, caused by the eccentricity of the previous stand of the continuous rolling mill.

Description

Винахід належить до прокатного виробництва і може бути використаний на станах холодної та гарячої прокатки смуг.The invention belongs to rolling production and can be used on cold and hot strip rolling mills.

В процесі листової прокатки основними технологічними збуреннями, що впливають на вертикальний розмір (товщину) прокату, виступають відхилення товщини Н та модуляIn the process of sheet rolling, the main technological disturbances that affect the vertical size (thickness) of the rolled product are the deviations of the thickness H and the modulus

М . . с. жорсткості Ло підкату від базових (первинних) значень, а також неконтрольовані зміненняM. . with. of the stiffness of the Lo pad from the basic (primary) values, as well as uncontrolled changes

Дб, . . е міжвалкового зазору, що виникають через ексцентриситет прокатних валків.Db, . e of the inter-roll gap arising due to the eccentricity of the rolling rolls.

Компенсація двох перших збурень на більшості сучасних прокатних станів здійснюється системами регулювання товщини у загально відомий спосіб, що описаний, наприклад, в роботіThe compensation of the first two disturbances on most modern rolling mills is carried out by thickness control systems in a generally known way, which is described, for example, in the work

ПИ, с. 125-126). Принцип дії цих систем полягає у вимірюванні зусилля прокатки та корекції міжвалкового зазору на величину А ; що визначається діленням відхилення поточного зусилля прокатки АР від його базового (вихідного) значення на модуль жорсткості М, прокатної клітіPI, p. 125-126). The principle of operation of these systems consists in measuring the rolling effort and correcting the gap between the rolls by the amount A; which is determined by dividing the deviation of the current AR rolling force from its basic (initial) value by the stiffness modulus M of the rolling cage

АР де ЗВ ---AR where ZV ---

МM

КО. (1)KO. (1)

Від'ємний знак у формулі (1) вказує на змінення системою міжвалкового зазору у бік, що є протилежним зміненню зусилля прокатки, тобто в разі зростання зусилля прокатки зазор корегується у бік зменшення і навпаки, в разі зменшення зусилля прокатки - у бік збільшення.The negative sign in formula (1) indicates a change in the inter-roll gap by the system, which is opposite to the change in the rolling force, i.e. in the case of an increase in the rolling force, the gap is corrected in the direction of decrease and vice versa, in the case of a decrease in the rolling force - in the direction of increase.

Доведено, що спосіб (1| дозволяє повністю компенсувати як збурення, що вносяться в процес прокатки з боку підкату (змінення товщини та температури підкату), так і вплив на товщину прокату міжклітьового натягнення. Проте, цей спосіб не забезпечує компенсації збурення за ексцентриситетом валків, що ілюструється розрахунковою схемою, яка наведена на фіг. 1. У випадку змінення через ексцентриситет валків міжвалкового зазору 5 на величину де . с. о шо. е у бік, наприклад, зменшення лінія пружної деформації кліті пересунеться з положення 2 до положення 3, а початкова робоча точка А процесу прокатки - у точку В. При цьому, як виходить зі схеми на фіг. 1, зусилля прокатки збільшиться на величинуIt has been proven that method (1| allows you to fully compensate for both disturbances introduced into the rolling process from the side of the underroll (changes in the thickness and temperature of the underroll), as well as the influence of intercellular tension on the rolled thickness. However, this method does not provide compensation for the disturbance due to the eccentricity of the rolls, which is illustrated by the calculation scheme, which is shown in Fig. 1. In the case of a change due to the eccentricity of the rolls of the inter-roll gap 5 by an amount de . the initial operating point A of the rolling process is at point B. At the same time, as can be seen from the diagram in Fig. 1, the rolling force will increase by

М.МM.M

Пп КкPP Kk

МТМ, - щі Ко, (2) а товщина прокату зменшиться на величинуMTM, - shchi Ko, (2) and the thickness of the rolled product will decrease by an amount

МM

Му м, --Mu m, --

Пп Кк. (3)PP Kk. (3)

М г . . . . . де - модуль жорсткості прокату (відповідає тангенсу кута нахилу кривої 1 пластичності на фіг. 1).M. g. . . . . where is the stiffness modulus of the rolled product (corresponds to the tangent of the angle of inclination of curve 1 of plasticity in Fig. 1).

Ця ситуація буде помилково інтерпретована системою || як наслідок впливу збурення:This situation will be misinterpreted by the || system as a result of the influence of disturbance:

Зо наприклад, збільшення товщини підкату, що призвело до пересування кривої 1 у нове положення - 4 (пунктирна лінія на фіг. 1), а робочої точки А - у точку С. Тобто система (1) замість . Ай . того, щоб усувати спричинене ексцентриситетом відхилення товщини е, усуватиме фіктивнеFor example, an increase in the thickness of the pad, which led to the movement of curve 1 to a new position - 4 (dashed line in Fig. 1), and the working point A - to point C. That is, system (1) instead of . Oh to eliminate eccentricity-induced thickness deviation e will eliminate fictitious

ГАЯ відхилення Ап, При цьому визначений системою за формулою (1) керуючий вплив буде спрямований на подальше зменшення зазору. Аналогічним чином у випадку збільшення зазору через ексцентриситет валків визначений системою керуючий вплив буде спрямований на подальше збільшення зазору. Отже використання зазначеного відомого способу не тільки не усуватиме негативний вплив ексцентриситету на товщину прокату, а навпаки - підсилюватиме його. При цьому результатом роботи системи (| буде повне перенесення ексцентриситету на прокат дл - ДУ ще о . АйGAYA deviation Ap. At the same time, the control influence determined by the system according to formula (1) will be aimed at further reducing the gap. Similarly, in the case of an increase in the gap due to the eccentricity of the rolls, the controlling influence determined by the system will be aimed at further increasing the gap. Therefore, the use of the specified known method will not only not eliminate the negative impact of eccentricity on the thickness of rolled steel, but on the contrary - will strengthen it. At the same time, the result of the operation of the system (| will be the complete transfer of the eccentricity to the rental dl-DU still o. Ai

Дійсно, до спричиненого ексцентриситетом відхилення товщини є системою буде доданоIndeed, the thickness deviation caused by the eccentricity of the system will be added

Кк відхилення Ап, Відтак сумарне відхилення Ал становитиме (див. фіг. 1)Kk deviation Ap, Therefore, the total deviation Al will be (see Fig. 1)

Ал - Ай, А Ах, ко у АБAl - Ai, A Ah, ko u AB

М.М, М, -, Мк 5, Мп -,M.M, M, -, Mk 5, Mp -,

М, М, ММ, (4)M, M, MM, (4)

Відомими є технічні рішення (2-4), в яких реалізовано спосіб компенсації ексцентриситету прокатних валків, що передбачає виділення змінної складової зусилля прокатки, що обумовлена ексцентриситетом валків, та використання її для корекції міжвалкового зазору.Technical solutions (2-4) are known, in which a method of compensating the eccentricity of the rolling rolls is implemented, which involves the selection of the variable component of the rolling force due to the eccentricity of the rolls, and its use for the correction of the gap between the rolls.

Недолік зазначеного підходу випливає з того, що товщина підкату, який надходить до певної прокатної кліті, містить у собі високочастотну складову, що обумовлена ексцентриситетом валків попередньої кліті. Наявність цієї складової спричиняє відповідні високочастотні зміни зусилля прокатки у кліті, що розглядається. Оскільки діаметри валків у клітях смугових станів гарячої і холодної прокатки є практично однаковими, а швидкість прокатки у суміжних клітях різниться не більше ніж на 10-15 95, сигнал зусилля прокатки містить у собі дві дуже близькі за частотою змінні складові, перша з яких обумовлена коливаннями товщині підкату на вході до кліті, а друга - власне ексцентриситетом валків цієї кліті. Отже, якісне виділення складової зусилля прокатки, що обумовлена власне ексцентриситетом валків, є надмірно складним і, практично, неможливим.The disadvantage of this approach stems from the fact that the thickness of the rolling stock that enters a certain rolling cage contains a high-frequency component caused by the eccentricity of the rolls of the previous cage. The presence of this component causes corresponding high-frequency changes in the rolling force in the considered cage. Since the diameters of the rolls in the cages of the strip states of hot and cold rolling are practically the same, and the rolling speed in adjacent cages differs by no more than 10-15 95, the rolling force signal contains two variable components very close in frequency, the first of which is due to fluctuations the thickness of the roll at the entrance to the cage, and the second - the eccentricity of the rolls of this cage itself. Therefore, the qualitative allocation of the component of the rolling force, which is due to the eccentricity of the rolls itself, is excessively complicated and, practically, impossible.

Найбільш близьким до винаходу, що пропонується, є спосіб автоматичного регулювання товщини смуги з компенсацією ексцентриситету прокатних валків |6)Ї), що передбачає визначення під час прокатки початкової ділянки смуги амплітуди неконтрольованого змінення міжвалкового зазору через ексцентриситет валків, здійснення примусового гармонічного змінення міжвалкового зазору з визначеною амплітудою та довільною фазою, вимірювання амплітуди змінної складової товщини смуги під час примусового гармонічного змінення міжвалкового зазору, обчислення зсуву фази між неконтрольованим зміненням міжвалкового зазору через ексцентриситет валків й примусовим гармонічним зміненням міжвалкового зазору та змінення фази примусового гармонічного змінення міжвалкового зазору на величину обчисленого зсуву фази.Closest to the proposed invention is the method of automatic adjustment of the strip thickness with compensation of the eccentricity of the rolling rolls |6)Й), which involves determining during the rolling of the initial section of the strip the amplitude of the uncontrolled change of the inter-roll gap due to the eccentricity of the rolls, the implementation of a forced harmonic change of the inter-roll gap with with a defined amplitude and arbitrary phase, measuring the amplitude of the variable component of the strip thickness during the forced harmonic change of the inter-roll gap, calculating the phase shift between the uncontrolled change of the inter-roll gap due to the eccentricity of the rolls and the forced harmonic change of the inter-roll gap and changing the phase of the forced harmonic change of the inter-roll gap by the amount of the calculated phase shift .

Недолік зазначеного способу полягає в тому, що для визначення фактичної амплітуди неконтрольованого змінення міжвалкового зазору він, подібно до способів (2-4|, потребує виділення змінної складової зусилля прокатки, що обумовлена ексцентриситетом валків. Отже його застосовність обмежується одноклітьовими прокатними станами, на яких через відсутність попередніх прокатних клітей відсутні й високочастотні збурення за товщиною підкату.The disadvantage of the specified method is that to determine the actual amplitude of the uncontrolled change of the gap between the rolls, it, similarly to methods (2-4|), requires the selection of the variable component of the rolling force due to the eccentricity of the rolls. Therefore, its applicability is limited to single-cell rolling mills, on which due to lack of previous rolling cages and high-frequency disturbances in the thickness of the roll.

Зо Задачею винаходу є підвищення точності товщини смуг за рахунок повної компенсації високочастотних коливань міжвалкового зазору, що спричинені ексцентриситетом прокатних валків, на безперервних листових станах гарячої та холодної прокатки.The object of the invention is to increase the accuracy of the strip thickness due to the full compensation of high-frequency fluctuations of the inter-roll gap caused by the eccentricity of the rolling rolls in continuous sheet mills of hot and cold rolling.

Зазначена задача вирішується завдяки тому, що у способі автоматичного регулювання товщини смуги з компенсацією ексцентриситету прокатних валків, що передбачає визначення під час прокатки початкової ділянки смуги амплітуди неконтрольованого змінення міжвалкового зазору через ексцентриситет валків, здійснення примусового гармонічного змінення міжвалкового зазору з визначеною амплітудою та довільною фазою, вимірювання амплітуди змінної складової товщини смуги під час примусового гармонічного змінення міжвалкового зазору, обчислення зсуву фази між неконтрольованим зміненням міжвалкового зазору через ексцентриситет валків й примусовим гармонічним зміненням міжвалкового зазору та змінення фази примусового гармонічного змінення міжвалкового зазору на величину обчисленого зсуву фази, згідно з винаходом впродовж усього процесу прокатки здійснюють компенсацію впливу на товщину смуги збурень, що вносяться підкатом, шляхом вимірювання зусилля прокатки та корекції міжвалкового зазору на величину, що визначається діленням відхилення поточного зусилля прокатки від його базового (вихідного) значення на модуль жорсткості прокатної кліті, а амплітуду неконтрольованого змінення міжвалкового зазору через ексцентриситет валків визначають як амплітуду обумовленої дією ексцентриситету валків змінної складової товщини смуги на виході з прокатної кліті.The specified problem is solved thanks to the fact that in the method of automatic adjustment of the strip thickness with compensation of the eccentricity of the rolling rolls, which involves determining during the rolling of the initial section of the strip the amplitude of the uncontrolled change of the inter-roll gap due to the eccentricity of the rolls, the implementation of a forced harmonic change of the inter-roll gap with a determined amplitude and arbitrary phase, measuring the amplitude of the variable component of the strip thickness during the forced harmonic change of the inter-roll gap, calculating the phase shift between the uncontrolled change of the inter-roll gap due to the eccentricity of the rolls and the forced harmonic change of the inter-roll gap and changing the phase of the forced harmonic change of the inter-roll gap by the value of the calculated phase shift, according to the invention in its entirety during the rolling process, they compensate for the impact on the thickness of the perturbation strip introduced by rolling, by measuring the rolling force and correcting the inter-roll gap by the amount o is determined by dividing the deviation of the current rolling force from its basic (initial) value by the stiffness modulus of the rolling cage, and the amplitude of the uncontrolled change of the interroll gap due to the eccentricity of the rolls is determined as the amplitude of the variable component of the strip thickness at the exit of the rolling cage due to the eccentricity of the rolls.

Суть способу, що пропонується, випливає з наступних міркувань.The essence of the proposed method follows from the following considerations.

Очевидно, для повного усунення впливу ексцентриситету достатньо здійснювати примусове гармонічне змінення міжвалкового зазору з тією ж частотою і амплітудою та у протифазі до нього.Obviously, to completely eliminate the influence of eccentricity, it is enough to carry out a forced harmonic change of the inter-roll gap with the same frequency and amplitude and in antiphase to it.

Частота зазначених примусових коливань міжвалкового зазору співпадає з частотою обертання відповідних прокатних валків і її визначення не становить жодних технічних труднощів.The frequency of these forced oscillations of the gap between the rolls coincides with the rotation frequency of the corresponding rolling rolls and its determination does not pose any technical difficulties.

Амплітуда неконтрольованих коливань міжвалкового зазору через ексцентриситет валків в умовах функціонування системи регулювання товщини, що працює за формулою (1), та з огляду на висновок (4) дорівнює амплітуді змінної складової товщини смуги на виході з прокатної кліті.The amplitude of uncontrolled oscillations of the inter-roll gap due to the eccentricity of the rolls under the conditions of the thickness control system operating according to formula (1) and in view of conclusion (4) is equal to the amplitude of the variable component of the strip thickness at the exit from the rolling mill.

Фазу примусових коливань міжвалкового зазору можна визначити із застосуванням певної пошукової процедури, яка передбачає первісне уведення примусових коливань з амплітудою, що дорівнює визначеній амплітуді неконтрольованих коливань між валкового зазору через ексцентриситет валків, і довільною фазою. Після додавання до коливань міжвалкового зазору, які спричинені власне ексцентриситетом валків (крива 2 на фіг. 2,а), примусових коливань, які . ДА, о. . . мають таку ж частоту 9 та амплітуду е і довільну фазу Ф (крива 1 на фіг. 2,а), результуючі коливання міжвалкового зазору (крива З на фіг. 2,а) змінюватимуться згідно з виразомThe phase of forced oscillations of the inter-roll gap can be determined using a certain search procedure, which involves the initial introduction of forced oscillations with an amplitude equal to the determined amplitude of uncontrolled oscillations between the roll gap due to the eccentricity of the rolls, and an arbitrary phase. After adding to the oscillations of the inter-roll gap, which are caused by the eccentricity of the rolls (curve 2 in Fig. 2, a), forced oscillations, which YES, Fr. . . have the same frequency 9 and amplitude e and an arbitrary phase Ф (curve 1 in Fig. 2, a), the resulting oscillations of the inter-roll gap (curve Z in Fig. 2, a) will change according to the expression

АХ(ог) - А, віп Фі -- ЛУ, вії -- ф) (в) (для визначеності приймаємо, що спричинені власне ексцентриситетом коливання зазору мають нульову фазу). . де . ф .АХ(ог) - А, vip Фі -- ЛУ, вій -- ф) (c) (for certainty, we assume that the oscillations of the gap caused by the eccentricity itself have a zero phase). . where f.

Амплітуда тах результуючих коливань залежно від зсуву фази може прийняти будь- яке значення у діапазоні від тах (при фФ т) до тах е (при (? 0), і визначається за формулоюThe amplitude tach of the resulting oscillations, depending on the phase shift, can take any value in the range from tach (at fF t) to tach e (at (? 0), and is determined by the formula

Дб ах А, с 2 0)Db ah A, p 2 0)

Відтак зсув фази між коливаннями міжвалкового зазору, що спричинені власне ексцентриситетом валків, і примусовими коливаннями зазору, що здійснюються системою, становить де ф- раксов| зле. 27.7)Therefore, the phase shift between the oscillations of the interroller gap, which are caused by the eccentricity of the rolls themselves, and the forced oscillations of the gap carried out by the system, is de fracsov| bad 27.7)

Отже, для того, щоб примусові коливання зазору здійснювались у протифазі до коливань, спричинених власне ексцентриситетом, необхідно змінити їхню фазу на величину деTherefore, in order for the forced oscillations of the gap to be carried out in antiphase to the oscillations caused by the eccentricity itself, it is necessary to change their phase by the amount de

Аф-л2 асо зл 27.8)Af-l2 aso zl 27.8)

Зважаючи на те, що в умовах функціонування системи регулювання товщини, яка працює за формулою (1), зміни товщини смуги на виході з кліті дорівнюють зміні зазору між валками, зсув фази Аф може бути визначений за формулоюTaking into account the fact that under the conditions of operation of the thickness control system, which works according to formula (1), changes in the thickness of the strip at the exit from the cage are equal to the change in the gap between the rolls, the phase shift Af can be determined by the formula

АЙ,AI,

Аф - т-Загосов| Тл. ,(9)Af - t-Zagosov| Tl. ,(9)

Зо яка є аналогічними до формули (8).Which are analogous to formula (8).

Після коригування фази за формулою (9) або (10) примусові коливання міжвалкового зазору (крива 1 на фіг. 2, 6) знаходитимуться у протифазі до коливань, які спричинені власне ексцентриситетом валків (крива 2 на фіг. 2, 6), що призведе до стабілізації зазору (крива З на фіг. 2, 6).After adjusting the phase according to formula (9) or (10), the forced oscillations of the interroller gap (curve 1 in Fig. 2, 6) will be in antiphase to the oscillations caused by the eccentricity of the rolls (curve 2 in Fig. 2, 6), which will lead to to stabilization of the gap (curve C in fig. 2, 6).

Практичне застосування способу, що пропонується, передбачає наступну послідовність дій: 1. Вводять у дію систему регулювання товщини смуги, що працює за формулою (1). 2. При прокатці початкової ділянки смуги виділяють змінну складову товщини прокату на частоті 9 обертання опорних валків та визначають її амплітуду АЛІ яка згідно з (3) дорівнює амплітуді коливань міжвалкового зазору, що спричинені власне ексцентриситетом валків. При цьому довжина початкової ділянки має бути достатньою для надійного визначення зазначеної амплітуди, тобто відповідати довжині смуги, що прокатується впродовж 2-3 обертів опорних валків. 3. Здійснюють примусове гармонічне змінення міжвалюкового зазору з частотою 9, амплітудою Ал/ 2 та довільною фазою Ф.The practical application of the proposed method involves the following sequence of actions: 1. The strip thickness control system operating according to formula (1) is activated. 2. During the rolling of the initial section of the strip, the variable component of the thickness of the rolled product is isolated at the frequency 9 of the rotation of the support rolls and its amplitude ALI is determined, which according to (3) is equal to the amplitude of the oscillations of the inter-roll gap caused by the eccentricity of the rolls itself. At the same time, the length of the initial section should be sufficient for reliable determination of the indicated amplitude, i.e., correspond to the length of the strip rolled during 2-3 revolutions of the support rolls. 3. Perform a forced harmonic change of the inter-roller gap with a frequency of 9, an amplitude of Аl/2 and an arbitrary phase of Ф.

. . Ал с. . 8. . 4. Вимірюють амплітуду шах змінної складової товщини на тій ділянці смуги, яка піддавалась впливу примусових змін зазору за п. 3, і обчислюють зсув фази Аф за формулою (3). 5. Змінюють фазу Ф примусового гармонічного змінення міжвалкового зазору на величину. . Al s. . 8. 4. Measure the amplitude of the checker of the variable thickness component on the part of the strip that was exposed to the forced changes of the gap according to item 3, and calculate the phase shift Af according to formula (3). 5. Change the phase Ф of the forced harmonic change of the inter-roll gap by an amount

Аф обчисленого зсуву.Af of the calculated shift.

Таким чином, запропонований спосіб дозволяє повністю компенсувати вплив ексцентриситету валків на товщину смуги завдяки здійсненню примусових коливань міжвалкового зазору з амплітудою, яка дорівнює амплітуді коливань, що спричинені власне ексцентриситетом, та у протифазі до них. При цьому інерційність процедури виділення змінної складової товщини прокату (зсув фази при фільтрації) жодним чином не перешкоджає точності компенсації. До того ж завдяки тому, що запропонований спосіб передбачає впродовж усього процесу прокатки коригування міжвалкового зазору за формулою (1), одночасно з компенсацією впливу ексцентриситету валків забезпечується компенсація усіх інших технологічних збурень: модуля жорсткості та товщини підкату (у тому числі високочастотних коливань товщини підкату через ексцентриситет валків попередніх прокатних клітей).Thus, the proposed method makes it possible to fully compensate for the impact of the eccentricity of the rolls on the strip thickness due to the implementation of forced oscillations of the inter-roll gap with an amplitude equal to the amplitude of the oscillations caused by the eccentricity itself and in antiphase to them. At the same time, the inertia of the procedure for extracting the variable component of rolled thickness (phase shift during filtering) in no way hinders the accuracy of the compensation. In addition, due to the fact that the proposed method provides for the adjustment of the gap between the rolls according to formula (1) throughout the rolling process, simultaneously with the compensation of the influence of the eccentricity of the rolls, the compensation of all other technological disturbances is ensured: the modulus of rigidity and the thickness of the roll (including high-frequency fluctuations of the thickness of the roll due to eccentricity of rolls of previous rolling cages).

Для того, щоб одночасно з компенсацію ексцентриситету опорних валків забезпечити компенсацію ексцентриситету робочих валків, необхідно додатково виділити з сигналу товщини смуги змінну складову, яка має частоту, що дорівнює частоті обертання робочих валків, і, діючи в аналогічний до описаного спосіб, визначити параметри (амплітуду та фазу) примусових коливань міжвалкового зазору з частотою робочих валків. Зазначені примусові коливання мають здійснюватись одночасно з примусовими коливаннями, що здійснюються з частотою опорних валків.In order to simultaneously compensate for the eccentricity of the support rolls and ensure the compensation of the eccentricity of the work rolls, it is necessary to additionally isolate from the strip thickness signal a variable component that has a frequency equal to the frequency of rotation of the work rolls, and, acting in a manner similar to the one described, to determine the parameters (amplitude and phase) of forced oscillations of the inter-roll gap with the frequency of the working rolls. The specified forced oscillations must be carried out simultaneously with the forced oscillations carried out with the frequency of the support rolls.

Як варіант можливої реалізації запропонованого способу може бути розглянута система автоматичного регулювання товщини смуги, функціональна схема якої наведена на фіг. 3.As a variant of the possible implementation of the proposed method, the system of automatic adjustment of the strip thickness can be considered, the functional scheme of which is shown in fig. 3.

Система містить датчик 1 наявності прокату 2 у валках, вимірювач З зусилля Р прокатки, датчик 4 частоти 9 обертання опорних валків 5 та вимірювач товщини 6 прокату на виході з валків. Зазор між робочими валками 7 встановлюється гідравлічним натискним пристроєм 8 за допомогою автоматичної системи позиціювання 9 валків, на вхід якої з виходу суматора 10 надходить задане значення зазору, що сформоване як сума трьох доданків: вихідного завдання ж жThe system includes a sensor 1 of the presence of rolled products 2 in the rolls, a meter З of the rolling force P, a sensor 4 of the frequency 9 of rotation of the support rolls 5 and a thickness gauge 6 of the rolled products at the exit from the rolls. The gap between the working rolls 7 is set by a hydraulic pressure device 8 with the help of an automatic positioning system 9 of the rolls, to the input of which the set value of the gap is received from the output of the adder 10, which is formed as the sum of three terms: the original task

Зо зазору 5 ;» що подається на перший вхід суматора 10; добавки АВ, до завдання зазору, що подається на другий вхід суматора 10 для компенсації впливу спричинених підкатом ж технологічних збурень, та добавки АВ, до завдання зазору, що подається на третій вхід суматора 10 для компенсації впливу ексцентриситету валків. Вихід вимірювача З підключений до інформаційного входу першого блока 11 пам'яті та до першого входу, що віднімає, суматора 12, другий вхід якого підключений до виходу першого блока 11 пам'яті, а вихід - до входу першого обчислювального блока 13, вихід якого підключений до другого входу суматора 10.From gap 5;" which is fed to the first input of adder 10; addition AB, to the task of the gap, which is supplied to the second input of the adder 10 to compensate for the influence of the technological disturbances caused by the same rolling, and addition AB, to the task of the gap, which is supplied to the third input of the adder 10 to compensate for the influence of the eccentricity of the rolls. The output of the meter C is connected to the information input of the first memory unit 11 and to the first subtracting input of the adder 12, the second input of which is connected to the output of the first memory unit 11, and the output is to the input of the first computing unit 13, the output of which is connected to the second input of adder 10.

Вимірювач 6 товщини підключений до першого входу вузькосмугового фільтра 14, що може настроюватись на певну задану частоту, значення якої подається на другий вхід фільтра 14 від датчика 4 частоти обертання опорних валків. Вихід фільтра 14 підключений до входу блока 15 визначення подвоєної амплітуди змінної складової товщини прокату, вихід якого підключений до інформаційного входу другого обчислювального блока 16, а також до інформаційного входу другого блока 17 пам'яті, вихід якого підключений до другого інформаційного входу другого обчислювального блока 16. Датчик 1 наявності прокату в кліті підключений до входу першого блока 18 часової затримки, вихід якого підключений до управляючого входу першого блока 11 пам'яті, а також до входу другого блока 19 часової затримки, вихід якого підключений до управляючих входів другого блока 17 пам'яті, блока 20 генерації, а також до входу третього блока 21 часової затримки, вихід якого підключений до управляючого входу другого обчислювального блока 16. Виходи другого блока 17 пам'яті та другого обчислювального блока 16 підключені до першого та другого інформаційних входів блока 20 генерації примусових коливань міжвалкового зазору, третій інформаційний вхід якого підключений до датчика 4 частоти обертання опорних валків, а вихід - до третього входу суматора 10.The thickness gauge 6 is connected to the first input of the narrow-band filter 14, which can be adjusted to a certain set frequency, the value of which is fed to the second input of the filter 14 from the sensor 4 of the rotation frequency of the support rolls. The output of the filter 14 is connected to the input of the unit 15 for determining the doubled amplitude of the variable component thickness of the rolled product, the output of which is connected to the information input of the second computing unit 16, as well as to the information input of the second memory unit 17, the output of which is connected to the second information input of the second computing unit 16 Sensor 1 of the presence of rental in the cage is connected to the input of the first block 18 of the time delay, the output of which is connected to the control input of the first block 11 of memory, as well as to the input of the second block 19 of time delay, the output of which is connected to the control inputs of the second block 17 of memory of the generation unit 20, as well as to the input of the third time delay unit 21, the output of which is connected to the control input of the second computing unit 16. The outputs of the second memory unit 17 and the second computing unit 16 are connected to the first and second information inputs of the unit 20 of the generation of forced fluctuations of the inter-roll gap, the third information input of which is under connected to the sensor 4 of the rotation frequency of the support rolls, and the output - to the third input of the adder 10.

Функціонування системи відбувається наступним чином:The system functions as follows:

У вихідному стані системи сигнали на виходах обчислювальних блоків 13, 16 та виході блока 20 генерації відсутні (дорівнюють нулю). Тривалість часової затримки у блоці 18 дорівнює часовому інтервалу, що відповідає 2-3 обертам опорних валків, у блоці 19 - тривалості пересування прокату від прокатної кліті до вимірювача 6 товщини, а у блоці 21 - сумі тривалостіIn the initial state of the system, the signals at the outputs of the computing units 13, 16 and the output of the generation unit 20 are absent (equal to zero). The duration of the time delay in block 18 is equal to the time interval corresponding to 2-3 rotations of the support rolls, in block 19 - the duration of the roll movement from the rolling cage to the thickness gauge 6, and in block 21 - the sum of the duration

2-3 обертів опорних валків та тривалості пересування прокату від прокатної кліті до вимірювача б товщини.2-3 revolutions of the support rolls and the duration of the movement of the rolling stock from the rolling cage to the thickness gauge b.

Після запуску системи перед початком прокатки позиційною системою 9 між робочими валками прокатної кліті виставляється зазор, що відповідає сформованому суматором 10 завданню, яке через відсутність сигналів на виходах блоків 13 та 20 дорівнює заданому ж оператором вихідному значенню 5,After starting the system, before the start of rolling, the positioning system 9 sets a gap between the working rolls of the rolling mill, which corresponds to the task formed by the adder 10, which, due to the absence of signals at the outputs of blocks 13 and 20, is equal to the output value 5 set by the same operator.

В момент входження прокату до зони деформації спрацьовує датчик 1 наявності прокату в кліті і своїм сигналом запускає відлік часу у блоці 18 часової затримки.At the moment the rolled product enters the deformation zone, the sensor 1 of the presence of the rolled product in the cage is triggered and with its signal starts the countdown in the time delay block 18.

При прокатці початкової ділянки смуги сигнали, що надходять до входів суматора 12 з виходу першого блока 11 пам'яті та від вимірювача З є такими, що співпадають за значенням та протилежні за знаком. То ж сигнал на виході суматора 12 дорівнюватиме нулю.When rolling the initial section of the strip, the signals arriving at the inputs of the adder 12 from the output of the first block 11 of the memory and from the meter C are such that they coincide in value and are opposite in sign. Also, the signal at the output of adder 12 will be zero.

З початком прокатки сигнал вимірювача 6 товщини надходитиме на вхід фільтра 14, який впродовж усього часу прокатки виділятиме змінну складову цього сигналу, що спричинена ексцентриситетом опорних валків. При цьому блоком 15 визначатиметься подвоєна амплітуда змінної складової товщини прокату.With the start of rolling, the signal of the thickness gauge 6 will enter the input of the filter 14, which, throughout the rolling time, will isolate the variable component of this signal, which is caused by the eccentricity of the support rolls. At the same time, block 15 will determine the doubled amplitude of the variable component of the rolled thickness.

По завершенні відліку часу у блоці 18 сигналом, що з'явиться на його виході будуть ініційовані: відлік часового інтервалу у другому блоці 19 часової затримки; запам'ятовування у першому блоці 11 пам'яті базового (первинного) значення Р зусилля прокатки, після чого на виході суматора 12 впродовж усього подальшого часу прокатки формуватиметься сигнал АР відхилення поточного зусилля прокатки від базового (первинного) значення Р, а в обчислювальному блоці 13 згідно з формулою (1) розраховуватиметься добавкаUpon completion of the time counting in block 18, the following will be initiated by the signal appearing at its output: the counting of the time interval in the second block 19 of the time delay; memorization in the first block 11 of the memory of the basic (primary) value P of the rolling force, after which the output of the adder 12 will generate a signal AP of the deviation of the current rolling force from the basic (primary) value P during the entire subsequent rolling time, and in the computing unit 13 according to formula (1), the supplement will be calculated

Ж жYes, yes

АВ, ; яка у суматорі 10 додаватиметься до вихідного завдання ду міжвалкового зазору. Таким чином система впродовж усього процесу прокатки забезпечуватиме компенсацію усіх технологічних збурень (відхилень товщини підкату, модуля жорсткості підкату тощо), що спричиняються підкатом.AV, ; which in the adder 10 will be added to the initial task du of the inter-roll gap. Thus, during the entire rolling process, the system will provide compensation for all technological disturbances (deviations in the thickness of the roll, stiffness modulus of the roll, etc.) caused by rolling.

По завершенні відліку часу у блоці 19 на його виході з'явиться сигнал, яким будуть ініційовані: ' ! . Ай ! піт 5 запам'ятовування у блоці 17 амплітуди ;» що дорівнює амплітуді е неконтрольованогоAt the end of the time countdown in block 19, a signal will appear at its output, which will initiate: ' ! . Oh! sweat 5 memorization in block 17 amplitude ;" which is equal to the amplitude e of the uncontrolled

Зо змінення міжвалкового зазору через ексцентриситет валків; генерація блоком 20 примусових коливань міжвалкового зазору з частотою 9, амплітудою де е та нульовою фазою Ф. відлік часового інтервалу у третьому блоці 21 часової затримки.From a change in the inter-roll gap due to the eccentricity of the rolls; generation by block 20 of forced oscillations of the inter-roll gap with frequency 9, amplitude de e and zero phase F. counting of the time interval in the third block 21 of the time delay.

З цього моменту генерований блоком 20 сигнал ж -From this moment, the signal generated by block 20 is

ЗБ АВ. (1) - АВ, ві 4- ф) : 5 А : додаючись у суматорі 10 до суми л спричинятиме додаткові коливання міжвалкового зазору, які, у свою чергу, спричинятимуть відповідні коливання товщини прокату.ZB AV. (1) - АВ, в 4- f) : 5 А : adding 10 in the adder to the sum l will cause additional fluctuations in the inter-roll gap, which, in turn, will cause corresponding fluctuations in the rolled thickness.

Невдовзі спрацює блок 21 часової затримки, який сигналом зі свого виходу ініціює обчислення в блоці 16 зсуву фази Аф між неконтрольованими і примусовими коливаннями міжвалкового зазору за формулою (9) та перезапуститься для наступного відліку часової затримки.Soon, the time delay unit 21 will work, which with a signal from its output initiates the calculation in unit 16 of the phase shift Af between uncontrolled and forced oscillations of the interroll gap according to formula (9) and will restart for the next time delay count.

Обчислений у блоці 16 зсув фази надійде до блока 20 генерації, який відповідним чином скоригує параметри примусових коливань міжвалкового зазору.The phase shift calculated in block 16 will reach the generation block 20, which accordingly adjusts the parameters of the forced oscillations of the inter-roll gap.

Звертає на себе увагу відсутність суворих вимог до точності часової затримки у блоках 19 та . . . де . 21, адже вона жодним чином не впливає на точність ані визначення амплітуди е, ані зсуву фази Аф за формулою (9).The absence of strict requirements for the accuracy of the time delay in blocks 19 and . . . where 21, because it in no way affects the accuracy of neither the determination of the amplitude е nor the phase shift Аф according to formula (9).

Наступне спрацьовування блока 21 відбудеться, коли ділянка смуги, що піддалась впливу скоригованих коливань міжвалкового зазору, дістанеться вимірювача 6 товщини і з його сигналу . . . Ай, буде виділена змінна складова з амплітудою тах, При цьому сигналом з виходу блока 21 у блоці 16 буде ініційоване співставлення визначеної блоком 15 амплітуди коливань товщиниThe next activation of block 21 will occur when the section of the strip, which was affected by the adjusted fluctuations of the inter-roll gap, reaches the thickness gauge 6 and from its signal. . . Ai, a variable component with an amplitude of tah will be selected. At the same time, the signal from the output of block 21 in block 16 will initiate comparison of the amplitude of thickness fluctuations determined by block 15

Ай . . . . Ал» АЙ . тах із зафіксованою у блоці 17 амплітудою АЙ, Якщо виявиться, що тах ; У блоці 16 відбудеться повторне обчислення зсуву фази Ар але вже за формулою (10). У протилежному випадку значення Аф буде вчергове скориговане за формулою (9). В подальшому коригування здійснюватиметься щоразу по відліку часового інтервалу блоком 21.Oh . . . Al" AY . tach with the amplitude AI fixed in block 17, If it turns out that tach ; In block 16, the phase shift Ar will be recalculated, but according to formula (10). In the opposite case, the value of Аф will be next adjusted according to formula (9). In the future, the adjustment will be made every time after counting the time interval by block 21.

Таким чином, запропонований спосіб дозволяє повністю скомпенсувати вплив ексцентриситету валків на товщину смуги, що виходить з прокатної кліті, з одночасною компенсацією інших технологічних збурень, що вносяться з підкатом (змін товщини підкату та модуля жорсткості підкату).Thus, the proposed method allows you to fully compensate for the influence of the eccentricity of the rolls on the thickness of the strip coming out of the rolling mill, with the simultaneous compensation of other technological disturbances introduced with the rolling (changes in the thickness of the rolling and the stiffness modulus of the rolling).

Суттєвою відмінністю і перевагою запропонованого способу є відсутність потреби у виділенні високочастотної змінної складової зусилля прокатки, а відтак - відсутність впливу високочастотної складової товщини підкату, що спричинена ексцентриситетом попередньої кліті, на точність компенсації ексцентриситету.A significant difference and advantage of the proposed method is the absence of the need to isolate the high-frequency variable component of the rolling force, and therefore, the absence of the influence of the high-frequency component of the thickness of the roll, which is caused by the eccentricity of the previous cage, on the accuracy of the eccentricity compensation.

При застосуванні в останній чистовій кліті безперервного прокатного стана, запропонований спосіб одночасно усуватиме вплив як ексцентриситету попередніх клітей, завдяки коригуванню міжвалкового зазору за формулою (1), так і вплив ексцентриситету власне чистової кліті, завдяки точному настроюванню примусових коливань зазору у протифазу до нього.When applied in the last finishing cage of a continuous rolling mill, the proposed method will simultaneously eliminate the influence of both the eccentricity of the previous cages, thanks to the adjustment of the inter-roll gap according to formula (1), and the influence of the eccentricity of the finishing cage itself, thanks to the precise adjustment of the forced oscillations of the gap in antiphase to it.

Джерела інформації: 1. Фомин Г.Г., Дубейковский А.В., Гринчук П.С. Механизация и автоматизация станов горячей прокатки. - М.: Металлургия, 1979. - 232 б. 2. Авт. свід. СРСР Мо 737041. Устройство компенсации влияния зксцентриситета прокатньх валков/ КИА, МПКВ21В 37/00, опубліковане 30.05.1980.Sources of information: 1. Fomin H.G., Dubeykovsky A.V., Grynchuk P.S. Mechanization and automation of hot rolling mills. - M.: Metallurgy, 1979. - 232 p. 2. Author witness USSR Mo 737041. Device for compensating the influence of the eccentricity of rolling rolls / KIA, MPKV21V 37/00, published on 30.05.1980.

З. Авт. свід. СРСР Мо 908455. Устройство компенсации влияния зксцентриситета прокатньх валков/ КИА, МПКВ21В 37/02, опубліковане 28.02.1982. 4. Авт. свід. СРСР Мо 990357. Устройство для компенсации зксцентриситета прокатньх валков/ НИЙИТМ ПО "Уралмаш", МПКВ21В 37/00, опубліковане 28.01.1983. 5. Патент України Мо 118065. Спосіб компенсації впливу ексцентриситету прокатних валків на товщину смуги/ НМетАУ, МПК В218 37/66, опубліковане 12.11.2018.Z. Auth. witness USSR Mo 908455. Device for compensating the influence of the eccentricity of rolling rolls / KIA, MPKV21В 37/02, published on February 28, 1982. 4. Autor. witness USSR Mo. 990357. Device for compensating the eccentricity of rolling rolls/ NIYITM PO "Uralmash", MPKV21B 37/00, published on January 28, 1983. 5. Patent of Ukraine Mo 118065. Method of compensating the influence of the eccentricity of rolling rolls on the strip thickness/ NMetAU, IPC B218 37/66, published on November 12, 2018.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION A method of automatic adjustment of the strip thickness with compensation of the eccentricity of the rolling rolls, which involves determining during the rolling of the initial section of the strip the amplitude of the uncontrolled change of the inter-roll gap due to the eccentricity of the rolls, implementing a forced harmonic change of the inter-roll gap with a defined amplitude and arbitrary phase, measuring the amplitude of the variable component of the strip thickness during the forced harmonic change of the inter-roll gap, the calculation of the phase shift between the uncontrolled change of the inter-roll gap due to the eccentricity of the rolls and the forced harmonic change of the inter-roll gap and the phase change of the forced harmonic change of the inter-roll gap by the value of the calculated phase shift, which differs in that during the entire rolling process, compensation is carried out impact on the thickness of the strip of disturbances introduced by rolling, by measuring the rolling force and correcting the inter-roll gap by the value determined by dividing the deviation of the current rolling force from its basic (initial) value by the stiffness modulus of the rolling cage, and the amplitude of the uncontrolled change of the gap between the rolls due to the eccentricity of the rolls is defined as the amplitude of the variable component of the strip thickness at the exit from the rolling cage due to the action of the eccentricity of the rolls. (with;