Устройство для автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане

Устройство для автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ НА ПРОКАТНОМ СТАНЕ, Содержащее о олщиномеры , установленные на входе. и выходе клети, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом толщиномера, вычислитель расчетной длины полосы, стробирующий узел, узел 3с1держки, сдвигагаций регистр, вход первой ячейки которого соединен с выходом стробирующего узла, измерительные ролики на входе и выходе клети, первый и второй датчики импульсов, механически связанные с измерительными роликами соответственно на входе и выходе клети, счетчик, выход которого соединен с тактирующим входом сдвигающего регистра и через узел задержки - с управляющим входом стробирующего узла, регуляторы раствора валков и натяжения, отличают ет е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования и надежности работы, оно дополнительно содержит реверсивный счетчик, регистр и задатчик заданной длины полосы, при -том выход задатчика заданной длины полосы соединен с входом записи счетчика , счетный вход которого подсоединен к выходу второго датчика импу льсов , вход вычислителя расчетной длины полосы соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с информационным входом стробирующего узла, выход последней ячей ки сдвигающего регистра соединен свходом записи реверсивного счетчика, счетный вход которого подсоединен к ВЫХОДУ первого датчика импульсов, стробирующий вход -..к выходу счетчика , а выход - к информационному входу регистра, тактирующий вход-которого подсоединен к выходу счетчика, выход регистра соединен с регулято4 рами раствора валков и натяжения. Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК аа (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3362243/22-02 (22) 05.12.81 (46) 30.04.83. Вюл. Р 16 (72). В.Х. Слободской, Е.Н. Сыромят ников и Н.Д. Буренко (71) Новосибирское отделение Государственного проектного института

"Электропроект" (53) 621.771.237-503.51(088.8) (56) 1. Патент США Р 3636743, кл. В 21 В 37/12„ 1972. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ

fiA ПРОКАТНОМ СТАНЕ, содержащее толщиномеры, установленные на входе. и выходе клети, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом толщиномера, вычислитель расчетной длины полосы, стробирующий узел, узел задержки, сдвигающий регистр, вход первой ячейки которого соединен с выходом стробирующего узла, измерительные ролики на входе и выходе клети, первый и второй датчики импульсов, механически связанные с измерительными роликами соответственно на входе н выходе клети, счетчик, выход которого соединен с тактирующим входом сдвигающего регистра и через узел задержки — с управляющим входом стробирующего узла, регуляторы раствора валков и натяжения, о т л и ч а ю щ е- -. е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования и надежности работы,оно дополнительно содержит реверсивный счетчик, регистр и задатчик заданной длины полосы, при этом выход задатчика заданной длины полосы соединен с входом записи счетчика, счетный вход которого подсоединен к выходу второго датчика импу». льсов, вход вычислителя расчетной длины полосы соединен с выхбдом аналого-цифрового преобразователя, а вы-Я ход — с информационным входом стробирующего узла, выход последней ячейки сдвигающего регистра соединен с входом записи реверсивного счетчика, счетный вход которого подсоединен к выходу первого датчика импульсов, стробирующий вход -..к выходу счетчика, а выход — к информационному входу регистра, тактирующий вход. которого подсоединен к выходу счетчика, выход регистра соединен с регулято-. рами раствора валков и натяжения.

1014614

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к средствам автоматизации прокатного производства, и может быть использовано на одноклетьевых станах холодной прокатки. 5

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического регулирования толщины полосы на прокатном ста- 10 не, содержащее первый и второй толщиномеры (на входе и выходе клети ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП ), вход которого соединен с вы.ходом первого толщиномера, стробирующий узел, вход которого соединен с выходом АЦП, сдвигающий. регистр, первая ячейка которого соединена с выходом стробирующего узла, а тактирующий вход — с выходом счетчика для измерения интервала, измерительные ролики на входе и выходе клети, первый и второй датчики импульсов (ДИ ), механически связанные с измерительными роликами соответственно на входе и выходе клети, счетчик для измерения интервала, вход которого соединен с первым ДИ, второй узел задержки, вход которого соединен с выходом счетчика для измерения интервала, а выход - с управляющим вхо- 30 дом стробирующего узла, первый счетчик импульсов (измеритель длины L ), поступающих от,.первого ДИ, второй счетчик импульсов (измеритель длины

L>), поступающих от второго ДИ, за- 35 датчик толщины Н на выходе клети, блок сравнения, йервый вход которого соединен с выходом второго толщиномера, а второй вход — с выходом задатчика Н, вычислитель рас- 40 четной входной длины .. аппо формуле

2 2з

" Р Н1

45 первый вход которого соединен с выходом сдвигающего регистра для ввода толщины на входе клети Н, второй вход †c выходом второго счет %HKB BMIIульсов для ввода ° третий 50 вход — с выходом эадатчика толщины

Н четвертый вход — с выходом блока сравнения, второй узел задержки, вход которого соединен с выходом счетчика для измерения интервала, а выход — с входами сброса первого и второго счетчиков импульсов; двоичный регистр, вход .которого соединен с выходом вычислителя узел вычитания, первый вход которого соединен с выходом первого счет- 60 чика импульсов, второй вход с выходом двоичного регистра, а тактирующий вход - с выходом счетчика для измерения интервала, регуляторы раствора валков и натяжения, вхо- 65 ды которых соединены с выходом узла вычитания.

В таком устройстве для вычисления расчетной длины L, т.е. интервала длины полосы, ко%рый должен войти в очаг деформации за время.выхода интервала длины L при условии, что выходная толщина равна заданной

Н, с учетом толщины на входе Н 1 выполняются с помощью вычислителя две арифметические операции: умножение L2 Н и деление на абсолютное значение толщины на входе Н„. Нри этом в вычислитель вводятся на каждом интервале измерения две переменные величины L и Н, а перед каждым пропуском — постоянная величина Н2

В устройстве используются абсолютные значения толщины Н „ и Н, что приводит к усложнению устроиства (g увеличению числа звеньев, разрядности регистров, емкости счетчиков ).

Вычисление расчетной длины .L возможно производить лишь после выхода измеряемого интервала длины иэ очага деформации, что вызывает дополнительные требования к устройству по быстродействию. При этом заведомо предполагается возможность неправильного результата вычисления расчетной длины. Поэтому предусмот-.: рен узел сравнения измеренной вторым толщиномером выходной толщины Н с заданной оператором толщиной Н З, а результат сравнения вводят в вйчислитель для корректировки результата вычисления, Однако сигнал коррекций может быть получен лишь после того, как измеренный отрезок полосы пройдет расстояние от валков до второго толщиномера т.е. с транспортным запаздыванием 1 .

Известное устройство не обеспечивает требуемую точность регулирования и надежность в работе.

Цель изобретения — повышение точ-. ности регулирования и надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического регулирования толщины полосы на стане холодной прокатки, содержащее толщиномеры, установленные на входе и выходе клети, аналогоцифровой преобразователь (АЦП), вход которого соединен с выходом толщиномера, стробирующий узел, узел задержки, сдвигающий регистр, вхол первой ячейки которого соединен с выходом стробирующего узла, измерительные ролики на входе и выходе клети, пер= вый и второй датчики импульсов (ДИ), механически связанные с измерительными роликами соответственно на входе и выходе клети, счетчик, выход которого соединен с тактирующим, входом сдвигающего регистра и через

1014614 узел задержки - с управляющим входом стробирующего узла, вычислитель расчетной длины полосы, а также регуляторы раствора валков и натяжения, дополнительно введены реверсивный счетчик, регистр и задатчик заданной 5 длины полосы, при этом выход задатчика заданной длины полосы соединен с2. входом записи счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго датчика импульсов, вход вычислителя расчетной длины .полосы соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с информационным входом.стробирующего узла, выход последней ячейки регистра сдвига сое- 5 динен с входом записи реверсивного счетчика, счетный вход которого подсоединен к выходу первого датчика импульсов,,стробирующий вход — к ,выходу счетчика, а выход — к информационному входу регистра, тактиру- 2О ющий вход которого подключен к выходу счетчика, выход регистра соединен с регуляторами раствора валков и натяжения.

На чертеже представлена функци- 25 ональная схема. предлагаемого устройства.

Устройство содержит толциномер i, аналога-цифровой преобразователь (AIUI) -2, вычислитель 3 расчетной gp длины полосы на входе в клеть, стробирующий узел 4, узел 5 задержки, сдвигающий регистр 6, реверсивный счетчик 7, регистр 8, измерительные

Ролики 9 и 10 соответственно на входе и выходе клети, частично охва-.. тываемые полосой 11, первый датчик

12 импульсов (ДИ), механически связанный с, роликом 9, второй датчик

13 импульсов, механически связанный с роликом 10, счетчик 14, задатчик 15 длины полосы на выходе, регуляторы 16 и 17 соответственно раствора валков и натяжения, толщиномер 18 на выходе клети, разматывающий и наматывающий механизмы 19 и 20, на- 45 жимной механизм 21, валки 22 и 23.

Стрелкой показано направление прокатки.

Работа предлагаемого устройства 5р основана на косвенном определении отклонения толщины полосы в прочцессе прокатки. Устройство определяет . разность измеренной и расчетной длин на входе в очаг деформации 55

l5fLQ Lq (.,пропорциональную относительйому отклонению толщины полосы на соответствукицем интервале измерения. Из уравнения сплошности прокатываемого металла относительно очага деформации вытекает, что

L1H1- L2H

2 у где L„- длина, отрезка полосы, вошедшего в очаг деформации, 65 — длина отрезка полосы, вышедшего иэ отчага деформации за тот же интервал времени, Н. и Н2- толщина полосы на этом от 1 резке соответственно до вхо да его в очаг деформации и после выхода из него..

При условии, что толщина на выходе равна заданной (номинальной)Н-=Н2) с учетом, -что Н.,= Н „+АН. = Н н(1+ d<)z где Н вЂ” номинальная толщина на вхо- ..

1.н

<Н де; . 2 — относительное отклоне1 Н1н ние толщины на входе, расчетная длина на входе определяется по формуле 2 2н "1d (2) ) (+й гпе, = — величина, приннмае-

2 2н

1d =

1н мая постоянной в начестве базовой длины на входе.

Вычислитель 3 выполняет операцию по формуле (2) путем табличного преобразования кодов. При этом в вычис- литель вводится лишь одна переменная с . Значение базовой длины ).„ реализуют в вычислителе 3 как йостоянный коэффициент. Толщиномер 1 выполняют с функциональным преобразователем выходного сигнала, зависящего от толщины полосы, в напряжение, пропорциональное относительному отклонению толщины полосы на входе в клеть

481 йч =—

1= Н1н

Так как величина .„ получается непосредственно после измерения величины д „, то необходима задержка ец до подхода соответствующего отрезка полосы к очагу деформации. Число ячеек, осуществляющего это, сдвигающего регистра 6 равно отношению (. /, „, где Е„„- расстояние от толщи-. номера 1 до очага деформации.

Согласно формуле (2))выражение для разности измеренной и расчетной длин на, входе принимает вид

aL =L. - — =t. — i (3)

1 1 1+д 1 4д 1+д „

2 где У = — — относительное отклоне-..

Н

2н ние толщины на выходе клети.

Базовую длину принимают с учетом минимального периода разнотолщинности . Согласно теореме Котельникова воспроизведение непрерывной величины по дискретным данным измерения возможно при шаге квантования nL c 0,5 Т,(м), т.е. (щ С0,5 Тд . !

1014614

Необходимую разрешающую способность датчика длины у ;„определяют по соотношению (3 ) исходя из допустимой погрешности определения отклонения толщины полосы Д

1у 2Аоп

dL „. +

Йапример, если Т ь= 1 м, принимаем L< = 0,2 м а 0,5 Т, . Прис .,„ р0,1 и d< >,, -О, 0025 получаем, что требуется разрешающая способность датчика длины д1,. = = 5.10 м

0 2 ° 0 0025 или 0,5 мм. !5

Упомянутую выше разность BLq устройство определяет для длины на входе в клеть, соответствующей вышедшему из очага деформации отрезку полосы,отмеряемому; с помощью датчика 13 и счетчика 14. Этот отрезок равен заданной длине на выходе, определяе-, мой до прокатки по формуле 1Н

Ьи= Фд,и

Ь и задаваемой с помощью задатчика 15 перед пропуском металла.

Устройство работает следующим образом. 30

С началом прокатки значения относительного отклонения толщины полосы на входе в клеть, полученные AtgI

2 от толщиномера 1, поступают в вы-. числитель 3. Определенные вйчислите-, З5 лем значения расчетной длины передаются на информационный вход стробирующего узла 4. При этом счетчик

14 отсчитывает число поступающих от

gH 13 импульсов, соответствующее заданной длине, и формирует тактирующий импульс, означающий окончание интервала измерения.

При поступлении этого импульса одновременно на тактирующи входы . 45 сдвигающего регистра 6, регистра

8 хранения и на стробирующий вход ре« версивного счетчика 7 ароисходитг передача иэ последней ячейки сдвигающего регистра 6 значения L <„ запи-.. санного в нее на предыдущем интерва ле измерения, на вход записи ревер-,. сивного, счетчика 7 и перемещение значений Л, в сдвигающем регистре на . одну ячейку, передача с выхода реверсивного счетчика 7 на вход регистра 8 и с выхода последнего на входы регуляторов 16 и 17 соответственно раствора валков и натяжения результата отсчета импульсов, поступивших от датчика 12 за время выхода из очага деформации длины

Поступление этого же импульса черезз узел 5 задержки на управляющий вход стробирующего узла 4 вызывает передачу вычисленного значения 4 в первую ячейку сдвигающего регистра 6, Регулятор 16 раствора валков вызывает перемещение нажимнОго механизма 21, а регулятор 17 натяжения - изменение натяжения полосы, направленные на уменьшение отклонения ее толщины.

В случае реверсивного прокатного стана при следующем пропуске металла направление прокатки меняется, регулятор 17 натяжения воздействует на привод механизма 20, датчики

12 и 13, а также толщиномеры 1 и

18 меняются местами путем переключения в электрической схеме устройства, Таким образом, в результате использования в устройстве относительного значения отклонения толщины пойй, лосы на входе клети +,, ввода н„„ в вычислитель на каждом интервале из мерения лишь одной переменной величины У, выполнения вычислителем лишь одной арифметической операции, реализованной путем табличного преобразования кодов, и исключения цепи для передачи обладающего транспорт- ным запаздыванием сигнала от толщиномера на выходе клети для коррекции вычисления расчетной длины повышена точность регулирования устройством толщины полосы.

Благодаря тому, что вычислительная операция производится до подхода измеряемого отрезка полосы к очагу деформации, снижены требования по быстродействию устройства.

В результате уменьшения количества звеньев и изменения связей между, йими устройство упрощено, что повышает его надежность в эксплуатации.

Ожидаемый экономический эффект при максимальном использовании изоб ретения составит 200 тыс. руб.

1014614

Составитель Г. Лызлов

Редактор Л. Филь Техред О.Неце Корректор A.Hëüèí.

Заказ 3077/7 Тираж 81б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4