Устройство для автоматического центрирования полосы при прокатке

Устройство для автоматического центрирования полосы при прокатке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МТОМАТИЧЕСКОГО ЦЕШТРИРОВАНИЯ ПОЛОСЫ ПРИ ПРОКАТКЕ , содержащее четное число фотоэлектрических датчиков, расположенных на входе я выходе из клети, в каждой группе фотоэлектрические датчики асположены cи 4мeтpичнo относительно-оси прокатки и с равным шагомна полную длину валка параллельно его оси, управления приводами соответственно левого и правого нажимных винтов, датчики давления соответственно под правым и левым нажимными винтами, датчик наличия полосы в валках предыдущей клети, три блока вычитания, три ключа, три инвертсчра и блок сложения, причем выходы фотоэлектрических датчиков, расположенных на выходе иэ клети, соединены с входами первого блока вычитания, выход которого через первый вход первого ключа соединен с первым входом блока сложения, первый выход блока сложения соединен с блоком управления приводом :правого нажимного винта непосредственно, а с блоком управления приводом левого нажимного винта - через первый инвертор , второй выход блока сложения соединен через первый инверто) с входом второго ключа второй вход которого соединен с выходом второго блока вычитания, выход второго ключа соединен с блоком управления приводом правого нажимного винта непосредственно, а с блоком управления приводом левого нажимного винта через второй инвертор, первый и второй входы второго блока вычитания соединены с выходами соответственно датчиков давления под правым и левым, нажимными винтами, выходы фотоэлектрических датчиков, расположенных на входе в клеть, соединены с входами третьего блока вычитания , выход которого соединен с первым входом третьего ключа, выход третьего ключа соединен с вторым I входом блока сложения, первый и второй выходы датчика наличия полосы (Л в валках предыдущей клети соединены соответственно, с вторым входом пер .вого ключами через третий инвертор с вторым входом третьего ключа, о тли чающее с я .тем, что, с целью улучшения качества прокатываемых полос путем повышения точности их центрирования, а также повышения точности при .определении направления со оо и величины смещения переднего и заднего концов полосы при прокатке, оно дополнительно содержит пш две 1C секции соответственно на входе и вы4ii ходе из клети, расположенные симметрично оси прокатки, содерж.ащие каждая два фотоэлектрических датчика и установленные с возможностью возвратнрпоступательного движения вдоль оси валка в плоскости, параллельной . плос1 ости прокатки, два блока улравления двигателями перемещения секций , два дешифратора, два элемента ИЛИ, четвертый и пятый инверторы, причем выходы фотоэлектрических датчиков секций, расположенных на выходе из клети, соединены с входами первого дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с входами блока управления двигателем переме

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК „„SU„„1033246

33 В 21 В 37 00

)

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) У(.ТРОИСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГО ЦЕНТРИРОВАНИЯ ПОЛОСЫ ПРИ ПРОKATKR содержащее четное число фотоэлектрических датчиков, расположенных на входе и выходе из клети, в каждой группе фотоэлектрические датчики расположены симметрично относительно.оси прокатки и с равным шагом на полную длину валка параллельно его оси, бЛокк управления приводами соответственно левого и правого иажимных винтов, датчики давления соответственно под правым.и левым нажимными винтами, датчик наличия полосы в валках предыдущей клети, три блока вычитания, три ключа, три инвертора и блок сложения, причем выходы фотоэлектрических датчиков, расположенных на выходе иэ клети, соединены с входами первого блока вычитания, выход которого через первый вход первого ключа соединен с первым входом блока заложения, первый выход блока сложения соединен с .блоКом управления приводом;правого нажимного винта непосредственно, а с блоком управления приводОм левого нажимиого винта - через первый нн. аертор второй выход блока сложения соединен через первый инаертор. с первык входом второго ключа, второй вход которого соединен с выходом е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 (21) 3410638/22 "02 . (22) 24е03 82 (46) 07.08. 83 Бюл. Р 29 (72) Р.Л. Шаталов, И.Н. Быков, А.Э. Дроэнин, Ю.В. Бреславский и В.И. Вовк (53) 621 ° 771 ° 01 (088 ° 8) (56) l. Авторское свидетельство СССР

Р 582859, кл. В 21 В 37/00, 197 5.

2. Авторское свидетельство СССР

9 908450 р кл. В 21 B 37/00, 1980. второго блока вычитайия, выход второго ключа соединен с блоком управления приводом правого нажимного винта непосредственно, а с блоком управления приводом левого нажимного винта - через второй инвертор, первый и второй входы второго блока вычитания соединены с выходами соответственно датчиков давления под правым и левым. нажимными винтами, выходы фотоэлектрических датчиков, расположенных на входе в клеть, соединены с входами третьего блока вычитания, выход которого соединен с первым входом третьего ключа, -выход третьего ключа соединен с вторым входом блока сложения, первый и вто- i

Я рой выходы датчика наличия полосы в валках предыдущей клети соединены соответственно с вторым входом первого ключами через третий инвертор С с вторым входом третьего ключа, о тл и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью улучшения качества прокатываемых полос путем повышения точности их центрирования, а также повышения р ®а точности при .определении направления и величины смещения переднего и ©Р заднего концов полосы при прокатке, ф ) оно дополнительно содержит пе две секции соответственно на входе и вы- Ю ходе из клети, расположенные симметрично оси прокатки, содержащие каждая два фотоэлектрических датчика и уста- ЪФ4 новленные с возможностью возвратнопоступательного движения вдоль оси валка в плоскости, параллельной плоскости прокатки, два блока управления двигателями перемещения секций, два дешнфратора, два элемента

ИЛИ, четвертый и пятый инверторы, причем выходы фотоэлектрических датчиков секций, расположенных на выходе из клети, соединены с входами первого дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с входами блока управления двигателем переме

1033246

30 щения секций на выходе из клети, третий и четвертый выходы первого дешифратора через первый элемент ИЛИ и четвертый инвертор соединены с третьим входом первого ключа, выходы фотоэлектрических датчиков секций, расположенных на входе в клеть, соединены с входами второго дешифратора, Изобретение относится K автоматизации прокатного производства, в частности к настройке прокатных ста.нов непосредственно в процессе их работы, и может быть использовано на 5 прерывных полосовых станах.

Известно устройство стабилизации профиля полосы, содержащее два дат чика удельных натяжений, расположен.ных на выходе из клети у кромок полосы справа и слева от оси прокатки, системы управления приводами нажимных винтов, систему противоизгиба рабочих валков, систему дополнительного изгиба рабочих валков с датчиками давления, злектрогидропреобразователи, вычитающие блоки и инверторы (1 ).

Однако отсутствие на входе в клеть и выходе из клети датчиков контроля положения полосы приводит к ошибкам в определении направления и величины смещения переднего и заднего концов полосы в горизонтальной плоскости относительно оси прокатки и к ошибкам регулирования, когда вытяжки левой и правой кромок поло.сы различны, а следовательно, различны и усилия прокатки под левым и правым нажимным винтами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату являетея устройство для автоматического центрирования полосы при прокатке, содержащее четное число фотоэлектрических датчиков, расположенных на входе и выходе из клети, в каждой группе фотоэлектрические датчики расположены симметрично относительно оси прокатки и с равным шагом на полную длину валка параллельно его оси, системы управления приводами соответственно левого и правого нажимных винтов, датчики давления соответственно под правым и левым нажимными винтами, датчик 4 наличия полосы в валках предыдущей клети, три блока вычитания, три ключа, два элемента НЕ, блок сложения и инвертор, причем выходы фотоэлект рических датчиков, расположенных на 50 первый и второй выходы которого соединены с входами блока управления двигателем перемещения секций на входе в клеть, третий и четвертый выходы второго дешифратора через BTQ рой элемент ИЛИ и пятый инвертор соединены с третьим входом третьего ключа. выходе из клети, соединены с входами первого блока вычитания, выход которого через первый вход первого ключа соединен с первым входом блока сложения, первый выход блока сложения соединен с системой управления при— водом правого нажимного винта непосредственно, а с системой управления приводом левого нажимного винта через инвертор, второй выход блока сложения соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго ключа, второй вход второго ключа соединен с выходом второго блока вычитания, выход второго ключа соединен с сис— темой управления приводом правого нажимного винта непосредственно, а с системой управления приводом леного нажимного винта — через инвертор, первый и второй входы второго блока вычитания соединены с выходами соот«етственно датчиков давления под правым и левым нажимными винтами,выходы фотоэлектрических датчиков,рас— положенных на входе в клеть, соединены со входами третьего блока вычитания, выход которого соединен с первым входом третьего ключа, выход третьего ключа соединен со вторым входом блока сложения, первый и второй выходы датчика наличия полосы в валках предыдущей клети соединен. соответственно со вторым входом первого ключа и через второй элемент

НЕ со вторым входом третьего ключа 12 .

Недостатком данного устройства является невысокая точность при определении. направления и величины смещения переднего и заднего концов полосы, обусловленная принятой жесткой схемой расстановки фотоэлектрических датчиков и логикой работы устройства. При такой расстановке фотоэлектрических датчиков точность центрирования полосы определяется расстоянием между оптическими осями двух рядом расположенных фотоэлектри- ческих датчиков. Погрешность при определении величины смещения перед-.

1033246 него и заднего концов полосы не,первым входом блока сложения„первый больше половины этого расстояния выход блока сложения соединен с блоd-а «le (1) ком управления приводом правого на2 :жимного винта непосредственно, а с блоком управления приводом левого

2(K-1) нажимного винта — через инвертор, где (. - длина рабочих валков, мм; - второй выход блока сложения соеди- количество фотоэлектрических нен через первый инвертор с первым датчиков одной группы, т..е. входом второго ключа, второй вход расположенных на входе или которого соединен с выходом второго выходе из клети. 10 блока вычитания, выход второго ключа

Например, при схеме с щестью фо- соединен с блоком управления привотоэлектрическими датчиками в одной . дом правого нажимного винта непосредгрупйе и при длине валков(,=2000 мм ственно, а с блоком управления припогрещность определяется неравенством, водом левого нажимного винта - через д4 200 мм. 15 ижорой инвертор, первый и второй

Учитывая современные требования входы второго блока вычитания соедипо точности центрирования полос, в нены с выходами соответственно датсоответствии с которыми 8 находится чиков давления под правым и левым в пределах 10 мм, ясно, что такая нажимными винтами, выходы фотоэлектпогрешность является недопустимой ° Э1 рических датчиков; расположенных на дальнейшее увеличение количества -входе в клеть, соединены с входами датчиков является нерациональным и третьего блока вычитания, выход коневозможным в случае использования, торого соединен с первым входом например, фотоэлектрических датчиков третьего ключа, выход третвего клютипа ФРСУ (наиболее часто применяе- 5 ча соединен с вторым входом блока мого в металлургии) . сложения, первый и второй выходы кроме этого, такая жесткая симмет датчика наличия полосы в валках преричная cxeiea расположения Фотоэлект- дыдущей клети соединены соответст рических датчиков и предложенная ло- венно с вторым входом первого ключа гика работы устройства не позволяют и через третий инвертор с вторым выявлять дефекты переднего и заднего входом третьего ключа, дополнительно

30 концов полосы типа одностороннего содержит по две секции соотвежствен.сужения и расширения, часто встречаю- но на входе и выходе из клети, расщиеся именно на концах полосы. При положенные симметрично относительно наличии этих дефектов определение .осй прокатки, содержащие каждая два направления и величины смещения З5 фотоэлектрических датчика и установпроизводится с ошибкой. ленные с возможностью воэвратноЦель изобретения - улучшение ка- поступательного движения вдоль оси чества прокатываемых полос путем валка в плоскости, параллельной

° повышения точности их центрирования, 1плоскости прокатки, два блока управа также повышение -точности при опре- 4о,ленин двигателями перемещения секций, делении направления и величины сме- . два дешифратора, два элемента ИЙИ9

- щения переднего и заднего концов, четвертый и пятый инверторы, причем полосы при прокатке. выходы фотоэлектрических датчиков

Поставленная цель достигается . секций, расположенных на выходе из тем, что устройство для автоматичес- 45 клети, соединены с входами первого кого центрирования полосы при прокат- дешифратора, первый и второй выходы ке, содержащее четное число фото- которого соединены с входами блока электрических датчиков, расположен- управления двигателем перемещения ных на входе и выходе из клети, в секций на,выходе из клети,, третий и каждой группе Фотоэлектрические дат- 5О четвертый выходы первого дешифратора чики расположены симметрично относи- через первый элемент ИЛИ и четвертый тельно оси првкатки и с равным шагом инвертор соединены с третьим входом на полную длину валка параллельно первого ключа, выходы фотозлектричесего оси, блоки управления приводами ких датчиков секций, расположенных соответственно левого и правого на55 на входе в клеть соединены с входажимных винтов, датчики давления со- ми второго дешифратора, первый и

1 ответственно под правым и левым на- второй выходы которого соединены с жимными винтами, датчик наличия входами блока управления двигателем полосы в валках предыдущей клети, перемещения секций на входе в клеть, три блока вычиТания, три ключа, три третий и четвертый выходы второго инвертора, блок сложения, причем, о дешифратора через второй элемент ИЛИ выходы фотоэлектрических датчиков, и пятый инвертор соединены с третьим расположенных на выходе из клети, входом третьего ключа. .соединены с входами первого блока. На фиг.1 представлена функциональвычитания, выход которого через пер- ная схема предложенного устройства1 вый вход первого ключа соединен с 65 на фиг.2 — схема расположения фото=Л

1033246. электрических датчиков на входе и выходе из клети на фиг. 3, 4 и 5 .варианты положения полосы относительно оси прокатки; . устройство для автоматического центрирования полосы при прокатке содержит фотоэлектрические датчики

1, расположенные на выходе из клети и объединенные в подвижные секции

2 и 3, первый .блок 4 вычитания, пер-. вый ключ 5, блок б сложения;. первый 10 инвертор 7, второй. ключ 8 второй инвертор 9, блоки. 10 и 11 управления приводами соответственно правого и левого нажимных винтов, второй блок 12 нычвтания, датчики 13 и 14. 15 давления соотнетственно под правым и левым нажимными винтами, фотоэлектрические датчики 15, расположенные на входе и клеть и объединенные н подвижные секции 16 и 17, третий блок 18 вычитания, третий ключ 19,,третий инвертор 20, данчик 21 Наличия полосы в валках предыдущей клети, дешифратор 22, первый элемент

23 ИЛИ, четвертый иннертор 24, блок.

25 управления электродвигателем 26 перемещения секций 2 и 3, второй дешифратор 27, второй элемент 28 ИЛИ, пятый иннертор 29, Устройство работает следующим образом, ф

При прокатке переднего конца полосы в рассматриваемой клети сигналы с выходов фотоэлектрических датчиков

1, расположенных на выходе из клети, фиксирующих положение .переднего конца полосы на выходе из клети в горизонтальной плоскости относительно оси прокатки, поступают на входы первого блока 4 вычитания и первого,дешифратора 22, выходы которого зази- 40 сят от.входной комбинации сигналов фотоэлектрических датчиков 1. Если полоса не смещается относительно оси прокатки, то на выходе блока 4 и дешифратора 22 сигналы равны нулю.

Этому положению соответствует комбинация выходных сигналов четырех фо тоэлектрических датчиков 1001, где 0" - контакт разомкнут, 1 контакт замкнут, режим работы фотоэлектрического датчика — всветлую..

Отсутстнию смещения полосы от оси прокатки соответствуют также комбинации 1111 и 0000, которые могут пояниться в тех случаях, когда произошло сужение полосы (в зтам случае полоса находится внутри фотоэлектрических датчиков), либо ее уширение (н этом случае полоса перекрывает фотоэлектрические датчики) . 60

В этих случаях сигналы с перного и второго ныходов дешифратора 22 подаются .на вход блока 25 управления двигателем 26 перемещения подвижными секциями 2 и 3 с установленными в них в каждой по два фотоэлектрических датчика 1, причем каждая нара фотоэлектрических датчиков 1 жестко закреплена н каждой из частей подвижных секций 2 и 3 таким образом, чтобы расстояние 8 между оптическими осями фотоэЛектрических датчиков 1 находилась в соответствии с требуемой точностью центрирования полосы, т.е. должно соблюдаться неравенство (1) (Р

1 а разведение и сведение праной и,левой частей подвижных секций 2 и 3 производится одновременно при наличии комбинации . 0000 и 1111 соответственно получения комбинации 1001 (центрнронанное положение

:полосы) .

В том случае, когда выходными комбинациями фотоэлектрических датчиков 1 являются комбинации 1101 и 1011, свидетельствующие о наличии одностороннего дефекта несмещенной полосы, сигналы с третьего и четвертого выходов дешифратора 22, пройдя элемент 23 ИЛИ, инвертируя с помощью иннертора 24, запрещают прохождение сигналов через. первый ключ 5, несмотря на наличие сигналон от датчика 21 и первого блока 4 вычитания, блокируя тем самым прохождение управляющих сигналов.

В случае несмещенного положения полосы на выходе блока сложения сигнал равен нулю, нулевой сигнал са второго выхода блока 6, пройдя инн ертор 7, включает ключ 8. и замыкает цепь от второго блока 22 нычитания до блоков 10 и 11 управления приводами нажимных винтов. Если на выходе блока 12 сигнал также нулевой; то сигнал на вход блоков 10 и

11 управления приводами нажимных винтов не поступает. Если не равны величины сигналов, снимаемых. с датчиков 13 и 14. давления под правым и левым нажимными винтами, характеризующие несимметричную нагрузку. на рабочие валки од действиеМ систем противоизгиба и дополнительного изгиба рабочих валков при наличии несимметричного искажения профиля полосы, то на выходе блока 12 вычитания появляется сигнал, который через второй ключ 8 поступает в блок

10 управления приводом правого нажимного винта непосредственно и в блок

ll управления приводом левого нажимного винта через инвертор 9. Приводы нажимных винтов под действием этих сигналов перемещаются в противоположных направлениях, вызывая перекос рабочих валков для отработки несимметричных искажений профиля полосы, а также для устранения противоизгиба и дополнительного изгиба рабочих валков

1033246

Если. передний конец полосы сме- 27 выдает сигналы в блок 25 управле-. стился с оси прокатки, что соответ- ния подвижными секциями 16 и 17 с ствует комбинации выходных сигналов установленными в ней датчиками 15. фотодатчиков 1100 или 0011, -Перемещение обеих частей второй подто сигнал с выхода блока 4, пройдя . вижной секции, т.е. одновременное .ключ 5, поступает на вход блока 6 5 .сведение или разведение их, происхо.сложения.. Сигнал с выхода блока 6 дит до тех прр -пока на выходах поступает в блок 10 управления при- ., Фотоэлектрических датчиков не полуводом правого нажимного винта не- чена комбинация 1001 (цейтриропосредственно и в блок 11 управле- ванное положенйе) . ния приводом левого нажимного винта Я . При наличии одностороннего дефекчерез инвертор. Приводы нажимных та несмещенной полосы, что соответвинтов под действием этих сигналов ствует комбинации выходных сигналов перемещаются в противоположных на- фотоэлектрических датчиков 15 вида правлейиях, вызывая перекос рабочих 1011 и 1101, второй дешифравалков для отработки смещения перед- 5 тор 27 выдает сигналы, проходящие него конца полосы в горизонтальной элементы 28 и 29 и запрещающие проплоскости относительно оси прокатки. . хождение управляющих сигналов через третий ключ 19 так же, как и в слуПри прокатке заднего конца полосы, чае наличия дефекта переднего конца когда хвост. вышел иэ предыдущей кле- полосы. ти, нулевой сигнал с выхода датчика Если задний конец полосы сместил21 наличия полосы в предыдущей кле- ся с оси.прокатки, что соответствует ти запрещает прохождение сигналов комбинации выходных сигналов фоточерез ключ 5, а через иивертор 20 электрических датчиков 1100 .или и третий ключ 19 разрешает прохожде- 0011 то сигнал . с выхода блока ние .сигналов с фотоэлектрических, 18 вычитания поступает на вход блока датчиков 15, расположенных на входе :6 сложения. Сигнал с выхода блока 6 в клеть и поступающих через третий поступает в блок 10 управления при- блок 18 вычитания на второй вход бло- . водом правого нажимного винта нека 6 сложения. посредственно и .блок 11 управления если задний конец полосы не сМе- ЗО приводом левого нажимного винта че.щен относительно оси прокатки, то . рез инвертор 9. Приводы нажимных на выходах блока 18 и второго де- : винтов под действием этих сигналов шифратора 27,сигналы равны нулю, и перемещаются в противоположных нана выходе блока 6 сложения сигнал .правлениях, вызывая перекос рабочих нулевой. Нулевой сигнал с второго 35 валков для отработки смещения эадвыхода .блока 6 сложения, проходя него конца полосы относительно оси инвертор 7, включает ключ 8 и замы- прокатки кает цепь от второго блока 12 вычи- Таким образом, предложенная схема таяня до блоков 10 и 11 управления . выявления .односторонних дефектов приводами нажимных винтов . Если на ..4g переднего- и заднего концов полосы .выходе блока 12 сигнал нулевой, то позволяет устранить ошибки в опре» сигнал на вход блоков управления делении направления и величины смеприводами нажимных винтов не посту- . щения полосы, а предложенная схема пает. Если же величины сигналов,сни-. . расстановки сдвоенных фотодатчнков, маемых с датчиков 13 и 14 давления 45 установленных в подвижных секциях под правым и левым нажимными винта- !так, чтобы удовлетворялось требовами, не равны, то устройство работает иие по точности центрирования полосы так же,как и при прокатке переднего - 1 .конца полосы. ов- С, где Й - расстояние между в случаях сужения или расширения О оптическими осями сдвоенных фотодатзаднего конца полосы, но при ссусра- чиков, позволяет повысить точность нении центрврованного положениЬ его, центрирования полосы при прокатке. т.е. при комбинациях выходных сигна- . Экономический эффект от испольэо. JIoB фотоэлектрических датчиков 15 вания изобретения составляет llll или 0000, дешифратор 360 тыс.руб. в год.

103324б

Фитодатчики

1033246

Фото1аячака

Раводатннка °

Наара&жиа арал амд.и

Фотодаечики е—

Риг. 4

Зак аэ 5513/12 Тираж 816 Подписное

BHHHIIH Государственного Комитета СССР по делам иэобцетений и открытий

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

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

Составитель

Редактор М. Келецеш Техред Ж, Кастелевич Корректор A. Повх