Устройство для автоматического регулирования толщины полосы на стане холодной прокатки

Устройство для автоматического регулирования толщины полосы на стане холодной прокатки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТЮЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЕ ГО РЕГУЛИЮВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ НА СТАНЕ ХОЛОДНОЙ ПЮКАТКИ, содержащее измеритель отклонения толшнны полосы, регулятор толщины и сумматор, один вход которо ЧП- ui ® го подсоединен к выходу измерителя отклонения толщины полосы, а ВЫХОД - к входу регулятора толщины, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности за ( счет получения наибольшей площади прокатной полосы при упрощении устройства, дополнительно содержит второй сумматор, схему, ввделения модуля, ннерцисншый инвертор, третий инерщ онный сумматор и задатчик минусового допуска, причем ВХОДЫ инерционного инвертора и.второго сумматора соединены с выходом измернтеля отклонения толщины полосы, выход инерционного инвертора соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого Соединен с входом схемы выделення модуля, выход схемы выделения модуля соединен с первым входом третьего g инерционного сумматора, второй; вход которого (Л соеданен с выходом задатчика минусового допуска , а ВЫХОД - с вто1я 1М входом первого суммаС тора. ©

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (511 В 21 В 37/02

И ()ц д g

1 фт

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧ НРЫТИЙ (21) 3508333/22 — 02 (22) 04.11.82 (46) 30.01.84. Бюл, N 4 (72) Б. Н. Дралюк, Б. И. Конторович, Ю. АМи. шин, А. Г. Коробов н Ю. А. Денисенко (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объедине ния "Уралмаш" и Верх-Исетский металлургический завод им. В. И. Ленина (53) 621.771.23 — 503.51 (088Я) (56) 1. Дружинин Н. Н. Непрерывные станы как объект автоматизации, М., "Металлургия", 1975, с. 279-286.

2. Авторское свидетельство СССР М 621412, кл. В 21 В 37 02, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛШИНЫ ПОЛОСЫ НА.

СТАНЕ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ, содержащее измеритель отклонения толщины полосы, регулятор толщины и сумматор, один вход которо

А

SU

Г го подсоединен к выходу измерителя отклонения толщины полосы, a âûxîä — к входу регулятора толщины,о тлич ающее с я тем, что, с целью увеличения производительности за < счет получения наибольшей площади прокатной полосы при упрощении устройства, дополнительно содержит второй сумматор, схему;выделения модуля, инерционный инвертор, третий инерционный сумматор н задатчик минусового допуска, причем входы инерционного инвертора и.второго сумматора соединены с выходом измерителя отклонения тошцины полосы, выход инерционного инвертора соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом схемы выделения модуля, выход схемы выделения модуля соединен с первым входом третьего а инерционного сумматора, второй; вход котоуого

М соединен с выходом задатчика минусового донус ка, а выход — с вторым входом первого сумматора.

1069894

Изобретение относится к автоматизации про.. катного производства, а именно к регулированию толщины полосы на стане холодной прокатки.

Известна система регулирования толщины про-5 катываемой полосы на стане холодной прокатки,, причем наибольшую точность подцержания заданного среднего значения толщины обеспечивают пегуляторы по отклонению, реагирующие на замеренное измерителем толщины за клетью откло- 10 нение толщины от задания (1).

Регуляторы по отклонению обеспечивают поддержание среднего значения толщины равным заданной величине! (уставке), Обычно задается номинальная толщина прокатываемого профиля. В последние годы в связи с требованием повышения эффектийности производства резко возрос интерес к прокатке в зоне минусовых допусков. Задача такой прокатки — получение наибольшей площади полосы из заданного подката, причем толщина полосы не должна быть меньше наименьшего допустимого

ГОСТом или другим нормирующим документом размера (НОМИНАЛ минус минусовой допуск). Поскольку толщина полосы является случайной величиной, подверженной колебаниям вокруг среднего значения, то простое смещение уставки на величину допуска неприемлемо.

Требуется так смещать уставку, чтобы среднее значение толщины прокатываемой полосы было

30 как можно ближе у границе минусового допуе. ка, но эа эту границу выходило пренебрежимо малое количество полосы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату

1 является устройство, содержащее измеритель отклонения толщины, регулятор толщины, сумма тор, измеритель распределения длин полосы о зонам отклонений толщины, элемент сравнения, регулятор и источник сигнала смещения (2) .

Недостатком этого устройства является использование одной зоны дифференциальной кривой распределения для получения сигнала иа элемент сравнения. При малой дисперсии отклонения толщины от среднего значения происходит недостаточное смещение уставки в 45 сторону минусового допуска, при больших дисперсиях — черезмерное смещение и появляется брак. Заранее оценить дисперсию невозможно, так как она зависит от качества подката, состояния валков и ряда других технологичес- 5О ких факторов, которые изменяются в широких пределах.

Цель изобретения — увеличение производительности эа счет получения максимальной площади полосы при упрощении устройства, 55

Указанная цель достигается тем, что в устройство для автоматического регулирования толщины полосы на стане холодной прокатки, содержащее измеритель отклонения толщины полосы, регулятор толщины и сумматор, один вход которого подсоединен к выходу измерителя толщины полосы, а выход — к входу регулятора толщины, дополнительно введены второй сумматор, схема выделения модуля, инерционный инвертор, третий инерционный сумматор и задатчик минусового допуска, причем входы инерционного инвертора и второго сумматора соединены с выходом измерителя отклонения толщины, выход инерционного инвер+ тора соединен с вторым входом второгэ сумматора, выход которого соединен с входом схемы выделения модуля, выход схемы выделения модуля соединен с первым входом третьего инерционного сумматора, второй вход к оторого соединен с выходом задатчика минусового допуска, а выход — с вторым входом первого сумматора.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Выход измерителя 1 отклонения толлцшы через сумматор 2 соединен с входом регулятора

3 толщины, выход которого соедине" с входом системы 4 управления скоростью или усилием прокатки прокатной клети. Выход измерителя

1 отклонения толщины дополнительно соединен с входами второго сумматора 5 и инерционного инвертора 6. Выход инерционного инвертора 6 соединен с вторым входом сумматора 5, выход которого соединен с входом схемы 7 выделения модуля. Выход схемы 7 вьщеления модуля соединен с входом третьего инерционного сумматора 8, второй вход которого соединен с выходом эадатчика 9 минусового допуска, а его выход — с вторым входом сумматора 2.

Устройство работает следующим образом, Выходной сигнал измерителя 1 отклонения толщины от заданного значения через сумматор

2 подается на вход регулятора 3 толщины и через систему 4 управления скоростью или уси. лием прокатки прокатной клети воздействует на процесс, уменьшая отклонение толщины. Современные регуляторы толщины ло отклонению выполняются астатическими и в установившемся режиме среднее значение сигнала на ходе регулятора 3 толщины поддерживается близким к нулю.

Если бы сигнал отклонения толщины нс содер. жал высокочастотных отклонений от среднего значения, вызванных эксцентриситетом валков, наследственной разнотолщинностью подката и т. д., то, подав на второй вход сумматора 2 от заДдтчика 9 минусового допуска значение этого допуска, бь1ло бы обеспечено решение поставлен ной задачи. Однако в реальных условиях такое решение приведет к выходу за- минусовой допуск значительной части прокатанной полосы.

Для устранения этого нужно корректировать смещение уставки, подаваемое на второй вход

1069894

Составитель Ю. Рыбьев

Техред С.Легеэа Корректор A. Зимокосов

Редактор М. Янович

Заказ 11604/13 Тираж 796

ВНИИПИ 1осударственного комитета по ленам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., Подписное

СССР д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сумматора 2, таким образом, чтобы лишь на пренебрежимо малой длине полосы ее толщина была бы меньше минимально допустимой.

В предлагаемом устройстве сигнал отклонения толщиныД h с выхода измерителя 1 подается на входы сумматора 5 и инерционного инвертора 6. Коэффициент передачи инвертора 6 равен — 1, а постоянная времени выбирается в 3 — 5 раз большей, чем время отработки регулятора 3 толщины. При этом на выходе инвертора 6 получается экспоненциально взвешенное среднее значение отклонения толщины h.

Это напряжение подается на второй вход сумматора 5, на выходе которого получается разность среднего и мгновенного значений отклонения толщины ah — дЪ, Эта величина подается на вход схемы 7 выделения модуля, иа выходе которой получается сигнал (a h — ь h, Поскольку на стане холодной прокатки, оснащенном регулятором толщины, отклонение толщины от среднего значения имеет характер нормального случайного процесса, полученный на выходе схемы 7. сигнал может быть использован для оценки среднеквадратического отклонения толщины б„

Gq= - 0 = g М (i h — ьЪ ) где М (id h — ьЪ I ) — среднее значение модуля отклонения толщины от ее среднего значения.

При нормальном случаином распределении вероятность того, что случайная величина отклоняется от среднего значения на 3Q, составляет

0,003, а на 49 — 0,0001. Это соответствует утверждению,что если среднее значение толщины будет отстоять от нижней границы допуска на

48, то лишь на 0,01% длины полосы ее толщина выйдет за минусовой допуск. Следовательно, уставка может быть смещена на величину где д ст — смещение уставки в сторону минуоового допуска;

8 — величина минусового допуска.

При этом вероятность выхода толщины за минусовой допуск из-за смещения уставки составит 0,01%.

Равенство (1) реализуется с помощью инерционного сумматора 8, на один вход которого подается с выхода задатчика 9 величина отрищн тельного допуска, а на другой вход с коэффициентом 2д подключается напряжение другой полярности с выхода схемы выделения модуля.

Образование среднего значения происходит за счет экспоненциального усреднения как и s инверторе.6, Выход блока 8, на котором образуется требуемое значение смещения уставки, подключен к второму входу сумматора 2, что обеспечивает корректировку входного сигнала регулятора 3 толщины таким образом, чтобы среднее значение сигнала измерителя 1 отклонения толщины стало равно сигналу на выходе сумматора 8. С учетом приведенных соотношений это обеспечит получение полосы с толщиной максимально приближенной к минусовому допуску, Использование предлагаемого устройства для регулирования толщины полосы обеспечивает технико-экономический эффект, получаемый за счет экономии металла при прокатке в поле минусовых допусков. Устройство обеспечивает максимальное приближение толщины к границе минусового допуска и исключает появление .брака за счет смешения уставки.

Экономия подката составит 2 — 3% от производительности стана. Для непрерывного стана холодной прокатки рядовых сталей со средней производительностью это даст годовой экономи.. ческий эффект 200 — 300 тыс. руб.