Способ управления ускоренным охлаждением полосы и устройство для его осуществления

Способ управления ускоренным охлаждением полосы и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ управления ускоренным охлаждением полосы, включающий изменение расхода хладагента, подаваемого на полосу для получения заданной температуры смотки полосы , путем изменения длины зоны ускоренного охлаждения в зависимости от толщины полосы, скорости ее перемещения и температуры конца прокатки, последующую корректировку расхода хладагента в зависимости от отклонения температуры смотки от заданного значения и дополнительное увеличение расхода Хладагента после начала разгона полосы, о тличающийся тем, что, с целью повышения качества проката путем повышения точности регулирования температуры смотки, условно разбивают полосы на отрезки определенной длины, определяют текущее значение интенсивности ускоренного охлаждения Для каждого отрезка полосы и среднее значение интенсивности последующего воздушного охлаждения, для каждого отрезка полосвг определяют разность значений интенсивности ускоренного охлаждения и последующего воздушного охлаяедения, а корректировку расхода хладагента для текущего отрезка полосы Производят в функции указанной разности интенсивностей для предыдущего отрезка полосы путем асимметричного изменения длины зоны ускоренного охлаждения при разных знаках отклонения температуры смотки, причем при отрицательном отклонении температуры смотки Длину зоны ускоренного охлажденит уменьшают на величину . I-.D - BJN-i гдейТ -Т,, -Т(,2-абсолютное... зн&- чение отклонения температуры смотки; ttA. - температура смотки; i заданная температура смотки; смз .- сл расчетная длина зоны ускоренного охлаждения для текущего с отрезка полосы; ) текущая интенсивность ускорен-la § ного охлаждения при отрицательном отклонении температу tESA ры смотки; -1штенсивность воздушного :& охлаждения перед смоткой; 1: -длина зоны ускоренного ох00 1-1 лажйения для предыдущего | отрезка полосы, ю а при положительном отклонении увеличивают на величину: . 11 7т - 1 D )ч-..1 :)п ,где текущая интенсивность ускоренного охлаждения при положительног-я отклонении температуры смотки. 2. Устройство для управления ycKOpemaiM охлаждением полосы, содержащее душиру

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО@4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

{511 4 В 21 В 37/10 лтс сч (Э„-3,) .„

ЯР

МЯ . Об

Ю

ДТ г.

См

Уа в) .ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЧИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3718976/22-02 (22) 02.04.84 (46) 23.11.85. Бюл. Р 43 (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (72) Г. 3. Зайниев и И. А, Опрышко (53) 621.771.23 — 415.016.2.002.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 770586, кл. В 21 В 37/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР Р 735352, кл. В 21 В 37/10, 1978. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСКОРЕННЫМ, .

ОХЛАЖДЕНИЕМ ПОЛОСЫ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ управления ускоренным охлаждением полосы, включающий изменение расхода хладагента, подаваемого . на полосу для получения заданной температуры смотки полосы, путем изменения длины зоны ускоренного охлаждения в зависимости от толщины полосы, скорости ее перемещения и температуры конца прокатки, последующую корректировку расхода хладагента в зависимости от отклонения температуры смотки от заданного значения и дополнительное увеличение расхода

Хладагента после начала разгона полосы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества проката путем повышения точности регулирования температуры смотки, условно разбивают полосы на отрезки определенной длины, определяют текущее значение интенсивности ускоренного охлаждения для каждого отрезка полосы и среднее значение интенсивности последующего воздушного охлаждения, для каждого отрезка полоиг определяют равность значений интенсивности ускоренного охлаждения и последую.цего воздушного охлаждения, а корректировку расхода хладагента для текущего отрезка полосы производят в функции указанной разности

„„SU„„1192872 интенсивностей для предыдущего отрезка полосы путем асимметричного изменения длины зоны ускоренного охлаждения при разных знаках отклонения температуры смотки, причем при отрицательном отклонении температуры смотки длину зоны ускоренного охлаждени".. уменьшают на величину гдей сд=Тс„, — 7«> абсолютное,. зяб чение отклонения температуры смотки;

Т „, — температура смотки;

Ф

Тс — заданная температура смотки; @ — расчетная длина зоны ускорен- фф ного охлаждения для текущего отрезка полосы; С".

3„, — текущая интенсивность ускорен-. ного охлаждения при отрицательном отклонении температуры смотки;

Эа — интенсивность воздушного охлаждения перед смоткой; — длина зоны ускоренного ох1-1 лажцения для предыдущего отрезка полосы, а при положительном отклонении увеличивают на величину: где „„— текущая интенсивность ускоренного охлаждения при положительно:а отклонении температуры смотки.

2. Устройство для управления ускоренным охлаждением полосы, содержащее душиру1192872 ющую установку с секциями, измерители скорости перемещения полосы, температуры конца прокатки, температуры смотки и толщины полосы, блок задания и вычислительный блок, входами подсоединенный к измерителям скорости перемещения полосы, температуры конца прокатки, температуры смотки и толщины полосы и блоку задания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введеч блок коррекции, первый, второй, и третий входы которого подсоединены к первому,. второму и третьему выходам вычислительного блока соответственно, третий и четвертый в>годы — к измерителю скорости перемещения полосы и блоку задания, соответственно, а выход соединен с секциями душирующей установки.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок коррекции содержит блок умножения, первый, второй, третий, четвертый и пятый блоки деления, источник опорного напряжения, первый и второй сумматоры, блок памяти и распределитель, причем первый вход блока корИзобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для регулирования температуры смотки полосы на отводящем рольганге стана горячей прокатки, оборудованном душирующей установKOH (ДУ} .

Цель изобретения — повышение качества проката путем повышения точности регулирования температуры смотки.

Согласно предлагаемому способу по вели, чине и знаку отклонения температуры смотки от заданного значения отдельно для положительного и отрицательного знаков отклонения определяют степень изменения интенсивности ускоренного охлаждения (УО), изменение длины зоны УО и, следовательно, расхода хладагента производят асимметрично. т. е. при одинаковой величине, но разных знаках отклонения температуры смотки длину зоны УО изменяют на разные величины, а именно: При положительном отклонении ,длину зоны УО изменяют в большей степени, чем при отрицательном, что позволяет более точно поддерживать заданную температуру смотки за счет учега изменения интенсивности УО. рекции соединен с первыми входами второго и пятого блоков деления, второй вход с вторыми входами первого и второго блоков деления и блока умно>кения, третий вход — с первым входом третьего блока деления, четвертый вход — с вторыми входами третьего и четвертого блоков деления, пятый вход — с первым входом четвертого блока деления, выходы второго, третьего и четвертого блоков деления соединены соогветственно с первым, вторым и третьим входами второго сумматора, выходом соединенного с вторым входом пятого блока деления, выход которого соединен с первым входом первого блока деления, первый и второй входы первого сумматора подсоединены к выходам источника опорного напряжения и первого блока деления, соответственно, а выход — к входу блока памяти, выходом соединенного с пер-. вым входом блока умножения, который выходом соединен с входом распределителя, выход которого является выходом блока коррекции, 2

Управление ускоренным охлаждением полосы по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

При появлении полосы на отводящем

5 рольганге измеряют температуру конца прокатки, толщину и скорость перемещения полосы, в зависимости от которых рассчитываюг необходимое количество хладагента для получения заданной температуры смотки. Затем по мере перемещения полосы по отводящему рольгангу на нее подают хладагент через секции ДУ. При этом длина зоны УО, т. е. длина ДУ, на которой

15 включаются секции, устанавливается в соответствии с необходимым качеством хладагента. После УО первого отрезка полосы и последующего воздушного охлаждения его в промежутке между последней включенной секцией и .моталкой измеряют температуру

20 смотки на этом отрезке полосы и определяют величину и знак отклонения температуры от заданного значения. Отклонение температуры смотки может иметь место в том случае, если например, изменились условия окружающей среды, параметры ДУ, т.е. когда появилось несоответст92872 4 блок 25 умножения, первый, второй, третий четвертый и пятый блоки 26 — 30 деления, источник 31 опорного напряжения, первый и второй сумматоры 32 и 33, блок 34 памяти и распределитель 35. Первый вход, блока 8 коррекции соединен с первыми входами второго и пятого блоков 27 и 30 деления, . второй вход —, с вторыми входами первого и второго блоков 26 и 27 деления и бггока

25 умножения, третий вход — с первым входом третьего блока .28 деления, четвертый вход — с вторыми входами третьего и четвертого блоков 28 и 29 деления, пятый, вход — с первым входом. четвертого блока

29 деления, выходы второго, третьего и четвертого блоков 27 — 29 деления соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами второго сумматора 33, выходом соединенного с вторым входом пятого блока

30 деления, выход которого соединен с первым входом первого блока 26. деления, первый и второй входы первого сумматора

32 подсоединены к выходам источника 31 опорного напряжения и первого блока 26 деления, а выход — к входу блока 34 памяти, выходом соединенного с первым входом блока 25 умножения, который выходом соединен с входом распределителя 35, выход которого является выходом блока 8 коррекции.

Иа чертеже показана также моталка 36. для сматывания полосы 37.

Устройство работает следующим образом, При выходе передней части полосы 37 из последней чистовой клети 2 измерителями

1, 3 и 5 измеряют скорость Ч перемещения полосы, температуру Т„„конца прокатки, толщину h полосы. В зависимости от этих параметров вычислительный блок 7 рассчитывает расход хладагента, необходимый для охлаждения полосы до заданной температуры смотки Тс„, s. Длина г, зоны УО, соответствующая необходимому расходу хладагента, может быть определена по выражению вие между изменившимися параметрами объекта управления и принятой модели управления.

Положительное отклонение температуры свидетельствует о том, что уменьшилась, по сравнению с расчетной, интенсивность охлаждения в зоне УО, например, из-за уменьшения сечения трубопроводов в системе подвода хладагента в результате засорения или из-за уменьшения давления в системе. 10

Отрицательное отклонение свидетельствует об увеличении интенсивности охлаждения в зоне УО, например, вследствие увеличения давления в системе подвода хладагента. Сле1 довательно, единица длины зоны УО в первом случае охлаждает полосу на меньшую величину, чем во втором случае. Поэтому при появлении некоторой величины положительного отклонения температуры смотки длины зоны УО увеличивают на большую, 20 величину по сравнению с величиной, на которую уменьшают длину зоны УО при той же величине отрицательного отклонения.

На чертеже. представлена блок-схема устройства для реализации способа. 25

Устройство содержит измеритель 1 скорости перемещения полосы, соединенный с рабочими валками последней чистовой клети 2, измерители 3 и 4 температуры конца прокатки и температуры смотки, измеритель 5

ЗО толщины полосы, блок б задания, вычислительный блок 7 и блок 8 коррекции, выходом соединенный с секциями душирующей установки 8, Вычислительный блок 7, предназначенный 35 для расчета расхода хладагента, необходимо.

ro для обеспечения заданной температуры смотки IIQJIocII, содержит первый, второй, третий, четвертый и пятый сумматоры 10—

14, первый и второй блоки 15 и 16 возве- 40 дення в степень, первый, второй, третий и четвертый блоки 17 — 20 умножения, первый, второй и третий блоки 21 — 23 деления и блок 24 памяти. Первый, второй, третий, четвертый и пятый входы блока 7 подсое- 45 динены к соответствующим выходам блока б задания, шестой, седьмой, восьмой, и девятый входы — к измерителям 5, 4, 3 и 1 толщины, температуры смотки, температуры конца прокатки и скорости соответственно. 50

Выходы сумматора 12, блока 24 памяти и блока 22 деления являются одновременно первым, вторым и третьим выходами вычислительного блока 7, соединенными с первым, вторым и третьим входами блока 8 коррек- 55 ции

Блок 8 коррекции, предназначенный для корректировки расхода хладагента, содержит где К вЂ” коэффициент марки стали; — длины участков воздушного 0хлаждения до и после УО; м, — заданная скорость ускоренного охлаждения полосы.

В правой части выражения(1):первое и третье слагаемые определяю г падение температуры полосы на участках воздушного охлаждения до и после УО, а второе слагаемое — падение температуры полосы в зо1192872 ° б ка 8 коррекции. Из сопоставления этого

10 сигнала с третьим слагаемым в выражении (2) 15

В соответствии с (2) в вычислительном блоке 7 производится. расчет длины зоны УО. 20

Значения Гс„ь, К, „, I„„K+ предварительно задаются в блоке 6 задания. В сум. маторе 10 определяется разность Т л- «g которая поступает на вход блока 17 умножения,.где перемножается с сигналом V, 25

С выхода блока 17 произведение (Т„д,—

-T ) Ч поступает на первый вход сумма- смЗ тора 13.

В блоке 15 возведения в степень определя- . ется величина T, которая в блоке пеРемножается с сигналами, („и К и посту пает на вход блока 21. деления, в котором формируется сигнал. 1<т,",, „

КТсм.з

Сформированный сигнал в блоке h

20 умножения умножается на сигнал - формируемый в сумматоре 11, и поступает на третий, вычитающий вход сумматора 13.

Выходной сигнал сумматора 13, соответствующий числителю в выражении (2), делится

KTcN в блоке 23 на разность 4 поступающую из сумматора 14. Выходной сигнал блока 23 деления, соответствующий расчетной длине зоны УО, через блок

24 памяти, выход которого является вторым выходом вычислительного блока 7, выдается на второй вход блока 8 коррекции.

5 не УО. Коэффициент К характеризует, мар ку стали. Например, для углеродистой стали мойет быть принято значение К=

19,5 -10 . Учитывая, что В= - - 1 где 1, — расстояние от последней чистовой клети до моталки, из выражения (1) для .длины зоны УО, соответствующей;необходимому расходу хладагента, можно получить выражение

kT КТ,, 1 и подается на второй, вычитающий, вход сумматора 13.

В блоке 16 возведения в степень определяется величина Т „,, умножается на

K в блоке 19 умноженйя и делится íà h в блоке 22 деления.

В сумматоре 12 по заданной температуре смотки Т и температуре смотки, измеренной измерителем 4, формируется сигнал отклонения температуры смотки Тс„и выдается через первый выход блока 7 на, первый вход блока 8 коррекции. Выходной сигнал блока 22 деления через третий выход блока 7 выдается на третий вход бло(1) следует, что он соответствует скорости воздушного охлаждения полосы после

УО, т. е. можно записать ф

Ic.TccM MЬ в=

В том случае, когда условия охлаждения соответствуют расчетным, отклонение температу ры смотки должно быть равным нулю (дТ = О), поэтому равны нулю и выходные сигналы блоков 30 и 26 деления блока 8 коррекции, и выходной сигнал сумматора 32 определяется только единичным сигналом, поступающим иэ блока 31 опорного напряжения. Этот единичный сигнал через блок 34 памяти поступает на первый

I вход блока 25 умножения. А сигнал длины зоны УО, поступивший,на второй вход блока 25 умножения с второго входа блока

8 коррекции, не меняя своей величины, проходит в распределитель 35, Распределитель .

35 по величине сигнала 1 выдает команды на включение соответствующих секпнй ДУ, через которые хладагент поступает на полосу и охлаждает ее, обеспечивая заданную температуру смотки. Если параметры полосы по ее длине не изменятся, то. сигнал соответствующий длине зоны УО для текущего отрезка полосы, будет равен сигналу, соответствующему длине зоны УО для предыдущего отрезка, т. е. расход хладагента будет постоянным, и сбудет поддерживаться заданная температура смотки.

В случае изменения входных параметров полосы на,-ом отрезке ее, например, при повышении температуры конца прокатки, сигнал 1,, выдаваемый блоком 7, соответственно увеличится, т. е. для обеспечения заданной температуры смотки увеличится расход хладагента и, следовательно, число включенных секций.

В том случае, если, например, увеличилось давление в системе подвода хладагента, температура смотки, например, (; — 1)-ro отрезка полосы, будет отличаться от заданной, причем отклонение аТ будет иметь отрицательное значение. Этот сигнал, поступающий из сумматора 12, в блоке 27 делится

192872

hTs %â Ys

ФВ

18 18

9J) Я Ч

Зуп 38 = 3ó- 53у -38

7 1 на сигнал 1;„, запомненный в бло е 24 памяти для охлажд:нного (р — ()-го отрезка полосы, и поступает на первый, вычитающий, вход сумматора 33. Сформированный в блоке 27 деления сигнал соответствует изменению д „интенсивности

УО полосы.

На второй, вычитающий, вход сумматора

3,3 с выхода блока 28 деления поступает сигнал; равный частному от деления сигнала ц„, поступающему с выхода блока 22 деления, на сигнал скорости v перемещения полосы, поступающий от измерителя 1. Из следующего преобразования видно, что сигнал на втором входе сумматора 33 соответствует интенсивности 3 воздушного охлаждения после УО

4 гда 7 — время воздушного охлаждения элемента полосы после УО.

На третий вход сумматора 33 с выхода блока 29 деления поступает сигнал, сформированный путем деления сигнала w заданной скорости УО, поступающего из блока 6 задания, на сигнал V скорости перемещения полосы. Этот сигнал на третьем входе сумматора 33 соответствует расчетной интенсивности 3 ускоренного охлаждения:

Таким образом, выходной сигнал сумматора 33 будет соответствовать разности текущей интенсивности УО и интенсивности последующего воздушного охлаждения

3 0-38=31+62-ЗВ.

В результате деления. аТ на эту разность в блоке 30 деления формируется величина, на которую необходимо уменьшить длину зоны УО для устранения отрицательного отклонения дТ„„. Путем деления этой величины на длину 0; зоны УО в блоке 26 деления формируется относительная, величина необходимого изменения длины зоны УО, которая в сумматоре 32;вычитается из единично-. го сигнала и через блок 34 памяти поступает на первый вход блока 25 умножения, 1р т. е. на первом входе блока 25 присутствует сигнал, который соответствует относительной величине необходимого изменения длины зоны УО для компенсации отклонения температуры смотки. Путем умножения его на сигнал 1;; соответствующий расчетной длине зоны УО для текущего отрезка полосы и поступающий на второй вход блока 25 умножения, формируется результирующий сигнал необходимой длины зоны УО, выдаваемый

2ц на вход распределителя 35, который уменьшает-число включаемых, секций. Блок 34 памяти служит для запоминания сигнала необходимой длины зоны УО в относительных.единицах до введения коррекции длины зоны УО

25 для текущего отрезка полосы, так как формирование этого сигнала производится на предыдущем отрезке полосы.

В случае появления положительного отклонения температуры смотки устройство работает аналогично, но при той же. величине отклонения разность текущей интенсивности.УО и последующего охлаждения на выходе сумматора

5 будет иметь меньшее значение, чем при отри, цательном ЬТс,„, так как составляющая дну поступает на вычитающий, первый, вход сумматора 33. И длина зоны УО при этом из{ менится (увеличится) в большей степени, чем при отр щательном отклонении.

Устройство работает аналогично на каждом. последующем отрезке полосы.

1192872

Составитель Ю.Рыбьев

Техред Ж. Кастелевич

Редактор Н. Тупица

Корректор И. Зрдейи

Заказ 7204/12

Тираж 548

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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