Устройство стабилизации ширины полосы на станах горячей прокатки

Устройство стабилизации ширины полосы на станах горячей прокатки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12,74 (21) 2084089 02 (51) М. Кл.

В 21 В 37/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гасударственный комитет

Савета Миниатрав СССР па делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 05.11.76.Бюллетень № 41 (5Ç) УДК 621.771,242-503.51 (088.8), (- Й) Дата опубликования описання28.02.77 (72) Авторы изобретения Н. Г, Ковалев, E. В, Леонидов-Каневский, Н. Г, Лысенков и Н, Н. Перепадя (71) Заявитель

Институт автоматики (54) УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ НА СТАНАХ

ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к области управления прокатного производства и предназначено для использования в чистовых группах клетей непрерывных широкополосных станов горячей прокатки. 5

Известно устройство, используемое в чистовых группах клетей широкополосных станов горячей прокатки для стабилизации ширины проката, в котором воздействуют на натяжение полосы в межклетевых промежут- О ках. Стабилизация ширины происходит уже при простой стабилизации натяжения 1 11.

Устройство авторегулирования натяжения состоит из чувствительного элемента, задатчика и собственно регулятора натяжения, 5

Чувствительный элемент и задатчик натяжения включены на вход регулятора натяжения, а выход регулятора натяжения включается на вход суммируемого элемента на входе регулятора скорости главного привода пре- 2о дыдущей или последующей клети, Регуляторы натяжения отдельных межклетевых промежутков связаны между собой, Наиболее известно устройство стабилизации ширины проката, имеющее контактные 25 шириномеры в межклетевых промежутках, включенные на вход сумматоров, на второй вход которых включены задатчики ширины в межклетевых промежутках (21. Сумматоры представляют собой устройства регулирования натяжения, Выходы этих сумматоров включены на входы сумматоров, связанных с главными приводами чистовой группы.два других входа этих сумматоров связаны с тахогенераторами и задатчиками скоростм: главных приводов, Недостатком такого устройства является необходимость установки контактных шириномеров в межклетевых промежутках чистовой группы. Контактные шириномеры имеют низкую эксплуатационную надежность, кроме того, специфика прокатки в чистовой группе такова, что установка шириномера в межклетевом промежутке представляет сложную техническую задачу.

11елыо изобретения является повышение надежности работы устройства и повышение точности стабилизации ширины проката, Указанная цель достигается применени<.м в предлагаемом устройстве узлов стабг:::.:;a534265 ции ширины проката по возмущению (отклонению температуры полосы зт запомненной) и регулирования по отклонению ширины гроката от заданной на выходе чистовой группы, узлов настройки коэффициентов усиления.

При этом отпадает необходимость в шириномерах в межклетевых промежутках.

Очевидно, что для регулирования ширины целесообразно воздействовать не непосредственно на уставки скоростей главных приводов, как в известных устройствах, а на уставки натяжения.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства стабилизации ширины в чистовой группе клетей широкополосного стана горячей прокатки.

Главные приводы 1-7 клетей 8-14 оснащены устройствами аттоматического регулирования скоростей 15-21, На валах главных приводов 1-7 установлены тахогенераторы 22-28. Выходы тахонераторов соединены с сумматорами 29-35, подключенными к входам регуляторов скоростей

15-21, Qaa других входа сумматоров 2935 связаны с блоками 36-42 заданич скоростей и с регуляторами 43-48 натяжения.

Входы сумматора 29 связаны с выходами регуляторов 43, 44, 45 натяжения первого, второго и третьего межклетевых промежутков, Входы сумматора 30 связаны с выходами регуляторов 44,45 натяжения второго и третьего межклетевых промежутков, Вход сумматора 31 связан с выходом регулятора 45 натяжения третьего межклетевого промежутка. Вход сумматора 33 связан с выходом регулятора 46 натяжения четвертого межклетевого промежутка. Входы сумматора 34 связаны с выходами регуляторов 46, 47 натяжения четвертого и пятого межклетевых промежутков, Входы сумматора 35 связаны с выходами регуляторов 46,47,48 натяжения четвертого, пятого и шестого межклетевых промежутков, Чувствительные элементы 49-54 натяжения каждого межклетевого промежутка связаны с соответствующими регуляторами 43-48 натяжения. На входы регуляторов 43-48 натяжения включены также выход задатчика 55 натяжения, узел 56 стабилизации ширины проката по возмущению в виде отклонения температуры полосы от запомнен ной и узел 57 регулирования ширины по отклонению ширины проката от заданной на выходе чистовой группы, В состав узла 56 стабилизации ширины проката по возмущению входят измеритель

58 температуры полосы в первом межклетевом промежутке с фильтром 59 на выходе, усилитель 60, запоминающий блок 61

Ь

25 с коммутируемым входом Р, элемент 62 сравнения, множительные блоки 63,64, блок 65 задания коэффициента усиления, суммирующий элемент 66 и блок 67 формирования коррекции натяжения по отклоне» нию температуры от запомненной. Выход фильтра 59 включен на вход усилителя60, выход которого включен на вход элемента

62 сравнения и через контакт реле P на вход запоминающего блока 61, На второй вход элемента 62 сравнения включается выход запоминающего блока 61. Выход элемента 62 сравнения включен на входы множительных блоков 63 и 64. На второй вход множительного блока 63 включен выход блока 65 задания коэффициента усиления. Выходы множительных блоков 63 и

64 включены на входы суммирующего элемента 66, на выход которого включен блок

67 формирования коррекции натяжения по отклонению температуры от запомченной.

Выходы блока 67 связаны с входами регу» ляторов 43 и 44 натяжения полосы в первом и втором межклетевых промежутках.

45 г@

В состав узла 57 регулирования по отклонению ширины проката от заданной на выходе чистовой группы входят шириномер

68 за чистовой группой клетей с фильтром

69 на выходе,,таймер 70, три множительчых блока 71, 72, и 73, интегратор 74, запоминающий блок 75, задающий блох 76, суммирующий элемент 77 и блок 78 формирования крррекции натяжения по отклонению ширины проката от заданной на выходе чистовой группы, Выход фильтра 69 на вы ходе шириномера 68 связан с входами таймера 70 и множительного блока 71 ° Вторые входы таймера 70 и множительного блока 71 связаны с выходом тахогенерато ра 28. На выход множительного блока 71 включен интегратор 74, на выходе которого размещен запоминающий блок 75. Выход таймера 70 связан с управляющими входами интегратора 74 и запоминающего блока

75. Выход запоминающего блока 75 включен на входы множительных блоков 72 и

73, выходы которых включены на входы суммирующего элемента 77, На второй вход множительного блока 73 включен задающий блок 76 коэффициента усиления узла. Выход суммирующего элемента 77 включен на вход блока 78 формирования коррекции натяжения по отклонению ширины проката от заданной на выходе чистовой группы.

Выход блока 78 связан со входами регуля торов 43-48 натяжения полосы всех межклетевых промежутков, за исключением последнего, 534265

В состав узла 79 настройки коэффициецта усиления узла 56 стабилизации ширины проката по возмущению входят соединенные последовательно блок 80 вычисления разности и делительный блок 81. Блок 80 вклю-. чен на выход запоминающего блока 75, Выход блока 81 включен на второй вход множительного блуа 64, Второй вход блока

81 включен на выход суммирующего элемента 62 сравнения, 10

Узел 82 настройки коэффициента усиления узла 57 регулирования по отклонению ширины проката от заданной на выходе чистовой группы представляет собой делительный блок, включенный на выход запоминыощего блока 75 ° Выход узла 82 включен на второй вход множительного блока 72, Устройство работает следующим образом, Через блоки 65 и 76 задаются коэффициенты усиления узла 56 стабилизации ширины проката по возмущению и узла 57 регулирования ширины по отклонению. Блок

55 задает удельное натяжение в чистовой группе клетей.

И

При входе первой полосы партии в первый межклетевой промежуток замыкается контакт реле Р в цепи между усилителем

60 и запоминающим блоком 61. Такое состояние схемы сохраняется в течение 2-3 сек.

При этом сигнал с измерителя 58 температуры, проходя через фильтр 59 и усилитель 60, запоминается в блоке 61, По окончании времени запоминания разрывается цепь между усилителем 60 и запоминающим блоком 61. С этого момента выходной сигнал блока 61 служит эталоном при регулировании. При наличии разности температур между запомненной и из40 мереннои в процессе прокатки выходной сигнал элемента 62 сравнения, пропорциональный этой разности, через множительные блоки 63, 64 и суммирующий элемент 66 поступает на вход блока 67 формирования коррекции натяжения по отклонению темпера45 туры от запомненной. Блок 67 выдает сигнал на изменение натяжения через сумматоры 43,44 в соответствии с отклонением температуры полосы от запомненной, Выдачу сигнала на изменение натяжения во

30 втором межклетевом промежутке, т.е, между клетями 9 и 10, блок 67 производит с задержкой, учитывающей время транспортировки полосы из первого промежутка во второй.

Как только полоса попадает под ширинамер 68 за чистовой группой клетей, сигнал отклонения ширины полосы от заданной с датчика 68 через фильтр 69 поступает ® на вход множительного блока 71 и запускает таймер 70, В блоке 71 сигнал о клонения ширины полосы умножается на сигнал, пропорциональный скорости выхода полосы из чистовой группы клетей стана.

Выходной сигнал множительного блока 71 интегрируется, На выходе интегратора 74 получается сигнал, пропорциональный сред нему отклонению ширины проката от заданной на участке определенной длины в соот ветствии с формулой

hB = j 62vdt где ЬВ,„-среднее отклонение ширины проката на выходе из чистовой группы, 1 -длина участка интегрирования, Т„- время интегрирования, pQ- отклонение ширины проката от заданной, V -скорость прокатки. длина участка интегрирования выбирается из условия приблизительного равенства нулю среднего значения высокочастотных составляющих, которые не могут быть скорректированы устройствами, Время интегрирования формируется с помощью таймера 70, который запускает ся сигналом с выхода фильтра 69, Поскольку таймер 70 запитывается от тахогенератора 28 последней клети, длина участков интегрирования постоянна и не зависит oã скорости прокатки, По окончании времени

L таймер 70 выдает команду на запоминание выходного сигнала интегратора 74 блоком 75 и на сброс интегратора 74, Выходной сигнал запоминающего блока

75 поступает на вход множительных блоков

72 и 73, Сигналы с выходов блоков 72, 73 через суммирующий элемент 77 поступают на вход блока 78 формирования коррекции натяжения по отклонению ширины проката от заданной на выходе из чистовой группы.

Блок 78 вырабатывает и выдает сигнал на изменение натяжения между клетями 11 и 12, 12 и 13 через сумматоры 46,47.

Если сигнал на входе блока 78 превышает определенное заданное значение, блок 78 вырабатывает сигнал на изменение натяжения также между клетями 8 и 9, 9 и 10, 10 и 11, Натяжение изменяется таким образом, чтобы выходная ширина проката соответствовала заданной.

Во время паузы, в течение которой под шириномер за чистовой группой подходит скорректированный по ширине участок полосы, среднее отклонение ширины полосы не определяется. По окончании паузы таймер

534265

1, Устройство стабилизации ширины полосы на станах горячей прокатки, содержа- ф9 щее узлы регулирования скорости главных приводов с сумматорами на входе, связанными с тахогенераторами главных приводов, задатчиками скорости, узлы регулирования натяжения и шириномер, о т л и- 56 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и повышения точности стабилизации ширины про70 запускает интегратор 74. Процесс определения среднего отклонения ширины проката от заданноГ. повторяется на новом участке. По окончании времени интегрирования таймер 70 включает в работу запоминающий блок 75 и с выдержкой времени сбрасывает интегратор 74, В блоке 75 запоминаются сигналы, пропорциональные среднему отклонению ширины на текущем и предыдущем участках полосы с учетом ранее сделанных замеров, Выходной сигнал запоминающего блока 75 изменяет натяжение олосы в чистовой группе клетей таким .-=.разом, чтобь1 отклонение ширины полосы заданной уменьшилось.

Одновременно с регулированием по откч :.:".- ению ширины от заданной за чистовой гр„; апой производится настройка коэффициента усиления узла 57, Величина коррекции коэффи..кента усиления вычисляется блоком

82 путем деле: HH среднего отклонения ширины полось." на последнем измеряемом участке на среднее отклоенние на предыдущем участке. Выходной сигнал блока 82 поступает на один из входов множительного блока 72, На второй вход блока 72 с выхода запоминающего блока 75 поступает сигнал, пропорциональный сумме средних отклонений ширины на предыдущих участках полосы. для настройки коэффициента усиления узла 56 в процессе работы устройства в блоке 80 определяется градиент изменения ширины пэ длине полосы на основании информации, имеющейся в запоминающем блоке 75. В блоке 81 выходная величина блока 80 делится на выходной сигнал блока

62.

Выходная величина блока 81 передается на один из входов множительного блока 64, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 62, пропорциональный отклонению температуры от запомненной, Формула изобретения

Ь

l0

l5

ЗО

Зб

45 ката, в него дополнительно введены узел стабилизации ширины проката по возмущению и узел регулирования по отклонению,соединенные со входами узлов регулирования натяжения, а также узлы настройки коэффициентов усиления, 2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что узел стабилизации ши рины проката II0 возмущению выполнен в виде измерителя температуры с фильтром на выходе и усил,.;eлем, выход которого свя» зан с элементом сравнения как непосредственно,так и через запоминающий блок с коммутируемым BbIx0p,Îì.. а выход элемента сравне» ния через соответствующие блоки связан со входом блока формирования коррекции натяжения по отклонению температуры„

3, Устройство по и. 1, о т л и ч а к» щ е е с я тем, что узел регулирования по Отклонению ширины проката от заданной на выходе чистовой группы содержит ширкномер, таймер, тахогенератор, интегратор, множительные блоки и блок формирования коррекции натяжения по отклонению ширины, 4, Устройство по и, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик узла стабилизации ширины проката по возмущению, узел настройки коэффициента усиления выполнен в виде делительного блока, один из входов которого связан с выходом элемента сравнения узла стабилизации, а второй - с вы« ходом блока вычисления разности, связанного с выходом запоминающего блока узла регулирования ширины по отклонению ширины на выходе чистовой группы клетей.

5, Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что узлы регулирования натяжения выполнены в виде чувствительных элементов натяжения, связанных с соответствующими регуляторами натяжения, которые связаны между собой и с задатчиком натяжения полосы в чистовой группе клетей.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1, R.B. 5irns, R,W. Qr onbec.h, The

Theory and ProIciic,е о1 Auiornahic.

Tension Con%rot in Hot — Strip ж Иь. Sheet йе1а.В Jnd, 3905, Ща.р h yof, 42,№ 455, р. 167-189.

2. Авторское свидетельство СССР № 219524, кл, В21В 37/02