Устройство для автоматического регулирования температуры полосы

Устройство для автоматического регулирования температуры полосы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»> 753510 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1 9.07,78 (21) 2646230/22-02

5 (51) M. Кл.

В 21 В 37/00 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Гасударственный комнтет по делам нэобретеннй к открытнй

Опубликовано 07,08.80. бюллетень № 29 (53) УДК621.771. .016:66.046 (088.8) Дата опубликования описания 07.08.80 (72) Авторы изобретения

А. С. Филатов, С. М, 1(ареев, А. Г1. Зайцев и С. С. Шарапа (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС!(ОГО РЕГУЛИРОВАПИЛ

ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЛОСЫ

Изобретение относится к прокатно1иу производству, в частности к устройствам для регулирования температуры полосы при прокатке.

Известно устройство для актомати5 ческого регулирования темп= ратуры прокатки полосы, содержащее подогревательные печи с рольгангами, пирометры, датчики положения прокатываомой полосы, блок усреднения, входы которого соеди10 нены с выходами пирометров, расположенных на входе и выходе реверсивной группы клетей, блок сравнения, на один

ВКоп кОторого подан постОянный пифро» вой код, соответствующий =-аданной температуре прокатки, а два других входа связаны с выходом блока усреднения и с выходом пирометра на входе в первую печь, первый блок деления, один вход которого подключен к выхбду блока сравнения, 1 а другой - к выходу сумматора, блок задания выдержки, вход которого подключен к выходу первого блока деления, а выход связан со входом системы управления приводом рольгангов первой и второй печи, второй блок деления, первый вход которо-о подключен к вы ходу блока сравнения, сумматор, подключенный к выходу второго блока деления, блок памяти, связанный со входом записи сумматора, блок управления, входы которо-о подключены к выходам дат чиков положенич прокатываемой полосы, а выходы связаны с управляющими входами блоков сравнения, усреднения, деления и памяти (1).

Областью применения указанного уст-ройства является горячая прокатка прецизионных сплавов На реверсивных станах горячей прокатки с промежуточным подогревом полос в проходных печах, где предъявляются высокие требования к точности поддержания заданного температурного режима прокатки, который оказывает существенное влияние на физические свойства -препизионных сплавов (магнитные, электрические, тепловые, упругие) после горячей прокатки..

753510

Недостатком известного устройства является снижение точности определения истинных скоростей нагрева полосы по проходам вследствие наличия существенной случайной составляюшей в величине ошибки скорости нагрева, поступающей из второго блока деления в сумматор. Эта случайная составляющая обусловлена значительной дисперсией измерений температуры попосы пирометром, связанной 1О с попаданием в поле визирования пирометра пятен окалины на полосе, водяных паров, брызг воды, возникающих при работе систем гидросбива и охлаждения валков, а также паров масла и дьпйа. 15

Указанный недостаток приводит к наличию случайной ошибки при определении истинных скоростей нагрева и, вследсч» вие этого, к снижению точности поддержания заданной температуры прокатки.

Белью изобретения является повышение качества полос иэ прецизионных сплавов и обеспечение заданных физических свойств

25 сплавов при горячей прокатке путем повышения точности стабилизации заданного температурного режима прокатки.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство дополнительно вводится счетчик с регулируемым ограничением счета, ахоп которого подключен к датчику положения. прокатываемой полосы на входе в первую печь и блок умножения, первый вход

35 которого связан с выходом счетчика полос, второй подключен к выходу блока задания выдержки, а выход связан со вторым входом блока деления.

Таким образом, после очередного подогрева полосы в печи и измерения ошибки температуры полосы на выходе .в сумматор поступает не полное значение ошибки Скорости нагрева, содержащее случайную 45 составляюшу ю, а лишь его часть, величина которой определяется коэффициентом

) где vl — содержимое счетчика полос.

При нась )пении счетчика, когда не изменяется, можно записать следую)цее реккурентное соотношение для ошибки скоростй нагрева в данном прохопе: ьс (и)= ас (и-Ц- (ьс (n-1) а(п)), ! I

55 где дС (л) - ошибка определения скорости

l нагрева И вЂ” ой полосы в 1 - ом ироходеу

ЬС (-1)- ошибка определения скорости нагрева (h — 1) — ой полосы в i — ом проходе; (ЬС < (и- )+A(n)) — величина, поступающая в сумматор из второго блока деления при п)оокатке n - ой полосы в — ом проходе;

Ь(п) - случайная величина с нулевым математическим ожиданием и дисперсией (» 2

Разрешая это разностное уравнение относительно при начальных условиях: -(()= р- р- ист где С о — исходное значение скорости нагрева, введенное в блок памяти до прокатки; ь С вЂ” ошибка исходного значения

4О скорости нагрева;

С

< ист

- истинное значение скорости нагрева, получим

C„(n)(1yjЬС1р+(1y)Ь(4)

Теперь дисперсию значений скорости нагрева полос для а -го прохода можНо выразить как:

D(c;(n)»= и((ьс; ()) »=(-)) ьс; i — (-(g-р) ))

Таким образом, для уменьшения составляющей дисперсии, связанной с ошибкой измерительных приборов, необходимо выбирать близким к нулю, для быстрой компенсации исходной ошибки ЬС;с необходимо выбирать близким к единице. Поэтому оказывается целесообразным изменять, от единицы в сторону уменыиения в функции числа прокатанных полос с тем, чтобы обеспечить быструю настройку на прокатываемый сортамент на первых полосах и .сглаживание случайной ошибки измерений на последующих полосах. Однако слишком малые значения недопустимы вследствие необходимости отслеживания дрейфа скоростей .нагрева в процессе прокатки. В связи с этим используется счетчик полос с регулируемым ограничением счета, и оптимальное значение минимального коэффициента передачи подбирается по резуль« татам прокатки данного сортамента.

На чертеже изображена схема предла»» гаемого устройства.

Устройство содержит проходные подогревательные печи 1 и 2 с печными рольгангами 3 и 4, реверсивную чистовую группу 5, датчики 6 - 10 положения

7ИЗИ10 прокатываемой полосы,пирометры 1 113, блок 14 усреднения, блок 15 сравнения, первый блок 16 деления, второй блок 17 деления, сумматор 18, блок

19 памяти, блок 20 задания выдержки, 5 блок 21 управления приводом печных рольгангов, блок 22 управления, счетчик

23 полос и блок 24 умножения. цикл работы устройства по управлению процессом очередного промежуточ- О ного подогрева полосы в проходной печи содержит два этапа. Первый этап включает измерение температуры полосы на входе в печь и задание необходимого времени выдержки в печи. Второй этап включает измерение температуры полосы на выходе из печи и коррекцию в блоке памяти значения скорости нагрева для данного прохода. Например, при поступлении полосы на вход печи 2 после очередного прохода в чистовой группе последовательно срабатывают датчики 9 и

10, фиксируя прохождение переднего конца полосы. В момент срабатывания датчика 10 при наличии на входе блока управления сигнала уже сработавшего дат. чика 9, блок управления формирует сигнал, по которому в блоке усреднения происходит запоминание значения температуры переднего конца полосы, измеряемой пирометром 13. При прохождении заднего конца полосы в момент обратного срабатывания датчика 9 при наличии на входе блока управления сигнала от датчика

10, блок управления формирует команду, 35 по которой в блок усреднения поступает сигнал, соответствующий температуре заднего конца полосы, измеряемой пирометром 13 и на выходе блока усреднения появляется сигнал, соответствующий сред- » нему двух измеренных значений температуры. Одновременно. из блока памяти в сумматор вводится значение скорости наг рева полосы, соответствующее данному проходу. В момент обратного срабатывания датчика 10 при отсутствии на входе блока управления сигнала от датчика 9 блок управления формирует сигналы, по которым в блоке сравнения осуществляется сравнение средней температуры полосы с заданной температурой прокатки, затем в первом блоке деления происходит деление величины отклонения средней температуры от заданной на скорость нагрева полосы, записанную в сумматоре, величина расчетного времени подогрева в цифровом коде запоминается в блоке задания выдержки, где осуществл ется преобразование указанной величины во временной интервал. После окончания заданной паузы, в течение которой полоса подогревается в печи 2, блок задания выдержки формирует команду в систему управления приводом печного рольганга 4, по которой полоса выдается в чистовую группу. При поступлении полосы на вход чистовой группы снова происходит срабатывание датчиков 9 и 10, и описанным выше порядком происходит определение средней температуры полосы на выходе из печи 2

При прохождении заднего конца полосы в момент обратного срабатывания датчика 9 при отсутствии на входе блока управления сигнала датчика 10, блок управления выдает сигналы, по которым осуществляется сравнение средней температуры полосы на выходе печи с заданной температурой прокатки. Затем срабатывает второй блок деления, на один вход которого поступает величина ошибки вн ходной температуры полосы, а на другой вход с выхода блока 24 умножения поступает значение времени произведенной выдержки в печи, умноженное на содержимое счетчика 23, непрерывно поступающее на второй вход блока умножения. Перед началом прокатки данного сортамента счетчик обнуляется и задается цифра ограничения счета, а в момент поступления на вход печи 1 первой полосы импульс с выхода датчика 6 переводит счетчик в единичное состояние.

Также каждая последующая полоса увеличивает содержимое счетчика на единицу до тех пор, пока счетчик не дойдет до ограничения. Последующие импульсы датчика 6 не могут изменить содержимого счетчика и с выхода его на блок умножения будет поступать постоянный, цифровой код, соответствующий заданному минимальному коэффициенту передачи. Полученная величина суммируется в сумматоре с исходным значением скорос,ти нагрева с учетом знака ошибки. После этого осуществляется запись скорректированного значения скорости нагрева в соответствующую ячейку блока памяти.

Аналогичным образом происходит управление промежуточным подогревом полосы . после каждого прохода. Для каждого промежуточного подогрева полосы осуществляется ввод соответствующего значения скорости нагрева из определенного регистра блока памяти, коррекция исходного значения скорости нагрева по результа753510 8

Формула изобретения там измерения температуры полосы на выходе из печи и запись скорректированного значения в свой регистр блока памяти.

При первом подогреве полосы после прокатки в черновой группе определение температуры полбсы осуществляется по сигналу датчика 6 пирометром ll только по переднему концу, и значение указанной температуры поступает непосредственно в блок сравнения.

Таким образом, устройство обеспечивает более точную стабилизацию темпе- ts ратурного режима прокатки в сочетании с быстрой настройкой на данный сортамент при. наличии ошибки априорных данных, а также слежение за изменением скоростей нагрева по проходам, связан- 20 ным с изменением условий прокатки, со своевременной компенсацией отклонений температуры от заданного значения. Применение данного изобретения позволит вести прокатку прецизионных сплавов в узком 2s интервале температур, обеспечивая высокое качество и заданные физические свойства прецизионного сплава, а также облегчит работу систем автоматического регулирования толщины полосы. 30

Устройство для автоматического регулирования температуры полосы, содержащее подогревательные печи с рольгап.ами, пирометры, датчики положения прокатываемой полосы, блок усреднения, блок сравнения, два блока деления, блок задания выдержки, блок управления приводом рольгангов, сумматор, блок памяти, блок управления, о т л ич ающееся тем, что, с целью повышения качества полос и обеспечения заданных физических свойств прецизионных сплавов при горячей прокатке, оно дополнительно содержит блок умножения и второй счетчик с регулируемым ограничением счета, вход которого соединен с датчиком положения прокатываемой полосы на входе в первую печь, а выход соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен со вторым выходом блока задания выдержки, а выход соединен со вторым выходом блока задания выдержки, а выход соединен с третьим входом второго блока деления, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ¹2513602/02, кл. В21В

37/ОО, 1976 (прототип). щцц ПИ Заказ 4804/6

Тираж 986 Подписное

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