Устройство для определения этапов прокатки

Устройство для определения этапов прокатки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< >778840

Союз Советских

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКЬМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61 Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 150278 (21) 2581462/22-02 (51)М. Кл.

В 21 В 37/00 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15 12.8Ц бюллетень М 42

Дата опубликования описания 201180 (53) УДК 621. 771. .065(088.8) (72) Автор.. изобретения

В. В. Яковлев ф

Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭТАПОВ

IIPOKATKH

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к автомати-. зации управления процессом прокатки на толстолистовых станах горячей прокатки и может быть использовано при автоматизации расчета режимов обжатнй и автоматизации управления приводом нажимного механизма прокатных клетей для определенйя захвата металла (этап деформации) в прокатной кле- 10 ти и выброса металла (зтап паузы) в прокатной клети.

Известно устройство для определе- ния захвата металла валками реверсивного обжимного прокатного стана, прин 15 цкп действия которого основан на анализе скорости изменения тока прокатного двигателя при захвате где в качестве датчика наличия металла использован трансформатор, подключенный на 20 зажимы дополнительных полюсов компенсационной обмотки двигателя 11 .

Данное устройство обладает существенным недостатком, так как при сры- вах давления или пробуксовках проис 2з ходит изменение тока двигателя, в результате чего происходит сбой в определении захвата металла валками или захват фиксируется несколько раэ эа пропуск. 30

2

Известно техническое решение, в котором захват металла валками и выброс металла as валков определяется путем сравнения двух последовательных показаний датчика наличия металла (датчкка усилия прокатКи) Ма 21. Если

) ст (t + h. <) ЪЕ., а p (t) << промежутке времени (t, t + Ас) произошел захват прокатываемого металла.

Если р д.(в + д t) Lf, à (t))gG то в промежутке времени (t, t + t) произошел выброс металла из валков.

Величина б — фиксированное значение усклкя прокатки (заданная погрешность}.

Данное техническое решение допускает сбои в нумерации и определении пропусков, причинами которых могут быть значительный период эаполненкя очага деформации, а также срыв трения и.пробуксовки при захвате, в результате которых захват слитка должен повторяться вновь; повторный захват может приниматься за новый пропуск.

Наиболее близким -к описываемому устройству по технической сущности и цостигаемому результату является устройство, в котором с достаточной степенью достоверности определяется момент Захвата и выброса металла в прокатной клети, при управлении приводом

778840

4 нажимного механизма по неизменным рогового элемента соединен с третьи. (неадаптивным) в процессе управления ми входами первой и второй схем совпрбграммам прокатки, записанным в . падения и четвертыми входами третьей программно-задающее устройство (3J . и четвертой схем совпадения, выход

Это устройство формирует сигнал второго датчика наличия металла соео захвате металла валками по первому динен со входом четверто сигналу датчика наличия металла (в выход которого соединен с третьим вхосовпадения, выход качестве которого использован, напри- дом четвертой схемы совпа н мер, датчик усйлия прокатки) и в слу- третьего датчика наличия металла со-i чае пробуксовки или срыва Давления единен со входом первого формироватеповторный сигнал о захвате и текущем ля ймпульса, со вторыми входами втопропуске "не формируется. рой и третьей схем совпадения и со

Устройство-однако нельзя однознач- входбм третьего инвертора, при этом но, т, е. без дополнительных усовер- выход первого формирователя соединен шенствований, использовать при авто- с первым входом первой рво схемы сбвпадематизацйи привода нажимного механиз- ния, а выход третьего инвертора соеди ма по изменяемым (адаптивным) в про- 1 5 нен со входом четвертого форми ьватецвссе управления программам прокатки, ля импульса, выход которого coeäèíåí которые вычисляются и адаптируются в с первым входом четвертой схемы совподсистеме расчета режимов обжатий,, падения, выход четвертого датчика

В момент появления информации (сигна-. наличия мвталла соединен со вторым ла) о "захвате металла валками, в под- ;щ входом первой схемы совпадения, со систему расчета режимов обжатий вво- входом второго формирователя импульго"инвертора и вто-. дятся различные эиергосиловые пара- са, со входом первого"инверто метры прокатки, в частности давление - @МАЙ входом четвертой схемы совпадения,. металла на валки (усилив прокатки), :при этом, выход второго формирователя которое анализируется и усредняется иМпульса соединей с первым входом за пропуск и используется для расчета второй схемы совпадения, а выход пери выдачи задания на раствор валков вого инвертора соединен со входом (на привод нажимного механизма) на третьего формирователя импульса, выпоследующий пропуск прокатки.;:.:. ход которого соединен с первым в од м ввозможность однозначного исполь- третьей схемы совпадения, выход пятоэования устройства объясняется тем З го датчика наличия металла соединен что.по"сигналу,о захвате металла не- со входом второго инвертбра, выход

-льзя производить анализ усилйя про- :. которого соединен с третьим входом каткй, так как B данном устройстве l третьей схемы совпацения, при"этом после формирования сигнала î захвате вы одц первой и:второй схем совпадеметалла и при возникновении пробуксо- З5 нйя:соединенЫ соответственно с первым вок "или срывов давления:сигнал, ха- и вторым входами первой" схемы или, рактеризу1ощий усилие прокатки, не со- выход которой соединен с единичным ответствует реальному значению усилия входом тригтера,-нулевой вход которопрокатки в текущем пропуске. Исполь- . го, СоЕДИнен с выходом Второй схемы зование такой информации может при -,щ ИПИ, с первым и вторым входами котовести к неправильному расчету режима рой соединены соответственно выходы обжатий и к сбою в функционировании ", третьей и четвертой схем совпадения. йодснстемй -расчета режимов обжатий и

- правлвйии приводом й,,жи,4йож мехаииз В качестве датчикоВ наличия метал .ма, а в критическом случае может при-: Ла МОГУт битЬ ИСПОЛЬЭОВаНЫ, НапРИМЕР,. вести к аварийной ситу ии, напри,ер, 45 ФотоЭлвктРическйй датчик, электРогиддвойное задание на раствор валков в., равлический 4 атчик и др. результате неравиьМого расчета за- В качестве формирователей имцульд ни-„,, о .й, .п, — СОВ МОжвт бЫтЬ ИСПОЛЬЭОВаи, НаПРИМЕР, цель изобретенйи — повышение дос.- одновибРатоР. тбвэ ности инфо1 ь ации при определении 50 Такое выполнение УстРойства позвозахв4та и выброса металла в прокатной ляет осуществи4ь определение захвата ,„ в, - . металла прокатными валками с учетом направления движения металла назад

Поставленная цель достигается твм, (вперед) по импульсному сигналу, форчто в устройстве, содержащем датчик мирувмому первым (вторым) формирова- ° наличря металла, выход которого сое- телем импульса в момент. появления пе55 динен со входом порогового элемента, редней (по направлению движения метал первую схему совпадения и триггер, ла) кромки металла в зоне действия дополнительно установлены второй, третьего (четвертого) датчика наличия третий, четвертый и пятый датчики металла, расположенного, перед (за) наличия металла, первый, второй, тре 60 клетью при одновременном наличии метий и четвертый инверторы,. первый, талла в зоне действия четвертого второй, третий и четвертый формиро- (третьвго) датчика наличия металла, ватели импульсов, вторая, третья и расположенного эа (перед) клетью-на четвертая схемы совпадения, первая — таком же расстоянии, а также запомни вторая схемы ИЛИ, причем выход по- 65 наине этой информации на триггере по

778840 единичному входу. Исключение возмож- наличия металла, выход которого соености формирования этого сигнала на динен со входом порогового элемента участках, где могут происходить про- 2. Выход последнего соединен с требуксовки и срывы давления, осуществля- . тьими входами первой схемы 3 совпается прй помощи расположения третьего дения и .второй схемы 4 совпадения и и четвертого датчиков наличия металла четвертыми входами третьей схемы 5 на расстоянии от вертикальной оси совпадения и четвертой схемы 6 совпапрокатной клети {перед и за клетью), дения. Выход второго датчика 7 нали-.; превышающем максимально возможную дли- чия металла соединен со входом четвврну очага деформации (длину дуги захва- того инвертора 8, выход которого сое« та) для всех схем прокаток, имеющих динен с третьим. входоМ четвертой место на конкретном стане. Кроме того, 1О схемы 6 совпадения. Выход третьего такое выполнение устройства также датчика 9 наличия металла соединен со . позволяет осуществить определение вы- входом первого формирователя 10 имбрбса металла из валков с учетом на- пульса, со вторыми входами второй, правления движения металла назад (впе-,схемы 4 совпадения и третьей схемы ред} по импульсному сигналу, формируй-13 5 совпадения и со входом третьего инмому третьим {четвертым) формировате- .. вертора 11, при этом, выход первого лем импульса в момент ухода задней формирователя 10 соединен с первым (по направлению движения металла) . входом первой схемы 3 совйадения, а кромки металла из зоны действия чет - . выход третьего инвертора 11 соединен вертого (третьего) датчика наличия щ со входом четвертого формирователя металла при одновременном налички 12 импульса, выход которого соединен металла в зоне действия третьего .; с первым входом"четвертой схемы 6

{четвертого) и отсутствии металла в совпадения. Выход четвертого датчика поле действия пятого (второго) датчи- 13 наличия металла соединен со вторым ков наличия металла, а также запоми- : входом первой схемы 3 совпадейия, со наине этой информации на триггере по " входом второго формирователя 14 имнулевому входу. Использование второ-. . пульса, со вхОдоМ первого инвертора го и пятого датчиков позволяет повы- — 15 и вторым входом четвертой схемы 6 сить достоверность информации о вы- " совпадения, при этом выход второго бросе металла из валков так как при формирователя 14 импульсов соединен ложном срабатывании третьего или чвт- ® с первым входом второй схемы 4 соввертого датчиков, например под влия- падения,"а выход первого инвертора нием внешних факторов, таких как вода,: 15 соединен со входом третьего форпар, окалина и др., производится ана-, мирователя 16 импульса, выход которолиз -наличия металла в зойе действия го соединен с первым входом:третьей второго или пятого датчиков, тем са- З5 .схемы 5 совпадения. Выход пятого датмым исключается влияние ложного сиг- : чика 17 наличия металла соединен со нала. При этом для повышения-досто- : " входом второго инввртора 18, выход верности информации о захвате и вы- : которого соединен с третьим входом бросе металла, т ; е. формированйе : тРетьей схемы 5 совпадения, Выход сигналов только при наличии деформацииЩ первой схемы 3 совпадения соединен с металла в прокатной клети, на все схв-: . первым входом первой схемй 19 ИЛИ, мы совпадения заведен сигнал.:порогово, со вторым входом которой соединен го элемента. Пороговый элемент соеди- : - выход второй схемы 4 совпадения, Вынен с первйм датчиком наличия метал- . ход первой схемы 19 или соединен с ла, расположенным, например, на про- . едийичным входом триггера 20, с нуле катной клети. - -, - вым входом которого соединен выход

И ключая возмо н и второй схема 21 ИЛИ, с первым входом ф .. и . Которой оединен в,од третьей схе

Исключая возможность формирования сигнала о захвате металла валками на участках, räà могут происходить про

5 совпадения, а со вторым входом— выход четвертой схемы 6 совпадения. буксовки и срывы давления, повышается у) достоверность информации при опрвделе- На фиг. 2 представлены эпюры:. нии захвата металла прокатными вал-: ., l - изменение усилия прокатки в ками и определении выброса металла текущем пропуске, из валков при управлении приводом : ll -. изменение входного сигнала нажимного механизма по адаптивным noporosoxe элемента °

Г l программам прокатки, рассчитываемым ill - сигнал, характеризующий зас учетом фактических,энергосиловых . хват"-выброс" металла, формируемый в параметров прокатки. известном устройстве;

На фиг. 1.изображена блок-схема : : lV — сигнал характеризующий "заустройства для определения этапов : "хват-выброс" металла, формируемый в прокатки; на фиг. 2 — эпюры сигна- 60 предлагаемом устройстве. лов; на фиг. 3 — схема расположения. При прокатке металла в реверсивной датчиков наличия металла на техноло- клети всегда имеет место один из двух гической линии стана. основных этапов прокатки: наличие меУстройство для определения этапов талла в клети (произошел захват мепрокатки содержит первый датчик 1 65 талла) или отсутствие металла в клети

778840

d0

Формула изобретения (произошел выброс металла). При этом, захват и выброс могут произвьциться как при прокатке вперед (направление прокатки совпадает с .направлением технологического процесса), так и при прокатке назад (противоположное направление). 5

При прокатке метацла вперед металл .передней кромкой последовательно пересекает зоны действия датчика 9, датчика 1 и датчика 13 (фиг. 3). Сиг- нал с датчика 9 поступает на второй И вход второй схемы 4 совпадения, на . третий .вход которой поступает сигнал с выхода порогового элемента 2, подготавливая тем салым схему к приему импульсного сигнала с выхода второго 3$ формирователя 14 импульса. В период заполнения очага деформации (участок

0- 01, эпюра I, фиг. 2) возможны срывы. давления и пробуксовки, в результате чего сигнал порогового элемента может многократно изменяться (эпюра (1, фиг. 2). В известном устройстве по первому сигналу порогового элемента

2 датчика 1 наличия металла происходит формирование сигнала захват (эцюра III, фиг. 2), однако по этой информации нельзя осуществлять оценку энергосиловых параметров, так как в результате срыва давления информация может быть недостоверной. При пересечении передней кромкой металла эоны Зб действия датчика 13 (фиг. 3) отстоящего от вертикальной оси прокатки на расстоянии (фиг. 3), превышающем максимально возможную (для конкретного стана) длину очага деформации, на М выходе второго формирователя 14 формируется импульсный сигнал, который поступает на первый вход второй схемы

4 совпадения, с выхода которой импульсный сигнал через первую схему,щ

19 ИЛИ поступает на единичный вход триггера 20, устанавливая.его в единичное,состояние, соответствующее захвату металла валками. Поскольку датчик 13 отстоит на расстоянии (фиг. 3), превышающем длину очага . деформации, то в момент формирования импульса по сигналу датчика 13 исклю- чается воэможность срыва давления.

Использование информации порогового элемента 2 способствует повышению ® . дОстоверности, т. е. исключению пропусков без обжатия.

При дальнейшем движении металла, . задняя кромка последовательно пересекаеУ зоны действия датчиков 7, 9, 1е

Расстояние (фиг. 3) между датчиками

7 и 9 выбирается таким, чтобы обеспечить последовательное срабатывание датчиков при движении задней кромки металла в поле действия датчиков. При выходе задней кромки металла из поля действия датчика 7 на выходе инввртора 8 появляется сигнал, который поступает на третий вход четвертой схе мы б совпадения. При этом на четвертом входе четвертой схемы б совпадения присутствует сигнал с порогового элемента 2, а на втором входе — сигнал с выхода датчика 13. Таким образом схема готова к формированию сигнала. В момент выхода задней кромки металла из эоны действия датчика 9, на выходе инвертора 11 появляется сигнал, который зайускает формирователь 12 импульса, и на выходе четвертой схемы б совпадения появляется импульсный сигнал, который через вторую схему 21 ИЛИ поступает на нулевой вход триггера 20„ устанавливая его в нулевое состояние, соответствующее выбросу металла из валков. При наличии металла в зоне датчиков 7 и 9 и ложном срабатывании датчика 9, которое может произойти, например, s результате внешних факторов (вода, пар, окалина и др.), формирование сигнала с выбросе металла из прокатных валков не происходит. Таким образом, использование информации датчика 7 при формировании сигнала о выбросе металла из валков, позволяет повысить надежность схемного решения и достоверность информации.

Использование датчика наличия металла, соедйненного с пороговым эле:ментом первой схемы совпадения и

;триггера с дополнительно введенными и соединенных указанными связями позволяет повысить достоверность информации при определении захвата металлЪ валками и выбросе металла из валков при автоматизации расчета режимов обжатий и автоматизации привода нажимного механизма по изменяемым (адаптйвным) в процессе управления программам прокатки, эа счет исключения участков, на которых может происходить срыв давления или пробуксовка, т. е. исключение участков, на которых Может производиться неправильная оценка энергосиловых параметров прокатки. достижение указанного положительно . го эффекта способствует. повышению надежности систем автоматизации процесса прокатки так как исключается возможность неправильной оценки энергосиловых параметров, и как следствие из этого - исключается возможность неправильного расчета режима обжатий, т. е. исключается воэможность.выдачи неправильного задания на раствор валков, которое может привести к недопустимым перемещениям рабочего валка, установке валков в забой и поломке последних. устройство для определения этапов прокатки, содержащее датчик наличия металла, выход которого соединен со входом порогового элемента, первую, схему совпадения н триггер, о т л ич а ю щ e e t" я тем, что, с целью

778840

10 повышения достоверности информации при определении захвата и выброса металла в прокатной клети, ино дополнительно содеркит второй, третий, четвертый и пятый датчики наличия метацла, первый, второй, третий и четвертый инверторы, первый, второй, третий и четвертый Формирователи импульсов, вторую, третью и четвертую схеьы совпадения, первую и вторую схему

ИЛИ, причем выход порогового элемента соединен с третьими входами первой и второй схем совпадения и четвертыми входами третьей и четвертой схем совпадения, выход второго датчика наличия металла соединен со входом четвертого инвертора, выход которого соеди- 35 нен с третьим входом четвертой схемы совпадения, выход третьего датчика наличия металла соединен со входом первого формирователя импульсов, со вторыми входами второй и третьей схем щ совпадения и со входом третьего инвертора, при этом выход первого Формирователя соединен с первым входом первой схемы совпадения, а выход третьего инвертора соединен,со входом четвертого Формирователя импульсов, вы25 ход которого соединен с первым входом четвертой схемы совпадения,. выход четвертого датчика наличия металла соединен со вторым входом первой схемы совпадения, со входом второго форми- З© рователя импульсов, со входом первого инвертора и вторым входом четвертой схемы совпадения, при этом, выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом второй схемы совпадения, а выход первого инвертора соединен со входом третьего формирователя импульсов, выход которого соединен с первые входом третьей схемы совпадения, выход пятого датчика наличия металла соединен со входом второго инвертора, выход которого соединен с третьим входом третьей схемы совпадении, при этом выходы первой, и второй схем совпадения соединены соответственно c первыа и вторым входами первой схемы ИЛИ, выход которой соединен с единичным входом триггера, нулевой вход которого соединен с выходом второй схеМы ИЛИ, с первы@ и вторым входами которой соединены соответственно, выходы третьей и четвертой схем совпадения.

Источники инфЬрмации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР з 412959, кл. В 21 В 37/00, 1974.

2. Коцарь С. Л. Статический аналиэ и математическое моделирование блюминга. "Металлургия", 1974, с. 24.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2485910/22-02, кл. В 21 В 37/00, 1977.

778840 Иорреблвюие нтемеерауфоеа

Тираж 986 Подписное

ВНФИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7896/6

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

Составитель A. Абросимов

Редактор П. Макаревич- Техред A.Ùåïàíñêàÿ Корректор В. Синицкая