Устройство диагностики работы непрерывного стана в темпе прокатки

Устройство диагностики работы непрерывного стана в темпе прокатки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик рв952396

® (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23,03.81 (21) 3262168/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 23.0882. Бюллетень И9 31

Дата опубликования описания 25.08.82 ()) М Кп 3

В 21 В 37/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 6 21. 7 71. 019 (088.8) В.М. Клименко, В.С. Горлатых, В.

Ю.С. Горлатых, A.В. Печерица, П.

Л.М. Гелерман и В.Г. A (72) Авторы изобретения ев, пенко, (71) Заявитель ни еский

Донецкий ордена Трудового Красног институт (54) УСТРОИСТВО ДИАГНОСТИКИ РАБОТЫ НЕПРЕРЫВНОГО

СТАНА В ТЕМПЕ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в системах диагностики режимов работы непрерывных станов в темпе прокатки. 5

Известно устройство регулирова. ния размеров готового проката на непрерывном сортопроволочном стане, содержащее для всех клетей, кроме первой по ходу прокатки, в систе- 10 ме управления электроприводами каждой клети датчик якорного тока и датчик интенсивности, потенциометр задания тока переднего натяжения сумматор, вход которого соединен с датчиком якорного тока, с датчиком интенсивности и с потенциометром задания тока свободной прокатки, l пропорционально-интегральный регулятор, вход которого соедин н с выходом сумматора и с потенциометром задания тока переднего Натяжения, а выход соединен с системой управления электроприводом и датчик тока разматывателя, соединенный со входом сумматора второй по входу проката . клети, причем выход сумматора каждой предыдущей клети связан со входом сумматора каждой последующей клетиГ11.

Однако в известном устройстве влия-а ние заднего натяжения на выходную разнотолщиннссть больше, чем на предыдущей клети, для которой это натя .жение является передним, что ухудшает эффективность управления натяжением.

Токи свободной прокатки и переднего натяжения задаются жестко без самонастройки, что значительно снижает скорость и точность настройки устройства.

Кроме того, с изменением сопротивления деформации прокатываемого металла и действии одновременно нескольких взаимокомпенсирующих факторов невозможно установить однозначно управляющее воздействие натяжением.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство регулирования размеров проката на непрерывном стане, содержащее в системе управления электроприводом каждой клети датчик якорного тока и два сумматора. а для каждой клети, кроме первой;пропорциональйо-ийтеграль. ныи регулятор, а также регуляторы жесткости, пороговый блок, одновибратор, ключи. первый и второй блок памяти первый и второй, причем выход датчика якорного тока соединен с первым входом первого ключа, первым входом первого сумматора и с порого952396 вым блоком, выход которого соединен с одновибратором, выход одновибратора,соединен со вторым входом первого ключа, выход которого соединен с первым входом первого блока памяти, второй вход первого сумматора соединен 5 с выходом первого блока памяти, а выход первого сумматора соединен с первыми входами второго сумматора и второго ключа, второй вход второго ключа соединен с выходом одновибратора последующей клети, а выход со входом второго. блока памяти, второй вход второго сумматора соединен с выходом второго блока памяти, а выход второго блока памяти соединен с пропорционально-интегральным регулятором и первым сумматором последуюцей клети (2).

Изменение сопротивления деформации прокатываемого металла, выз- 20 ванное колебаниями его температуры при действии других факторов, снижаюцих действие температуры, приводит к интенсивному износу оборудования и в конечном счете к его полом- кам и авариям, к максимальным ложным управляющим воздействиям и.к сни><ению эффективности управления. Увеличение температуры металла с увеличением размеров подката, вызванное расстройкой предыдущей клети и колебаниями натяжения, приводят САР к выработке противоречивых управляющих воздействий.

А на среднесортных станах, где нет возможности измерения попереч- З5 ного сечения сложных профилей, температуры элементов профилей и межклетевых сил, контроль за режимом работы затруднен. И как следствие, низкая" точность прокатной продукции 40

Фэльшее время на настройку при переходах с калибра на калибр, когда изменяются упругие свойства системы ваЛки — клеть вдоль валка, после перевалок, из-за нагрева валков/ IIpH .45 смене марок металла и плавок. Для которых значительно колеблется сопротивление деформации.

Целью изоббетения является оперативный контроль режимов прокатки . путем непрерывного анализа якорных токов смежных клетей.

Рта цель достигается тем, что устрой тво диагностики работы непрерывногф стана в темпе прокаткИ,...содержацее датчики якорного тока, блоки выделения приращений, пороговые элементы, сумматор, дополнительно содержат квадраторы, блоки сравнения, блок. анализа знаков приращений токов дви- гателей, блок анализа прирацений - 60 токов двигателей и выходной блок, причем выходы датчиков якорного тока соединены через последовательно соединенные блоки выделения приращений с входами пороговых элементов, выходы 5 которых соединены с входами блока анализа знаков приращений токов двигателей, и с входами квадраторов, выходы которых соединены с входами блока анализа приращений, блоков двигателей через последовательйо соединенные блоки сравнения и с выходным блоком через последовательно соединенные сумматор и пороговый элемент, а выходы блоков анализа знаков приращений и приращений токов двигателей соединены с входами выходного блока.

Кроме того, выходной блок состоит из девяти схем совпадения с тремя входами, два из которых соединены с одноименными выходами блоков анализа знаков приращений и приращений токов двигателей, а третий через пороговый элемент — с выходом сумматора.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — возможная внутренняя структура блока анализа знаков приращений> на фиг.3 — то же, блока анализа значений приращений токов двигателей; на фиг.4 — то же, выходного блока в булевом базисе.

Устройство содержит три датчика

1 для измерения силы якорного тока двигателей трех смежных прокатных клетей. Выходы датчиков подключены к блокам 2 выделения приращений токов д1„, а, a<„. Сигналы, выработан ные в блоках 2 подаются на входы квадраторов 3 и пороговых элементов

4. Пороги срабатывания элементов 4 подбираются таким образом, что они срабатывают в том случае, если соответствующие приращения токов положительны. Выходы квадраторов подключаются к трем блокам 3 сравнения, осуществляющих попарное сравнение уровней выходных сигналов квадраторов и вырабатывающих сигналы."Х вЂ” если

2 ° квадрат прирацения тока 1„ больше (й,1) квадрата приращения тока 1,Х вЂ” если квадрат приращения тока 1 больше (дс ) и Õ - если (".) > (>1З)

Одновременно выходные сигналы квадраторов 3 поступают на вход блока 6 суммирования, выход которого подключается к пороговому элементу 7, который срабатывает в том случае, если приращение тока хотя бы одного из двигателей отлично от нуля. Выходы пороговых .элементов 4 подаются на вход блока 8 осуществляющего анализ знаков приращений, а выходы блоков

5 сравнения подключаются к блоку 9, осуцествляющегоанализ значений приращений токов двигателей ° Выходные сигналы блоков 8 и 9, а также порогового элемента 7 подаются на вход выходного блока 10. . Блок 8 вырабатывает следующие сигналы;

z — сигнал уменьшения температуры подката,- получаемый в результате

952396 анализа знаков приращений> z — сиг- Х нал увеличения температуры полката;

z — сигнал расстройки первой клети;

z — сигнал расстройки второй клети;

z — сигнал расстройки третьей клети;

z — сигнал уменьшения натяжения ь в промежутке между первой и второй клетью; к7 — сигнал увеличения натяI

I жения; z — сигнал уменьшения натяжения в промежутке между второй и третьей клетью; z9 — сигнал увеличения натяжения . с

Указанные сигналы вырабатываются в соответствии с данными, приведенными в табл.1.

Таблица 1

23 2

28 zg

1 о о

1 1

О О

1 1

О О

1 1

О 1

1 1

О

О о

1 1

1 1

Z =9 чМ

7 1

2 =Ъ М Ч5 1

29- а.У ч

По табл.1 истинности составлены логические функции, имеющие следующий

ВИДФ

Ч J

l. 13

J Ъ 4 J J I J

I? 1 9. Ъ3 1 Ь ч J э 1 13

Блок 9 вырабатывает сигналы, аналогичные сигналам блока 8, однако

З5, в отличие от последних эти сигналы (обозначенные на структурной схеме двумя штрихами) получаются путем логического анализа значений приращений токов согласно следующей табл.2

4р ИСТИННОСТИ

3 ь - " "эз ! ч "3

2.6 3 33

О 1 О

1 О . 1

Х Х Х

1 О 1

1 1

Х Х Х о

О 1 1

1 О 1 1 1

1 0 1 1 О

Х Х Х Х X

1 1 . 1 О 1

1 1 О 1 1

Х X Х Х Х г 1 о 1 о

1 1 1 О .1

Приведенной таблице истинности соответствуют следующие логические функции:

2ь-х х ч х х чх мяч х1хвчхъхзчм хзэ

Ч

z a х чх, 65 zg=х х чх чх„к . и н

1 3 1 3 1 Ч.

z"=к чх х чх х

5 .Ъ 1 1 1

О О о г о

1 О о .1 1

О О 1 1

О 1 О Х

О 1 1 1

1 О О 1

1 О 1 Х

1 1 О 1

1 1 1

1

О

1 1

1 О

1 1

О 0

О 1

О О

1 1

1

1

О о

О

1 1 о о о о о о

1 1

952396 лее широкого использования поля минусовых допусков на размеры проката, создать системы автоматизированной диагностики прокатных станов, а также облегчить труд вальцовщиков и операторов сортового стана. Кроме общих преимуществ разработанная система отличается невысокой стоимостью, компактностью, простотой обслуживания и контроля, отсутствием ненадежных датчиков, возможностью выполнения дополнительных функций, например регулирование скорости оборотов валков смежных клетей.

Промышленное применение устройст ва диагностики работы непрерывного стана позволит сократить выход брака на 10% и 15Ъ вЂ” II-го сорта за счет своевременной корректировки и увеличить среднечасовую производи» тельность на 15% за счет сокращения времени на настройку, а общая готовая экономия составит 100 тыс.руб. при годовом объеме производства

924000 т.

Формула изобретения

1. Устройство диагностики работы непрерывного стана в темпе прокатки, содержащее датчики якорного тока, блоки выделения приращений, пороговые элементы, сумматор, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью оперативного. контроля режимов прокатки путем непрерывного анализа якорных токов смежных клетей, оно дополнительно содержит квадраторы, блоки сравнения, блок анализа знаков приращений токов двигателей, блок анализа приращений токов двигателей и выходной блок, причем выходы датчиков якорного тока соединены через последовательно соединенные блоки выделения приращения с входами пороговых элементов, выходы которых соединены с входами блока аналйза токов приращений токов двигателей и с входами квадраторов, выходы которых соединены с входами блока анализа приращений токов двигателей через последовательно соединенные блоки сравнения и с выходным блоком через последовательно соединенные сумматор и порбговый элемент, а выходы блоков анализа знаков приращений и приращений токов двигателей соединены с одноименными входами выходного блока.

2. Устройство по п.1, о. т л и ч а ю щ е е с я тем, что выходной блок состоит из девяти схем совпадения с тремя входами, два из которых соединены с одноименными выходами блоков анализа знаков приращений и приращений токов двигателей, а

Полученные логические выражения позволяют построить блоки 8 и 9 в булевом базисе.

Блок 10 представляет собой сборку из девяти (по количеству сигналов) схем совпадения, на вход каждой из которых подаются выходной сигнал порогового элемента 7z . и два одноименных сигнала с выходов блоков

8 и 9 (поскольку сигналы z" и тождественно равны логической единице и не оказывают никакого влияния на работу соответствующих схем совпадения, они на фиг.2 не показаны)

Таким образом, любой из девяти выходных сигналов может появиться лишь в том случае, если соответствующие ему 5 сигналы, полученные в результате анализа знаков приращений и их значений, имеют одновременно высокий уровень, а сигнал z разрешает работу блока 10. устройство работает следующим об- 20 разом.

При непрерывной прокатке из полных токов прокатных двигателей, замеряемых датчиком 1 тока при помощи блоков 2, выделяются приращения токов25 обусловленные изменением температуры подката, межклетевых сил и расстройкой клетей. С помощью элементов 4 определяются знаки полученных приращений, а с помощью блоков 3 и 5 на- gp ходится соотношение между величиной этих приращений. Информация о знаках и значениях приращений в виде соответствующих кодовых комбинаций передается на входы блоков 8 и 9 и далее на блок 10. В результате логической обработки поступающей информации в этих схемах вырабатываются двухуровневые сигналы, идентифицирующие то или иное отклонение технологических параметров процесса прокатки от заданных, что позволяет оперативно

I реагировать на возникающие нарушения технологического процесса.

Таким образом, изменения темпера- 45 туры металла, входящего в непрерывную группу, изменения размеров подката, вызванное расстройкой предыдущих клетей, и колебаний продольных межклетевых сил в раскате вызывают соответствующие приращения токов, которые анализируются и идентифицируются в сигналы, определяющие состояйие и режим работы непрерывного ста а. в темпе прокатки.

Применение устройства диагност, и 55 работы стана позволит обеспечить более точную и быструю настройку прокатного стана, повысить точность готовой продукции с более стабильными размерами поперечного сечения no 60 длине раската, сократить расход энергии при своевременном вмешательстве на процесс прокатки, сократить отходы проката в брак и повысить его сорт.— нр ть, экономить металл за счет бо- g5

952396 третий через пороговый элемент — с выходом сумматора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 555929, кл. В 21 В 37/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 290бб28/22»02, кл. В 21 В 37/00, 1980.

952396

Фиг. Я

Заказ 602 14 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель В. Этинген

Редактор Т. Киселева Техред С.Мигунова Корректор N. Коста