Устройство измерения скорости охлаждения проката Советский патент 1986 года по МПК B21B38/00 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что синхронизатор содержит блок ;1адания длины иереднего конца полосы, блок задания длины участка отв()ДЯ1цего рольганга, блок задания длины элемента полосы, блок задания длины шага секции душирующей установки, три блока деления и три блока задержки, причем первый вход синхронизатора соединен с входом блока задания длины переднего конца полосы, соединенною последовательно с вторым блоком деления и первым блоком задержки, выход которого является первым выходом синхронизатора, блок задания длины участка отводящего рольганга, третий блок деления и второй б,1ок задержки соединены последовательно, а выход последнего блока - второй выход синхронизатора, блок задания длины тага секции дуншрующей установки, четвертый б. юк деления и третий б,т()к задержки соединены последовательно и выход последнего блока третий выход синхронизатора, выход перво|-о блока задержки соединены также с входами блоков задания длины участка отводя цего ро. 1ыан1 а, длины элемента по, 1()сы и длины тага секции дун1ирук)1цей

1

Изобретение относится к прокатному нро- ишодству, предназначено для испо.тьзова- ния в автоматизированных системах контроля и нту, 1ирования технологических параметров прокатки.

11,е, 1ьк) изобретения является повьпнение точности измерения скорости охлаждения проката.

На (П11. 1 изображена блок-схема устройства; на . 2 и 3 структуры синхронизатора и б,тока вычисления температуры пача.та о.хлаждения соответственно; па (jni. 4 диа1раммы нрокатки в коротком и д.чипном циклах.

Устро1 ство имеет два входа 1 и 2, соединенные с входом синхронизатора 3 и гретьим входом б.кжа 4 ключей, в каче- сгве которого может быть использован лю- 6oii сгандартШ)1Й блок управления, предназ- паченны11 д,1Я коммутации аналоговых сиг- на,1ов, пап)имер блок управ.тенин с количеством коммутируемых сишалов, равным восьми. IlepBbiii и BTOpoii входы блока 4 K;no4eii соединены с нервым и вторым выходами с1111Х 1оннзатора 3, первый выход блока 4 ключей соединен с нервым входом первого блока Г) ум11оже1П1я, второй выход блока 4 соединен с входом синхронизатора 15 и вторым входом первого блока а умножения, выход когорою соединен с входом функустановки, выход блока задания длины элемента полосы соединен с первым входом вто poi o блока деления, второй вход которог О соединен с вторыми входами третьего и четвертого б,1оков деления и является вторым входом синхронизатора.

3. Устройство но п. 1, отличающееся тем, 410 блок вычис.ления температуры начала охлаждения содержит б.аок задания постоянной ве,тичипы и соединенные последовательно иервый усилитель, второй сумматор, пя- Т1)1Й блок деления, второй усилитель, второй функциональный преобразователь и четвертый блок умножения, причем вход первого усилителя соединен с вторым входом четвертого блока умножения и является первым входом блока вычис,1ения температуры начала охлаждения, второй вход пятого блока де.тения яв.1яегся вторым входом блока числения температуры пачала охлаждения, второй вход BTopoio сумматора соединен с выходом блока задания постоянной величины, а В1)1ход четвертого блока умножения является выходом б.юка вычис, 1е11ия тем- нерагу)ы нача,та о,1аждения.

циопа,тьно|Ч) |реобразователя t). фупк- нионального |)е()бразователя 6 соедипен с не)вым входом второго б,ока 7 умножения, второй, третий, четвертый, пятый и niecToii входы которого соединены с третьим, четвертым, пятым, HiecTbiM и седьмым выходами б, 1ока 4 к,1К)чей соответственно. Первый вход б,чока 8 намяти соединен с выходом второго б.юка 7 умножения, второй вход б.юка 8 соединен с вторым выходом синхронизато)а 3, а выход б,тока 8 соедипен с входом пе)вог) сумматора 9, выход которого соединен с входом регистратора 10 и первьт входом третьего блока 11 умножения, второй вход которого соединен с седьмым выходом б,:1ока 4 ключей. Выход блока 11 соединен с нервым входом б,;и)ка 12 деления, второй вход которого соединен с вторым выходом блока 4 ключей, а выход - с нервым входом б.тока 13 сравнения. Второй вход блока 13 сравнения соединен с выходом унрав.тяемого ключа 14, а выход с вторым входом управляемо1Ч) ключа 14 и входом регистратора 10. Первь 1Й вход рав.тяемого к.тюча 14 соединен с выходом блока 15 вычисления температуры начала

охлаждения, а третий управляютции вход ключа соединен с третьим выходом синхронизатора 3. Первый вход блока 15 соединен с восьмым выходом б,тока 4 ключей, второй

вход с выходом первого блока 5 умножения, а выход с седьмым входом второго блока 7 умн(ж1М1ия и первым входом ключа 14.

Синхронизатор ii содержит б. юк 16 задания длины LI нереднек) неохлаждаемого конна полосы, выход которого соединен с первым входом блока 17 деления, выход которого соединен с входом нервого блока 18 заде)жки времени. Выход второго блока 19 задания длины L участка отводяпгего рольганга между последней чистовой к,летью п сечением, в котором измеряются параметры охлаждения полосы, соединен с нервым входом блока 20 деления, выход которого соединен с входом второгч) блока 21 задержки времени. Выход третьего блока 22 задания длины 1-J , 1емента полосы соединен с нервым входом блока 17 деления. Выход четвертою блока 23 задания длины Ц тага секции душируюшей установки соединен с первым входом б.тока 24 деления, выход которою соединен с входом третьего б, 1ока 25 задс ржкп времени. Вторые блокор 17, 20 и 24 деления соединены с вторым 1ЫХОДОМ б,:1ока 4 ключей, а входы второго, третьего и четверто1Ч) б,1()ков 19. 22 и 23 задания с вьгходом nepBoi o б.нжа 18 задержки времени.

Блок 15 нычис.тения температуры начала охлаждения содержит первый усилитель 26, вход коюрог) соедипен с восьмым выходом б,1ока 4 к, 11Очей, а Eibixo.i с входом (. умматора 27, В1)1ход которою сое.чииен с nepBiiiM входом блока 28 деления, второй вход которою соединен с выходом первого б.юка 5 умножения, а выход - с вхо.юм второю уси, 1ите,1я 29, выход которого соедипен с входом второго фупкппо- на, rrpe(j6pa30BaTe, № 30, гИ)1ход которо- г о соедигк гг с ггервым входом четвертого блока 31 умн()же1гия, второй вход которого соединен с восьмг гм вг,гход()м блока 4 ключей. BTopoii вход второго сумматора 27 соединегг с вьгходом пятого б,г()ка 32 зада- Г1ИЯ ггостоинггой ве,тичиньг.

Скорость охлаждения под i-й секпией может бГ)1Т1) оггределегга как сумма ггроизведе- ний гарамегров ггрокатки и охлаждения гга к(Г:)ффггпиеггт1,г чувствите:гьггости скорости охлаждегпгя к этим ггараметрам: , + K,To+K,Q. +K5L,-i- КсТ„,(1)

гдеh толп1ипа нолосг, мм;

V Скорость ггрокатки, м/с;

li Tevirrepaiypa ох,гадителя, °С;

Q; расход охладителя в i-й секнии, Lt длигга действия (гиаг)

секги1И, м;

Тн темггература начала охлажде- г)ия, С;

Kj Kj к() : ффипиепт чувствггтельнос- ти скорости охлаждеггия гго со ответствующим ггараметрам.

Ко-:(ффгггигеггты чувствительности гго оггре- де. генчю яв.тяются частггГ)Гми нроггзводги гмгг исс, гедуем()й фупкгиги (в даггном с, 1учае скорости охлаждеггггя). Ко : ффипиеггты К К задаются в фуггкпии секундного объема ме- та,-гла S hV.

Нево.можггость ггеггосредствеггногч) пзме- |)е1гггя темггературы гголосьг в зоне действия дугпггруюгпей уетагговки об1)ясггяется 1га,ггг- чием гюдягггзгх ггаров над полосой. Косвегг- НГ)ГМ сггособо.м темггература Г10,10СГ)1 может бГ)ГТГ) оггреде,те1га гго (f)()pMy,ie

Т Т,-., В;., t;., ,(2)

где Т темггература гго,1осьг под i и

(i - 1) еекпией; ., -скорость ох,1аждег1ия ггод

(i I ) секгигег г; t -время ох,1аж.1еггия.

t L.,3,

Таким образом, д,гя оггреде.ктгггя темгге- ратурьг гголосьг ггод секги1ямгг необходимо .(адаться 1гача,1ьггогг точкогг, в коюрой згга- чеггпе темггературГ)Г по. ггзвес1гго. Измеряется темггература конгга грокаткгг в ггос.гедней чисговог к,1ети Темггература на- ча,га водяного охлаждения Т может бытг) оггредс. гегга с, Г(. Д юггигм o6paii.i;

Т,

н

I4i

0

5

0

5

0

5

KO;((j)(j)Hrr.ireHT теп,гоот.1ачи на учаег- ке воздугггггог о ох.гаждеггия между пос,теднег г чггстоной к,гетг1Г) гг первой ceKririeii

I 73 Т

АП

о8;

di О, где К К() :)(}1фггпиеггг нроггорнггогга.гьггостгг.

Уст|)ойств() работает е, гед югги1М образом.

Когда гга вход I )ггстг а ггостуггает сг1Г Гга, г от датчика гга.гггчия мета,г, 1а в ггос, 1ед- ией )й к, гетгг. в качестг е которого на сгаггах горячей ггрокатки исгго,п зуюг ся vrec- до.М)Г (датчггки давлеггия), свидете, 1ьствук) гпий о том, что ггередниг конеп гголосг.г во- 1гге,1 в ггос.гедггюю чистог ую к, 1еть, начиггает работать сиггхроггпзатор 3. В сггггхронизато- ре 3 огг)еде, гяк)тся ггромежутки временгг, через которые б, гок 4 к.тючей ггодк, гк)чается к ггггформапионггому кагга,гу сггстемьг коггтро- ,гя Г1 регу, 1ироваггия техгго, гог ическггх ггара- метров ггрокатки и гга второй вход устрогг- ства ггостунает иггформапия t) состояггигг

- Г1

параметров ггрокатки (вектор Р |Ткп.Ь, 3 I и охлаждеггия (вектор Pj Тд, L,-, Qi ). (. гге()во1 о гг второг о вьгходов б, гока 4 к, ггочег1 на ггервьгг гг второй входьг ггервог о блока 5 умггоженггя ностуггают сггггга.ггя, ггроггорпио ггалг,нг,1е то,1гцг1не h и скоросггг ггрокатки V. F блоке 5 оггределяется секупднг,гй об1)ем мета,г, га S hV, значение которого ггост гга- (т гга вход ггервог о (|)уггкги1огга, гГ)ГГ()го ггреоб- разог ате,:гя ( и вхо.ч б,гока 15 вьгчггсЛенин темпера гуры начала охлаждения. ( выхода К рвого функционального преобразователя 6 на второй вход второго б.юка 7 умножения поступает jieKTop коэффициен- гов чувствительности К {К, К, Кз-K,L. K для онределенного секундного объема.

Коыффнциенты чувствительности определяются заранее для возможного множества нараметров прокатки и охлаждения. В зависимости от входного сигна;1а. т.е. величины секундного обьема, в функциональном преобразователе воспроизводятся функции KI f(S). В качестве функционального нреобразователя может быть нснользован стандартный блок формирования функций I. входящий в состав комплекса к()нтро. 1я и унравления KM200I.

lia вто)ой шестой входы б.юка 7 умножения с TpeTiicro седьмо1 о выходов блока 4 ключе) поступает ин()1ормапия о состоянии параметров )катки и охлажде- пия h. V, TO, Qj;. .(, соответственно, и с выхода блока 15 вычисления температуры начала охлаждения на седьмой вход блока 7 постуиаег значение температуры начала охлаждении Т,. На первый вход блока iS памятп с выхода второго блока 7 умножения посгупаег вектор F {Kth; KjT ; Kjl-j,; произведений параметров прокатки и охлаждения на соотвегствующпе К():|ффп и1епты чувствпте.1ьности. Таким образом, по движения ъ.аемепта полосы по огводяп1ему ролы ашл и блок 8 памяги за||пс)1ван)тся cocraB.iHionuie скорости ох- .1аждеипя с.1агаемые уравнепия (1). B|U - ми (ап()МИ1 :аипя оп)еде.яется синхронпза- :). ( игпа.1 По ипформапия с б.юка 8 памяти поступает на вход пе)- Boi o сумматора 9. поступает на второй вход б.кжа .S памятп с вто)() В1,1хода сипхро- nnuii opa :. В суммато)е 9 coi . iacHo cftopMy- ле ( 1 ) опреде.1як)г скорость охлаждеппя под каждо11 cCKuneii .тушируюпач устаноп- ки W,-. величина которой индицируется регистра ором К), (жорость охлажде1шя измеряется в ко)отком и длинном циклах. I1(JД коротким цик. юм понимается измепе- inie скорости охлаждения на одпом (Лемеп- ге по. юсы по мере его движения под секциями д 1пирук)|це11 установки (фи1. 4). Под длинным цик,.Ц)М понимается изменение скоросп ох.т 1ждения но д,липе полосы (от е мента к е м е н т у).

Частота измерения скорости ()хлаж;и - ния опреде.тется синхронизатором 3 в зависимости от расстояния между секциями и длины .1еменга полосы. С, выхода первого сумматора 9 па первый вход третьего б.тока 11 умножения поступает cm нал, нро- порциона, 1ьны11 значению скорости охлаждения В; (в нервом такте короткого цикла). После умножения па L, утот сигна: поступает на второй вход третьего блока I1 умножения с седьмого выхода блока 4 клю5

0

5

0

5

0

5

0

5

чей и деления в блоке 12 деления на V, значение которого) поступает на второй вход блока 12 с второго выхода б. кжа к.чючей, на первый вход блока 1 ii сравнения ностунает сигна.т, нронорци()на;1ьн1)1Й падению температуры под цервой секцией йЛс

Па второй вход блока К5 сравнения через управляющий ключ 14 поступает значение температурь начала охлаждения Т (в нер- Q вом такте короткого цикла), онределяемое в блоке 15 вычисление температуры начала охлаждения. Па выходе блока 13 сравнения нолучают значение температуры полосы под второй секцией Т Т - ДТ,.

В следующих тактах управляющий ключ 14 по сигналу, поступающему на его третий вход с третьего выхода синхронизатора 3. отключается от выхода блока 15 вы.- чис,:1ения Tj, и н()дк,. 1К)чается к выходу блока 13. Таким образом, в i-м такте на вход блока 13 с его же выхода через ключ 14 поступает онреде,1епное в (i Г| такте значение температуры по,тосы. Температура полосы определяется последовательпо под каждой секцией, исходя из температуры полосы под предыдупк й секцией.

Сипхронизатор 3 начинает работать по , поступающему от датчика наличия метал,ла на вход блока Iti. По этому cmna,iy с выхода б.тока 16 задания Lj длины переднего пеохлаждаемо) коппа по- , 1осы на первый вход блока 17 деления поступает значение Li, па второй его вход с вгорого вьгхода блока 4 ключей поступает значение скорости нрокатки, измеренное па переднем конце полосы. Па вход nepiioiо б,чока 18 задержки 1фемепп с выхода б;1ока 17 делепия поступает сигна.т, про- по)1и1 п1альпый ti времепи, через которое передний конец но.юсы выходит из послед- neii чисговой к.тети. По истечепии t с выхода первого б.тока 18 заде)жки времени иа первый вход б.тока 4 к;1ючей поступает стиал, по ксл орому блок 4 ключей под- к.тючает устройство к информационному ка- на.ту системы контроля и ре улир()вания гехно.101 ических параметров нрокатки и на вход 2 устройства поступает ипформ ация о сосгоянии параметров прокатки (Pi) д.тя ne)iio() :(, 1емепга с.тедующего пепосредст- вепио за передним неохлаждаемым концом полосы, пзме)е1Ц1ая в сечении 1 отводящего 1)(), ц,Ганга, т.е. в |)айопе пое.тедней чисто- Boii к.тсти.

Парамегры ох.чаждения измеряют во II сечении отводинимо рольганга в конце дун1ируюн1е11 установки. Длина L участка (ииодящего ю.чьганга между I и П сечениями ностунает на первый вход блока 20 де.ления по сигна.чу с первого блока 18 задержки времеш. Па второй вход блока 20 с третьего выхода блока 4 ключей поступает зпачепие V, измерепное в момент t. В блоКС 20 .UMCiiHH определяют время , 4epe:i которое iie)Bbi( э.те 1е}1т полосы достигает сечения П.

Но cui iia. iy с выхода Езторою б.юка 21 задержки времени ti блок 4 ключей подключает устройство к иифор 1а 1И() каналу системы и на вход 2 уст 1ойства поступает информация о параметрах ох.таждения для первого элемента по,лосы.

Кроме того, сигпа.1 с б.тока 21 поступает на второй вход б.тока 8 памяти. Но нему информация из блока памяти попадает в первый сумматор 9.

Длина шага секции дупшруклпей установки задается четвертым блоком 23 задания и но сигналу с выхода первого блока 18 задержки времени в момент t поступает на иерВ1,1Й вход б.тока 24 дс,1епия. на второй вход которого с вто)ого выхода б.тока 4 поступает значегпге скорости прокатки, измеренное в момент t. В б.токе 24 опреде- .чяется MOMCMiT t , в кот())ый подается уп- рав.тяюии1Й сигиа.1 на третий вход к.тюча 14, по которому к.тюч 14 иерек.тючается с первого входа на второй.

Д.тина Lg :).темента по.тосы задас-гся треть- и.м б.током 22 задания и по сигпалу с ш-гхо- да нервогт) б.тока 18 задержки li момент ij поступает на iiepBbiii вход блока 17 де.теиия. в котором онреде.тяегся время t измерения парамет)ов прокатки д.тя второ- I o э.л(меита по.юсы.

Таким образо.м. синхропизаюр па осно- вапии текупкмо .пачегпгя скорости прокатки опреде.тяет время подк.тюченпя уст(К)й- ства к иифо)мапиопио 1у капа, сист(.л1ы пос.тедовате. 1ьио д.1Я каждого /leMiMiia полосы, а также В|,1рабат,1нае г управ,тяюшие сигпа.ты д.тя блока 8 па.мяти и уиравляюще- 10 к.тюча 14.

Кроме того, сипх)онизатор .задает период изме)ения ско{)ости о.х.таждспия как в д.типном, так и в к())отком цик.тах ((jnii. 4). В коротком пик.те это питерва.т времени. в течение которого (f)poHT (и.ти .тюбая точка) i-ro у.темента no.Tc.iChi находится в чопе де11ствия j-й секции дунп1|)Ж)И1ей установки t( - --- . В Д.1ИПНОМ lUlK.le-) :

пнтерна. и)емеГ1и, в течепие которою iU Ci, i-й э.темепт (ei o д. 1ина ча.тается в .записи мости от того, на куски какой д.тины )азде- . 1ена полоса после nj JOKaTKH и может и t.n - ПЯТГ1СЯ от десятков до сотен мет)ов) nfio- ходнт под J-й секцией t - t t, - . , fS.ioK 15 В1)1чис.1еппя температу 1ы начала охлаждения работаег с.тедуюгним oopaioM. (. восьмого выхода б.тока 4 к.тючсчг па

10 вход первою си.тиге.1Я 2(i поступаег на.т, проно|)цп()на. темнератчре копна прокаткп Т . В б,токах 2(). 27 п . 52 lea. in- п еП я .iafiHCHMocTh (5| и па вьгходе вюро- | (1 су.ммат(.|ра 27 по. 1учаем ciii na.i. пропор|, пиопальньп коэ(|1(|)ипиепту теплоотдачи о , па участке воздун|по1о ох. гажденпя меж:1 Hoc/RMHeii чпстовой к.тетью и ne|iBoii сгл luieii. KoTopbiii i:ocr nacT на первый вход б. юка 2М де. 1е-1П1Я. Пос.те дс.тения на обтл м S - эгот СИ Ha. i nocTynat-T n,i

20 и |о|1ой вход б. юка 28 с В1мхода .;i) б,Т()- ка 5 у поженнн и ycn.Tt HiiM во усп- .тителе 29 па вход iiro)oro ijiyiiKiUiona. ii,Hori i npeor ipa и)вате. 1Я .() поступает сигнал, про, ( -К.С(.0|

iV

- В функпп(1па. :ьпом нреобра.овате.те .(

К оС

воспрои (ВОДИ I CH ехр i- .

рая (ат(1 HocTxnaei на пс-рв1 |й вхот че:Вер i (i;o б. умножения, па Br)(ifin вход KOJ O )о|( с Boci.Moio и1)Гхо.1а п.тока 4 к.тючсй по- cnina.T. nponopiuKHia. гьный , . Таким об|)ая, б.юк 15 .тения 1, pea- .nrtye /laiuicH.MocTi) i4) и на его выходе по- . 1ается спгна/1, пронорниопа.тьпьп ) гемпе Ho.ioci) при пходе ее в (опх дейсгвпя

5 Д Н1пр loHieii (; aHoiiKH.

ci |1ойстВ(.1 jieHiae i BOHIXJC мсгро.югпчес кого псс.тедованпя ранее пекон |1о.1ируе ;ых парамегро CKopor i и ох.таждепия п П(. 1атуры Н(.|.1осы П0.1 каждой секниеи ду:пп- P vioimn i хстановки, ио . по.) pi 0 ;i.n, ) нрошч са ох.тажде1П1я. ч I o дас во(можпость схдпть без п1)овс де1Н1я мехапнческих 1н П1)ГГ aniiii о механических cBoiic i вах 1 орячсч а7апого и та.т la.

:V.-,.,-,,7 -Ч

Л (5Л(1Л-. . .f

Фиг.З