Устройство для автоматического управления ускоренным охлаждением проката на выходной стороне сортового стана Советский патент 1989 года по МПК B21B37/76 

сл

о

1

00 4

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства , в частности, к устройствам, обеспечивающим автоматическое управление процессом ускоренного охлаждения проката на выходе стана. Цель изобретения - повышение точности управления показателей надежности функционирования устройства. В момент появления проката в зоне датчика 11 наличия проката на выходе установки ускоренного охлаждения сигналом того датчика открывается ключ 14 и импульсы датчика импульсов длины поступают на вход счетчика блока 18 выдачи команд на коррекцию расхода охладителя. Состояние счетчика через дешифратор поступает на вход сумматора, где сигналы суммируются с сигналом с задатчика границ диапазона коррекции, а суммарный сигнал через дешифратор поступает на блок управляющих клапанов подачи охладителя. Подача охладителя с помощью предлагаемого устройства осуществляется дополнительно к подаче охладителя по заданному из теплового баланса расходу, осуществляемому по известному устройству. 4 ил., 1 табл.

3

Изгчоретсяие относится к автоматн- пг1ции прок:атног-о производства, в частности к устройствам, обеспечива- югдим а томатическое управление процессом ускоренного охлаждения на выходе прокатного стана.

Цель изобретения - повышение точности управления и повышение нпдеж- яости функционирования устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для автоматического управления ускоренным охлаждением проката I .a выходной стороне сортового стана; на фиг. 2 - блок-схема вычислительного блока; на фиг. 3 - схема дешиф- рптора и блока управляемых клапановj нл ii Hj . - блок-схема коммутатора.

1с;кду последней клетью 1 прокатного стана и установкой 2 ускоренного -охлаждения установлены датчик 3 с .чорости проката и датчик А темпера- т . ры проката (фиг, 1), На подводящей магистрали установки 2 ускоренного

.-л-.депия проката установлен датчик 25 усреднения связан с блоком 17 формр - 5 усмпературы охладителя. Кроме того, рования программы коррекции уп- vcrpoiicTno содержит задатчик 6 требу- равлепия, который в свою очередь

.Г температурь конца охлаждения, г.;ч11с,г ительн.ый блок 7, регулятор 8, р;1л:хс1да охладителя, датчик 9 импульсов длины, датчик 10 температуры про- кс.та после установки 2 ускоренного охлаждения, датчик 11 наличия проката пепел, установкой 2 ускоренного охлаждения проката, датчик 12 наличия -просвоими информацио1 ными выходами связан с входами блока 18 выдачи ко- 30 манд на коррекц11ю расхода охладителя. Первый вход первого сумматора 19 подсоединен к выходу вычислительного блока 7, а второй вход - к выходу задатчика 20 границ диапазона коррекции расхода охладителя. Выход задатчика 20 границ диапазона расхода охладителя подсоединен также к входу второго сумматора 21, на второй вход которого через ключ 27 подсоединен

кпта в зоне измерения температуры после установки 2 ускоренного охлаждения проката, ключи 13 и 14, коммутатор 15, блок 16 усреднения текущих значений температуры по длине проката,Q выход блока 18 выдачи команд на кор блок 17 формирования программы коррек- рекцию расхода охладителя. Выход перцин, блок 18 вьщачи команд на коррекцию расхода охладителя, первый сумматор 19, задатчики 20 границ диапазона коррекции расхода охладителя, второй сумматор 21, блок 22 памяти, дешифратор 23, блок 24 управляемых клапанов подачи охладителя, задатчик 25 числа полос, блок 26 счета полос и ключ 27.

Выходы датчика 3 скорости проката, датчика 4 температуры проката перед установкой 2 ускоренного охлаждения, датчика 5 температуры охладителя и аадатчика 6 требуемой температуры конца охочаждения подсоединены на вход Е1, ;ислигельного блока 7, выход которого подсоединен через сумматор 19 на цу.од регулятора 8 расхода охладивого сумматора 19 подсоединен на вход регулятора 8 расхода охладителя. Выход второго сумматора 21 подсоединен дс на вход блока 22 памяти. Выход последнего подсоединен на вход дешифратора 23, выходы которого подсоединены на входы блока 24 управляемых клапанов подачи охладителя.

На входы блока 26 счета полос подсоединены датчик 12 наличия металла и задатчик числа полос, выход блока счета полос подсоединен на управляющий вход третьего ключа.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении проката через установку 2 ускоренного охлаждения сигналы от датчика 4 температуры прока50

55

теля. Натчик 12 наличия проката в зоне измерения температуры проката после установки 2 ускоренного охлаждения подсоедине)1 на управляющий вход ключа 13, а датчик 11 наличия проката перед установкой 2 ускоренного охлаждения проката подсоединен на управляющий вход ключа 1А. На информационные входы ключей 13 и 14 подсоединены выходы датчика 9 импульсов длины. Выход ключа 13 подсоединен на вход коммутатора 15, а выход ключа 14 - па вход блока 18 выдачи команд

на коррекцию расхода охладителя. На второй вход коммутатора. 15 подсоединен также датчика 10 температуры проката после установки 2 ускоренного охлаждения проката. На один из

входов блог;л 17 формнро13 ния программы коррекции подссюдине выход зада- тчика 6 требуемой температуры конца охлажде1П1я. Коммутатор 15 своими информационными выходами через блок 16

своими информацио1 ными выходами связан с входами блока 18 выдачи ко- манд на коррекц11ю расхода охладителя. Первый вход первого сумматора 19 подсоединен к выходу вычислительного блока 7, а второй вход - к выходу задатчика 20 границ диапазона коррекции расхода охладителя. Выход задатчика 20 границ диапазона расхода охладителя подсоединен также к входу второго сумматора 21, на второй вход которого через ключ 27 подсоединен

выход блока 18 выдачи команд на кор рекцию расхода охладителя. Выход первого сумматора 19 подсоединен на вход регулятора 8 расхода охладителя. Выход второго сумматора 21 подсоединен с на вход блока 22 памяти. Выход последнего подсоединен на вход дешифратора 23, выходы которого подсоединены на входы блока 24 управляемых клапанов подачи охладителя.

На входы блока 26 счета полос подсоединены датчик 12 наличия металла и задатчик числа полос, выход блока счета полос подсоединен на управляющий вход третьего ключа.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении проката через установку 2 ускоренного охлаждения сигналы от датчика 4 температуры прока0

5

та, датчика 3 скорости проката, датчика 5 температур1 1 охладителя на подающей магистрали установки 2 ускоренного охлаждения совместно с сигналом задатчика 6 требуемой температуры конца охлаждения поступают в вычислительный блок 7 (фиг, 2), где на основании уравнения теплового баланса определяется значение расхода охладителя, которое пропорционально значению скорос,ти проката и температуре проката и охладителя. Вычислительный блок 7 состоит из сумматоров 28 и 29, блока 30 деления и блока 31 умножения. Сигнал вычислительного блка 7 подается на первый вход сумматора 19, выходной сигнал которого является заданием регулятору 8 расхода охладителя,

В сумматоре 19 от значения сигнала задания на расход охладителя, вычисленного в блоке 7, вычитается значение сигнала задатчика 20 границ диапазона коррекции расхода охладителя, поступающего на второй вход сумматора 19,

Чтобы обеспечить возможность коррекции расхода охладителя в большую или меньшую сторону, значение выходного сигнала с задатчика 20 границ диапазона коррекции, поступая на вход первого сумматора 19, уменьшает сигнал-задание из вычислительного блка 7 регулятору 8 расхода охладителя. На зту же величину расхода охладителя сигнал с задатчика 20, поступая на вход сумматора 21 по цепочке блок 22 памяти - дешифратор 23 - блок 24 управляемых клапанов, выполненных на базе логических схем 32-34 усилителей 35-37 и электромагнитных клапанов 38-40 (фиг. 3), открывает соответствующую комбинацию управляемых клапанов 24, До набора статистики, т.е. до прохождения п полос, заданных задатчиком 25, сигнал с выход счетчика 26, поступая на управляющий вход ключа 27, блокирует прохождение сигнала-коррекции с блока 18 выдачи команд на коррекцию расхода охладителя.

Таким образом, до набора статистики суммарный расход охладителя, поступающего в установку ускоренного охлаждения через регулятор В расхода охладителя и через блок 24 управляе- мых клапанов, равен значению расхода.

определенному в вычислительном блоке 7 в начале работы устройства.

При появлении проката в зоне датчика 12 наличия проката в зоне измерения те 1пературы проката на выходе установки 2 ускоренного охлаждения сигналом зтого датчика 12 открывается первый ключ 13 и импульсы датчика 9

импульсов длины поступают на вход счетчика 41 коммутатора 15 (фиг. 4). Состояние счетчика 41 дешифруется блоком 42 дешифратора. Выходы дешифратора 42 через заданное число импульсов датчика 9, соответствующее участкам заданной длины, коммутируют через блок ключей 43-46 прохождение сигнала датчика 10 температур,;, преобразованного в блоке 47, Каждьм ключ

43-36, соответствующий порядковому номеру участка заданной длины прока0

блока 47 преобразования напряжение- частота на входы соответствующих 5 счетчиков 48-51 блока 16 усреднения.

После прохождения каждой полосы значения записи в счетчиках 48-51 переписываются в блоки 52-55 усреднения по п замерам, где производится их усреднение для п последних полос.

Усредненное в блоках 52-55 значение импульсов для полос на каждом заданном участке длины через соответствующие выходы поступает на блоки 56-59 регистров, входящих в состав блока 17 формирования программы коррекции.

Сигнал с выходов регистров 56-59, соответствующих каждому заданному участку длины полосы проката, поступает на входы блоков 60-63 вычитания. В последних из значения сигнала блоков регистров вычитаются значения сигнала задатчика 6 требуемой температуры охлаждения проката. Сигналы с блоком 60-63 вычитания поступают на соответствующие каждому участку длины проката блоки ключей 64-67 блока 18 выдачи команд. После прохождения п первых полос, количество которых задается задатчиком 25 и которые фиксируются датчиком 12 наличия проката и подсчитываются блоком 26 счета полос, на выходе блока 26 счета появ5

0

5

0

55

ляется сигнал, который, поступая на управляющий вход ключа 27, разрешает прохождение сигнала с блока 18 выдачи команд на коррекцию расхода охладителя ,

Сигнал коррекции расхода охладителя с Ju.ixoAa ключа 27 поступает па вход сумматора 21, где суммируется со :з11ачеиием сигнала задатчика 20 границ диапазона коррекции. С выхода сумматора 21 сигнал поступает в блок 22 памяти, который представляет собой блок регистров результата суммирования в сумматоре 21. С выхода блока 22 памяти сигнал поступает на вход дешифратора 23.

В таблице показано изменение расхода охладителя в зависимости от комбинации включения клапанов.

В дешифраторе 23 сигнал с цифрового кода преобразуется в управляющий сигнал, поступающий на входы логических схем 32-34. Последними определяется требуемая комбинация включения электромагнитных клапанов, которая реализуется через блок усилителей 35-37.

Блок-схема дешифратора 23 и блока 24 управляемых клапанов подачи охладителя показаны на фиг. 3. Пример набора комбинаций включения электромагнитных клапанов приведен в таблице. В приведенном примере реализации диа- пазон коррекции расхода охладителя составляет 17,5% от номинального расхода при выбранной дискрете корректи- рующего воздействия 2,5%. В таб лице приведены соответствующие изменения расхода каждой комбинации включения управляемых клапанов.

Таким образом, после прохождения первых п полос и набора статистики открывается ключ 27 и включается контур коррекции, который при отклонении температуры полосы от заданной на участках заданной длины включает соответствующую отклонению комбина

0

5

0

5

5

40

30

. ,

50

55

цию электромагнитных клапанов, выравнивая тем самым температуру по длине полосы.

При переходе на новьш профилераз- мер или при изменении технологических параметров процесса ускоренного охлаждения (скорости прокатки заданной температуры охлаждения) управ; ение процессом ускоренного охлаждения сначала ведется по первому контуру управления, при котором задание на расход рассчитывается в вычислительном блоке 7. Общая величина расхода, поступающая на установку ускоренного охлаждения, равна значению, рассчитанному в вычислительном блоке 7. Пос ле прохождения п полос нового профи- леразмера блок 26 счета полос открывает ключ 27, включается контур коррекции, работа которого описана выше.

При выходе заднего конца полосы из зоны датчика 12 наличия проката на входе установки 2 ускоренного охлаждения на выходе дешифратора 68 появляется сигнал, который через элемент 69 задержки открывает ключ 67 на время прохождения задним концом полосы установки 2 ускоренного охлаждения. После выдержки времени, равной уставке элемента 69, формирователем 70 сигнала сброса формируется сигнал сброса счетчика 71 в исходное состояние, и устройство готово к приему следующей полосы. Выходы ключей 64-67 через схему 72 сопряжения соединены с выходом блока 18,

Таким образом, устраняется влияние постоянно действующих факторов на процесс термоупрочнения. Например, такого фактора, как ускорение заднего конца полосы за счет явления гидротранспортирования при прохождении полосы через установку термоупрочнения. При регулировании расхода охладителя при использовании в качестве исполнительного механизма эле кт- ромагнитных задвижек за счет высокой их инерционности заданных показателей управления температурой полосы по длине достичь не удалось. Кроме того, благодаря используемому в контуре коррекции блоку управляемых клапанов значительно повышается надежность устройства управления.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления ускоренным охлаждением

проката на выхсвдной стороне сортопо- стана по авт.св. № 1186310, отличающееся тем, что, с целью повьииения точности управления процессом ускоренного охлаждения и повышения надежности функционирования устройства, оно снабжено блоком счета полос, задатчиком числа полос, третьим ключом, задатчиком границ диапазона коррекции расхода охладителя, вторым сумматором, причем выходы задатчика границ диапазона коррекции расхода охладителя под4

соединены на входы первого и второго сумматоров, второй вход второго сумматора подсоединен через третий ключ к выходу блока выдачи команд на коррекцию расхода охладителя, выход второго сумматора подсоединен к входу блока памяти, выход которого через дешифраторы подсоединен на вход блока управляемых клапанов, на входы блока счета полос подсоединены датчик наличия металла и задатчик числа полос , выход блока счета полос подсоединен на управляющий вход третьего ключа.

35

JLI

J7

Oi