Регулятор температуры полосы на выходе стана горячей прокатки Советский патент 1980 года по МПК B21B37/74 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, а именно к автоматизации полосовых станов ropflqieft прокатки. Известно устройство дпя регупированйя температуры полосы на выходе из чистовой группы клетей, в котором температухра полосы регулируется путем изменения количества охлаждающей воды, подаваемой на полосу в межклетевых промежутках чистовой группы клетей 1 . Недостатком известного устройства является невысокая точность регулирования температуры псхтбсы на выходе из чистовой группьт клетей. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее установку межклетевого охлаждения полосы с регулирующими клапанами, измеритель температуры полосы на выходе стана и датчик скорости прокатки 2 . Оно предназначено для поддержания постоянства температуры полосы в заданных пределах при прокатке с высокими темпаМИ ускорения (0,3-0,5 Ал/Ь2). Увеличение скорости прокатки приводит к дополнительному теттовыдепению в полосе и уменьшению теплоотдачи волкам и в межклетевых промеж гтках. В результате зго|го температура полосы на вьтходе стана увеличивается. Повышение темгтературы (снимается установкой межклетевого охдйждения, управление которой осуществляется от вычиспительногд устройства, работающего в функции изменения скорости прокатки и отклонения температуры полосы на вь1ХОде стана от заданной. Изменение температуры на выводе чистовой группы, которое характеризуется скоростным коэффициентом К (приращение температуры полосы на выходе стана на один метр приращения скорости), обладает существенной нелинейностью в зависимости от уровня скорости прокатки. Причем эта зависимость существенно изменяется как при прокатке различ1)ых сортаментов, так и при прокатке одного и того же сортамента, но при различной : ; 3v 7 настройке чистовой группы клетей. Это привопит к ошибкам при расчете необходИмб1Ч количества воды и, спедоватепьно, к отклонению температуры на выходе стана от заданной. Цель изобретения - увеличить производительность прокатного стана без изменения физико-механических свойств полосы. . Это достигается созданием регулятора температуры, в icoTopoft дополнительно введено корректирующее устройство, включающее h каналов коррекции, кажды из которых состоит из усилителя :с регулируемым ограничением, выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого через суммирующее запоминающее устройство, соединен с выходом корректирующего запокл1Н1ающего устройства, управляющий вход кото- рого соединен с выходом релейного элемента, причем входы усилителей с регулируемым ограничением всех п каналов соединены с выходом блока контроля изменения скорости прокатки, а выходы умножителей всех И каналов через сумма . тор подключены к блоку расчета и распре деления суммарного количества ЁОДЫ, вхо ды корректирующих запоминающих устройств всех И каналов подсоедйнёньГк вы ходу блока контроля отклонения темпе- . ратуры конца прокатки от заданной, соответствующие входы суммирующ.их запоминающих устройств соединены с выходами блока задания коэффициентов, а ихуправляющие входы - с датчиком конца прокат ки, кроме того, выход каждого корректирующего, запоминающего устройства предыдущего канала соединен с соответствующими входами суммирующих запоминаюи;йх устройств всех последующих каналов, а выход усилителя с регулируемым ограничением каждого предыдущего канала с выходами усилителя с регулируемым ограничением всех последующих каналов. На чертеже дана структурная схема предлагаемого регулятора. К общему трубопроводу 1 подключены трубопроводы 2, подводящие воду в каждый feжклeтeaoй промеисуток. Каждый подводящий трубопровод 2 имеет регулирующий клапан 3 и заканчивается коллекторами 4 для распределения воды по ширине полосы. Управляющий вход каждого регулирующего клапана 3 подключен к со ответствующему выходу блока 5 расчета и рас пред елёШя ёу1Угм1рйбгЬ кШИЧебтва воды, вход которого через сумматор 6 соединен с каналами коррекции, например 9 тремя, каждый из которых состоит из умножителя 7, усилителя 8 с регулируемым ограничением, р1елейного элемента 9, суммирующего 10 и корректирующего 11 запоминающих блоков. Сигнал с блока 12 контроля изменения скорости прокатки, в который вводятся сдатчика ,13 величина рабочей скорости и задатчиком 14 величина заправочной скорости, подается на входы усилителей 8 с регулируемым ограничением, выходы которых соединены с первыми входами умножителей 7 и с релейными элементами 9. Кроме того, выход каждого предыдущего усилителя 8 связан с входами последующих усилителей 8. Температура конца прокатки, измеренная датчиком 15, в блоке 16 -сравнивается с установкой блока 17 и величина рассогласования подается на входы коррек. тирующих запоминающих блоков 11, выходы которых соединены с входами суммирующих запоминающих блоков 10. выхоч ды которых, в свою очередь, соединены со вторыми входами умножителей 7. Вторые входы суммирующих запоминающих блоков «Ю соединены с соответствующими выходами блока 18 задания коэффициентов. Кроме того, выходы корректирующих запоминающих .блоков 11 предыдущих блоков коррекции соединяются с входами суммирующих запоминающих блокоЬ 10 последующих блоков. Управляющие . входы корректирующих запоминающих бло-, 35 ков 11 соединень со своими релейными элементами 9, а управляющие входы суммирующих запоминающих блоков 1О - с датчиком 19 конца прокатки. Предлагаемое устройство работает еледующим образом. Овдшаемый диапазон изменения скорости прокатки при разгоне разбивается на И и.нтервалов, т.е. кривая интерполируется П отрезками прямых, в данном случае тремя. Первый отрезок оканчивается при увеличении скорости прокатки в процессе ускорения на величину д V . На эту величину настраивается бграничение усилителя 8 и порог срабатывания репейного элемента 9 в первом канале. Второй отрезок прямой, интерполирующий требуемую зависимость, лежит в диапазоне изменения скорое nj от ЛЧ( до а третий учдаток от дV Сигнал, пропорциональный величине изменения скорости прокатки, с блока 12 подается на входы усилителей 8 с регулируемым ограничением всех каналов коррекции, причем на первом ка апе реализуется первый участок нелинейности путем умножения изменения скорости в диапазоне от О до ДУ на постоянную величину, записанную дпя первой полосы, в суммирующем запоминающем устройстве 10 с блока 18 задания коэффициентов При достижении усТавки усилитель 8 пер вого канала насыщается, одновременйЬ срабатывает релейный элемент 9 и даёт импульсную команду на управляющий вход корректирующего запоминающего блока 1 Бели в этот моменттемпература на выходе стана не соответствует заданной, величина, пропорциональная отклонений температуры с блока 16, записывается в корректирующий запоминающий блок 11. I.. При превышении изменения скорости прокатки свыще AV в работу вступает Ьторой канал коррекции. Напряжение на выходе первого канала (выход умножитгбля 7) остается постоянным и равным U при дальнейшем увеличении скорости прокатки. На выходе усилителя 8 :второго канала формируется сигнал . ко торый путем умножения на постоянный ко эффициент, записанный в суммирующем запоминающем блоке 10 второго канала, реализует второй прямолинейный участок аппроксимации нелинейности. При достижении уровня скорости, соответствующего уставке 2 , от релейного элемента 9 второго канала производится запись сигнала отклонения температуры конца прокатки с блока 16 в корректирующий запоминающий блок 11 этого канала . / Третий канал коррекции работает аналогичным образом в диапазоне изменений скорости прокатки от дУ2 до . При выходе прокатываемой полосы иэ чистовой группы стана от датчика 19 дается команда на переписывание сигналов из блоков. 11 в блоки 10 своих каналов, где происходит алгебраическое суммирование с ранее записанными сигналами. Таким образом, от полосы к полосе осуществляется коррекция коэффициентов усиления, заложенных в схему для:Каждого участка. Однако коррекция коэффициента усил&ния любого предыдущего канала приводит к параллельному перемещению последующего участка нелинейности исключения влияния предыдущих каналов на п:осЛейующие выходные сигналы с корректирующих запоминающих блоков 11 предыдущих каналов дополнительно вычитаются из величин сигналов, записанных в суммирующие 7 I - 596 запоминающие блоки 10 всех последующих каналов по сигналу датчика 19. Применение предлагаемого регулятора обеспечит болееточное поддержание температуры прокатываемой полосы, что позволит вести прокатку с более высокими темпами ускорения чистовой группы и увеличит производительность стана до 10% без изменения физико-механических свойств полосы. Формула изобретения Регулятор температуры полосы на выходе стана горячей прокатки, содержащий установку межклетевого охлаждения полосы с регулирующими клапанами в каждом промежутке, блок расчета и распре- . деления суммарного количества воды, причём управляющие входы регулирующих клапанов соединены с выходом блока расчета и распределения суммарного количества воды, измеритель и задатчик температуры полосы, блок контроля отклонения . температуры, причем выход измерителя и задатчика температуры полосы соединены с входами блока контроля отклонения температуры, датчик скорости прокатки и задатчик заправочной скорости, блок контроля изменения скорости прокатки, причем выходы датчика скорости прокатки и задатчика заправочной скорости соединены с входами блока контроля изменения скорости пр(катки, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности прокатного стана без изменения физико-механических свойств полосы, в него дополнительно введены датчик конца прокатки, блок задания коэффициента, сумматор и каналы коррекции, каждый из которых состоит из усилителя с регулируемым ограничением, релейного элемента, умножителя, сумктрующего запоминающего блока и корректирующего запоминающего блока, причем выход блока контроля изменения скорости прокатки соединен с входами усилителей с регулируемым ограничением всех каналов коррекции, выход блока контроля отклонения температуры оединен с первыми входами корректирующих запоминающих блоков всех каналов оррекции, выход усилителя с.регулируеым ограничением каждого канала коррекии соединен с первым входом умножителя анного канала, с входом релейного элеента данного канала -и с входами усилитоей с регулируемым ограничением всех поеиедуюпфх каналов коррекции, Выход репейяого элемента каждого канала коррекции соединен со вторым входом корректируй. шего запоминающего блока данного канала, выход KOTojporo соедййей с ёхбдЬУ суммирующего запоминающего; блока данного канала коррекции и с сумми рующих запоминающих бпбкВв ;Мёх пос-, педуюйих каналов коррекции, выходы бло ка задания коэффициентовсоединены с входами ввода коэффициентов щих запоминающих блоков, вьГЙод датчика конца прокатки соедййен с упраШГяй1айК и вхЬдами всех суммирующих заломинаюпшх 71 9блоков каналов коррекции, выходы которых соединены со. вторыми входами умножителей соответствующих каналов коррекции; причем выходы этих умножителей соеди - . нень с входами сумматора, выход которой го соединен с входом блока расчета и распределения суммарного количества воды. Источники информации, приняше во внимание при экспергазе 1.Патент США N 3514984, клГ72/7, 197О. 2,Патент Японии № 47-41220, адГ12 с 211.4, 1972.