Устройство для регулирования толщины полосы Советский патент 1981 года по МПК B21B37/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ

ПОЛОСЫ

Изобретение относится к прокатному производству, может быть использовано при прокатке в отрицательном поле допусков. По основному авт. св. № 78О917 известно устройство по дисперсии т&лпе ратуры подката, в котором определяется прогнозируемое значение дисперсии выходной толщины каждой полосы, позволяюшее, во-первых, найти заданное значение толщи ны каждой полосы с учетом максимально возможного для нее приближения к нижней границе минусового допуска и, во-вторых, по мере выхода из каждой клети предыдущей полосы изменить зазор валков на величину, пропорциональную разности дисперсий толщин предыдущей и данной полос. Это обеспечивает прокатку каждой полосы с максимально возможным для нее тфиближением к нижней границе минусового допуска и дает возможность увеличить выход годного проката по сравнению с другими устройствами того же назначения l. Однако прогнозируемое значевше выходной толщины полосы в рассмагриваетлом устройстве определяется недостаточно точно, что в конечном счете приводит к недоиспользованию поля минусового допуска. Действительно, прогнозируолое значение дисперсии выходной толщины 1)1ц определяется в устройстве по формуле Dt,. . (I) -дисперсия тйлпературы подката;-значение дисперсии толщины, некоррелированное с температурой подката; -коэффициент, связывающий дисперсию температуры подката и коррелированную с ней часть дисперсии толщины. Дисперсия выходной толщины, не зависящая от температуры подката D , вызывается биениями валковой системы, колебаниями межклетевого натяжения (т.е. |работой системы автоматического регулирования натяжения), величиной ускорения при прокатке и другими случайными факторами. Из этого видно, что величина D даже для одного профилеразм а полос может изменяться в определенных пределах и для исключения беззаказной про- дукшш в известном устройстве задаётся максимально возможное,значение D , что приводит к недоиспользованию поля минусового допуска в тех случаях, когда D меньше максимально возможного значения. Вышесказанное относится к коэффнци, который зависит от колкче енту 1C ства и настройки регулятора толщины на отдельных клетях и жесткости прокатываемой полосы, могущей значительно меняться в пределах прокатываетлого сортамента, т.е. невозможность точного опр& деления D и К|,т приводит к необходимости использования в формуле л t) их максимально возможных для каждого профилеразмера значений, что приводит к нeдc иcrioлiзoвaнию поля минусово го допуска и, следовательно, к уменьшению выпуска годного проката. Цель изобретения - увеличение выхода годного проката, Поставленная цель достигается т&л, что устройство дополнительно снабжено датчиком скорости полосы на выходе стан блоком вычисления дисперсии толщины вы числительньтм блоком, двумя накапливающими сумматорами и вторым алгебраическим сумматором, причем первый и вто рой входы блока, вычисления дисперсии толщины соединены соответственно с выходами толщиномера и датчика скорости, первый вход вычислительного блока соединен с выходом блока вычисления диспер сии толщины, второй вход соединен с выходом первого алгебраического сумматора а третий вход вычислительного блока соед нен с выходом блока вычисления дисперсии температуры подката, входы первого и второго накапливакиних сумматоров соединены соответственно с первым и вторым выходами вычислительного блока, выход первого накапливающего сумматора со&динен с третьим входом первого алгебраи ческого сумматора, второй алгебраический сумматор включен между блоком умно жения и третьим выходом блока задания номинальных значений, а второй вход второго алгебраического сумматора соединен с выходом второго накапливающего; сумм тора. Введение в устройство блока вычисления дисперсии толщины, соединенного с толщиномером и датчиком скорости, позволяет определить фактическую дисперсию выходной толщины по длине полосы. Введение вычислительного блока, входы оторого соединены соответственно с выходами блока вычислошя дисперсии толщины блока вычисления дисперсии температуры подката и первого алгебраического сумматора ( прогнозируи юе значение дисп рсии толщины), позволяет сопоставить между собой прогнозируемое и фактическое значение дисперсии толщины полосы при известной дисперсии температуры подката и на основании этого сопоставления вычислить исправки к значениям дисперсии выходной толщины некоррелированной с температурой подката ( Dj, ) и коэффициента, связывакядего дисперсию температуры подката и некоррелированную с ней часть дисперсии толщины полосы .т ) Введение первого и второго накапливающих сумматоров, входы которых соединены , с соответствующими выходами вычислительного блоки, позволяет произвести накопление и усреднение сигналов поправок D и 1 -ц.тИй разных полосах одного профилеразмера, что обеспечивает необходимость процедуры обучения и подавление влияния помех. Введение второго алгефаического сумматора в цепь задания коэффициента позволяет просуммировать поправку Л К .ц -р с величиной, задаваемой блоком задания и тем самым скорректировать значение. k на входе блока умножения, а соединение выхода первого накапливающе- . го сумматора с третьим входом первого алгебраического сумматора позволяет скоррек тировать, величину DJ, , что вместе взятое обеспечивает более точное вычисление прогнозируемого значения дисперсии толщины полосы. На дана блок-схема устройства. Устройство содержит толщинометр I, установленный на выходе стана, элемент 2 сравнения, первый вход которого соеди - . нен с выходрм тoлщинoмqpa I, блок 3 задания номинальных значений, первый выход которого соединен со вторым входом элемента 2 сравнения, блок 4 автоматической коррекции толщины полосы, вход которого соединен с выходом элемента 2 сравнения, регуляторы. 5 толщины полосы (по числу клетей) , первые входы которых соединены с выходом блока 4 автоматической коррекции толщины, блок 6 вычисления настроечного размера, первый вход которого соединен со вторым выходом блока 3 задания но«минальных значений, входной коммутатор 7, вход которого соединен с выходом блока 6 вычисления ностроечного размера, первый и второй блоки 8 и 9 памяти, входы которых соединены соответственно с выходами входного коммутатора 7, выход ные коммутаторы Ю, первый и второй вход которых соединены соответственно с выходами первого и второго блоков 8 и 9 памяти, выход одного из выходных коммутаторов Ю соединен с третьим входом элемента 2 сравнения, а выходы остальны коммутаторов Ю (по числу чистовых кле тей) через блоки 11 расчета коррекшш раствора валков соединены со вторыми входами регулятора 5 толшины, измерител 12 температуры подката, блок 13 вычисления дисперсии температуры, .первый вхо которого соединен с измерителем 12 темрепатуры подката, датчик 14 скоро сти подката, соединенный со вторым входом блока 13 вычисления температуры, блок 15 умножения, первый вхо которого соединен с выходом блока 13 и первый алгебраический сумматор 1-6-, первый вход которого соединен с выходом блока 15 умножения, второй вход соединен с третьим выходом блока 3 задания номинальных значений. Выходные коммутаторы Ю выполнены идентично. Каждый коммутатор состоит из переключателя 17 счетного триггера 18, датчика 19 наличия металла в соответствукгщей клети. Иа})ормационные входы переключателя 17 соединены с выходами первого и второго блоков 8 и 9 памяти. Управляющие входы переключателей 17 соединены с вызсодами триггеров 18, счетные входы которых соединены с выходами датчиков 19 наличия металла. Кроме того, устройство содержит блок 2О вычисления дисперсии толщины, первый вход которого также соединен с выхо дом толщиномера I, датчдк 21 скорости полосы, выход которого соединен со вторым входом блока 2О, вычислительный блок 22, иапример микрокомпьютер УВМ-М-60ОО и т.д., первый вход которого соединен с выходом блока 20, второй вход вьгчислительного блока 22 соединен с выходом блока 13 вычисления дисперсии температуры подката, а третий входсоединен с выходом первого алгефаического сумматора 16, первый и второй накапливающие сумматоры 23 и 24, выходы которых соединены соответственно с И вторым выходами вычислительного блока 22, второй алгефаический сумматор 25, первый вход которого соединен с четверть1М выходом блока 3 задания нормальных значений, второй вход соединен 6 выходом второго накапливающего сумматора, а выход соединен со вторым входом блока 15 умножения, выход первого накапливающего сумматора 23 соединен с третьим входом алгебраического сумматора 16, Устройство работает след5топ1им обра.зом. При входе очередной полосы под измеритель 12 температуры подката сигнал с выхода измерителя температуры поступает на первый вход блока 13 вычисления дисперсии температуры подката, на второй вход которого поступает сигнал с выхода датчика 14 скорости подката. После выхода заднего конца полосы изпод измерителя температуры сигнал, пропорпиональный опенке дисперсии температуры подката, с выхода блока 13 поступает на первый вход блока 15 умножения и на третий вход вычислительного блока 22. На второй вход блока 15 умножения через второй алгебраический сумматор 25 поступает сигнал, пропорпиональный начальному передаточному коэффициенту чистовой группы стана ( К 4i,T ) . , задаваемый 3 задания номинальных значений. На выходе блока 15 умножения выделяется сигнал, пропорциональный прогнозируемому значению толщины полосы, коррелированной с тву пературой подката. К выходному сигналу блока 15 умножения в алгебраяческом сумматоре 16 добавляется сигнал, пропорциональный дисперсии толщины полосы, некоррелированной с температурой подката, поступающий с четвертого выхода блока 3 задания номинальных значений. На выходе сумматора 16 вьщеляется сигнал, пропорциональный прогнозируемому значению дисперсии толщины. Этот сигнал поступает на вход блока 6 вычисления настроечного размера, на второй вход которого с блока 3 задания номинальных значений поступает сигнал, пропорциональный алгебраической сумме минусового допуска и ошибки измерения толщины. С выхода блока 6 вычисления .настроечнбго размера сигнал, пропорциональный измере«« нию установки толщины для данной полосы через входной коммутатор 7 зашюывается в первый блок 8 памяти, если полоса нечетная (по порядку от начала партии), или в блок 9 памяти, если полоса четная. При выходе предыдущей полосы (.если она находилась в чистхзвой группе) из каждой клети по сигналам датчиков 19 нал1гчня металла происходит переключение триггеров 18 выходных коммутаторов Ю и сигнал с выхода блока 8 и 9 памяти через переключатели 17 и блоки И расчета коррекции раствора валков поступает на входы соответствующих регуляторов 5 толщины. Кроме того, при выходе полосы из последней клети сигнал с блоков памят поступает также на вход элемента 2 срав нения, корректируя тем самым заданное значение полосы, поддерживаемое блоком 4автоматической коррекции толщины. При входе данной полосы в чистовук группу клетей и попадания ее под толщиномер I сигнал, пропорциональный текущему значению толщины полосы, с выхода толщиномера, поступает на первый вход элемен та 2 сравнения и на первый вход блока 20 вычисления дисперсии толщины. С выхода элемента 2 сравнения сигнал, пропорциональный текущему отклонейию толщин полосы от заданного значения, поступает на вход блока 4 автоматической кор рекшш толщины реализующего, например интегральный закон регулирования, и с выхода блока 4 - на входы регуляторов 5толщины, осуществляющих изменение зазора валков до компенсации оттслонения толщины полосы. При вьтходе полосы из-под толщиномера на выходе блока 2О выделяется сигнал пропорциональный дисперсии толщины поло сы, и поступает на первый вход вычислительного блока 22, на второй и третий входы которого соответственно ранее были поданы сигналы дисперсии температуры подката с выхода блока 13 и прогнозируемого значения дисперсии толщины с выхода алгебраического сумматора 16. На основании этих сигналов вычислительный блок 22 вырабатывает на первом выходе сигнал коррекции дисперсии толщины полосы, некоррелированной с тетлпературой Д 1, , а на втором выходе сигнал коррекции коэффициента, связывающего дисперсию температуры подката и коррелированную с ней часть дисперсии толщины д VC . При этом вычислительный блок 22 может реализтфовать, например, известный алгоритм Райбмана-Чадеева ()N- Т bN- МБ)Ы . J.Cli- hlNji l± 4T)N--y.D) где N - номер полосы в партии; D, - фактическая дисперсия тол,щины полосы; 13 - прогнозируемое значение дисперсии толщины полосы; Dj - дисперсия температуры подката;7 - постоянная положительная величина, выбираемая из условия сходимости алгоритма при наличии помех. Сигналы, гфопоршюнальньге ( Л D/ ) и ( Л К у ), с первого и второго выходов вычислительного блока 22 поступают на входы соответственно первого и второго накапливающих сумматоров 23 и 24, на выходе которых выделяются сигналы Т:1(&И,. и 1и()к) K.S-I п lir-i , I л ; изменяющие соответствующие значения дисперсии толщины, некоррелированной с температурой подката в алгебраическом сумматоре 16, и коэффициента К. 4,,г в алгебраическом сумматоре 25 для всех последующих полос партии. Когда разница между прогнозируемым и фактическим значеак&л дисперсии толщины на выходе стана станет равна кулю, уточнение DJ., и fi,T прекращается. Таким образом, благодаря подстройке 11, и К JVi т погрешность величин огфеделения прогнозируемого значения толщины уменьшается, что обеспечивает дополнительное приближение толщины прокатываетеых полос к нижней границе минусового допуска и соответствующее увеличение выхода годного проката. Дополнительное приближение к нижней грашше минусового допуска при использовании предлагаемохх) устройства составляет в среднем О,О1 мм, что дает экономию 200 тыс. руб. на каждый миллион тонн проката. Формула изобретения Устройство для регулирования толщины полосы по авт.св. N 780917, отличающееся тем, что, с целью увеличения выхода годного проката, оно дополнительно снабжено датчиком скорости полосы на выходе стана, блоком вычислеши толщины, вычислительным блоком, двумя накапливающими сумматорами и вторым алгефаическим сумматором, причем первый и второй входы блока

вычисления дисперсии толщины соединены соответственно с выходами толщиномера и датчика скорости, первый вход вычислительного блока соединен с выходом блока вычисления дисперсии толщины, второй вход соединен с выходом первого алгебраического сумматора, а третий вход вычислительного блока соединен с выходом блока вычисления дисперсии температуры подката, входы первого и второго накапливающих сумматоров соединены соответ ственно с первым и вторым выходами вычислительного блока, выход первого

. QQ О

Т Г/Т

накапливающего сумматора соединен с Третьим входом первого алгебраического сумматора, а связь второго входа блока умножения с третьим выходом блока задания номинальных значений осуществлена через второй алгебраический сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго накапливакицего сумматора.

Источники информашш, принятые во внимание при экспертизе

I, Авторское свидетельство СССР № 78О917, кл. В 21 В 37/О2, 1979.