Система автоматической стабилизации градиента температур при прокатке узких полос на реверсивном стане Советский патент 1982 года по МПК B21B37/16 

Поставленная цель достигается тем, что система автоматической стабилизации градиента температур при прокатке узких полос на реверсивном стане, включающая измерители наличия металла в клети, измерителя температуры поверхности металла, счетчик номера пропуска, задатчики уставок коэффициентов корректора обжатий и перемещения нажимных винтов по программе, элемент сравнения, корректор; сумматор, канал управления электроприводом механизма, ключи и блоки запоминания температуры и поправки, дополнительно содержит блок вычисления поправок коэффициентов, состоящий из последовательно соединенных элемента сравнения, блока усреднения, функционального блока и анализатора тенденции изменения поправки, и соединенный своими входами - первым через ключ, а вторым через ключ и блоки запоминания температуры - с измерителями температур, а выходом - через блок запоминания поправки с сумматором, связанным с корректором обжатий.

Блок усреднения состоит из двух блоков умножения, запоминающего устройства и сумматора, первый блок умножения связан с первым входом сумматора, выход которого через второй блок умножения, ключ и запоминающее устройство связан с вторыЫ входом сумматора.

Анализатор тенденции изменения поправки состоит из запоминающих устройств, сумматора, двух пороговых элементов, схемы совпадения и двух ключей, причем первый ключ соединен с вторым ключом и входом второго порогового элемента, выходы второго ключа соединены через первый пороговый элемент с первым входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом второго порогового элемента, а выход - с первым ключом.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой системы.

Система автоматической стабилизации градиента температур при прокатке узких полос на реверсивном стане включает счетчик 1 номера пропуска, задатчики уставок коэффициентов корректора обжатий 2 и программы перемещений механизма 3, сумматоры 4 и 5, элементы 6 и 7 сравнения, корректор 8 обжатий, блоки 9 и 10 запоминания поправки и температуры, ключи 11 и 12, блок 13 усреднения, функциональный блок 14, анализатор 15 тенденции изменения поправки, блок 16 вычисления поправок, измерители 17 наличия металла в клети, измерители 18 .и 19 температуры проката, канал 20 управления приводом механизма перемещения верхнего валка.

Задатчики 2 и 3 уставок через счетчик 1 связаны с измерителями 17. Измеритель 18 температурь через элемент 6 сравнения, корректор 8 обжатий и сумматор 5 связан

с каналом 20 управления привода перемещения верхнего валка. Задатчик 2 уставок через сумматор 4 соединен с корректором обжатий, а задатчик 3 уставок - с сумматором 5.

Первый вход блока 16 вычисления поправок через ключ 12 связан с измерителем 18, температуры, а второй через ключ 11 и блок 10 запоминания температуры - с измерителем 19 температуры, а выход через

блок 9 запоминания поправки связан с сумматором 4. Блок 16 вычисления поправок состоит из последовательно соединенных элемента 7 сравнения, блока 13 усреднения, функционального блока 14 с зоной нечувствительности и заданной зависимости поправки коэффициента от градиента температур, анализатора 15 тенденции изменения поправки. На элемент 6 сравнения поступает заданное значени1е о температуре проката на входе, а на элемент 7 - заданное

значение градиента входной и выходной температур.

Система автоматической стабилизации градиента температур работает следующим образом.

При входе металла в зону действия измерителя 18 сигнал, соответствующий температуре прокатываемого металла, поступает на вход элемента 6 сравнения, который непрерывно определяет отклонение AT фактической температуры от базисной Т(5. Сигнал отклонения поступает на вход корректора 8, который рассчитывает поправку А S к установкам заранее заданной программы, используя в качестве исходной информации значение AT и коэффициента корректора, вычисленного в предыдущем проходе,

а также номер i-того четного пропуска N, с которого следует вводить коррекцию.

В ходе прокатки счетчик 1 с помощью измерителей 17 фиксирует номер текущего пропуска и передает его в задатчик 2 установок коэффициентов корректора. Начиная

с пропуска, имеющего заданный номер N1, корректор 8 для каждого прокатываемого сляба передает в сумматор 5 значение поправки AS для заданных по пропускам перемещений механизма. В сумматоре 5

осуществляется алгебраическое суммирование 4S с уставкой Sj поступающей от задатчика 3 программы перемещений и соответствующей заданному перемещению механизма. Сигнал, пропорциональный величине Sj + US, поступает на вход канала

20 управления приводом механизма перемещения верхнего валка, обеспечивающий отработку перед i-тым пропуском заданного с учетом коррекции рассогласования.

После прокатки в i-том пропуске полоса находится справа от валков. При движении полосы к валкам блоков 10 запоминается зарегистрированное измерителем 19 значение температуры передней части раската перед i-i-1-ым пропуском на входе в клеть. После входа передней части раската в i + 1-ом пропуске в зону действия измерителя 18, регистрирующего температуру после клети, сигналы с блока 10 и измерителей 18 через ключ 11 и 12 поступают с разными знаками на входы элемента 7 сравнения, который определяет отклонение ЛТ разности температур входа и выхода от базисной разности АТб Сигнал отклонения поступает на вход блока 13 усреднения, находящегося по группе смежных раскатов текущее среднее значение отклонения градиента температур от базисного i-f 1-го пропуска. Выход блока 13 соединен с функциональным блоком 14, определяющим зависимость поправки коэффициента корректора обжатий от среднего отклонения градиента температур i-f1-го пропуска. Блок 14 содержит зону нечувствительности, позволяющую уменьшить колебания поправки, вызванные влиянием помех. К последним относятся колебания химического состава изделия и др., влияющие в конечном счете на выход тепла. Сигнал, пропорциональный величине поправки коэффициента, поступает на вход анализатора 15, определяющего тенденцию изменения коэффициента на группе смежных раскатов. Если знак отклонения в i+ 1-ом пропуске совпадает со знаком отклонений Ак для i+1-ых пропусков предыдущих смежных раскатов, то производят запоминание поправки в блоке 8, выход которого поступает на второй вход сумматора 4. Если знак отклонения ДКв i + 1-ом пропуске для п-го раската не совпадает с предыдущими п-1, п-2, и т. д. раскатами, запоминание новой поправки в блок 8 не производится (сохраняется старая, полученная в п-1-ом раскате). Производится анализ знака отклонения АКв i + 1-ом пропуске для п+1-го раската. Если знак новогоЛК тоже не совпадает с п-1, п-2 раскатами, то лишь тогда производят запись в блоке 9 новой поправки. Чем выше уровень помех, который не может быть отфильтрован текущим усреднением, зоной нечувствительности, тем больще раскатов анализируется при изменении знака поправки. В сумматоре 4 осуществляется алгебраическое суммирование ЛКс уставкой К, поступающей от задатчика 2. Таким образом, в i + 1-6м пропуске вычисляется требуемое значение коэффициента К + ДК, которое будет использовано для вычисления в корректоре 8 поправки Д5 для i-ro пропуска нового п + 1-го раската. Стабилизация градиента температур позволяет в i-ых пропусках (четных) несколько пережимать металл, а в i + 1-ых (нечетных) не производить коррекцию обжатия по температуре, но при этом происходит взаимная компенсация отклонении температуры и толщины подката, сформированной в i-TOM пропуске. Для горячих раскатов формируют толстые полосы, а для холодных тонкие. Это позволяет в i + 1-ых пропусках стабилизировать градиенты температур, усилия прокатки и существенно уменьщить колебания размеров, включая продольную разнотолщинность. При прокатке узких полос уменьшается колебание толщины и щирины, стабилизируется вытяжка. Это особенно важно при прокатке фасонных профилей с узким полем допусков по ширине. Большие регулирующие воздействия в i-OM пропуске приводят к некоторой компенсации колебаний температур (за счет выхода тепла) и не при водят к росту уширения, а в i + 1-ом пропуске производится самовыравнивание колебаний ширины подката. При продольной периодической прокатке, когда i+1-ый пропускпроизводят в отдельно стоящей клети, важно стабилизировать вытяжку, которая влияет на длины смежных кратностей, что и позволяет осуществить предлагаемая система автоматической стабилизации. Предлагаемая система выполнена на интегральных микросхемах. Экономический эффект от внедрения системы составит 70 тыс. руб. в год. Система может быть использована не только на реверсивных станах, но и станах с последовательным расположением клетей. Формула изобретения 1. Система автоматической стабилизации градиента температур при прокатке узких полос на реверсивном стане, включающая измерители наличия металла в клети, измерители температуры поверхности металла, счетчик номера пропуска, задатчики уставок коэффициентов корректора обжатий и перемещения нажимных винтов по программе, элемент сравнения, корректор, сумматор, канал управления электроприводом механизма, ключи и блоки запоминания температуры и поправки, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения разнотолщинности в партии горячекатанных полос, она дополнительно содержит блок вычисления поправок коэффициентов, состоящий из последовательно соединенных элемента сравнения, блока усреднения, функционального блока и анализатора тенденции изменения поправки, и соединенный своими входами - первым через ключ, а вторым через ключ и блоки запоминания температуры - с измерителями температур, а выходом - через блок запоминания, поправки с сумматором, связанным с корректором обжатий.

2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок усреднения состоит из двух блоков умножения, запоминающего устройства и сумматора, яервый блок умножения связан с первым входом сумматора, выход которого через второй блок .умножения, ключ и запоминающее устройство связан с вторым входом сумматора.

3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что анализатор тенденции изменения поправки состоит из запоминающих устройств, сумматора, двух пороговых элементов, схемы совпадения н двух ключей, причем первый ключ соединен с вторым ключом и входом второго порогового элемента, выходы второго ключа соединены через первый пороговый элемент с первым входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом второго порогового элемента, а выход - с первым ключом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 607611, кл. В 21 В 37/00, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 548328, кл. В 21 В 37/00, 1975.