Устройство для стабилизации толщины проката

СОЮЗ СОВЕТСНИХОСИРЕСПУБЛИК А 3(Д) В 21 В 37/О ГОСУД АРС ПО ДЕЛАМ ТВЕННО НОМ ОБРЕТЕНИЙ ОТКРЫТИЙ,ЬСТповышения то толщины прок содержит чности стабилиз ата, оно дополн датчик деФормации емент сравнения, проката второй уси тчик деФормации кл дним входом второ внения, другой вхо нен с датчиком да а валки через пер кл датчискоростипричем ддинен смента сррого соеди ети сое го .элед кото вый усиРаюи литель и два друг ны с дат винтов и нен нта орого ф ока- сравс первым сравнени подключе та, а вых кения подк управляющи нен с дат при этом Ь входом орости проката,льтра соединен . равления двигате ОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) 1, Друиинин Н.Н. Непрерывные :стали как объект автоматизации,.М; "Жеталлургияф, 1975,с. 313-315.2 Челвсткина Ь.Б. Автоматизацияпроцессов,прокатного проиэвод- дтаа.: Й фМеталлургияф, 1971, с. 244 245.ф 4)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАВИЛИЗЦРИ ТОЛЩИНЫ ПРОКАТА, содериащее датчик ; давления металла на валки, датчик иоююиения нажимных винтов, задатчик толщины проката, Фильт, элемент сравнения, .сумматор и схему управления двигателем нажймного винта, о т л ич а в щ е е с я тем, что, с целью Я ."одним входом сумматох входа которого соадиик Ом положения нажимнс выходом второго усыход сумматора соедивходом первого элемена другой вход кот,эадатчик толщины прод второго элементалаяен на вход Фильтй вход которого соедичиком сквыход Фисхемы уп4 О Изобретение относится к автоматизации прокатного производства,а именно к системам автоматическойустановки положения рабочих валковклетей непрерывного прокатного стана, 5Известно устройство, содержащеедатчики давления металла на валки,управляющую вычислительную машину,привод нажимных винтов, регуляторположения нажимных винтов. В устройстве рассчитывается начальныйраствор валков по выражению- 1)о 1К 115где Н - толщина полосы, выходящаяиз ш-й . клети;Р " давление металла на валки1"й клети;К, - коэффициент жесткости клети рС - изменение раствора валков,вследствие их нагрева илиизноса, задается параметрически,25Начальный раствор валков определяется по предварительному расчету давления металла на валки при заданнойвеличине обжатия. Измеренное давление металла на валки сравниваетсяс давлением, полученным на основематематической модели. Полученноерассогласование отрабатывается спомощью регуляторов положения нажимных винтов 1 .Недостатком устройства является 35низкая точность проката за счетизменения раствора между валками,вызванного нагревом элементов клети после длительных пауз прокаткиили после остановки стана,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее датчики положениянажимных винтов, задатчики толщины 45и деформации клети в функции давления металла на валки, два сумматора, датчики давления металла навалки месдозы), фильтр, системууправления двигателем привода нажимного устройства и усилитель-выпрямительЗадание толщины подается в видекодов, определяющих величину начального зазора Я и величину номинальо 55ного давления Р . После преобразования кода в напряжение оно подаетсяна вход первого сумматора. В сумматоре осуществляется. вычитание напряжения, пропорционального Фактическому давлению Р, снимаемого с усилителя-выпрямителя месдозы, из напря-жения заданияНапряжение, соответствующее разности давления а Р с выхода первогосумматора, подается на вход Фильтра 65 откуда без гармонической составляющей, обусловленной эксцентрисите-.т м валков, поступает Ж вход второго сумматора. При наличии рассогласования между заданной толщинай ифактической появляется управляющеенапряжение на входе системы управления двигателем привода нажимногоустройства, которое вызовет работупривода в сторону уменьшения полученного отклонения толщины полосы 2 1.Недостатками известного устройства является то, что оно не компенсирует изменение раствора валков,вызванное нагревом элементов клети(станины, валков и т.д.) во времяпрокатки, что приводит к отклонениютолщины проката от заданного значения.Кроме этого, при изменении скорости прокатки частотный диапазон, гармонических составляющих давления,вызванных эксцентриситетом валков,изменяется. Это приводит к дополнительной ошибке регулирования, таккак на входе системы управления появляется гармоническая составлякнцая,которую привод нажимных винтов не всостоянии отработать, При этом ис,-пользуются низкочастотные Фильтры,которые рассчитываются на подавление гармонических составляющих давле-,ния при малой скорости прокатки,что также снижает точность проката.Целью изобретения является повышение точности стабилизации толщиныпроката.ФПоставленная цель достигаетсятем, что устройство.стабилизациитолщины проката, содержащее датчикдавления металла на валки, датчикположенияфнажимных винтов, задатчиктолщины проката, Фильтр, элементсравнения, сумматор и схему управления двигателем нажимного винта, дополнительно содержит датчик деформации клети, второй элемент сравне-ния, датчик скорости проката, второй усилитель, причем датчик деформации клети соединен с одним входомвторого элемента сравнения, другойвход которого соединен с датчикомдавления металла на валки через первый усилитель и одним входом сумматора, два других входа которогосоединены с датчиком положения нажимных винтов и с выходом второго усилителя, а выход сумматора соединенс первые входом первого элементасравнения, йа другой вход которогоподключен задатчик толщины проката,а выход второго элемента сравненияподключен на вход фильтра, управляющий вход которого соединен с датчиком скорости проката, при этом выход Фильтра соединен с входом схемы управления двигателем нажимноговинта.,1013009 Составитель Г. ЛызловРедактор Н. Рогулич Техред С.Мигунова Корректор Ю,Макаренкотт ттттт ттттт твттт Заказ 2850/10 Тираж 814 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, .Раушская наб. д, 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3На чертеже представлена блоктсхема предлагаемого устройства.Схема.содержит датчик 1 давленияметалла на валки, датчик 2 дефор.мации клети, датчик 3 положения нажимных винтов, первый элемент 4сравнения, первый и второй усилители 5 я.б , сумматор 7, задатчик 8.толщины, второй элемент 9 сравнения,датчик 10 скорости полосы, фильтр11, схему 12 управления двигателемнажимных винтов.Устройство работает следующимобразом,Перед прокаткой соответствующего сортамента устанавливается заданное положение нажимных винтов,которое контролируется датчиком 3положения. Толщина проката устанавливается задаФчиком толщины. Приналичии полосы в прокатной клетидатчиком 1 измеряется величина усилия металла на валки, которое произ-.водит упругие деформации элементовклети на велйчину обратную ее. жест-кости К 4 . Первый усилитель 5 производит усиление сигнала с выходадатчика 1 на коэффициент, равный- . При этом сигнал с выхода усилителя 5 соответствует величине упругай деформации элементов клети ДВ процессе прокатки происходит нагрев -элементов клети станины вал"ков), при котором появляется дополнительная деформация клети дЬ,измеряемая датчиком .2. Последнийустановлен на станине клети. Величина деформации элементов клети про,порциональна деформации станины.Иоэтощ коэффициент пропорциональнрстй, найденный экспериментально,.устанавливается с помощью второгоусиййтеля 6. Таким образом, выходная толщина полосы иа выходе клети+ ЯЬр,2)где 8. - положение нажимных винтов,е 1измеренное датчиком 3,К. - коэффициент пропорциональности.Правая часть выражения 2) суммируется на входе сумматора 7, и по 10 15 20 25 ЗО 35 45 50 лученное текущее значение толщиныполосы сравнивается с заданным, установленным с помощью задатчика 8на втором элементе 9 сравнения.При работе стана в установившемся температурном режиме значение(Л 11 ; - а Ь ; ) К, устанавливаетсяравнйм нулю. В момент отсутствияметалла в клети величина 4 Ъсоотг%ветствует тепловой дэюрмацйи . элементов клети, которая поступает навход сумматора. Устройство определяет значение межвалкового зазорапо уравнениюО 01 "ТТемпературное расширение элементовклети ЬЬ., 1 с измеренное датчикомдеформаций станины клети, отрабатывается схемой.12 управления двигателем нажимного винта, который изменит свое положение на величинуЫ т = Ьь К, т.е, положениемежвалкового зазора установитсяс учетом теплового расшиРенияэлементов клети. В процессе прокатки полосы величина рассогласованияей толщины поступает на активныйзаградительный Фильтр 11, Полосачастот этого фильтра определяетсячастотой гарвюнической составляющейсигнала, обусловленной эксцентриситетом валков. Для изменения частотыфильтра на его управляющий вход подается сигнал скорости прокатки сдатчика 10, что позволяет автоматически изменять частоту фильтра.Таким образом, динаьщЧеские показатели устройства значительно улучшаются, что влияет на повышение точности стабилизации проката.Технико-экойомическим преимуществом предлагаемого устройства является увеличение выхода годного засчет компенсации разнотолщинностнпроката, вызванной тепловым расширением элементов клети. Таким образом, устройство за счет подавлениячастоты гармонических колебанийэксцентриситета валков на всем диапазоне скоростей прокатки позволяет повысить качество реулирования толщины проката.Экономический эффект от внедрения устройства составит 65 тыс, руб.