Система автоматического управления процессом прокатки труб на раскатном стане

(21 ) Приоритет но ленам иэобретеиий и открытий(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕСС ПРОКАТКИ ТРУБ НА РАСКАТНОМ СТАНЕ ак Изобретение относится к технике автоматического управления трубопрокатными станами, в частности к технике управления трехвалко. вым раскатным станомИзвестна система управления трубопрокатным агрегатомГХУСистема, состоит из расположенных вдоль технологического тракта датчиков диаметра, длины, температуры раската и раствора валков и вычислительного устройства с адаптивным идентификатором толщины стенки и ци. аметра трубы после раскатного стана и блоком управления ло толщине стенки.На основе полученной информации идентификаторы строят и уточняют соответствующие математические модели, а блок управления вырабатывает управляющее воздействие по толщине стенки с учетом ее заданного значения и предсказанных идентификатором значений толщины стенки и диаметра.Недостатком указанной системы является то, что для идентификации необходима информацияотолщине стенки гильзы, трубы и диаметра гильзы. Иэ-за отсутствия удовлетворительного датчика толщины стенки ее опре.деление осуществляется косвенно; с исполь.зованием информации о диаметре заготовки и гильзы. Точность измерения диаметра наиболее высокоточным прибором практически не превышает 0,57. При этом точность определения толщины стенкисоставляет 4%. Из-эа наличия на поверхности заготовки значительной окалины исключается вообще возможность сколько-нибудь точного измерения ее диаметра. Дополнительная погрешность в систе.му управления вносится при иэмерейии диаметра гильзы, которая имеет большую овальность. 15Указанные факторы приводят к значительным неточностям в определении толщиныстенки проката, что в свою очередь приводит к неточной идентификации модели, и вконечном итоге, к ухудшению точности управ.ления,Кроме того, использование весьма сложныхк по устройству, так и в эксплуатации измерителей диаметра заготовки и гильзы услож.няет систему и ухудшает ее належность.725735 Целью изобретения является повышениеточности управления и упрощение: системы.Поставленная цель достигается тем, что всистему автоматического управления процессомпрокатки труб на раскатном стане, состоящуюиэ датчиков диаметра трубы и оправки, длинызаготовки, гильзы и трубы, температуры гиль.зы, раствора валков исполнительного механизма и вычислительного устройства, содержатр10щего адаптивный идентификатор и блок управ. 10.п" пения,включены датчики тока и напряженияглавного привода прошивного стана и блоккоррекции задания, причем выходы датчиковтока и напряжения прошивного стана подклю.чены ко входам адаптивного идентификатора,выход блока коррекции задания ковходублока управления, а ко входу блока коррекции задания - выходй датчиков длины эарготовки и гильзы,На чертеже представлена блок-схема си.стемы управления трехвалковым раскатнымстаном,Система состоит из дагчиков, установленнь 1 х перед прошивным станом 1; измеритель2 длины заготовки; датчик 3 тока главного1привода; датчик 4 напряжения главного при вода; перед и после раскатного стана 5;юмернтель 6 длины гильзы; "измеритель 7температуры гильзы; измеритель 8 диаметраоправки; измеритель 9. раствора" валков; из- З 0меритель 10 длины трубы; измеритель 11Диаметра трубы.В контур системы управления входит вы.числительное устройство 12, состоящее изадаптивного идентификатора 13, блока 14 ЗБкоррекции коэффциента удлинения раскатного стана и блока 15 управления и исполнительный механизм 16.Система работает следующим образом.Адаптивный йдентификатор 13 по измерен 40ным датчиками 3,4 и измерителями 6,7,8,9"соответственно значениям напряжения (О),тока (Э) главного привода прошивного стана, длины (3 ) температуры (Тг) гильзы,диаметра оправки 1 Д ), раствора вапиов 45(аЬ) строит и уточняет математическуюмодель раскатного стана по коэффициенту удли.пения, который является отражением толщиныстенки трубы . 4 Эсад а, т 7 1,50 КН. ОП и бИВ М где,4 чпрогноэируемое значение коэффициента удлинения раскатногостана;напряжение "главного приводапрошивного стана; 3 - ток главного привода прошив.ного стана;- длина гильзы;1 г - температура гильзы;Л - диаметр оправки;оаД - раствор валков.Уточняется моцель после прокатки каждой убы пропорционально разности и между оэффициентом удлинения, предсказанным о математической модели и фактическим. Фактический коэффициент удлинения опрееляется в результате показаний измерите. ей 6, 1 О (г) гильзы и (1. ) трубы поТрмуле: 1.тРБлок коррекции коэффициента удлинения . аскатного стана 14 по результатам показаний эмерений 2,6 длины (Е.з) заготовки, (1 г) ильзы и с использованием заданного коэффиенга удлинения для всего агрегата (Чье,д ) ычисляет необходимый коэффициент удлиения раскатного стана ( ,Ц и ) по рмуле; ь где ц - необходимый коэффициент удлинения раскатного стана;ьса - заданный коэффициент удлинениядля всего агрегата;з - длина заготовки;1.г - длина гильзы,Пропорционально разности между предсказанным значением коэффициента удлинения и необходимым блок управления 15 вырабатывает управляющее воздействие на исполнительный механизм 16, изменяющий, раствор валков раскатного стана.Для нового положения раствора валков проверяют значения фактического диаметра трубы по измерителю 11 и, в случае выхо. да диаметра за заданные пределы, коррек.тируют величину управляющего воздействия.Использование новых датчиков и адаптивного идентификатора коэффициентов удлинения выгодно отличаеч предлагаемую систему управления трехвалковым раскатным станом от указанного прототипа, т.к, уменьшается погрешность системы, обусловленная измере. нием толщины стенки гйльзы, трубы. В ре. зультате изменения структуры идентификатора и включение датчиков тока и найряжения при. вода прошивного станаполностью исключается из контура управления информация (пря. мая и косвенная) о толщине стенки проката (трубы, гильзы), что увеличивает точность и надежность управления раскатным станом.5 725735Формула изобретения Составитель П. Шурчилов Техред И.Асталош Редактор Е. Братчиков рректо карен Подписное Тираж 986ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/ аказ 560 илиал П 1 П "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Система автоматического управления процессом прокатки труб на раскатном стане, состоящая из датчиков диаметра трубы и оправки, длины заготовки, гильзы и трубы, температуры гильзы, раствора валков, исполнительного механиэма, вычислительного устройства, адаптивного идентификатора и бло. ка управления, выходы датчиков длины гильзы и трубы, температуры гильзы, диа. метра оправки, раствора валков соединены с входами адаптивного идентификатора, выход адаптивного идентификатора и выход дат. чика диаметра трубы соединены с входом блока управления, выход которого соединен с входом исполнительного механизма, о тл и ч а ю, щ а я с я тем, что, с целью ееупрощения и повышения точности управления она дополнительно содержит датчики тока и напряжения главного привода прошив.ного стана и блок коррекции задания. причем выходы датчиков тока и напряжениясоответственно соединены с первым и вторымвходами адаптивного идентификатора; выходы измерителя длины заготовки и длины10 гильзы соответственносоединеныс первыми вторым входами блока коррекции задания,выход которого соединен с первым входомблока управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Нф 281382,08,12.67, В 21 В 37/00, 1970."