Система управления процессом прокатки труб на автоматическом стане

/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фут Д 7;4а,или тельР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизации производственных процессов в промышленности(56) Данилов Ф. А. и др. Адаптивноеуправление точностью прокатки труб.М.:Металлургия, 1980, с.211-216.(54)(57) 1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОКАТКИ ТРУБ НА АВТОМАТИЧЕСКОМ СТАНЕ, содержащая датчики длинызаготовки, гильзы и трубы, датчикидиаметра заготовки, гильзы и оправкитемпературы гильзы и раствора валковвычислительное устройство, адаптивный идентификатор и блок управления исполнительным механизмом, приэтом все выходы датчиков соединены свходами адаптивного идентификатора,выход которого соединен с входом блока управления исполнительным механизмом, о т л и ч а ю щ а я с я темчто, с целью уменьшения отклоненияразмеров трубы от заданных, она допопнительно содержит датчики температуры трубы и длины трубы после второго прохода, второй адаптивный идентификатор, блок прогнозирования теоретической длины трубы, блок сравнения, блок определения управляющего воздействия и блок задания, при этом выходы датчиков температуры и длины трубы подсоединены к входам второго адаптивного идентификатора, выходы адаптивных идентификаторов соединены с входами блока сравнения, выходы блока прогнозирования теоретической длины трубы подсоединены к входу блока сравнения и.входам адаптивных идентификаторов, выходы блока задания соединены с вхрдами адаптивных идентификаторов и входами блока прогнозирования теоретической длины трубы, вход блока определения управляющего воздействия подсоединен к вьг ходу блока сравнения, а его выход соединен с входом блока управления ис полнительным механизмом.2Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она дополнино содержит блок определения коректирующего коэффициента и блоккоррекции управляющего воздействия,при этом входы блока определения корректирующего коэффициента подсоединены к выходам адаптивных идентификаторов, а выход - к входу блокакоррекции управляющего воздействиявключенного между блоком определения управляющего воздействия иблоком управления исполнительным механизмом.Изобретение относится к технике автоматического управления трубопрокатными станами, в частности к технике управления прокаткой труб на автоматических станах.Цель изобретения - уменьшение от" клонений размеров трубы от,заданных,На чертеже представлена блок-схема системы управления процессом прокатки на автоматическом стане,Система содержит установленные по сле кольцевой печи 1 измерители 2 длины и 3 диаметра заготовки, установленные после прошивного стана 4 измерители 5 длины 6, диаметра и 7 температуры гильзы, установленные на автоматическом стане 8 перед первым и вторым проходом измерители 9 и 10 диаметра оправки, измерители 11 и 12 раствора валков, установленные перед вторым проходом измерители 13 температуры и 14 длины трубы, измерит:ль 15 длины трубы после второго прохода, блок 6 задания диаметра калибра, толщины стенок, коэффициента, зависящего от сортамента и дисперсии (ьз ) соответствующей оптималь ному распределению, вычислительное устройство 17, состоящее иэ адаптивных идентификаторов 18 и 19, блока 20 прогозирования теоретической длины трубы, блока 21 сравнения, блока 22 определения корректирующего коэффициента, блока 23 определения управляющего воздействия, блока 24 кор рекции управляющего воздействия, блока 25 управления и исполнительный ме. ханиэм 26. Причем выходы измерителей 2 длины и 3 диаметра заготовок соединены с первыми и вторыми входами адаптивных идентификаторов 18 и 19, выходы измерителей 5-7 соединены с третьим, четвертым и пятым входами адаптивного идентификатора 18, шестой и седьмой входы которого соединены с выходами измерителей 9 диаметра оправки и 11 раствора валков, выходы измерителей 1 О диаметра оправки 1 раствора валков, 14 длины и 13 температуры трубы соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входамИ адаптивного идентификатора 19, пятый, и шес" той входы которого соединены с выходами соответственно измерители 15 дли ны трубы и блока 16, выход которого соединен с третьим входом блока 20 прогнозирования теоретической длины трубы, четвертый вход которого соединен с девятым входом адаптивного идентификатора 18 и шестымвходом адаптивного идентификатора 19первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым входом блока 21 сравнения, третьим и четвертым входами блока 22 Оопределения корректирующего коэффициента, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым вы"ходами адаптивного идентификатора 18,третий выход которого соединен с первым входом блока 21 сравнения выход которого через блок 23 определения управляющего воздействия соединен с одним из входов блока 24коррекции управляющего воздействия,другой вход которого соединен с выходом блока 22 определения корректирующего коэффициента, а выход через блок5 управления соединен с входом ис"полнительного механизма 26, выходблока 20 прогнозирования теоретической длины трубы соединен с третьимвходом блока 21 сравнения.Система работает следующим образом.Адаптивный идентификатор 18 поизмеренным измерителями 2,3,5-7,9и 11 соответственно значениям длиныЬ и диаметра Э заготовки, длиныЬ г диаметра 0 и температуры Тгильзы, диаметра оправки 0и раст вора валков Ь перед первым проходом уточняет математическую модель автоматического стана по длине трубы.Ьт, = аЬ, +апвз+ат +а+Пг +аЬг +пп40 +а 411+ агЭопоп 1,а - коэффициенты, уточняемые после прокатки каж"дой трубы пропорционально разности между пред сказанной и фактическойдлиной трубы после пер-вого прохода, измеренной измерителем 14тчп350Перед вторым проходом дополнитель.но измеряют температуру трубы Т" и раствор валков Л и передают адаптивному идентификатору 9, который уточ.55 няет математическую модель автоматического стана для второго прохода по длине трубыЬт = ЬЬт + Т, +ЬЬ, +Ь, 11,176989 праале 1 О п 1т, 1 тр Ртек=8 кР- ДХ 1 т - топт "РпРРтек =ел 3 1 где Ь - Ь - коэффициенты, уточняемые после прокатки каж.дой трубы пропорционально разности междупредсказанной и факти. ческой длиной трубы после второго прохода,измеренной измерителемАдаптивные идентификаторы 18 и 19 строятся на базе микроЭВМ (например, одноплатная микроЭВМ типа "Электроника С 5-21") с добавлением вычислительных блоков, реализую.щих соответственно оптимальную Ропт и текущую Рте плотности вероятности выходного параметра,по зависимостям Блоки 18 и 19 вырабатывают Р . иопт .Р ек,для которых необходима информация Ь, вырабатываемая блоком 20 и 1 С, поступающая в указанные блоки из блока 16. По результатам измерения длины Ь и диаметра Пе заготовки и по заданным значениям, выдаваемым блоком 16, толщины стенки Я, диаметра калибра Эк и коэффициента, зависящего от сортамента, блоком 20 прогнозируется теоретическая длина трубы после первого про- хода Ь,Ва(Ь,) В,Блоком 20 прогнозируется теоретическая длина трубы после второго прохода по той же формуле, что и для первого прохода, причем используется в качестве значения Б значение 1 эаданной толщины стенки после второго прохода, поступающие от блока 16.Блоком 21 сравниваются значенияпРпредсказанной Ь т и прогнозируемой теоретической Ь длины трубы, и пропорционально разности между ними блокцм 23 определяется величина управляющего воздействия О ььЬт Ь,аб С адаптивного идентификатора 18 оптимальная Р и текущая Р ллотцосоот 1 ек 5 ти вероятности выходного параметраВ15 поступают на блок 22, где определяется корректирующий коэффициент Ъвероятность выхода выходного параметра эа допустимые пределыРопт " Ртек20 Блок 25 вырабатывает управляющеевоздействие на исполнительный механизм 26. Выработка управляющего воздействия блоком 25 осуществляетсяследующим образом. На сравнивающее 25 устройство подается величина управляющего воздействия й 1 т, от блока 24и Фактическое значение раствора валков ь Ь,Р от датчиков. Если между ними имеется разность, тосравнивающее устройство выдаетсигнал на включение двигателя перемещения верхнего валка автоматического стана 8.При использовании датчиков, адаптивного идентификатора для второго 35прохода и связывающих блоков в предлагаемой системе управления автоматическим станом по сравнению с известной уменьшается погрешность, обусловленная измерением толщины стенкитрубы. В результате изменения структуры идентификации, включения датчиков температуры и длины трубы послевторого прохода, исключения информации о толщине стенки трубы и использования модели по длине трубы увеличивается точность и надежность управления автоматическим станом, а оп.ределение вероятности появления брака дает возможность исключить его,выдавая соответствующее управляющеевоздействие на исполнительный механизм.1176989 ставитель А.Сергеевред Т.Фанта Корректор А.Обвучар Редактор В.П каз 5432/ВНИИ сное ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 7 ТиражПИ Государственногопо делам изобретений и3035, Москва, Ж, Ра 49 Подпиомитета СССРоткрытий шская наб., д.