Устройство стабилизации ширины полосы на станах горячей прокатки

оюз Советски Социалистицеск Республик ЕН ИДЕТЕДЬСТВ(22) Заявлено с присоедине Ч. Кл.В 21 В 37/О 8,12,74 084089/ явкиГасударственный иомите Совета Министров ССС по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Институт автоматики 54) УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ НА СТАГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ов 10 и де ре ятони( ы:.:. ";аИзобретение относится к области упр ления прокатного производства и предназ чено для использования в чистовых груп клетей непрерывных широкополосных ста горячей прокатки. Известно устройство, используемое в чистовых группах клетей широкополосных станов горячей прокатки для стабилизаци ширины проката, в котором воздействуют натяжение полосы в межклетевых промежу ках, Стабилизация ширины происходит уж при простой стабилизации натяжения 111 Устройство авторегулирования натяжесостоит из чувствительного элемента, задатчика и собственно регулятора натяжения,5 Чувствительный элемент и задатчик натяжения включены на вход регулятора натяжения а выход регулятора натяжения включается на вход суммируемого элемента на вхо регулятора скорости главного привода п дыдущей или последующей клети, Регул ры натяжения отдельных межклетевых промежутков связаны между собой,Наиболее известно устройство стабилизации ширины проката, имеющее контактные шириномеры в межклетевых промежутках,включенные на вход сумматоров, на второйвход которых включены задатчики шириныв межклетевых промежутках 12. Сумматорыпредставляют собой устройства регулирования натяжения, Выходы этих сумматороввключены на входы сумматоров, связанныхс главными приводами чистовой группы.1 Ьадругих входа этих сумматоров связаны стахогенераторами и задатчиками скоростм.главных приводов,Недостатком такого устройства является необходимость установки контактных шириномеров в межклетевых промежутках чистовой группы, Контактные шириномеры имеют низкую эксплуатационную надежность,кроме того, специфика прокатки в чистовойгруппе такова, что установка шириномера вмежклетевом промежутке представляет сложную техническую задачу.Целью изобретения является повышениенадежности работы устройства и повышениеточности стабилизации ширины проката,Указанная цель достигается применев предлагаемом устройстве узлов стабгции ширины проката по возмущению (отклонению температуры полосы зт запомненной)и регулирования по отклонению ширины гроката от заданной на выходе чистовой группы, узлов настройки коэффициентов усиления,При этом отпадает необходимость в шириномерах в межклетевых промежутках.Очевидно, что для регулирования шириныцелесообразно воздействовать не непосредственно на уставки скоростей главных приводов,как в известных устройствах, а на уставки натяжения.На чертеже представлена блок-схемапредложенного устройства стабилизацииширины в чистовой группе клетей широкополосного стана горячей прокатки,Главные приводы 1-7 клетей 8-14 оснащены устройствами аттоматического регулирования скоростей 15-21. На валахглавных приводов 1-7 установлены тахогенераторы 22-28, Выходы тахонераторовсоединены с сумматорами 29-35, подключенными к входам регуляторов скоростей15-21, Два других входа сумматоров 2935 связаны с блоками 36-42 заданич скоростей и с регуляторами 43-48 натяжения,Входы сумматора 29 связаны с выходамирегуляторов 43, 44, 45 натяжения первого, второго и третьего межклетевых промежутков, Входы сумматора 30 связаны свыходами регуляторов 44,45 натяжениявторого и третьего межклетевых промежутков, Вход сумматора 31 связан с выходомрегулятора 45 натяжения третьего межклотевого промежутка. Вход сумматора 33связан с выходом регулятора 46 натяжениячетвертого межклетевого промежутка, Входы сумматора 34 связаны с выходами регуляторов 46, 47 натяжения четвертого ипятого межклетевых промежутков, Входысумматора 35 связаны с выходами регуляторов 46,47,48 натяжения четвертого, пятого и шестого межклетевых промежутков,Чувствительные элементы 49-54 натяжениякаждого межклетевого промежутка связаныс соответствующими регуляторами 43-48натяжения, На входы регуляторов 43-48натяжения включены также выход задатчика 55 натяжения, узел 56 стабилизацииширины проката по возмущению в виде отклонения температуры полосы от запомненной и узел 57 регулирования ширины поотклонению ширины проката от заданнойна выходе чистовой группы,В состав узла 56 стабилизации шириныпроката по возмущению входят измеритель58 температуры полосы в первом межклетевом промежутке с фильтром 59 на выходе, усилитель 60, запоминающий блок 61б 19 1 Ь 20 25 с коммутируемым входом Р, элемент 62сравнения, множительные блоки 63,64,блок 65 задания коэффициента усиления,суммирующий элемент 66 и блок 67 формирования коррекции натяжения по отклонен.нию температуры от запомненной, Выходфильтра 59 включен на вход усилителя 60,выход которого включен на вход элемента62 сравнения и через контакт реле Р навход запоминающего блока 61, На второйвход элемента 62 сравнения включаетсявыход запоминающего блока 61, Выход элемента 62 сравнения включен на входы множительных блоков 63 и 64, На второйвход множительного блока 63 включен выход блока 65 задания коэффициента усиления, Выходы множительных блоков 63 и64 включены на входы суммирующего элемента 66, на выход которого включен блок67 формирования коррекции натяжения поотклонению температуры от запомченной,Выходы блока 67 связаны с входами регуляторов 43 и 44 натяжения полосы в первом и втором межклетевых промежутках,30 35 40 45 30 55 60 В состав узла 57 регулирования по отклонению ширины проката от заданной навыходе чистовой группы входят шириномер68 за чистовой группой клетей с фильтром69 на выходе, ,таймер 70, три множительчых блока 71, 72, и 73, интегратор 74,запоминающий блок 75, задающий блох 76,суммирующий элемент 77 и блок 78 формирования крррекции натяжения по отклонению ширины проката от заданной на выходечистовой группы, Выход фильтра 69 на выходе шириномера 68 связан с входами таймера 70 и множительного блока 71Вторые входы таймера 70 и множительногоблока 71 связаны с выходом тахогенератора 28, На выход множительного блока 71включен интегратор 74, на выходе которогоразмещен запоминающий блок 75, Выходтаймера 70 связан с управляющими входами интегратора 74 и запоминающего блока75, Выход запоминающего блока 75 включен на входы множительных блоков 72 и73, выходы которых включены на входысуммирующего элемента 77, На второй входмножительного блока 73 включен задающийблок 76 коэффициента усиления узла. Выход суммирующего элемента 77 включенна вход блока 78 формирования коррекциинатяжения по отклонению ширинь прокатаот заданной на выходе чистовой группы,Выход блока 78 связан со входами регуляторов 43-48 натяжения полосы всех межклетевых промежутков, за исключением последнего,В состав узла 79 настройки коэффициента усиления узла 56 стабилизации шириныпроката по возмущению входят соединенныепоследовательно блок 80 вычисления разности и делительный блок 81, Блок 80 вклю-.чен на выход запоминающего блока 75, Выход блока 81 включен на второй вход множительного блуа 64, Второй вход блока81 включен на выход суммирующего элемента 62 сравнения, 10Узел 82 настройки коэффициента усиления узла 57 регулирования по отклонениюширины проката от заданной на выходе чистовой группы представляет собой делительный блок, включенный на выход запомнило- фщего блока 75Выход узла 82 включенна второй вход множительного блока 72,Устройство работает следующим образом.Через блоки 65 и 76 задаются коэф- ффициенты усиления узла 56 стабилизацииширины проката по возмущению и узла 57регулирования ширины по отклонению, Блок55 задает удельное натяжение в чистовойгруппе клетей,ИПри входе первой полосы партии в первый межклетевой промежуток замыкаетсяконтакт реле Р в цепи между усилителем60 и запоминающим блоком 61, Такое состояние схемы сохраняется в течение 2-3 сек.При этом сигнал с измерителя 58температуры, проходя через фильтр 59 иусилитель 60, запоминается в блоке 61,По окончании времени запоминания разрывается цепь между усилителем 60 и запоминающим блоком 61. С этого моментавыходной сигнал блока 61 служит эталоном при регулировании, При наличии разности температур между запомненной и из 40мереннои в процессе прокатки выходнойсигнал элемента 62 сравнения, пропорциональный этой разности, через множительныеблоки 63, 64 и суммирующий элемент 66поступает на вход блока 67 формированиякоррекции натяжения по отклонению темпера 4туры от запомненной. Блок 67 выдает сигнал на изменение натяжения через сумматоры 43,44 в соответствии с отклонениемтемпературы полосы от запомненной, Выдачу сигнала на изменение натяжения во36втором межклетевом промежутке, т.е, между клетями 9 и 10, блок 67 производитс задержкой, учитывающей время транспортировки полосы из первого промежутка вовторой.Как только полоса попадает под шириномер 68 за чистовой группой клетей, сигнал отклонения ширины полосы от заданной с датчика 68 через фильтр 69 поступаетна вход множительного блока 71 и запускает таймер 70, В блоке 71 сигнал отклонения ширины полосы умножается на сигнал, пропорциональный скорости выхода полосы из чистовой группы клетей стана. Выходной сигнал множительного блока 71 ингегрируется, На выходе интегратора 74 получается сигнал, пропорциональный сред нему отклонению ширины проката от задан- ной на участке определенной длины в соот ветствии с формулоищ = - , 65 чи где ЬВ,-среднее отклонение шириныпроката на выходе из чистовой группы,-длина участка интегрирования,Т- время интегрирования,дд- отклонение ширины проката от заданной,Ч -скорость прокатки.Длина участка интегрирования выбирается из условия приблизительного равенстванулю среднего значения высокочастотныхсоставляющих, которые не могут быть скорректированы устройствами,Время интегрирования формируется спомощью таймера 70, который запускается сигналом с выхода фильтра 69, Поскольку таймер 70 запитывается от тахогенератора 28 последней клети, длина участковинтегрирования постоянна и не зависит отскорости прокатки, По окончании времениЬ таймер 70 выдает команду на запоминание выходного сигнала интегратора 74 блоком 75 и на сброс интегратора 74,Выходной сигнал запоминающего блока75 поступает на вход множительных блоков72 и 73, Сигналы с выходов блоков 72,73 через суммирующий элемент 77 поступают на вход блока 78 формирования коррекции натяжения по отклонению шириныпроката от заданной на выходе из чистовойгруппы,Блок 78 вырабатывает и выдает сигнална изменение натяжения между клетями 11и 12, 12 и 13 через сумматоры 46,47.Если сигнал на входе блока 78 превышаетопределенное заданное значение, блок 78вырабатывает сигнал на изменение натяжения также между клетями 8 и 9, 9 и 10,10 и 11, Натяжение изменяется такимобразом, чтобы выходная ширина прокатасоответствовала заданной,Во время паузы, в течение которой подшириномер за чистовой группой подходитскорректированный по ширине участок полосы среднее отклонение ширины полосы неопределяется. По окончании паузы таймер534265 1, Устройство стабилизации ширины полосы на станах горячей прокатки, содержа щее узлы регулирования скорости главных приводов с сумматорами на входе, связанными с тахогенераторами главных приводов, задатчиками скорости, узлы регулирования натяжения и шириномер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и повышения точности стабилизации ширины про 70 запускает интегратор 74. Процесс определения среднего отклонения ширины проката от заданной повторяется на новом участке. По окончании времени интегрированиятаймер 70 включает в работу запоминающий блок 75 и с выдержкой времени сбрасывает интегратор 74, В блоке 75 запоминаются сигналы, пропорциональные среднему отклонению ширины на текущем и предыдущем участках полосы с учетом ранеесделанных замеров, Выходной сигнал запоминающего блока 75 изменяет натяжение.,олосы в чистовой группе клетей таким.-=.разом, чтобь 1 отклонение ширины полосыо.: заданной уменьшилось,Гдновременно с регулированием по откч:".ению ширины от заданной за чистовойгр; апой производится настройка коэффициента усиления узла 57, Величина коррекциикоэффи.,кента усиления вычисляется блоком82 путем деления среднего отклонения ширины полосы на последнем измеряемомучастке на среднее отклоенние на предыдущем участке. Выхо ной сигнал блока 82поступает на один из входов множительногоблока 72, На второй вход блока 72 с выхода запоминающего блока 75 поступаетсигнал, пропорциональный сумме среднихотклонений ширины на предыдуших участках полосы,для настройки коэффициента усиленияузла 56 в процессе работы устройства вблоке 80 определяется градиент измененияширины пэ длине пэлэсы на эснэвании информации, имеющейся в запоминающем блоке 75, В блоке 81 выходная величина блока 80 делится на выходной сигнал блока62,Выходная величина блока 81 передаетсяна один из входов множительного блока 64,на второй вход которого поступает сигналс выхода блока 62, пропорциональный отклонению температуры от запомненной,Формула изобретения Ь Ю 36 20 36 Зб 40 46 ката, в него дополнительно введены узелстабилизации ширины проката по возмущению и узел регулирования по отклонению,соединенные со входами узлов регулированиянатяжения, а также узлы настройки коэффициентов усиления,2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тел, что узел стабилизации ширины проката по возмущению выполнен в виде измерителя температуры с фильтром навыходе и усилгелем, выход которого связан с элементом сравнения как непосредственно,так и через запоминающий блэк с коммутируемым выходом а выход элемента сравнения через соответствующие блоки связансо входом блока формирования коррекциинатяжения по отклонению температуры3, Устройство цо п. 1., о т л и ч а ющ е е с я тем, что узел регулированияпо отклонению ширины проката от заданнойна выходе чистовой группы содержит ширкномер, таймер, тахогенератор, интегратор,множительные блоки и блок формированиякоррекции натяжения по отклонению ширины,4, Устройство по и, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшениядинамических характеристик узла стабилизации ширины проката по возмущению, узелнастройки коэффициента усиления выполненв виде делительного блока, один из входовкоторого связан с выходом элемента сравнения узла стабилизации, а второй - с выходом блока вычисления разности, связанного с выходом запоминающего блока узларегулирования ширины по отклонению ширины на выходе чистовой группы клетей,5, Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что узлы регулированиянатяжения выполнены в виде чувствительных элементов натяжения, связанных с соответствующими регуляторами натяжения,которые связаны между собой и с задатчиком натяжения полосы в чистовой группе клетей,Источники информации принятые во внимание при экспертизе В.В. 5 т ь, К, Ф/, 6 од Ь ее 6, ТЬе ТЬеоуаоО Рас 1 се о 1 Аи 1 ота 1 с Топьоп СопЬоК ю Но 1 - Ьйр жИь. 5 Ье 1 йе 1 а.В:лб, 19 б 1, МСЕРс,1 уо 42, 455, р, 167-189,2, Авторское свидетельство СССР219524, кл, В 21 В 37/02