Устройство для автоматического регулирования температуры полосы

(23) Приоритет Гаеударственный комнтет по делам нэобретеннй и открытий(53 ) Уд К 62 1.7 71. ,016:66.046 ( 088,8) Дата опубликования описания 07,08,80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС)(ОГО РЕГУЛИРОВАПИЛ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЛОСЫ Изобретение относится к прокатно 1 иупроизводству, в частности к устройствамдля регулирования температуры полосыпри прокатке,Известно устройство для актомати 5ческого регулирования температуры прокатки полосы, содержащее подогревательные печи с рольгангами, пирометры,датчики положения нрокатываемой полосы,блок усреднения, входы которого соеди 50иены с выходами пирометров, расположенных на входе и выходе реверсивнойгруппы клетей, блок сравнения, на одинвход которого подан постоянный пифровой код, соответствующий заданной температуре прокатки, а два других входасвязаны с выходом блока усреднения и с выходом пирометра на входе в первуо печь,первый блок деления, один вход которого подключен к выходу блока сравнения,а другой - к выходу сумматора, блокзадания выдержки, вход которого подключен к выходу первого блока деления,а выход связан со входом системы управления приводом рольгангов первойи второй печи, второй блок деления,первый вход которого подключен к выходу блока сравнения, сумматор, подключенный к выходу второго блока деления, блок памяти, связанный со входомзаписи сумматора, блок управления, входы которого подключены к выходам датчиков положенич прокатываемой полосы,а выходы связаны с управляющими входами блоков сравнения, усреднения, деления и памяти 1,Областью применения указанного устройства является горячая прокатка прецизионных сплавов На реверсивныхстанах горячей прокатки с промежуточным подогревом полос в проходных печах, где предъявляются высокие требования к точности поддержания заданноготемпературного режима прокатки, который оказывает существенное влияниена физические свойства -прецизионныхсплавов (магнитные, электрические, тепловые, упругие) после горячей прокатки753510 Недостатком известного устройства явдяется снижение точности определения истинных скоростей нагрева полосы по проходам вследствие наличия существенной случайной составляюшей в величине ошибки скорости нагрева, поступающей из второго блока деления в сумматор. Эта случайная составляюшая обусловлена значительной дисперсией измерений температуры полосы пирометром, связанной 10 с попаданием в поле визирования пирометра пятен окалины на полосе, водяных паров, брызг воды, возникающих при работе систем гидросбива и охлаждения валков, а также паров масла и дьща. 15Указанный недостаток приводит к наличию случайной ошибки при определении истинных скоростей нагрева и, вследсч вие этого, к снижению точности поддержания заданной температуры прокатки. Белью изобретения является повышениекачества полос иэ прецизионных сплавови обеспечение заданных физических свойств25сплавов при горячей прокатке путем повышения точности стабилизации заданного температурного режима прокатки,Поставленная цель достигается тем,что в предлагаемое устройство дополнительно вводится счетчик с регулируемым ограничением счета, вход которогоподключен к датчику положения.прокатываемой полосы на входе в первуюпечь и блок умножения, первый вход35которого связан с выходом счетчикаполос, второй подключен к выходу блоказадания выдержки, а выход связан совторым входом блока деления,40Таким образом, после очередного подогрева полосы в печи и измерения ошибки температуры полосы на выходе в сумматор поступает не полное значение ошибки скорости нагрева, сойержашее случайную 45 составляющую, а лишь его часть, величина которой определяется коэффициентомИгде 0 - содержимое счетчика полос,При насыщении счетчика, когда У не изменяется, можно записать следующее реккурентное соотношение для ошибки скоростИ нагрева в данном проходе: ьС п 1:ьС п.Ц-ьС п.ь 1+ьпЦ,55 гдеьС л 1 - ошибка определения скорости нагрева й - ой полосы в- ом ироходе; дСп-О- ошибка определения скоростинагрева ( И - 1) - ой полосы в- омпроходе;ЬСО+Ьп 11 - величина, поступающаяв сумматор из второго блока деленияпри пвокатке и - ой поносы в- омпроходе;Ь 01 - случайная величина с нулевымматематическим ожиданием и дисперсией2Разрешая это разностное уравнениеотносительно при начальных условиях:аео 1=ьС,=С, -С,где С о - исходное значенйе скоростинагрева, введенное в блокпамяти до прокатки;ь С- ошибка исходного значенияскорости нагрева;Сист- истинное значение скоростинагрева,получим Теперь дисперсию значений скорости нагрева полос для-го прохода можно выразить как: Ф,пб: ЬЬь С, (пЯ 3: -1-ф ьС;ь -Таким образом, для уменьшения составляющей дисперсии, связанной с ошибкой измерительных приборов, необходимо выбиратьблизким к нулю, для быстрой компенсации исходной ошибки ЬС;с необходимо выбиратьблизким к единице, Поэтому оказывается целесообразным изменять ; от единицы в сторону уменьшения в функции числа прокатанных полос с тем, чтобы обеспечить быструю настройку на прокатываемый сортамент на первых полосах и сглаживание случайной ошибки измерений на послеауюших полосах. Однако слишком малые значениянедопустимы вследствие необходимости отслеживания дрейфа скоростей .нагрева в процессе прокатки. В связи с этим используется счетчик полос с регулируемым ограничением счета, и оптимальное значение минимального коэффициента передачи подбирается по резуль татам прокатки данного сортамента.На чертеже изображена схема предла гаемого устройства.Устройство содержит проходные подогревательные печи 1 и 2 с печными роль- гангами 3 и 4, реверсивную чистовую группу 5, датчики б - 10 положенияпрокатываемой полосы,пирометры 1113, блок 14 усреднения, блок 15 сравнения, первый блок 16 деления, второйблок 17 деления, сумматор 18, блок19 памяти, блок 20 задания выдержки, 5блок 21 управления приводом печныхрольгангов, блок 22 управления, счетчик23 полос и блок 24 умножения,Цикл работы устройства по управлению процессом очередного промежуточ- Оного подогрева полосы в проходной печисодержит два этапа, Первый этап включает измерение температурыполосы навходе в печь и задание необходимоговремени выдержки в печи. Второй этапвключает измерение температуры полосына выходе из печи и коррекцию в блокепамяти значения скорости нагрева дляданного прохода. Например, при поступлении полосы на вход печи 2 после очерецного прохода в чистовой группе последовательно срабатывают датчики 9 и10, фиксируя прохождение перецнего конца полосы. В момент срабатывания цатчика 10 при наличии на входе блока управления сигнала уже сработавшего датчика 9, блок управления формирует сигнал, по которому в блоке усреднения происходит запоминание значения температуры перецнего конца полосы, измеряемойпирометром 1 3. При прохождении заднего конца полосы в момент обратного срабатывания датчика 9 при наличии на входе блока управления сигнала от датчика10, блок управления формирует команду, 35по которой в блок усреднения поступаетсигнал, соответствующий температурезаднего конца полосы, измеряемой пирометром 13 и на выходе блока усредненияпоявляется сигнал, соответствующий сред- фОнему двух измеренных значений температуры, Одновременно. из блока памяти всумматор вводится значение скорости наг"рева полосы, соответствующее данномупроходу. В момент обратного срабатывания датчика 10 при отсутствии на входеблока управления сигнала от датчика 9блок управления формирует сигналы, покоторым в блоке сравнения осуществляется сравнение средней температуры по йлосы с заданной температурой прокатки,затем в первом блоке целения происходит деление величины отклонения средней температуры от заданной на скоростьнагрева полосы, записанную в сумматоре, величина расчетного времени подогрева в цифровом коде запоминается вблоке задания выцержки, где осуществл ется преобразование указанной величины но временной интервал, После окончания заданной паузы, в течение которой полоса подогревается в печи 2, блок задания выдержки формирует команду в систему управления приводом печного рольганга 4, по которой полоса выдается в чистовую группу. При поступлении полосы на вход чистовой группы снова происходит срабатывание датчиков 9 и 10, и описанным выше порядком происходит определение средней температуры полосы на выходе из печи 2При прохождении заднего конца полосы в момент обратного срабатывания датчика 9 при отсутствии на входе блока управления сигнала датчика 10, блок управления выдает сигналы, по которым осуществляется сравнение средней температуры полосы на выходе печи с заданной температурой прокатки. Затем срабатывает второй блок деления, на один вход которого поступает величина ошибки выходной температуры полосы, а на другой вход с выхода блока 24 умножения поступает значение времени произведенной выдержки в печи, умноженное на содержимое счетчика 23, непрерывно поступающее на второй вход блока умножения. Перед началом прокатки данного сортамента счетчик обнуляется и задается цифра ограничения счета, а в момент поступления на вход печи 1 первой полосы импульс с выхода датчика 6 переводит счетчик в единичное состояние.Также каждая последующая полоса увеличивает содержимое счетчика на единицу до тех пор, пока счетчик не дойдет до ограничения. Последующие импульсы датчика 6 не могут изменить содержимого счетчика и с выхода его на блок умножения будет поступать постоянный, цифровой код, соответствующий заданному минимальному коэффициенту перецачи. Полученная величина суммируется в сумматоре с исходным значением скорос,ти нагрева с учетом знака ошибки. После этого осуществляется запись скорректированного значения скорости нагрева в соответствующую ячейку блока памяти. Аналогичным образом происходит управление промежуточным подогревом полосы после каждого прохода. Для каждого промежуточного подогрева полосы осуществляется ввод соответствующего значения скорости нагрева из определенного регистра блока памяти, коррекция исходного значения скорости нагрева по результа753510 8 Формула изобретения там измерения температуры полосы навыходе из печи и запись скорректированного значения в свой регистр блока памяти. При первом подогреве полосы после прокатки в черновой группе определение температуры полбсы осуществляется по сигналу датчика 6 пирометром 11 только по переднему концу, и значение указанной температуры поступает непосредственно в блок сравнения. Таким образом, устройство обеспечивает более точную стабилизацию темпе ратурного режима прокатки в сочетании с быстрой настройкой на данный сортаменг при наличии ошибки априорных данных, а также слежение за изменением скоростей нагрева по проходам, связан ным с изменением условий прокатки, со своевременной компенсацией отклонений температуры от заданного значения. Применение данного изобретения позволит вести прокатку прецизионных сплавов в узком 2 з интервале температур, обеспечивая высокое качество и заданные физические свойства прецизионного сплава, а также облегчит работу систем автоматического регулирования толщины полосы, 30 Устройство для автоматического регулирования температуры полосы, содержащее подогревательные печи срольгапгами, пирометры, датчики положения прокатываемой полосы, блок усреднения, блок сравнения, два блока деления, блок задания выдержки, блок управления приводом рольгангов, сумматор,блок памяти, блок управления, о т л ич а ю щ е е с я . тем, что, с целью повышения качества полос и обеспечениязаданных физических свойств прецизионныхсплавов при горячей прокатке, оно дополнительно содержит блок умноженияи второй счетчик с регулируемым ограничением счета, вход которого соединен сдатчиком положения прокатываемой полосы на входе в первую печь, а выходсоединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен совторым выходом блока задания выдержки,а выход соединен со вторым выходомблока задания выдержки, а выход соединенс третьим входом второго блока деления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка %2513602/02, кл. В 21 В37/00, 1976 (прототип).