Устройство регулирования толщины полосы при прокатке в отрицательном поле допусков

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)м ( 3 В 21 В 37/02 Государственный комитет СССР по делам иэобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения В. И. Кириченко, А. Д. Белянский, и. и. Кузин, - Л. А. Оружинский и Н. Г. Лысенков Киевский институт автоматики им, ХХЧ съезда КПС(71) Заявитель 54)УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ ПРИ ПРОКАТКЕ В ОТРИЦАТЕЛЬНОМ ПОЛЕ ДОПУСКО Изобр ся к автомати в металлургии ано при прока льном поле до ение относ гулировани ть использ в в отрица ческомуи можетке металпусков. Известно устройство автоматической стабилизации толщины полосы при горячей прокатке, содержащее толщиномер, установленный на выходе стана,накап ливающий статистические характеристики толщины прокатываемых полос и на этой основе вырабатывающий закон управления прокаткой каждой последующей полосы. КРоме того, устройство 15 содержит блок управления системой на". жимных винтов, систему измерения положения нажимных винтов, устройства памяти, вычислительное устройство, вырабатывающее программу прокатки,командное устройство, управляющее системой ключей, фиксирующих запись и выдачу информации в соответствии с моментами прохождения полосы в стане 11) . 25Известное устройство регулирует толщину полосы в пределах заданного номинального размера, не изменяя уставки стабилизатора-, сложно по конструкции. 30 Известно также устройство для автоматического регулирования толщиныполосы на непрерывном стане холодной прокатки, содержащее толщиномер,установленный перед клетью, сигнал скоторого проходит через ячейки запаздывания и фильтры высоких и низкихчастот и поступает в вычислительноеустройство, .которое рассчитывает отклонения толщины и натяжения полосыи регулирует эти отклонения до нуляпутем прямого цифрового регулирования 21 .Скорость полосы измеряется тахогенератором. Вычислительное устройствов соответствии со скоростью использует одну из двух параллельных цепейдля регулирования.Данное устройство уменьшает раэнотолщинность полос, но не позволяетвести прокатку с максимальным использованием отрицательного поля допусков. Кроме того оно содержит толщиномер, установленный перед клетями прокатного стана и не может бытьиспользовано в случае, когда толщи,номер расположен за станом(в случаестана горячей прокатки),Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство, в котором наосновании статистических данных отолщине предыдущей полосы производится автоматическая регулировка уставки толщины в контуре автоматического регулирования толщины.Это устройство содержит блок изме 5нения зазора валков, толщиномер, установленный на выходе стана, блоквычисления среднеквадратичного отклонения ВУ Ъ , блок вычисления настроечного размера ВУ Нср блок ввода номинальных значений, причем выход толщиномера соединен со входомблока вычисления среднеквадратичного отклонения, выход которого соединен с первым входом блока вычисления настроечного размера, второйвход которого соединен с выходомблока ввода номинальных значений.Данное устройство также содержитдва коммутатора К , два блока памяти БП , элемент сравнения ЭС. 20Перед прокаткой первой полосы изпартии с заданной номинальной толщиной в первый блок памяти вручнуюзадают настроечный размер толщиныполосы Н 25В блок ВУ:с, задают величинывероятного коэффициента а и номинальной толщины полосы Н а между валками устанавливают зазор, обеспечивающий получение этого размера в пределах всего поля допусков. Во времяпрокатки сигнал о текущей толщине полосы с ИТ подается на ЭС, а затем наБИЗ. Кроме того, сигнал с ИТ подаютна Ву р . Вычисленное значение среднеквадратичного отклонения Ьподается в Ву Н , где определяетсянастроечное значение толщины второйполосы Н, которое с помощью второго К подается в БП 2 и затем черезпервый К на ЭС во время прокатки 40второй полосы. После прокатки первойполосы БП освобождается от значенияН, для того, чтобы запомнить значениеН р которое будет определено припрокатке второй полосы. На следующихполосах процесс повторяется 3.В известном устройстве имеются дваконтура регулирования, один иэ которых аналоговый, а другой - цифровой,что усложняет устройство, Наличие хорошо развитого вычислительного устройства, каковым является блок вычисления настроечного размера, позволяет упростить известное устройствопутеЯ исключения из него двух блоковпамяти.и двух коммутаторов, так какфункцию этих блоков может выполнятьблок вычисления настроечного размера,имеющий коммутируемые элементы памяти,Кроме того, известное устройство 6 Оне позволяет полностью использоватьполе допусков при прокатке первойполосы в партии, так как прокатка повведенному настроечному размеру можетне соответствовать реальной картине 65 разнотолщинности полосы. Изменение жеуставки регулятора на этой полосе непроизводится. Недостатком являетсятакже то обстоятельство, что (и+)-яполоса прокатывается по данным и-ойполосы, характер разнотолшинности которой может существенно отличаться.Цель изобретения - упрощение устройства.Это достигается тем, что в устройстве, содержащем блок изменения зазора валков, толщиномер, установленныйна выходе стана, блок вычисления среднеквадратичного отклонения, блок вычисления настроечного размера, блокввода номинальных значений, выходблока вычисления настроечного размеранепосредственно соединен с блоком изменения зазора валков.В устройстве реализована концепция цифрового регулирования, котораяпозволяет рассчитывать реальные воздействия и передавать сигнал непосредственно в блок изменения зазоравалков, что дает возможность упростить устройство за счет исключениядвух коммутаторов, двух блоков памяти, контура аналогового регулирования включающего элемент сравнения,иизменить алгоритм работы устройстватак, чтобы полностью использовать отрицательное поле допуска,как напервой, так и на последующих полосахв партии, что достигается увеличениемчастоты посьлок управляющих сигналов,воздействующих на блок изменения зазора, которые вырабатываются вычислительными блоками на основании информации о толщине участков данной поло,сы,На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство регулирования толщиныполосы при прокатке в отрицательномполе допусков содержит толщиномер 1,установленный на выходе стана, выходкоторого соединен со входом блока 2вычисления среднеквадратичного отклОнения, выход которого соединен спервым входом блока 3 вычисления настроечного размера, имеющего коммутирующую память., второй вход которого соединен с выходом блока 4 вводаноминальных значений, а выход блока3 вычисления настроенного размера не"посредственно соединен со входом блока 5 изменения зазора валков.Устройство работает следующим образом.В блок 4 ввода номинальных значений вводят: Ь- значение номинальнойтолщины полосы в данной партии; А , -стандартный отрицательный допуск потолщине; Ь Ь - величину абсолютногообжатия полосы при дрессировке, еслиданная партия полос будет подвергаться обработке на агрегатах поперечной резки; д и - среднее значениеупругой деформации металла; и -веро,ятностный коэффициент, обычно принимаемый равным трем, Происходит вычисление минимально допустимой толщины проката Н; по Формуле Н =, 1 +ЙП-ЬЬ -ь 1 фЭта величина поступает через блок 2 вычисления настроечного размера на блок 5 изменения зазора валков, которое устанавливает соответствующий рассчитанному значению Н , зазор валков для начального участка первой полосы данной партии. Как только голова первой полосы в партии выйдет из последней клети и попадет в зону действия толщиномера 1, информация о толщине начинает поступать в блок 2 вычисления среднеквадратичного отклонения, где производится вычисление по известной формуле где Ь, -текущая толщина полосы, соответствующая номеру измерения(1 1,2,п); .25и -количество последовательныхизмерений на участке полосы;Ь -средняя толщина полосы научастке полосы, определяемаяпо Формуле ЗО ь= - "Е ь,Значение Ь , вычисленное для участка полосы, поступает в блок 3, где происходит вычисление настроечного 35 размера зазора) для следующего участка полосы на основании результатов измерений толщины, вычисленных в блок 2 по Формуле Н = Н, + пВЗначение величины зазора валков, находящееся в памяти блока 3, заме няется новым, рассчитанным на основании статистической обработки ре эультатов измерения толщины участка полосы, прокатанном с момента начала прокатки. Эти значения, попадая в блок 5, изменяют зазор валков. Результаты измерения на следующем участке обрабатываются по тем же зависимостям в описанной последовательности. Таким образом величина зазора, вычисляемая в блоке 3, постоянно об новляется новыми значениями, Когда "хвост" полось. выйдет из стана и инФормация с толщиномера перестанет поступать в блоке 3 запоминается величина последнего настроечного размера, которая будет теперь исходной для начального участка головы следую- ЬО щей полосы. Таким образом в процессе прокатки происходит автоматическая настройка стана, которая позволяет с одной стороны не перехОдить границу допустимой минимальной толщины, а с65 другой прокатывать металл, математическое ожидание толщины которого находится от минимальной толщины не далее, чем на величину ЗЬ, чему соответствует 99,73 площади кривой нормального распределения, т.е. макси-мально используя минусовое поле допусков с вероятностью, равной 0,9973,не выходит за пределы минимальнойтолщины.Благодаря применению принципа непосредственного цифрового управления стало возможным упрощение устройства за счет исключения двух коммутаторов, двух блоков памяти и контура аналогового регулирования, включающего элемент сравнения, и изменить алгоритмработы так, чтобы полостью использовать отрицательное поле допуска,какна первой, так и на последующих полосах в партии, что достигается увеличением частоты посылок управляющихсигналов, воздействующих на блок изменения зазора,которые вырабатываются вычислительными блоками на основании информации о толщине участковданной полосы. Применение предложенного устройства позволяет на каждой первой полосе в партии получать дополнительно 2-6 металла за счет максимального использования отрицательного поля допуска.При среднем весе слябов 30 т можнодополнительно получить от 0,6 до1,8 т металла на каждой первой полосе; при минимальной стоимости однойтонны проката 100 р, это соответствует экономическому эффекту более300 тыс.р. в год. Устройство регулирования толщины полосы при прокатке в отрицательном поле допусков, содержащее блок изменения зазора валков, толщиномер, установленный на выходе стана, блок вычисления среднеквадратичного отклонения, блок вычисления настроечногоразмера, блок ввода номинальных зна"чений, причем выход толщиномера сое-динен со входом блока вычислениясреднеквадратичного отклонения, выход которого соединен с первым входом блока вычисления настроечногоразмера, второй вход которого соединен с выходом блока ввода номинальных значений, о т л и ч а ю щ е е с тем, что, с целью упрощения устройства, выход блока вычисления настроечного размера непосредственно соединен со входом блока изменения зазора валков. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Гринчук П. С. Высокочастотная стабилизация толщины полосы при горя.Эаказ 6556 4 Тираж 986 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 4Филиал ППП"Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,чей прокатке. М., "Техника", 1973,с.7173. 2. Патент Японии 9 50-17351,кл. В 21 В 37/02, 1975,3. Скороходов Н. Е. Настройка стана при прокатке в минусовом поле допусков. "Известия вузов" серРЧерная металлургия", 1975,9 9, с. 109- 117.