Способ автоматического регулирования толщины полосы

"И С:но".,регулитолсто1977 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ САНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Киевский институт автоматикиим. ХХУ съезда КПСС и Производственное объединение Ново-Краматорскиймашиностроительный завод(56) Ленович А.С. Автоматические ситемы"управления технологическими процессами и установками прокатных цехов. М., Металлургия., 1979,с. 199-200, с. 205, рис. У 1.7.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2867964/22-02,кл. В 21 В 37/00, 1980.З,Регулирование толщины листа натолстолистовом стане. ие г г Р а 0 , 5 е 1 Ьг 1 Ьцйю.д, Тозсап 1 Ьцс 1.апо В 1 есЬЫс 1 епгеде 1 цпд е 1 лег СгоЬЬ 1 есНзСгазве 1, Вгоюп. Вочег 1 М 111 е 11 цпдеп,1978, 65, Р 7) 460-466,4Гидравлическая системарования толщины при прокаткего листа. -Черные металлыфР 3, с. 32. 801005970 А(54).(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ, заключающийся в том, что измеряют отклонениеусилия прокатки от заданного значения, вычисляют дополнительную упругую деформацию клети с учетом влияния ширины полосы и компенсируют этудеФормацию перемещением нажимногоустройства, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностирегулирования, запоминают распределение показаний преобразователя усилияпрокатки через равные отрезки по длине полосы, затем запоминают распре.деление показаний толщиномера:по длине полосы через теже отрезки, опре-деляют среднюю величину, отношения Еотклонения толщины полосы к отклоне-нию усилия прокатки относительно по ф)казаний на головном участке полосыи изменяют коэФФициент передачи канала компенсации перемещения нажимго устройства на величину среднегоотношения.Изобретение относится к автоматизации прокатных станов и может бытьиспользовано при прокатке преимущественно коротких полос,Известен способ (1) автоматического регулирования толщины полосы5при котором измеряют отклонение усилия прокатки от заданного значения,вычисляют дополнительную упругуюдеформацию клети, осуществляют еекомпенсацию изменением раствора ненагруженных валков, а также применяют прямое регулирование в функциисигнала с толщиномера, устанавливаемого за последней клетью.При регулировании толщины полосы 15с использованием указанного способаосновное управляющее воздействие определяется в соответствии с формулойЫ=-КьО, (1)20где ь Я - дополнительное перемещениенажимного устройства;АБ - отклонение показания преобразователя усилия прокаткиот установки, равное 25ь -чьР (2)ЬР - отклонение усилия прокаткиот настроечного значения;а - коэффициент передачи преобразователя усилия прокатки;) - коэффициент передачи каналакомпенсации.Коэффициент передачи канала компенсации должен быть равен"= пц (З) угде М - модуль упругой деформации клети (жесткость клети)При этом должна обеспечиватьсянулевая продольная разнотолщинностьполосы, определяемая по Формуле Голо"40вина-Симса,Р РьЬ =ь 5+ - : -КьО - =- - аьР+ - =О (4)м м ам мОднако указанный способ не обеспе"45 чивает заданную точность регулирования толщины при прокатке коротких полос, в частности на толстолистовых прокатных станах, так как преобразователь усилия прокатки, как правило, со временем меняет свою характеристику, жесткость клети зависит от ширины полосы, диаметра валков и других причин. Кроме того, прямое регулирование в функции сигнала от толщиномера, призванное устранять погреш 55 ность регулирования, вызванную неточной настройкой коэффициента передачи канала компенсации, не эффективно в связи со значительной удаленностью толщиномера от последней клети и вы-. 60 текающим отсюда значительным запаздыванием коррекции.Известен способ (2 регулирования толщины полосы, примененный в устройстве, заключающийся в том, что перед 65 началом прокатки прижимают валки друг к другу и запоминают показание преобразователя усилия прокатки. Затем осуществляют дальнейшее прижатие валков и запоминают новое показание преобразователя усилия прокатки, после чего вычисляют требуемую величину коэффициента передачи канала компенсациио -и(5) гдеЬЯ - величина дополнительногоперемещения нажимного устройства;П ,П - показания преобразователя4 2.усилия прокатки соответственно в начале и в конце дополнительного прижатия.Укаэанный способ не позволяет обеспечить заданную точность регулирования толщины, так как на толсто- листовом стане, работающем в режиме частых перестроек, обычно ощущается дефицит времени, и следовательно, время, затрачиваемое на прижатие валков и проведение манипуляций для вычисления жесткости клети, приводит к потере производительности стана; во-вторых, при расчете упругой деформации клети не учитываются влияние ширины полосы, диаметра валков и других технологических параметров,Известен способ регулирования толщины полосы, предусматривающий дополнительное уточнение с помощью вычислительных устройств модуля упругой деформации клети по теоретическим зависимостям на основе информации о ширине полосы, диаметрах валков и других технологических параметрах 3),Этот способ не позволяет получить заданную точность регулирования толщины, так как при расчете упругой деформации не учитывается изменение характеристики преобразователя усилця прокатки, теоретические зависимости, как правило, обладают. недостаточной точностью, более того, в некоторых случаях их использование связано с задачей обеспечения текущей информации о технологических параметрах, нигде больше не используемой, что ставит под сомнение надежность самого метода, использующего эту информацию.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ, заключающийся в том, что измеряют отклонение усилия прокатки от уставки, вычисляют упругую деформацию клети с учетом влияния ширины полосы и компенсируют эту деформацию перемещением нажимного устройства 4 .Способ имеет недостаточную точность регулирования толщины из-эа неточного определения упругой деформациипо причине изменения во времени характеристики преобразователя усилияпрокатки, приближенного характерарасчетной зависимости деформации отширины полосы и неучетавлияния других технологических параметров нажесткость клети.Целью изобретения является повышение точности регулирования толщиныполосы1 ОПоставленная цель достигается тем,что согласно способу автоматическогорегулирования толщины полосы, состоящему в том, чтоизмеряют.отклонениеусилия прокатки от заданного значения, вычисляют дополнительную упругую деформацию клети с учетом влияния ширины полосы и компенсируют этудеформацию перемещением нажимногоустройства, дополнительно запоминают 2 Ораспределение показаний преобразователя усилия прокатки через равныеотрезки по длине полосы, затем запоминают распределение показаний толщиномера по длине полосы через те же 25отрезки, определяют среднюю величинуотношения отклонения толщины полосык отклоненнию усилия прокатки отно;сительно показаний на головном участке полосы и изменяют коэффициент передачи канала компенсации перемещЕния нажимного устройства на величинусреднего отношения.Повышение точности регулированияобеспечивается за счет того, чтокоррекция коэффициента передачи канала компенсации осуществляется всторону приближения к нулю среднегоотношения отклонения толщины полосык отклонению усилия прокатки. Приближение к нулю указанного отношения 4 Оможет быть только следствием. того,что абсолютная величина самого отклонения толщины стремится к нулю повсей длине полосы. Поскольку коррекция коэффициента передачи производит ая по фактическому отклонению толщиныполосы, не зависимо от причины,вызвавшей это отклонение, то отпадает необходимость в. уточнении характеристик преобразователя усилия про" 5 Окатки и параметров, влияющих на жесткость клети. Способ осуществляется следующим образом.При входе полосы в клеть регулируют толщину по методу Головина-Симса и одновременно запоминают показания преобразователя усилия прокатки через равные отрезки по длине прокатываемого листа. При входе полосы в бО измерительный зазор толщиномера запоминают его показания в тех же точках по длине прокатанного листа. Вычисляют отклонения усилия прокатки в каждой точке измерения, начиная со , б 5 второй, относительно усилия в йервой точке и запоминают их. Затем вычисляют отклонения толщИны полосы в каждой точке измерения, начиная со второй, относительно толщины в первой точке и запоминают их. Вычисляют отношения отклонений толщины к отклоненнию усилия прокатки в каждой точке измерения, результаты деления ограничивают по модулю и запоминают, Вычисляют среднее отно" шение отклонения толщины к отклонению усилия прокатки полученную ве" личинуиспользуют как поправку коэффициента передачи канала компенсации в регуляторе Головина-Симса, и цикл повторяют на следующей полосе,На фиг. 1 показано устройство, реалиэукицее предложенный способ; на фиг. 2 - временные диаграммы изменений коэффициента передачи канала компенсации.Устройство включает в себя после- довательнО соединенные преобразователь 1 усилия прокатки, блок 2 сравнения, ключ 3, масштабирующий уси" литель 4, позиционную систему 5 нажимного устройства 6. В состав устройства входит также первый сигнализатор 7 наличия металла в клети, блок 8 автоподстройки, импульсный преобразователь 9 скорости прокатки, толщиномер 10 на выходе прокатной клети, второй сигнализатор 11 нади" чия металла в измерительном зазоре толщиномера, импульсный преобразователь 12 скорости транспортирования, ,металла в зоне толщиномера, причем выходы элементов 1, 7., 9 - 12 соединены с входами блока 8 автоподстройки, выход которого соединен с управ" ляющим входом масштабирующего усилИ" теля 4, а управляющие входы элемен" тов 2 и 3 соединены с выходом первого сигнализатора 7. Объектом управления для устройства является прокатная клеть с.валками 13 и прокатываемой полосой 14,объектом наблюдения- прокатаннаяполоса 15.Устройство для осуществления предложенного способа работает следующим образом,В исходном положении, когда отсут"ствуетметалл на валках 13 прокатной клети и в измерительном зазоретолщиномера, нажимное устройство 6находится в заданном положении, сигнализаторы 7 и 11 наличия металлабездействуют, ключ 3 разомкнут, сигнал на выходе масштабирующего Усили"теля 4 отсутствует, блок 8 автоподстройки выдает на управляющий входмасштабирующего усилителя 4 некото"рое первоначальное значение коэффи"циента передачи канала компенсации,обозначенное через Е;,1005970 05 оиеро полос каз 1990/15 Подписное(о(+= 1), т.е. ,продольная разнотолщийность равна нулюРасчет поправки,.бКпо данным иэме 5 рений только в двух точках по длине полосы в некоторых случаях, а имен" но - присближении показаний преобразователя усилия прокатки в этих точках, может привести к.чрезмерно большой величине,. получающейся по формуле (12) как результат. деления на малую величину.Одновременно возрастает влияние случайных помех на точность расчета, 15 Чтобы уменьшить влияние указанных Факторов на точность вычисления поправки ьК, предусматривают многоточечное измерение усилия прокатки и толщины по длине полосы, а поправку 3) определяют как среднее отношение .отклонений показаиий толшиномера к отклонениям преобразователя усилия прокатки, причем Результаты деления в каждой точке ограничивают по модулю 2 дВременные диаграммы изменений степени компенсации в процессе авто- подстройки показаны ва Фиг. 2, где ось ординат обоэвачает степень компенсации о, ось абсцисс обозначает время с интервалами, соответствующими прокатке 1-й, (Ь+ 1)-й, (1 + 2) -й полос, Диаграмма 16 соответствует начальной недокомпенсации, диаграмма 17 - начальной перекомпенсации, йвтоподнастройка практически завершается после первэй (1-й) полосы, причем коэффициент компенсации устанавливается на уровне чуть больше единицы. Это объясняется тем, что позиционная система обладает. запаздываением, которое при регулировании толщины должно компенсироваться увеличением задания, поступающего на ее вход,Таким образом, использование автоподстройки коэффициента :. усиления масштабирующего усилителя .по предлагаемому способу приводит к уменьшению разнотолщинности полос независимо от характеристики преобразователя .усилия прокатки, от ширины полосы, диаметра валков и других параметров, влияющих на жесткость клети.Предлагаемый способ обеспечивает ,прокатку полос с максимальным приб.лижением к границе.минусового допуска и, следовательно, увеличение выхода годного проката и снижение расхода металла.Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа на толстолистовом стане с годовым объемом продукции, реализуемой по теоретическому весу 1,25 млн. т, составит ориентировочно 26000 руб. в год.