Устройство автоматического регулирования толщины полосы

Изобретение .относится к автоматизации металлургического оборудования прокатных станов, а точнее к устройствам автоматического регулирования толщины полосы.Известно устройство для автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане, содержащее контур регулирования по давлению, состоящий из последовательно соединенных измерителя давления, аналого вого вычислительного блока, релейного блока, транзисторного ключа, схемы управления шаговым двигателем, шагового двигателя, регулятора давления и гидравлических цилиндров распора клети, а также блока коррекции толщины полосы по сигналу от толщиномера 1 ).Недостатком указанного устройства автоматического регулирования толщины полосы является то, что оно, устраняя продольную разнотолщинность в первых проходах, усугубляет неравномерность механических свойств по длине полосы, которая в той или иной мере присуща любому подкату. Эта образующаяся неравномерность механичес-, ких свойств по длине полосы затрудняет дальнейший процесс выравнивания полосы по толщине, так как вызывает появление новой разнотолщинности в процессе деформации в последующих проходах.Применение данного устройства автоматического регулирования толщины полосы не позволяет одновременно уменьшить неравномерность механичес" ких свойств и продольную разнотолщинность при холодной прокатке,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае мому результату является устройство, содержащее контур регулирования давления, состоящий из месдозы, запоминайщего блока, блока сравнения, сумматора, частотно-импульсного модуля тора, релейного блока, транзисторного ключа, блока управления шаговым двигателем, шагового двигателя, регулятора давления и гидравлических цилиндров распора клети, и дополнительный контур окончательной корректировки толщины полосы, состоящий иэ толщино)иеров, установленных по обе стороны клети, датчика импульсов, установленного на валу двигателя клети, 55 .и блока коррекции толщины полосы, Формирующего по их сигналам сигнал коррекции для контура регулирования давления Г 2 .60Недостатком известного устройства также является то, что, регулируя продольную разнотолщинность, не удается получить полосу с равномерно распределенными механическими свойствами и минимальной продольной разнотолщинностью.Цель изобретения - повышение качества прокатываемой полосы.Поставленная цель достигается тем,что известное устройство автоматического регулирования толщины полосы,содержащее последовательно соединенные месдозу, запоминающий блок, первый блок сравнения, суммирующий блок,первый транзисторный ключ, блок управления шаговым двигателем, шаговыйдвигатель, регулятор давления и гидравлические цилиндры распора клети,а также частотно-импульсный модулятор, вход которого соединен с выходом суммирующего блока, а его выход - с вторым входом первого транзисторного ключа, второй вход первого блока сравнения соединен с выходом месдозы, а также первый узелкоррекции, первый вход которогосоединен с выходом датчика импульсов, а второй и третий - с входамитолщиномеров, дополнительно содержит второй узел коррекции работыустройства автоматического регулирования, включающий последовательносоединенные блок определения обжатия,блок суммарного обжатия, блок задания аппроксимирующей кривой наклепа,блок определения относительной ошибки, блок зоны нечувствительности,второй транзисторный ключ, а также блок задания кривой наклепа, входкоторого соединен с выходом блокасуммарного обжатия, а его выход -с входом блока определения относительной ошибки, выходы толщиномеровсоединены с входом блока определенияобжатия, вход второго транзисторногоключа соединен с выходом первого узлакоррекции, а его выход - с входомсуммирующего блока,На фиг, 1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства автоматического регулирования прокатываемойполосы, на фиг. 2 в .блок-схема второго узла коррекции работы автоматического регулирования, наФиг, 3блок-схема первого узла коррекции,. Устройство фиг. 1) содержит месдозу 1, запоминающий блок 2, первый блок 3 сравнения, суммирующий блок 4, релейный блок 5, частотно-импульсный модулятор б ЧИМ), первый транзисторный ключ 7, датчик 8 импульсов, блок 9 управления. шаговым двигателем, первый узел 10.коррекции толщины полосы по сигналам от толщиномеров, второй узел 11 коррекции работы устройства автоматического регулирования, шаговый двигатель 12, гидравлические цилиндры 13 распора клети, регулятор 14 давления и толщиномеры 15.Схема второго узла 11 коррекцииработы устройства автоматическогорегулированияфиг. 2) содержит блок16 определения обжатия, блок 17.суммарного обжатия, блок 18 заданиякривой наклепа, блок 19 задания 5аппроксимирующей кривой, блок 20определения относительной ошибки,схему 21 зоны нечувствительности ивторой транзисторный ключ 22,Схема первого узла 10 коррекции 1 Отолщины полосы фиг, 3 ) содержитвторой блок 23 сравнения, узел 24зоны нечувствительности, задающийблок 25, блок 26 формирования длительности отработки, третий транзисторный ключ 27,.запоминающий блок 28,четвертый транзисторный ключ 29,блок 30 регулируемого запаздывания,генератор 31 импульсов,Первый узел 10 коррекции функционирует следующим образом.Отклонение толщины полосы от заданного значения устраняется по сигналам толщиномера, установленного навыходе стана, Для этого непрерывнос толщиномера 15 (прокатка слева направо ) фиг. 1) снимается сигнал Опропорциональный,действительной толщине полосы и . Во втором блоке 23сравнения фиг. 3 ) сигнал О, = исравнивается с задающим сигйалом,мпоступающим с задающего блока 25, Разность сигналов дО = О,-О поступаетна соответствующие входы узла 24зоны нечувствительности и блока 26формирования длительности отработки,35Когда отклонение толщины превыситвыбранную зону нечувствительностиО, начинает работать блок 26 формйрования длительности отработки,и через открытый третий транзистор-. 4 Оный ключ 27 импульсы с генератора 31импульсов поступают в запоминающийблок 28, где преобразуются в сигналО для контура регулирования подавлению. 45Число импульсов, поступающих взапоминающий блок 28, пропорционально отклонению толщины полосы. Длительность команды, сФормированнойблоком Формирования длительности отработки, йропорциональна отклонениютолщины, а частота импульсов генератора 31 импульсов постоянна и определяется прочностными характеристикамипрокатываемой полосы,Одновременно с поступлением импульсов в запоминающий блок 28 блок30 регулируемого запаздывания фиксируется в нулевом положении, и послепрекращенияподачи импульсов в запоминающий блок отсчет паузы начинает Ося с нуля,Дбя отсчета транспортного запаздывания на валу двигателя клети установлен датчик 8 импульсов, соединенный через четвертый транзисторный 65 ключ 29 с блоком 30 регулируемогозапаздывания,После отсчета паузы (транспортное запаздывание и запаздываниетолщиномера ) блок 26 формированиядлительности отработки возвращаетсяв исходное состояние. Если отклонениетолщины полосы превышает зону нечувствительности, формируется новаякоманда на запись отклонения в запо-.минающий блок 28, в котором Формируется сигнал для регулирования давления.Устройство предусматривает двухэтапное автоматическое регулированиетолщины холоднокатанной полосы, сутькоторого заключается в.использованииоднотипного качественного характеранаклепа (упрочнения ) сталей и многих металлов. А именно: при обжатияхот 0 до 25 в зависимости от химического состава металла ) наиболее интенсивно происходит наклеп, в этот период первый этап устройство автоматического регулирования толщины полосывыравнивает механические свойства металла, не влияя особо на разнотолщинность, которая в этот период процесса прокатки может как уменьшатьсяв большинстве реальных случаях)так и увеличиваться что бывает оченьредко ). Для этого на первом этапеустройство автоматического регулирования толщины полосы работает врежиме постоянства давления прокатки,что позволяет провести выравниваниемеханических свойств по длине прокатываемой полосы,При обжатиях более 25 начинаетсявторой этап регулирования, Интенсивность наклепа значительно уменьша-,ется и поэтому выравнивание раэнотолщинности проката вызывает весьманезначительную неравномерность ме,ханических свойств по длине полос,а в некоторых случаях она практически сводится к нулю. Для этого, навтором этапе устройство автоматичес-.кого регулирования толщины полосырегулирует толщину полосы в режиме Н = сопрягУстройство на первом этапе регулирования работает следующим образом,Перед началом прокатки устанавливается начальное давление в гидравлических цилиндрах 13 таким образом,чтобы имелась воэможность регулирования толщины в обе стороны, Крометого, в блоки 28 и 19 второго узла11 коррекции работы устройства автоматического регулирования вводятсяс пульта оператора числовые характеристики кривой наклепа упрочнения) и аппроксимирующей линии кривой наклепа, В процессе заправкиполосы в стан и установки электромеханическим нажимным устройствомнеобходимого размера полосы напря 1014 б 12жение О р, снимаемое с месдозы 1 ипропорциональное давление Р в клети, которое равно сумме давленийпрокатки Р и распора Р, , записывается в запоминающий блок 2. ПриРэтом давление в гидравлических цилиндрах остается постоянным,В процессе прокатки полосы усилие, измеряемое месдозой 1, изменяется в зависимости от изменениятолщины полосы.на входе стана и дру" 10гих возмущающих воздействий, Изменение сигнала О месдозы приводит кпоявлению на выходе первого блока 3сравнения сигнала рассогласованияОд, который проходит через суммируюций блок 4. С выхода суммирующего блока сигнал О поступает навход блока б, который преобразуетего в модулированную по частотеи знаку последовательность прямоугольных импульсов, При превышениисигналом О заданной зоны нечувст-,вительности срабатывает релейныйблок 5 и открывается первый транзисторный ключ 7, через который импульсы с выхода блока б поступаютна.вход блока 9 управления шаговымдвигателем 12, Перемещаясь в требуемом направлении, ротор шаговогоР,двигателя воздействует на золотник30регулятора 14 давления. В результатедавление в гидравлических цилиндрах13 изменяется до тех пор, пока сигнал на выходе суммируюцего блока 4е,.станет меньше зоны нечувствительности. При этом релейный блок 5 возврацается в исходное состояние, перчвый транзисторный ключ 7 закрывается и шаговый двигатель 12 останав"ливается.40 Таким образом, стабилизируется давление Р в клети, действующее на месдозу. При таком регулировании выравниваются механические свойства 45 прокатываемой полосы и частично изменяется раэнотолщинностьНа втором этапе регулирований во втором узле 11 коррекции работЫ устройства автоматического регулирования вырабатывается сигнал на прохождение сигнала О,на вход сум мируюцего блока,Первый узел 10 коррекции толцины полосы по сигналам от толщиномеров 15 и датчика 8 импульсов, установ 55 . ленного на валу двигателя клети, служит для устранения остаточного отклонения толщины полосы от заданного значения с паузами, равным сумме времени прохождения полосы от эоны де формации до толщиномера, установленного на выходе стана, и времени запаздывания самого толциномера с выдачей сигнала О для контура регулирования давления, После отсчета65 паузы первый узел 10 коррекции воз-вращается н исходное состояние, и,если остаточное отклонение толщиныполосы не устранено, формирует новый сигнал коррекции О,.Сигналы Одр Од 4,суммируются в суммирующем блоке 4, При этом в суммируюцем блоке вырабатывается новоезначение сигнала Ог , Блок б ЧИХ)преобразует сигнал 01- в модулированную по частоте и знаку последовательность прямоугольных импульсов.При превышении сигналом О- заданной зоны нечувствительности срабатывает релейный .блок 5 и открывается первый транзисторный ключ 7,через который импульсы с выхода ЧИИпоступают на вход блока 9 управленияшаговым двигателем. Перемещаясь втребуемом направлении, ротор шагового двигателя 12 воздействует на золотник регулятора давления. В результате давление в гидравлических цилиндрах изменяется до тех пор, пока толщина на выходе стана станет равнойзаданной величине, При этом релейный блок 5 возврацается в исходноесостояние, первый транзисторный ключзакрывается, и шаговый двигатель 12останавливается. Таким образом, навтором этапе происходит регулирование раэнотолщинности в режиме Н=сопьВторой узел 11 коррекции работыустройства автоматического регулирования фиг. 2 работает следующимобразом,С.1;толщиномера 15 снимается сигналноминальной толщины прокатываемогометалла и подается на входы блока 16определения обжатияС выхода блока1 б определения обжатия снимаетсясигнал О , который запоминается вблоке 17 суммарного обжатия и в виде сигнала О- подается на входы блока 18 задания кривой наклепа и блока 19 задания аппроксимирующей кривой, С выходов этих блоков снимаютсясигналы Мб и Оапропорциональныесуммарному обжатию полосы, В блоке20 определения относительной ошиб"ки определяется ошибка между значением кривой наклепа и аппраксимирую"цей кривой и, если ошибка превышаетзначение, установленное в схеме 21зоны нечувствительности, срабатывает второй транзисторный ключ 22,который разрешает прохождение сигнала О,на вход суммирующего блока 4,Таким Образом, сигнал на разрешениеработы второго узла 11 коррекциитолцины полосы по сигналам толциномеров поступает на вход суммируюцего блока 4 в зависимости от рассогласования кривой наклепа и аппроксимирующей кривой. Переход от первого этапа регулирования на второйпроисходит после того, как относительная ошибка становится равной1014612ВНИИ Заказ 3077/7 . Тираж 816 писноеЪилиал ППП фПатент",г,ужгород,ул,Проект зоне нечувствительности схемы 21 икоторая обычно задается 3-5%, чтосоответствует 25-27 обжатия. Таким образом, продлагаемое устройство автоматического регулирования 5 толщины прокатываемой полосы позволяет повысить качество прокатываемой полосы, т.е. получать прокат с равномерно распределенными механическимисвойствами и минимальной разнотолщииностью благодаря тому, что устройство может самонастраиватъся впроцессе прокатки полосы, переходитьс первого этапа регулирования на"второй.