Устройство для автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК п 9) игг 3 с 5 гг ПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВ ЗОБ ТЕЛЬСТВУ 16 .Н. Сыромя ле -.яти ИЧЕССЫтолОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССО делАм изОБРетений и ОткРыт(71) Новосибирское отделение Государственного проектного института фЭлектропроектфф(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТ КОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛО НА ПРОКАТНОМ СТАНЕ, содержащее щиномеры, установленные на входе. и выходе клети, аналого-циФровой преобразователь, вход которого соединен с выходом толщиномера, вычислитель расчетной длины полосы, стробирующий узел, узел задержки, сдвига ющий регистр, вход первой ячейки которого соединен с выходом стробирующего узла, измерительные ролики на входе и выходе клети, первый и второй датчики импульсов, механически связанные с измерительными роликами соответственно на входе н выходе клети, счетчик, выход которого соединен с тактирующим входом сдвигающего регистра и через узел задержки - с управляющим входом стробирующего узла, регуляторы раствора ва - ков и натяжения, о т л и ч а ю щ е с я тем, что, с целью повышени точности регулирования и надежнос работы,оно дополнительно содержит реверсивный счетчик, регистр и задатчик заданной длины полосы, при этомвыход задатчика заданной длины полосы соединен с входом записи счетчика, счетный вход которого подсоединен к выходу второго датчика импу льсов, вход вычислителя расчетной длины полосы соединен с выхбдом аналого-цифрового преобразователя, а вы- ход - с информационным входом стробирующего узла, выход последней ячейки сдвигающего регистра соединен с входом записи реверсивного счетчика, счетный вход которого подсоединен к выходу первого датчика импульсов, стробирующий вход -к выходу счетчика, а выход - к информационному вхо- ффффф ду регистра, тактирующий вход которого подсоединен к выходу счетчика, выход регистра соединен с регулято-. рами раствора валков и натяжения.Изобретение относится к прокатному производству, а именно к средствам автоматизации прокатного производства, и может быть использовано на одноклетьевых станах холодной прокатки, 5Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического регулирования толщины полосы на прокатном ста не, содержащее первый и второй толщиномеры на входе и выходе клети )/ аналого-цифровой преобразователь АЦП ), вход которого соединен с выходом первого толщиномера, строби рующий узел, вход которого соединен с выходом АЦП, сдвигающий. регистр, первая ячейка которого соединена с выходом стробирующего узла, а тактирующий вход - с выходом счетчика для измерения интервала, измерительные ролики на входе и выходе клети, первый и второй датчики импульсов (ДИ ), механически связанные с измерительными роликами соответственно на входе и выходе клети, счетчик для измерения интервала, вход которого соединен с первым ДИ, второй узел задержки, вход которого соединен с выходом счетчика для измерения интер. вала, а выход - с управляющим вхо дом стробирующего узла, первый счетчик импульсов (измеритель длины 1), поступающих от,.первого ДИ, второй счетчик импульсов (измеритель длины ), поступающих от второго ДИ, за датчик толщины Н на выходе клети, блок сравнения, йервый вход которого соединен с выходом второго толщиномера, а второй вход - с выхо- дом задатчика Н 3/ вычислитель рас четной входной длины 1 по формуле1, Н Н 45первый вход которого соединен с выходом сдвигающего регистра для ввода толщины на входе клети Н/ второй вход в с выходом второго счетчика импульсов для ввода , третий вход - с выходом эадатчика толщины Н четвертый вход - с выходом блока сравнения; второй узел задержки, вход которого соединен с выходом счетчика для измерения интервала, а выход - с входами сброса первого и второго счетчиков импульсов; двоичный регистр, вход .которого соединен с выходом вычислителя узел вычитания, первый вход которого соединен с выходом первого счет чика импульсов, второй входс выходом двоичного регистра, а тактирующий вход - с выходом счетчика для измерения интервала, регуляторы раствора валков и натяжения, вхо ды которых соединены с выходом узлавычитания.В таком устройстве для вычисления расчетной длины, т.е. интервала длины полосы, который долженвойти в очаг деформации за время.выхода интервала длиныпри условии,что выходная толщина равна заданнойН/// с учетом толщины на входе Н1 /выполняются с помощью вычислителядве арифметические операции: умножение Е Ни деление на абсолютное-значение толщины на входе Н. Нриэтом в вычислитель вводятся на каждом интервале измерения две переменные величиныи Н 1, а передкаждым пропуском - постоянная величина Н 2 уВ устройстве используются абсолютные значения толщины Ни Н/ чтоприводит к усложнению устроиства (кувеличению числа звеньев, разрядности регистров, емкости счетчиков ).Вычисление расчетной длины .возможно производить лишь после выхода измеряемого интервала длиныиэ очага деформации, что вызывает дополнительные требования к устройству по быстродействию. При этомзаведомо предполагается возможностьнеправильного результата вычислениярасчетной длины. Поэтому предусмот-.:рен узел сравнения измеренной вторым толщиномером выходной толщины Нс заданной оператором толщиной НЗ/а результат сравнения вводят в вйчислитель для корректировки результата вычисления, Однако сигнал коррекций может быть получен лишь после того, как измеренный отрезок полосы пройдет расстояние от валковдо второго толщиномера т.е. с транспортным запаздыванием 1,Известное устройство не обеспечивает требуемую точность регулирования и надежность в работе. Цель изобретения - повышение точности регулирования и надежности работы устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического регулирования толщины полосы на стане холодной прокатки, содержащее толщиномеры, установленные на входе и выходе клети, аналогоцифровой преобразователь АЦП )/ вход которого соединен с выходом толщиномера, стробирующий узел, узел задержки, сдвигающий регистр, вхол первой ячейки которого соединен с выходом стробирующего узла, измерительные ролики на входе и выходе клети, пер= вый и второй датчики импульсов 1 ДИ)/ механически связанные с измерительными роликами соответственно навходе и выходе клети, счетчик, выход которого соединен с тактирующим, входом сдвигающего регистра и через1014614 50 55 60 Работа предлагаемого устройства основана на косвенном определении отклонения толщины полосы в процессе прокатки. Устройство определяет разность измеренной и расчетной длин на входе в очаг деформации Ю(.- (. ,пропорциональную относительному отклонению толщины полосы на соответствукицем интервале измерения. Из уравнения сплошности. прокатываемого металла относительно очага деформации вытекает, что где - длина, отрезка полосы, вошедшего в очаг деформации, 65- длина отрезка полосы, вышедшего иэ отчага деформацииза тот же интервал времени, Н. и Н 2- толщина полосы на этом отрезке соответственно до вхо .да его в очаг деформации ипосле выхода из негоПри условии, что толщина на выходе равна заданной (номинальной)Н 2=Н 2,) с учетом, что Н.,= Н +ЙН. = Нн(1+ И)ргде Н - номинальная толщина на вхо-,.1 нднде; . 1 - относительное отклоненние толщййы на входе, расчетная длина на входе определяется по формуле"2"гн . М (2Ь Нгде(, - - величина, принимае-2 2 Н1 сР1 н мая постоянной в. качестве базовой длинына входе.Вычислитель 3 выполняет операцию по формуле (2) путем табличного преобразования кодов. При этом в вычис- литель вводится лишь одна переменная с/. Значение базовой длины ). цре 10- ализуют в вычислителе 3 как постоянный коэффициент. Толщиномер 1 выполняют с функциональным преобразователем выходного сигнала, зависящего от толщины полосы, в напряжение, пропорциональное относительному отклонению толщины полосы на входе в клеть 1- НТак как величина . получается непосредственно после измерения величины дф, то необходима задержка ец до подхода соответствующего отрезка полосы к очагу деформации. Число ячеек, осуществляющего это, сдвигающего регистра б равно отношению (. / , где Е - расстояние оттолщи-. номера 1 до очага деформации.Согласно формуле (2 выражение для разности измеренной и расчетной длин на, входе принимает вид 4 д 2 Ь =Ь -- =Ь - (3) 11+д 4 а 1+д.айгде У= -- относительное отклоне-.Н2 н ние толщины на выходеклети.Базовую длину принимают с учетом минимального периода разнотолщинности. Согласно теореме Котельникова воспроизведение непрерывной величины по дискретным данным измерения возможно при шаге квантования д0,5 аТ (м), т,е. .щнС 0,5 ТДеНеобходимую разрешающую способность датчика длины д ;определяют по соотношению (3 ) исходя из допустимой погрешности определения отклонения толщины полосы дт ю4 Д 2 ДОП иНь 1+д1Йапример, если Т= 1 м, принима ем р О, 2 м С О, 5 т, При о,р 0,1 и Ы,0025 получаем, что требуется разрешающая способность датчика длины а ;: = 5 10 м0 2 0 0025 или 0,5 мм. 5Упомянутую выше разность а устройство определяет для длины на входе в клеть, соответствующей вышедшему из очага деформации отрезку полосы,отмеряемому, с помощью датчика 13 и счетчика 14. Этот отрезок равен заданной длине на выходе, определяе-, мой до прокатки по Формуле1 НйЭ Ь и задаваемой с помощью задатчика 15 перед пропуском металла.Устройство работает следующим об" разом, 30С началом прокатки значения относительного отклонения толщины полосы на входе в клеть, полученные АЦП 2 от толщиномера 1, поступают в вы-. числитель 3. Определенные вйчислите-, З 5 лем значения расчетной длины передаются на информационный вход стробирующего узла 4. При этом счетчик 14 отсчитывает число поступающих от ДИ 13 импульсов, соответствующее заданной длине, и формирует тактирующий импульс, означающий окончание интервала измерения,При поступлении этого импульса одновременно на тактирующие входы 45 сдвигающего регистра б, регистра 8 хранения и на стробирующий вход ре версивного счетчика 7 ароисходитг передача иэ последней ячейки сдвигающего регистра б значения Ьл, запи- санного в нее на предыдущем интервале измерения, на вход записи ревер-, сивного, счетчика 7 и перемещение зна. чений Л,в сдвигающем регистре иа одну ячейку, передача с выхода реверсивного счетчика 7 на вход регистра 8 и с выхода последнего на входырегуляторов 16 и 17 соответственнораствора валков и натяжения результата отсчета импульсов, поступившихот датчика 12 за время выхода из очага деформации длиныПоступление этого же импульса черезз узел 5 задержки на управляющийвход стробирующего узла 4 вызываетпередачу вычисленного значения Ь впервую ячейку сдвигающего регистра 6,Регулятор 16 раствора валков вызывает перемещение нажимнОго механизма 21, а регулятор 17 натяжения - изменение натяжения полосы, направленные на уменьшение отклонения ее толщины.В случае реверсивного прокатногостана при следующем пропуске металла направление прокатки меняется,регулятор 17 натяжения воздействует на привод механизма 20, датчики12 и 13, а также толщиномеры 1 и18 меняются местами путем переключения в электрической схеме устройства,Таким образом, в результате использования в устройстве относительного значения отклонения толщины поай,лосы на входе клетиД: , ввода1 .Нл,в вычислитель на каждом интервале из мерения лишь одной переменной величины д, выполнения вычислителем лишьодной арифметической операции, реализованной путем табличного преобразования кодов, и исключения цепидля передачи обладающего транспорт-ным запаздыванием сигнала от толщиномера на выходе клети для коррекции вычисления расчетной длины повышена точность регулирования устройством толщины полосы.Благодаря тому, что вычислительная операция производится до подхода измеряемого отрезка полосы кочагу деформации, снижены требования по быстродействию устройства.В результате уменьшения количества звеньев и изменения связей между,йими устройство упрощено, что повышает его надежность в эксплуатации.Ожидаемый экономический эффектпри максимальном использовании изобфретения составит 200 тыс. руб.1014614 ов Корректор А.Ильин. Составитель Г, ЛыТехред О. Неце актор Л Фи 81 бенного комитета етенийи открыт 5, Раушская наб аз 307.4/5 лиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная 7/7 Тираж ВНИИПИ Государстпо делам изоб 113035, Москва, ЖПодписноеССР