Устройство для автоматического управления толщиной проката

(19 (И) М 5 В В 21 г ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ ОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТ ГЫь: 56 0 и 3546746/ 16,1182 30.04.84 В,Л.Груш и А.В.У Научно-и нструкто ии черно 621.771.(53) 216лош, И Рюл. Р о, А.Л.С тименко следоват ский инс металлур 3-503.51(54)(57) УСТРОЙСТВО РЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГС УПРАВЛЕНИЯ ТОЛЩИНОИ ПРОКАТА,содержащее датчик толщины подката,датчик толщины проката, датчик положения нажимного устройства, блок определения отношения жесткости полосы к жесткости клети, блок определения регулирующего перемещения валкови блок управления нажимным устройством, причем первый вход блока определения отногения жесткости полосы кжесткости клети соединен с выходомдатчика толщины подката, второй его ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ вход соединен с вь.ходом датчика тол"шины проката, а третий вход - с выходом датчика положения нажимногоустройства, второй вход блока определения регулирующего перемещениявалков соединен с выходом датчикатолщины подката, третий его вход соединен с выходом датчика толщины проката, а четвертый вход - с выходомдатчика положения нажимного устройства, выход блока определения регулирующего перемещения валков подсоединен к входу блока уйравления нажимным устройством, о т л и ч а ю -ш е е с я тем, что, с целью повнаения точности регулирования толщиныпроката, оно дополнительно содержитблок вычисления текущего среднегозначения отношения жесткости полосык жесткости клети, вход которого соединен с выходом блока определения отношения жесткости полосы к жесткости клети, а выход блока вычислениятекушего среднего значения отношения жесткости полосы к жесткости клети подсоединен к первому входу блока определения регулирующего перемещения валков.(2) О 15 25Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, аимеиио к схемам автоматического регулирования продольной толщины листового проката.Известно .устройство автоматического регулирования толщины проката,содержащее датчик толщины подката,датчик толщины проката, датчикискорости полосы на выходной и входной сторонах клети, блок управлениякорректирующий режим прокатки дляполучения заданной толщины на выходе из стана и блок регулятора. Управляющий сигнал вырабатывают в сосо 4ответствии со значением регулировочных коэффициентов и величины от"клонения толщины проката от номинального значения. Корректировку регулировочных коэффициентов осуществляютв,зависимости от отклонения толщиныпроката от номинального значенияи знака произведения отклонения толщины проката от номинального значения на отклонение толщины проката отноминального значения 1 .,Однако такое устройство не обеспечивает равномерности толщины проката, поскольку уточнение регулировочных коэффициентов ведется по эмпирическим формулам и не,обеспечиваетО быстрой сходимости регулировочных коэФфициентов к их истинным значениям. Наиболее близким к изобретению по З 5технической сущности и достигаемому результату является устройство регулирования толщины проката, содержащее датчики толщины подката и проката, датчик положения нажимного 40 устройства, блок определения отношения жесткости полосы к жесткости кле.ти, блок определения регулирующего перемещения валков и блок регулятора; причем первый вход блока опреде ления отношения жесткости полосы к жесткости клети соединен с выходом датчика толщины подката, второй его вход соединен с выходом датчика толщины проката, а третий вход - с выходом датчика положения нажимного устройства. Выход блока определения отношения жесткости полосы к жесткости клети подсоединен к первому вХоду блока определения регулирующего перемещения валков, второй вход 55 блока определения регулирующего перемещения валков соединен с вьходом датчика толщины, подката, третий его вход подсоединен к выходу датчика . толщины проката, а четвертый вход - 60 к выходу датчика положения нажимного устройства, Выход блока определения регулирующего перемещения валков ,подсоединен к входу блока регулято" ра 2 . 65 Величина регулирукщего коэффициента К, равного отношению жесткостиполосы Н к жесткости клети Мк - оМ(1)НК вычисляется по зависимостидБ - дЬ дЬ - дН где д Н - текущая разнотолщинностьподката, равная разностимежду двумя последовательно измеренными значениямитолщины подката в цикле регулированиядБ - текущее изменение растворавалков клети, равное величине перемещения валков вцикле регулирования;ЬЬ - текушая разнотолщинностьпроката, равная разностимежду двумя последовательно измеренными значениямитолщины проката соответствующего участка полосы, длякоторого производилось измерение текущей разнотолщин.ности ДН и осуществлялосьрегулирующее перемещениевалков,дБ.Известное устройство не обеспечивает высокой равномерности толщиныпрокатываемого металла, так как вычисленная величина регулирующегокоэффициента К содержит в виде составляющей случайную ошибку, поскольку при определении коэффициента Киспользуется значение текущей разнотолщинности проката дЬ, на величинукоторой оказывают влияние неконтролируемые факторы, действующие с высокой частотой: колебания натяжения,вызываемые биением рулона на моталке,и изменения межвалкового зазора,обусловленные эксцентриситетом валков, кроме того, в показаниях датчиков имеется погрешность, носящая случайный характер,Цель изобретения - повышение точности регулирования толщины проката.Поставленная цель достигается тем,что устрОйство для автоматическогоуправления толщиной проката, содержащее датчик толщины подката, датчиктолщины проката, датчик положениянажимного устройства, блок определения отношения жесткости полосы кжесткости клети, блок определения регулирующего перемещения валков иблок управления нажимным устройством,причем первый вход блока определенияотношения жесткости полосы к жесткости клети соединен с выходом датчикатолщины подката, второй его входсоединен с выходом датчика толщиныпроката, а третий вход - с выходомдатчика положения,нажимного устройства, второй вход блока определениярегулирующего перемещения валков сое динен с выходом датчика толщины подката, третий его вход соединен с вы"ходом датчика толщины проката, ачетвертый вход - с выходом датчикаположения нажимногоустройства, выход блока определения регулирующего перемещения валков подсоединен к входу блока управления нажимныч устройством, дополнительно содержит блоквычисления текущего среднего значения отношения жесткости полосы кжесткости клети, вход которого сое 30 динен с выходом блока определения от. толщины проката, а его четвертый входс выходом датчика 3 положения нажимного устройства. Выход блока 6 подсоединен к входу блока 7 управлениянажимным устройством. 50 Устройство работает следующим образом. Эначения толщин подката с датчика 1 и толщин готового проката с.датчика 2, а также величина перемещения валков при регулировании с датчика 3 поступают одновременно на соответствующие входы блоков,4 и 6. При этом в блоке 4 Формируются величине изменения толщины подката дН и готово го проката ди и определяется величи" на коэффициента регулирования по вы- ражению дБ - дйК (3)дЬ-дН 65 ношения жесткости полосы к жесткости клети, а выход блока вьчисления те кущего среднего значения отношения жесткости полосы к жесткости клети подсоединен к первому входу блока определения регулирующего перемещения валков.20На фиг,. 1 представлена блок-схема устройства для автоматического управления толщиной проката; на фиг. 2 структурная схема отдельных блоков.Устройство содержит датчик 1 тол" мины подката, датчик 2 толщины проката, датчик 3 положения нажимного устройства. Первый вход блока 4 определения отношения жесткости поло" сы к жесткости клети соединен с выходом датчика 1 толщины подката, второй вход блока 4 соединен с выходом датчика 2 толщины проката, а третий вход блока 4 - с выходом датчика 3 положения нажимного устройства. Выход блока 4 соединен с входом блока 5 вычисления текущего среднего значения отношения жесткости клети. Выход блока 5 подсоединен к первому входу блока б определения регулирующего перемещения валков. Второй 40 вход блока 6 соединен с выходом датчика 1 толщины подката, третий вход блока б соединен с выходом датчика 2Усреднение коэффициента регулированияК осуществляется в блоке 5 по формуле в К -а(. (К 1-1 К, ), (4) К ая = К;дн +. (1 + К;)3 Ь,(5) где 3(, - отклонение толщины готового проката от номинального значения.Реализация блоков 4-6 возможна как и на аналоговьх, так и на дискретных функциональных элементах.В представленном варианте используются аналоговые функциональные элементы: сумматоры ( ), элемент умножения (х), элемент деления ( в ; ) и элемент памяти ( и ), имеющиеся в -любой промьа.ленной аналоговой систв ме элементов: СУПС, УБСР, КАСКАД и дрВходными сигналами являются: от датчика 1 толмины подката - отклоне-, ние толщины подката от уставки толщиномера в данном цикле регулирования - 6 й, и в предыдущем цикле 6 Ь от датчика 2 толщины проката " отклонение толщины проката от заданного значения в данном цикле регулирования - 8 Ь и в предыдущем цикле - 3 Н;.1, от датчика 3 перемещения валков - величина фактического перемещения - ДЗ;В блоке 4 в сумматорах 8 и 9 фор" мируются сигналы, пропорциональные текущим отклонениям тол.ины проката и подката дЬ: 6 Ь; - 3 Ь, и дН= 8 Н; -3 Н, которые затем поступают в сумматоры 10 и 11, где образуются сигналы, соответствующие разностям (д Б - ЬЬ; ) и (дН; - ЬЬ;). Эти сигналы подаются как делимое и делитель в элемент 12 деления, на выходе которого в соотгде К - среднее значение коэффициента регулирования на текущем цикле регулирования;К; - среднее значение кОэффициента регулирования на предыдущем цикле регулирования;К - расчетное значение коэффици.ента регулирования на текущем цикле регулирования;,:4( - постоянный коэффициент.Величина 06 выбирается из условия 0 ( фс с 1 и на основании проведенных экспериментальнех исследований принята равной 0,45.Полученное значение К поступает в блок 6, который определяет величи" ну регулирующего перемещения валков по формулеветствии с формулой (3) получается сигнал, пропорциональный текущему расчетному значению коэффициента регулированияЬЯ - ьЬК ф еР Ъ Н - аЬВ блоке 5 устройства эта величина в сумматоре 13 вычитается из сигнала, пропорционального среднему зиа- .)0 чению коэффициента К;в предыдущем цикле регулирования, который бил записан в элемент 14 памяти, а затем взвешенная с коэффициентом сумма сно ва вычитается в сумматоре 15 из той же величины. На выходе сумматора 15 получают среднее значение коэффициен. та регулирования в текущем .цикле регулирования в соответствии с формулой (4)к : к -о( (к - к )В блоке б устройства полученная величина К; умножается в множительном звене 16 на сумму текущей входной 25 и абсолютной выходной разнотолщинностей ьН- Ь, полученную в сумматоре 17, и величина, соответствующая этому произведению в сумматоре 18, снова суммируется с величиной 30 ЗЬ.Получаем значение уставки регулирующего перемещения валков в данном цикле регулирования в соответствии с формулой (5) 35ЬЯ": К(ьн - 8 Ь;) + 8 Ь1В сумматоре 19 блока б вычисляется текущее управляющее воздействие, 40равное разности между уставкой перемещения валков Ь.Я+ н фактической величиной этого перемещения дЯ, которое поступает в блок 7 управления нажимным устройством.,Устройство автоматического регулирования толщины проката вырабатывает управляющий сигнал на перемещение валков с целью приведения толщины проката к заданному значению, используя при определении величины регулирующего перемещения валков усредненный коэффициент регулирования, что повьааает точность регулирования толщины проката.Блоки устройства реализуются на следующих субблоках.Блок 4 реализуется на четырех суб блоках алгебраического суммирования Ф 5173 (БХАС 1), субблоке математическом Ф 5178 (БМАУ 1), выполняющем операцию деления, четырех субблоках интегрирования Ф 5192 (БИАИ 1), работающих в режиме Память. Блок 5 реализуется на субблоке ал гебраического суммирования О 5173 (БМАС 1) и двух субблоках управления Ф 5182 (БУРН 1), используемых в режиме Эапоминание,.Блок б реализуется на, двух субблоках алгебраического суммирования Ф 5173 (БИАС 1) и субблоке математическом Ф 5178 (БИАУ 1), выполняющем операцию умножения.Блок 7 реализуется на субблоке ре. гулирующем с импульсным выходом Ф 5177 (БРАР 1)Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения составляет 40 тыс. руб.Ти осударст ам изобр Москва,аж 796 Подписенного комитета СССРтений и открытий