Способ автоматического управления комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 515 В 21 В 37/10,37/00 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский институт автоматикиим. ХХУ съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССРВ 1547898, кл. В 21 В 37/00, 1988.(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСОМ МЕХАНИЧЕСКИХСВОЙСТВ ПРОКАТЫВАЕМЫХ СТАЛЬНЫХЛИСТОВ Изобретение относится к черной металлургии, в именно к автоматизации прокатного производства, может быть использовано для управления комплексом механических характеристик стальных полос, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. В 1547898.Целью изобретения является повышение точности управления механическими характеристиками стального листа.На фиг.1 приведена блок-схема системы автоматического управления комплексом механических свойств прокатываемой стальной полосы; на фиг. 2 - укрупненная блок-схема алгоритма функционирования системы.Блок-схема системы автоматического управления комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов содержит датчики 1 усилий обжатия в чисто.,Ж 1678480 А 2(57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к автоматизации прокатного производства, и может использоваться для управления комплексом механических характеристик стальных полос. Цель изобретения - повышение точности управления механическими характеристиками стального листа. Вводят дополнительный параметр - коэрцитивную силу, связанную регрессионными зависимостями с механическими характеристиками прокатываемого металла. В случае несоответствия заданных механических характеристик и измеренных в ходе прокатки формируют корректирующее воздействие по температуре смотки. 2 ил,% вой группе клетей, датчики 2 положения полосы на стане, датчики 3 и 4 скорости толщины соответственно, датчики 5 и 6 температуры начала и конца прокатки, датчики 7 скорости перемещения полосы в чистовой группе клетей и датчики 8 объемного расхода воды на межклетевое охлаждение. датчики 9 температуры смотки полосы в рулоны, датчики 10 скорости перемещения полосы на отводящем рольганге, датчики 11 положения полосы на отводящем рольганге, датчики 12 и 13 объемного расхода воды на душирование сверху и снизу соответственно, подсоединенные на многоканальные входы системы 14 управления температурой смотки (СУТСМ), блок 15 контроля козрцитивной силы, три выхода которого подсоединены на.первые три входа УВК 16 верхнего уровня, где происходит формирование сигналов управления на обжатие. 0 ОФ Д, ,00 С) Мтемпературу конца прокатки и температуру сматки, на четвертый вход УВК 16 верхнего уровня подсоединена САРТ 17, а на пятый его вход подсоединена автоматизированная система управления температурно-скоростным режимом (АСУТС) 18 и к шестому входу подсоединения СУТСМ 14, первый выход УВК 16 верхнего уровня соединен с одним из входов САРТ 17, второй выход УВК 16 верхнего уровня соединен с одним из входов АСУТС 18 и третий выход УВК 16 верхнего уровня соединен с одним из входов СУТСМ 14,Предлагаемый способ автоматического управления комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов может быть осуществлен на стандартной аппаратуре, Датчики температуры выполнены с применением агрегатного комплекса АПИР-С, датчики положения полосы на стане - с применением фотореле УФМ, датчиками усилий служат месдозы, датчики скорости - ДИФМ, датчики толщины - толщиномер ТРГ, датчики объемного расхода воды - ИР. Система автоматиче-. ского регулирования толщины и система управления температурой смотки выполнена на функциональных элементах КТС и ЛИУС (МикроДАТ), автоматизированная система управления температурно-скоростным режимом прокатки выполнена с использованием микро-УВ СМ 1810.31 и УВК верхнего уровня - с применением СМ 1810.41, Блок контроля электромагнитных параметров (коэрцитивная сила) представляет собой со- . вокупность трех стандартных приборов КИФМ, ИМАА, ВТ(или их модификаций).Система автоматического управления комплексом механических свойств прокатываемых стальных листов функционирует следующим образом,УВК верхнего уровня для задаваемых значений толщины полосы, химсостава и комплекса механических свойств прокатываемого металла осуществляет начальный расчет технологических параметров прокатки: обжатия, температуры конца прокатки, температуры смотки, скорости прокатки. Данные расчета из УВК 16 верхнего уровня передаются в системы подчиненного уровня САРТ 17, АСУТС 18 и СУТСМ 14, где производится установка соответствующих уставок (заданий) на названные рассчитанные технологические параметры прокатки.После входа в чистовую группу клетей полосы САРТ 17 по информации от датчиков 1-4 корректирует начальную настройку, ста билизирует толщину полосы, вычисляет уставки ненагруженных валков и упругой деформации; АСУТС 18 по информации от датчиков 5-8 уточняет температуру конца 5 прокатки (объемный расход воды на межклетевое охлаждение); СУТСМ 14 по информации от датчиков 9-13 уточняет температуру смотки полосы в рулоны - корректирует число включенных секций на ду ширование. В ходе прокатки блоком 15осуществляется оперативный контроль коэрцитивной силы прокатываемого металла, Данные об этих параметрах передаются в УВК 16 верхнего уровня, где по зависимо стям (17) осуществляется расчет корректирующего воздействия на температуру смотки Тсм. Ов " -0,11 Тсм + 11820 От =-0,1 Тсм+ 97(3) 25 Нс = -0,02 Тсм + 17,(4) где (т, - предел прочности, кг/мм;г,0 т - предел текучести, кг/мм;г,Тсм - температура смотки, С;Нс - коэрцитивная сила, А/см.Для марки стали Зпс найдены также ирегрессионные зависимости механических характеристик от коэрцитивной силы, которые аппроксимируются следующими выра жениями: 30 СЪ = 2,75.Нс + 33(5) ау=2,75 Нс+ 20 (6)40 д 5 ф,25 Нс+ 40 (7) Скорректированная уставка от УВК 16верхнего уровня передается в систему уп равления температурой смотки (СУТСМ) полосы в рулоны. Этапность при решений алгоритма функционирования системы следующая, Пер вым шагом осуществляется запускалгоритма (вручную с пульта оператора) или от УВК верхнего уровня (автоматически).Вторым шагом осуществляется ввод исходных данных с массива НСИ (номер плавки, 55 марка стали, химсостав и комплекс механических характеристик прокатываемого металла). Третим шагом производится расчет условий начальной настройкипо существующим моделям (величины технологических параметров; обжатие, температура концапрокатки, температура смотки, скорость прокатки). Четвертым шагом осуществляется запись в УВК верхнего уровня технологических параметров прокатки и сопутствующим им комплексом механических характеристик прокатываемого металла. Пятым шагом производится проверка - есть ли полосы на входе чистовой группы клетей. Шестым шагом производится измерение текущих технологических параметров прокатки и обеспечивается также проверка их на достоверность,Седьмым шагом производится измерение коэрцитивной силы и осуществляется анализ результатов измерений на достоверность. Восьмым шагом производится запись, в УВК верхнего уровня измеренных текущих технологических параметров (обжатия, температуры конца прокатки, температуры смотки, скорости прокатки) и коэрцитивной силы. Девятым шагом осуществляется вычисление комплекса механических свойств прокатываемого металла в соответствии с зависимостями (17) по измеренной величине коэрцитивной силы, Десятым шагом производится сравнение заданных перед прокаткой физико-механических свойств и полученных по результа. там вычислений по коэрцитивной силе, При совпадении векторов заданного комплекса механических характеристик и полученного в результате измерений и вычислений в допустимых пределах одиннадцатым шагом фиксируется окончание решения алгоритма. При отклонении указанных векторов из допустимых пределов двенадцатым шагом осуществляется вычисление и формирование корректирующего воздействия на температуру смотки полосы в рулоны.Тринадцатым шагом обеспечивается формирование команды СУТСМ на изменение температуры смотки (изменение числа включенных секций на душирование), обеспечивающее заданный комплекс механических характеристик прокатываемого металла,Допустим, что необходимо получить листовой прокат с заданным комплексом механических свойств марки стали Зпс (предел прочности Ов = 44 кг/мм, пределгтекучести От = 31 кг/мм и пластичностьгд 5=31 о ), что должно соответствовать коэрцитивной силе Нс=4 А/см. В ходе прокатки и измерений получили, что Н с=3,3 А/см. Для данной величины коэрцитивной силы производят расчет Ов, О и д 5 по зависимостям (17), справедливым для стали 3 пс. Ов = 2,75 Нс+ 33=42 кг/мм гОт = 2,75 Нс + 20= 29 кг/мм г д 5 =-2,25 Нс+ 40 32,5%.5 Таким образом, отклонение полученныхмеханических характеристик от заданныхсоставляет:ЬОв = 2 кг/мм 10 ЬО = 2 кг/мм г Ьд 5 = -1,515 По зависимостям (57) дополнительнопроизводят расчет корректирующего сигнала по температуре смотки.Введение в способавтоматического управления комплексом механических 20 свойств прокатываемых стальных листовтемпературы смотки позволит более точно управлять комплексом механических характеристик прокатываемого металла.25 Формула изобретенияСпособ автоматического управлениякомплексом механических свойств прокатываемых стальных листов по авт.св, М 1547898, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 30 целью повышения точности управления механическими характеристиками стального листа, дополнительно измеряют температуру смотки и рассчитывают механические свойства полосы по выражениям35 Ов = -0,11 Тсм + А 1О =-01 Т +Аг,д 5 = 0,1 Тсм - Аз,40Н с = -0,02 Тсм + А 4,Ов = 2,75 Нс + А 5,45 О = 2,75 Нс+ А 6;д 5=-2,25 Нс+ А 7,где Ов - предел прочности, кг/мм;г,О - предел текучести, кг/мм;г,д 5 - пластичность, ;Нс - коэрцитивная сила, А/см;А 1-А 7 - коэффициенты, учитывающиемарку стали, сравнивают рассчитанные механические свойства полосы с заданными ипо величине соответствующего рассогласования корректируют расход воды в душирующей установке отводящего рольганга доустранения выявленного рассогласования, 1678480