Устройство автоматической коррекции толщины полосы стана горячей прокатки

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 16,10,78 (21) 2674714/22 21 В 37/02 нием заявки Мо с присое Госуд твенныи коиитСССРи изобретенийоткрытий(72) Авторы изобретени В. И, Кутовой, И, Л. Опрышко, Н , Полищук, В,Л, Плус и П охав нчук Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС и Новокраматорский машиностроительный завод 71) Заявители 4,) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ТОЛЩИНЫ ПОЛО:".11 СТИНГ ГОРЯЧЕЙ ПРОК.зТКИ прокатно- автоматины полосы е относится к ву, а именно ированию толщи ячей прокатки.стройство, содерж регуляторов толц авливаемь;х на все чистовой группы с го устройства кор толщиномера на в ву работы регулят тный принцип Симс щ иных либ-. ана рекци ых оде оров а-Гопо показ ани стана. В осн з аложен из ве лови на Г 1 Д,Известно также устройство, в ко ором осуществляется параметрическая компенсация "скоростного эффекта" в функции приращения скорости прокатки над заправочной, содержащее два параллельных канала - пропорциональный, связанный с датчиком скорости прокатки, и интегральный, связанный с датчиком толщины полосы на выходе стана 21 .Кроме того, известно устройство, 25 содержащее блок, осуществлякщий най полосе автоматическое отклоинтегрального канала коррекциилщине в момент начала разгона(при условии, что ошибка в тол-ЗО т обретениюматическойстана горяинтеграль мки о авт полос ржаще 20 оказания ана, кан окатки, ределени у регуля ал е р т ас меж каждо нение по то стана блад ышеп т теми жеведенные Изобретени му производст ческому регул на станах гор Известно у ряд косвенных полосы, устан части клетей и интегральношине в этот момент меньше заданной вели лины) и подклю .ение интегрального канала подстройки скоростной коррекции 31 .Однако приведенные устройства не устраняют ошибку в толцине головной части полосы, вызванную входными возмущениями, такимп как отклонения температуры, толщины и химического состава подката от заданных значений, из-за ограниченного быстродействия косвенных регуляторов толщины полосы и интегрального устройства и показаниям толциномера на выходе стана, вследствие чего ухудшаются условия прокатки головных частей по Наиболее близки является устройств коррекции толщины чей прокатки, соде ный канал коррекци толщиномера на вых коррекции по скоро вый сумматор и бло суммарной коррекци рами толщины клетеТакое устройств недостатками, чтоустройства, а именно невозможностью компенсации ошибки толщины полосы, вызванной отклонениями температуры, толщины и химического состава подката от заданных, что приводит к снижению точности регулирования толщины .полосы.5Целью изобретения является повышение точности регулирования толщины полосы путем уменьшения разнотолщинности головных частей полосы, вызванной изменением параметров подката.Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит датчик положения нажимных винтов первой клети, усилитель с 15 гальванической развязкой, второй сумматор, интегратор, блок ограничения, реле максимального перемещения с нормально-закрытым.контактом, элемент сравнения, блок выделения моду О ля, датчик наличия металла в первой клети, реле наличия металла с нормально-открытым контактом, источник питания, элемент временной задержки, реле переключения с нормально-закрытым контактом, причем выход датчика положения нажимных винтов через усилитель с гальванической развязкой соединен с первым входом второго сумматора и с входом блока выделения модуля, выход второго сумматора соединен с первым входом интегратора, выход которого соединен совторым входом второго сумматора и с входом блока ограничения, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора, выход блока вьщеления модуля соединен с входом элемента сравнения, выход которого соединен с реле максимального перемещения с нормально-закрытым контактом, 40 выход датчика наличия металла в первой клети соединен с реле наличия металла с нормально-открытым контактом, выход источника питания через нормально-открытый контакт реле наличия металла соединен с элементом временной задержки с реле переключенияна выходе, через нормально-открытый контакт реле наличия металла и последовательно соединенные нормально-закрытые контакты реле максимального перемещения и реле переключения соединен со вторым входом интегратора,а через нормально-открытый контактреле наличия металла и ключ ручногоотключения канала коррекции по входным возмущением - с третьим входоминтегратора.Интегральный канал коррекции по входным возмущениям устраняет динамическую погрешность, возникакщую вследствие большой инерционности регуляторов толщИны при скачкообразном приложении входных возмущений, таких как отклонение температу. ры, толщины и химического состава 65 подката от заданных, Такое приложе- ние входных возмущений косвенно выражается в изменении положения нажимных винтов первой клети, которое отслеживается интегральным каналом коррекции и в качестве корректирующего воздействия выдается в регуляторы толщины последукщих клетей, тем самым уменьшая ошибку в толщине головной части полосы и повышая точность регулирования.На чертеже показана блок-схема устройства.Устройство содержит интегральный канал 1 коррекции по показаниям толщиномера на выходе стана, канал 2 коррекции по скорости прокатки, первый сумматор 3, блок 4 распределения суммарной коррекции между регуляторами толщины клетей, интегральный канал коррекции по входным возмущениям, содержащий датчик 5 положения нажимных винтов первой клети,усилитель 6 с гальванической развязкой, второй сумматор 7, интегратор 8,блок 9 ограничения, блок 10 выделения модуля, элемент 11 сравнения, реле 12 максимального перемещения с нормально-эакрытым контактом, датчик 13 наличия металла в первой клети, реле 14 наличия металла с нормально-открытым контактом, источник питания 15, элемент 16 временной задержки, реле 17 переключения. с нормально-закрытым контактом, ключ 18 ручного отключения канала коррекции по входным возмущениям.Выход интегрального канала 1 коррекции по показаниям толщиномера на выходе стана подключен к первому входу первого сумматора 3, на второй вход которого подключен выход канала 2 коррекции по скорости прокатки, на третий вход первого сумматора 3 подключен выход канала коррекции по входным возмущениям. Выход датчика 5 положения нажимных винтов первой клети соединен с входом усилителя 6 с гальванической развязкой, выход которого подключен к первому входу второго суьюатора 7. Кроме того, выход усилителя 6 соединен через блок 10 выделения модуля с входом элемента 11 сравнения, на выход которого включено реле 12 максимального перемещения с нормально-закрытым контактом. Выход второго сумматора 7 соединен с первым входом интегратора 8,выход которого соединен с блоком 9 ограничения. Выход блока 9 является выходом интегрального канала коррекции по входным возмущениям и соединен с третьим входом первого сумматора 3, выход первого суьыатора 3 соединен с блоком 4 распределения суммарной коррекции, кроме того, выход интегратора 8 соединен со вторым входом второго сумматора 7, образуя отрицательную обратную связь, на выходдатчика 13 наличия металла в первойклети включено реле 14 наличия металла с нормально-открытым конт актом.Выход источника 15 питания черезнормально-открытый контакт реле 14наличия металла соединен с входомэлемента 16 временной задержки,на выход которого включено реле 17переключения с нормально-закрытымконтактом, Кроме того, выход источника 15 питания через нормально-открытый контакт реле 14 наличия металла и последовательно соединенныенормально-закрытые контакты реле 12максимального перемещения и реле17 переключения соединен со вторымвходом интегратора 8, а через нормально-открытый контакт реле 14 наличия металла и ключ 18 ручного отключения канала коррекции по входным возмущениям - с третьим входоминтегратора 8,Работает устройство следующимобразом,В исходном состоянии при отсутствии полосы в клетях отключены реле12,14 и 17. При входе головного конца каждой полосы в первую клеть непрерывной группы появляется сигнал,пропорциональный изменению положениянажимных винтов первой клети, обусловленный отклонением параметров подката. Этот сигнал через усилитель6 с гальванической развязкой подается на вход запоминакщего устройства,состоящего иэ второго сумматора 7и интегратора 8, охваченных отрицательной обратной связью. С выходаинтегратора 8 через блок 9 ограничения, первый сумматор 3 и блок 4 распределения коррекции этст сигнал подается на регуляторы толщины всехпоследующих клетей в момент отсутствия в них металла, вызывая уменьшение отклонения толщины, обусловленного изменениями параметров подката,При появлении металла в первойклети появляется сигнал на выходедатчика 13 наличия металла и включается реле 14. Нормально-открытыйконтакт реле 14 через последовательно соединенные нормально-закрытыеконтакты реле 12 и 17 переводит интегратор 8 в режим интегрирования.Происходит отслеживание сигналаизменения положения нажимных винтов первой клети запоминающим устройством,По истечении выдержки времени,равной 1-2 с, определяемой элементом 16 временной задержки, срабатывает реле 17 переключения и своимнормально-закрытым контактом размыкает цепь управления интегратором 8,тем самым переводя интегратор 8 врежим запоминания входного сигнала.При появлении металла в первойклети производится оценка возмущения, 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 50 55 6 О б 5(изменения положения нажимных винтов) подачей на вход элемента 11сравнения (через блок 10 выделениямодуля) сигнала, пропорциональногоизменению положения нажимных винтов,с выхода усилителя 6 с гальванической развязкой. При превышении сигналом изменения положения нажимных винтов некоторого максимального значения, величина которого устанавливается опорным напряжением элемента 11 сравнения, срабатывает реле 12 максимального перемещения, подключенное на его вход. Нормально-закрытый контакт реле 12 разьикает цепь управления интегратором 8, осуществляя тем самым защиту по максимальному перемещению.После выхода металла иэ первой клети реле 14 наличия металла отпадает и посредством его нормально- открытого контакта осуществляется сброс памяти интегратора 8 (отключение второго и третьего входа интегратора 8), Канал коррекции по входным возмущениям отключается,В схеме устройства предусмотрено также ручное отключение канала коррекции. Ключ 18, установленный на пульте оператора-технолога,отключает третий вход интегратора 8, тем самым осуществляя сброс памяти интегратора. При входе головного конца полосыпод толщиномер, установленный на выходе стана, появляется сигнал,пропорциональный отклонению толщиныот заданного, обусловленный неточностью начальной настройки регуляторов толщины, а также медленноизменяющимися факторами, которые неучитываются регуляторами толщины,такими как износ валков, нагревклети и другими. Этот сигнал поступает на вход интегрального канала 1коррекции по показаниям толщиномера, где усредняется на определенной длине полосы, запоминается усиливается и через первый сумматор 3 выдается в блок 4 распределения суммарной коррекции, откуда распределяется между регуляторами толщины отдельных клетей в качестве корректирующего воздействия для отработки егонажимными винтами. В момент началаразгона стана вступает в действие канал 2 скоростной коррекции,компенсирукщий скоростную ошибку в толщине полосы. Сигнал с выхода канала2 поступает на второй вход первого сумматора 3, где происходит суммирование сигналов трех каналов коррекции, а с выхода первого сумматора 3на вход блока 4 распределения суммарной коррекции. Таким образом, совместная работа трех каналов коррекции устраняетошибки в толщине полосы, вызванныесамыми различными причинами, а имен 774645но неправильной начальной настройкой регуляторов толщины, скоростной ошибкой, износом валков, нагревом клети, отклонением параметров подката от заданных, что значительно увеличивает точность регулирования и улучшает качество проката,Вследствии того, что предлагаемый канал коррекции по входным возмущениям устраняет интегральную ошибку в толщине полосы, вызванную изменениями сразу трех параметров подката, а именно температуры, толщины и химического состава, отпадает необходимость в дополнительном датчике для измерения температуры подката и устройстве для определения твер дости металла, что является существенным преимуществом предлагаемого устройства, так как приводит к повышению надежности, снижению стоимости и облегчению условий наладки систем 2 Д автоматизации прокатных станов. Формула изобретения25Устройство автоматической коррекции толщины полосы стана горячей прокатки содержащее интегральный канал коррекции по показаниям толщиномера на выходе стана, канал коррекции по скорости прокатки, первый сумматор и блок распределения сухарной коррекции между регуляторами толщины клетей, причем выход интегрального канала коррекции по гоказаниям толщи- номера на выходе стана соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом канала коррекции по скорости стана, выход первого сумматора соединен с входом блоха распределения сум марной коррекции между регуляторами толщины клетей, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности регулирования толщины полосы путем уменьшения раэнотолщинности 45 головных частей полосы, вызванной изменениями параметров подката, оно дополнительно содержит датчик положения нажимных винтов первой клети, усилитель с гальванической развязкой, второй сумматор, интегратор, блок ограничения, реле максимального перемещения с нормально-закрытым контактом, элемент сравнения, блок выделения модуля, датчик наличия металлав первой клети, реле наличия металла с нормально-открытым контактом,источник питания, элемент временнойзадержки, реле переключения с нормально-закрытым контактом, причемвыход датчика положения нажимныхвинтов через усилитель с гальванической развязкой соединен с первымвходом второго сумматора и с входомблока выделения модуля, выход второгосумматора соединен с первым входоминтегратора, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора и с входом блока ограничения,выход которого соединен с третьимвходом первого сумматора, выход блокавыделения модуля соединен с входомэлемента сравнения, выход которогосоединен с реле максимального перемещения с нормально-закрытым контактом, выход датчика наличия метаЛлав первой клети соединен с реле наличия металла с нормально-открытымконтактом, выход источника питаниячерез нормально-открытый контакт.реле наличия металла соединен сэлементом временной задержки с релепереключения на выходе, через нормально-открытый контакт реле наличияметалла и последовательно соединенныенормально-закрытые контакты релемаксимального перемещения и релепереключения соединен со вторымвходом интегратора, а через нормально-открытый контакт реле наличияметалла и ключ ручного отключения канала коррекции по вхоцным возмущениям - с третьим входом интегратора.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Аоопасс 9 а 9 е соптго 1 оГ спеодегп пос 9 гго го 0 Р п 9 аРО ь,1 хопапс 1 бсееь Епд, 9 11, 1967,2. "ЫаОгепапьсе 00 оп 9 апа Вапдспепге 9 оп 9". 1973, 47, с. 91-96, 51 еге г 2,3. Авторское свидетельство СССРУ 530710, кл, В 21 В 37/02, 1975.4. Авторское свидетельство СССР9 559746, кл. В 21 В 37/02, 1976.774645 Составител Техред Ж. К В. Авакселевич Редактор 3. Ходакова ректо утяга аказ 7594/8 пи сноета СССРтийд. 4/5 Филиал ППП "Патент". г., Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 986 ПодВНИИПИ Государственного комитпо долам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская на ъ 4 ф Вь Ъь ь ф Ъ