Устройство автоматического поиска и поддержания процесса прокатки полосы в области прокатка-волочение

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик961809(72) Авторы изобретения 1Е. Н. Сыромятников, В. В. Вишневский, Н. П. ПетровЙЯ;Ф 2 Эйельдим в14Новосибирское отделение Государстве ного р-,:-: -проектного института Электропрое) Заявител 54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОИСКАПОДДЕРЖАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ ПОЛОСЫВ ОБЛАСТИ ПРОКАТКА-ВОЛОЧЕНИЕ быстро- процесЦель изобретения - повышенидействия и точности поддержаниса прокатки в области ПВ,Изобретение относится к холоднои прокатке полос на одноклетьевых нереверсивных и реверсивных станах холодной прокатки-волочения, а также на комбинированных многоклетьевых станах холодной прокатки, включаюгцих клеть прокатки-волочения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство автоматического поиска и поддержания процесса прокатки полосы в области прокатка-волочение (ПВ)Ф содержащее измеритель соотношения скоростей полосы на входе прокатной клети и окружной скорости ведомого валка, измеритель соотношения скоростей полосы на выходе прокатной клети и окружной скорости ведущего валка, узлы формирования сигналов с нарушением процесса ПВ, логический блок, а также три канала воздействия на процесс прокатки.Первый канал содержит двухполярный релейный усилитель, воздействующий на устройства, создающие давление прокатки, второй канал содержит интегрирующий усилитель, воздействующий на систему поддержания заднего натяжения, и третий канал содержит интегрирующии усилитель, воздействующий на систему поддержания переднего натяжения 1.Недостатками этого устройства являются независимые от величины рассогласования линейных скоростей полосы и окружных скоростей валков скорости изменения регулирующих сигналов по давлению и натяжению, что приводит к значительному пере- регулированию, особенно по давлению протокатки; отсутствие ограничений пределов изменения натяжения, зависимых от величины уставки натяжения, что приводит к возможности чрезмерного уменьшения заднего натяжения и чрезмерного увеличения переднего натяжения и, как следствие этого, обрыву полосы; недостаточное быстродействие, вызванное необходимостью уменьшить отрицательное воздействие указанных выше недостатков на процессы регулирования, что особенно проявляется при прокатке на стане прокатки-волочения без охвата валков полосой.40 45 50 зПоставленная цель достигается за счет того, что в устройство, содержащее измеритель соотношения скорости полосы на входе прокатной клети и окружной скорости ведомого валка, измеритель соотношения скорости полосы на выходе прокатной клети и окружной скорости ведущего валка, два узла формирования сигналов о нарушении процесса ПВ, логический блок, а также три канала воздействия на процесс прокатки, первый из которых воздействует на систему, создающую давление прокатки, второй воздействует на систему поддержания заднего натяжения и третий воздействует на систему поддержания переднего натяжения, дополнительно введены в общую часть устроГдва преобразователя напряжение - ,. 1 и четыре делителя частоты, а так,е перслючатель режимов прокатки, в первый канал - узел управления давлением, во второй канал - узел управления приращением заднего натяжения и цифроаналоговый преобразователь, в третий канал - узел управления приращением переднего натяжения и цифроаналоговый преобразователь, при этом к входам логического блока дополнительно подключены выходы переключателя режимов прокатки прокатка с охватом валков полосой и прокатка без охвата валков полосой ,вход первого преобразователя напряжение - частота присоединен к измерителю соотношения скорости полосы на входе прокатной клети, а выход - к входам первого и второго делителей частоты, вход второго преобразователя напряжение - частота присоединен к измерителю соотношения скорости полосы на выходе прокатной клети, а выход - к входам третьего и четвертого делителей частоты, выходы первого и третьего делителей частоты подсоединены на входы узла управлением, на два других входа которого подсоединены выходы логического блока давление увеличить и давление уменьшить, а на третий - выход логического блока выбор делителей частоты, выходы узла управления делением соединены с входами системы, создающей давление прокатки, выход второго делителя частоты подключен к входу узла управления приращением заднего натяжения, на два других входа которого подключены выходы логического блока заднее натяжение увеличить и заднее натяжение уменьшить, а еще на один вход - выход задатчика заднего натяжения, выход узла управления приращением заднего натяжени 51 через первый цифроаналоговый преобразователь соединен с входом системы поддержания заднего натяжения, выход четвертого делителя частоты подключен к входу узла управления приращением переднего натяжения, на два других входа которого подключены выходы логического блока переднее натяжение увеличить и переднее натяжение уменьшить, а еще на 10 15 20 25 Зо 35 один вход - выход задатчика переднего натяжения, выход узла управления приращением переднего натяжения через второй цифроаналоговый преобразователь соединен с входом системы поддержания переднего натяжения.Кроме того, с целью улучшения качества функционирования устройства при прокатке с охватом и без охвата валков полосой, а также при различных видах нарушения процесса ПВ, оно дополнительно содержит второй логический блок и четыре деыифратора, а также переключатель режимов прокатки, при этом к входам второго логического блока подключены выходы двух узлов формирования сигналов о нарушении процесса ПВ, выходы переключателя режимов прокатки прокатка с охватом валков полосой, и прокатка без охвата валков полосой, а также выходы устройства управления станом прокатка вперед и прокатка назад, выходы второго логического блока подключены к входам четырех дешифрато ров, выходы которых подключены к входам задания коэффициентов деления соответственно четырех делителей частоты. На чертеже представлена блок-схема устройства совместно с кинематической схемой стана прокатки-волочения.Индексом а обозначено положение полосы при прокатке с охватом валков полосой, а индексом б - положение полосы при прокатке без охвата валков полосой ДЛ - Д 4 - датчики скорости.Устройство содержит измеритель 1 соотношения скорости полосы на входе прокатной клети и окружной скорости ведомого валка и измеритель 2 соотношения скорости полосы на выходе прокатной клети и окружной скорости ведущего валка. К выходу измерителя 1 подключены формирователь 3 сигналов о нарушении процесса. ПВ на ведомом валке и преобразователь 4 напряжение - частота. К выходу измерителя 2 подключены формирователь сигналово нарушении процесса ПВ на ведущем валке и преобразователь 6 напряжение - частота.К выходам формирователей 3 и 6 подключены логический блок 7 и второй логический блок 8 (на чертеже изображен, пунктиром), К другим входам этих блоков подключены выходы системы у правления станом: В - прокатка вперед и М - прокатка назад. К входам второго логического блока 8 подключены также выходы переключателя 9 режимов прокатки;. - прокатка с охватом валков полосой и 5 - прокатка без охвата валков полосой.К выходу преобразователя 4 подключены входы первого делителя 10 частоты .и второго делителя 11 частоты, а к выходу преобразователя 6 - входы третьего делителя 12 частоты и четвертого делителя 13 частоты.Выходь логического блока 7 + йР давление увеличить и -йР - давление уменьшить подключены к входам узла 4 управления давлением. К другим входам узла 14 подключены выходы делителей 10 и 12, а также выход п - выбор делителя час тоты блока 7. Выходы узла 14 на уменьшение и увеличение давления прокатки подключены к входам устройства, создающим давление металла на валки в процессе прокатки.Выходы блока 7 + ЬТэ - заднее натяжение увеличить - ЬТ - заднее натяже 3ние уменьшить, а также выход второго делителя 11 подключены к входам узла 15 управления приращением заднего натяжения. 15К другому входу узла 1 присоединен выход задатчика натяжения системы поддержания заднего натяжения. Выход узла 15 присоединен к входу цифроаналогового преобразователя 16, выход которого подключен параллельно выходу задатчика зад него натяжения на вход системы поддержания заднего натяжения.Выходы блока 7 +ДТ - переднее натяжение увеличить и -ЛТ - переднее натяжение уменьшить, а также выход четвер 25 того делителя 13 подключены к входам узла 17 управления приращением переднего натяжения, К другому входу узла 17 присоединен выход задатчика натяжения системы поддержания переднего натяжения.Выход узла 17 присоединен к входу циф- З 0 роаналогового преобразователя 18, выход которого подключен параллельно выходу задатчика переднего натяжения на вход системы поддержания переднего натяжения.Кроме того, к выходам второго логического блока 8 подключены входы первого - З 5 четвертого дешифраторов 9 - 22 (на чертеже изображены пунктиром), выходы которых подключены на входы задания коэффициентов деления делителей 10 - 13 частоты.На чертеже также обозначены полоса 23, ведомый валок 24, ведущий валок 25, система 26 управления нажимным устройством, система 27 управления задним натяжением, система 28 управления передним натяжением и система 29 управления станом.Работа устройства производится при на рушениях процесса прокатки-волочения, которые характеризуются наличием проскальзывания полосы относительно поверхности одного или обоих прокатных валков.Рассмотрим случай, когда линейная скорость полосы превышает окружную ско рость ведомого валка. На выходе измерителя 1 появляется отрицательное напряжение (например, 4 В), превышающее зону допустимых колебаний при нормальной прокатке. На выходе формирователя 3 возникает сиг нал, свидетельствующий о нарушении процесса ПВ и его характере. Одновременно на выходе преобразователя 4 начинают генерироваться импульсы частотой, например, 40 кГц, поступающие на делители 10 и 1. При коэффициентах деления делителей 10 и 11 соответственно равных, например, 1000 и 2000, с выходов делителей 10 и 11 частоты 40 и 20 Гц подаются в узлы 14 и 15.Одновременно сигнал с преобразователя 3 подается в блок 7, в котором вырабатываются сигналы на увеличение давления и увеличение заднего натяжения, поступающие также в узлы 14 и 15, а для узла 14 также сигнал выбора первого делителя 10 частоты.В узле 14 вырабатывается серия импульсов с частотой, определяемой делителем 10, которая воздействует на увеличение давления прокатки с помощью устройства 26.В узле5 в это время также генерируется серия импульсов на увеличение заднегонатяжения.Предельная величина приращения натяжения ограничена и определяется уставкой заданного значения заднего натяжения. Например, при уставке заднего натяжения 10 тс допускается приращение натяжения + 5 тс, что при цене одного импульса 0,5, т.е. соответствует максимальной серии из десяти импульсов.С выхода узла 15 импульсы поступаютна цифроаналоговый преобразователь 16 а затем в виде сигнала постоянного тока навход задания натяжения системы 27, вызывая тем самым увеличение заднего натяжения. При увеличении давления прокатки и заднего натяжения нарушение процессапрокатки начинает устраняться, напряжение на выходе измерителя 1 уменьшается, уменьшается частота импульсов на выходе преобразователя 4 и делителей 10 и 11, уменьшается скорость изменения давления и Натяжения и процесс прокатки устанавливается, Сигнал на выходе формирователя 3 исчезает и устройство возвращается в исходное состояние, но с новыми значениями давления прокатки и заднего натяжения.Рассмотрим далее случай, когда линейная скорость полосы на входе и выходе клети превышает окружные скорости ведомого и ведущего валков при прокатке без охвата валков полостей. На выходе измерителей 1 и 2 появляются отрицательные напряжения, например, 2 и 4 В соответственноНа выходах формирователей 3 и 5 возникают сигналы нарушения процесса ПВ, а на выходах преобразователей 4 и 6 начинают генерироваться импульсы с частотами 20 и 40 кГц, поступающие на делители 10, 11 и 12, 13. При коэффициентах деления делителей О и 12, равных 1000, а делителей 11 и 13, равных 2000, с выходов делителей 10 и 12 частоты 20 и 40 кГц подаются в узел 14, а с выходов делителей 11 и 13 частоты 1 О и 20 Гц - в узлы5и 17. В то же время сигналы с преобразо вателей 3 и 5 подаются в блок 7; в котором вырабатываются сигналы на увеличение заднего натяжения и уменьшение переднего натяжения. Через узлы 5 и 17, а также преобразователи 16 и 18 эти сигналы воздействуют на системы 27 и 28, вызывая изменения заднего и переднего натяжения и устраняя тем самым нарушения процесса прокатки.Так как динамика восстановления процесса ПВ различна при прокатке с охватом и без охвата валков полосой, а также при нарушениях процесса на ведомом и ведущем валках, то целесообразно изменять коэффициенты передачи воздействия на системы создания давления и натяжения прокатки. Для этого предназначен второй логический блок 8 и первый - четвертый дешифраторы 19 - 22. Например, в положении переключателя 9 режима прокатки . - прокатка без охвата валков и сигналах нарушения процесса ПВ, поступающих от формирователей 3 и 5, в логическом блоке 8 вырабатываются сигналы, определяющие коэффициенты передачи при данном нарушении процесса, которые подаются в дешифраторы 19 - 22, а оттуда - на входы зада ния коэффициентов деления делителей 10 -13.Так, в последнем примере для делителей11 и 13 могут быть установлены, например, коэффициенты деления 1600 и 1000, что позволит получить на выходе делителей 11 и 13 частоты 12,5 и 40 Гц. При этом скорости восстановления процесса ПВ увеличиваются.При изменении направления прокатки по сравнению с указанным стрелкой на чер.теже меняются между собой назначения измерителейи 2, формирователей 3 и 5, а также узлов 15 и 17. Таким образом, по сигналам направления прокатки В - вперед и ".ч-.назад логические блоки 7 и 8 изменяют функциональное назначение входных и выходных узлов устройства.Таким образом, предлагаемое устройствопозволяет увеличить быстродействие поиска области ПВ и поддержания процесса прокатки в этой области без перерегулирования, повысить точность поддержания процесса в области ПВ, производить прокатку с. охватом и без охвата валков полосой, предотвратить обрывы полосы из-за чрезмерного ослабления заднего или увеличения переднего натяжений.Формула изобретения1. Устройство автоматического поискаи поддержания процесса прокатки полосы в области прокатка-волочение 1 ПВ) на стане холодной прокатки-волочения, содержагцее измеритель соотношения скорости по 5055 5 10 15 20 25 30 35 40 45 лосы на входе прокатной клети и окружной скорости ведомого валка, измеритель соотношения скорости полосы на выходе прокат ной клети и окружной скорости ведущего валка, два узла формирования сигналов о нарушении процесса ПВ, логический блок, а также три канала воздействия на процесс прокатки, первый из которых воздействует на систему, создающую давление прокатки, второй воздействует на систему поддержания заднего натяжения и третий воздействует на систему поддержания переднего натяжения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности поддержания процесса прокатки в области ПВ, дополнительно введены в общую часть устройства два преобразователя напряжение - частота и четыре делителя частоты, а также переключатель режимов прокатки, в первый канал - узел управления давлением, во второй канал - узел управления прираШением заднего натяжения и цифроаналоговый преобразователь, в третий канал - узел управления приращением переднего натяжения и цифроаналоговый преобразователь, при этом к входам логического блока дополнительно подключены выходы переключателя режимов прокатки прокатка с охватом валков полосой и прокатка без охвата валков полосой, вход первого преобразователя напряжение - частота присоединен к измерителю соотношения скорости полосы на входе прокатной клети, а выход - к входам первого и второго делителей частоты, вход второго преобразователя напряжение - частота присоединен к измерителю соотношения скорости полосы на выходе прокатной клети, а выход - к входам третьего и четвертого делителей частоты, выходы первого и третьего делителей частоты подсоединены на входы узла управления давлением, на два других входа которого подсоединены выходы логического блока давление увеличить и давление уменьшить, а на третий выход логического блока выбор делителей частоты, выходы узла управления давлением соединены с входами системы, создаюшей давление прокатки, выход второго делителя частоты подсоединен к входу узла управления приращением заднего натяжения, на два других входа которого подсоединены выходы логического блока заднее натяжение увеличить и заднее натяжение уменьшить, а еше один вход - выход зада гчика заднего натяжения, выход узла управления приращением заднего натяжений через первый цифроаналоговый преобразователь соединен с входом системы поддержация заднего натяжения, выход четвертого делителя частоты подсоеди нен к входу узла управления приращением переднего натяжения, на два других входа которого подсоединены выходы логического блока переднее натяжение увеличить и пе961809 Состави Техред Тираж 8 Государствеелам изобре сква, Ж - 35 Патенг, г. тель Н. Балаб ановаКорректорПодписноеета СССРрытийнаб., д. 4/5Проектная,дактор С. Таранекав 6959/12ВН А. Бойкас45. Рош ИИП по 113035,Филнал ППнного комит тений и отк Раушская Ужгород, улреднее натяжение уменьшить, а еще на один вход - выход задатчика переднего натяжения, выход узла управления приращением переднего натяжения через второй цифроаналоговый преобразователь соединен с входом системы поддержания переднего натяжения. 2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества функционирования устройства при прокатке с охватом и без охвата валков полосой, а также при различных видах нарушения процесса ПВ, оно дополнительно содержит второй логический блок и четыре дешифратора, при этом к входам второго логического блока подсоединены выходы двух узлов формирования сигналов о нарушении процесса ПВ, выходы переключателя режимов прокатки прокатка с охватом валков полосой и прокатка без охвата валков полосой и входы устройства управления станом прокатка вперед и прокатка назад, выходы второго логического блока подсоединены к входам четырех дефшираторов, выходы которых подсоединены к входам задания коэффициентов деления соответственно четырех делителей частоты. 103. Устройство по пп. 1 и 2, отличающеесятем, что, с целью улучшения функционирования устройства при значительном диапазоне изменения скоростей прокатки и вытяжки, оно дополнительно содержит измерители скорости прокатки на входе и выходеклети, первый и второй преобразователи ко.дов, а также пятый и шестой делители частоты, при этом выход измерителя скоростипрокатки на входе клети соединен с первымпреобразователем кодов, выход которого,10 а также выход первого преобразователянапряжение - частота подсоединены к входам пятого делителя частоты, выход которого соединен с входами первого и второгоделителей частоты, а выход измерителяскорости прокатки на выходе клети соединенсо вторым преобразователем кодов, выход которого, а также выход второго преобразователя напряжение - частота подсоединены к входам шестого делителя частоты, выход которого соединен с входами20 третьего и четвертого делителей частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР позаявке Мо 2673567/02, кл. В 21 В 37/00,1978.