Устройство для автоматического регулирования толщины полосы заданного профиля

2.5008 второй вхбды косоответственно с ходом задатчика ой толщины, первый реключателя соедилючателя, первый иторого:"соединеныпервым и вторым выноминальной выходни второй выходы пе ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ Н АВТОРСНОМУ СВ(54)(57)1.УСТРОЙСТВО Для АВТОМАТИЧЕСКОГО, РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫЗАДАННОГО ПРОФИЛЯ, содержащее датчик толщины полосы, датчики входнойи выходной скорости полосы, измеритель входной толщины, делитель измерителя обжатия, регулятор обжатия,эадатчик номинальной выходной толщины, переключатель, систему перестановки валков и вычислительныйблок, содержащий блок вычитания иделитель, причем первый и второйвходы измерителя входной толщинысоединены соответственно с выходомдатчика толщины и выходом датчикавходной скорости, первый вход дели- .теля соединен с выходом датчика выходной скорости полосы, первый вы- .ход задатчика номинальной выходнойтолщины соединен с первым входомпереключателя, а выход регулятораобжатия соединен с входом системыперестановки валков, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества прокатываемых полос, атакже обеспечения воэможности прокатки полос заданной длины с монотонноизменяющейся заданной толщиной иувеличения выхода годного металла,оно дополнительно содержит измеритель длины выходящей из клети полосы,.эадатчик длины выходящей из клетиполосы, ключ, компаратор, триггер,масштабный преобразователь и измеритель скорости перестановки валков,причем выход датчика выходной скорости соединен с входами измерителядлины выходящей из клети полосы ипервым входом ключа, выход .измерителя выходной длины через ключ соединен с первым входом компаратора,второй вход которого соединен с выходом эадатчика длины выходящей изклети полосы, выход эадатчика длинывыходящей из клети полосы соединентакже с первым входом вычислительного блока, второй вход вычислительного блокасоединен с датчиком выходной скорости, выход компараторасоединен с вторым входом ключа и че- Ррез триггер с третьим входом дерек" иены с. третьим и четвертым входами ф вычислительного блока, выход вычислительного блока соединен с первым входом регулятора обжатия, второй вход которого соединен с выходом измерителя обжатия, первый и второй входы масштабного преобразователя соединены соответственно с выходом регулятора обжатия и выходом измери- теля обжатия, третий вход масштаб-; ного преобразователя соединен с выходом датчика скорости перестановки валков, выход масштабного преобразователя соединен с входом системы пе,рестановки валков.2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вычисли- тельный блок дополнительно содержит блок умножения, причем первый вход блока умножения соединен с выходом блока вычитания, выход блока умноже" ния соединен с первым входом делителя, второй вход которого является .первым вхОдом вычислительного блока,103:3248 Известно устройство, которое обеспечивает прокатку полос пере" менной толщины и содержит установлен.5 ные в станине рабочие валки, привод вращения валков и привод вертикального перемещения одного иэ валков, механизм для управления вертикальным перемещением одного иэ валков в зависимости от скорости изделия, размещенный на выходе изделия иэ валков. При этом механизм для управления вертикальным перемещением одного из валков выполнен в виде связанного с приводом вертикального перемещения программного кулачка, валка, кинематически связанного с ним, вала, размещенного вдоль направления выхода изделия и имеющего винтовую канавку, направляющей с 30 кареткой, на которой размещен ролик, контактирующий с винтовой канавкой вала и щупа, имеющего возможность взаимодействия с выходящим из валков иэделием. В механизме для управле ния вертикальным перемещением одного из валков установлен полэун, взаимодействующий с программным кулачком, на котором установлен микрометрический винт, взаимодействующий с управ ляющим гидравлическим золотником 1 ,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство автоматического регулирования толщины полосы на стане холодной прокатки, содержащее датчик толщины полосы, датчики входной и выходной скорости полосы, измеритель входной толщины, делитель измерителя обжатия, регулятор обжатия, задатчик номинальной выходной толщины, переключатель, систему перестановки валков и вычислительный блок, содержащий блок вычитания и делитель, причем первый и второй. входы измерителя входной толщины соединены соответственно с выходом датчика толщины и выходом второй вход блока умножения является вторым входом вычислительного блока, первый и второй входы блока вычитания являются соответственно третьим и четвертым входами. вычислительного блока, а выход делителя является, выходом вычислительного блока.3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что измеритель обжатия дополнительно содержит блок умножения и дифференцирующий блок, причем первый и второй входы блока умножения соединены соответственно с выходом датчика входной скорости полосы и выходом измерителя входной толщины, выход блока умножения соединен с вторым входом делителя, выход которого соединен с дифференци 1Изобретение относится к автоматизации станов холодной прокатки.Применение тонкого полосового металла с монотонно изменяющейся толщиной заданной. длины для изготовления мембранных покрытий архитектурных сооружений типа спортивных Комплексов и т.п, способствует облегчению конструкций, более рациональному использованию металла и его экономии. рующим блоком, выход дифференцирующего блока является выходом измерителя обжатия. 4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что масштабный преобразователь содержит блок деления и блок умножения, причем первые входы соответственно блока умножения и блока деления являются соответственно первым и вторым входами масштабного преобразователя, второй вход блока деления является третьим входоммасштабного преобразователя, выход блока деления соединен с вторым входом блока умножения, выход блока умножения является выходом масштабного преобразователя.2Недостаток этого устройства заключается в том, что оно приемлемо лишь для регулирования толщины на полосах относительно малой и постоянной жесткости по сравнению с жесткостью клети, так как в противном случае толщина .полосы не соответствует толщине, задаваемой программой, При прокатке полос, жесткость которых выше жесткости клети, т.е. при холодной прокатке широких и тонких полос типа штрипса, листа, это устройство неприемлемо, так как не предусматривает контроль получаемой толщины и оперативную поправку задания амплитуды перемещения валка по ходу прокатки, не учитывает изменение условий прокатки, связанных с наклепом и утонением полосы, т.е. повышением ее жесткости, а также наследственных изменений в толщине и механических свойствах подката, не может обеспечить прокатку рулонного материала.датчика входной скорости, первыйвход делителя соединен с выходомдатчика выходной скорости полосы,первый выход задатчика номинальнойвыходной толщины соединен с яервымвходом переключателя, а выход регулятора обжатия - с входом системыперестановки валков. Устройствообеспечивает контроль толщины и оперативную коррекцию регулирующеговоздействия, учитывает изменение 10в условиях прокатки, наследственное.изменение толщины и механическихсвойств подката 2 3,Недостаток этого устройства сос-тоит в том, что оно не обеспечиваетполучение полосового металла с заданной монотонно изменяющейся толщиной на заданной длине. Кроме того,если бы материал полосы был абсолютно мягким, а клеть - абсолютно жесткой, задание являлось бы управляющимсигналом беэ поправоки в этом слу"чае ЬЬ=д 5, т.е. изменение толщиныпо заданию соответствовало бы точнотакому же по величине .осевому перемещению нажимных винтов и, следовательно, скорость вращения двигателянажимного винта могла бы быть определена однозначно и ее изменение было бы всегда строго пропорциональнотребуемому изменению толщины, Однако жесткость полосы на листовыхстанах всегда больше жесткости клети, поэтому при перемещении нажимных винтов на й 5 толщина изменяетсяна дЬ, меньшую а 5, т.е. ь 5)61., 35В известном устройстве не учтенонесоответствие между величиной перемещения аЬ нажнмных винтов и изменением толщины ьЪ что приводитк погрешностям в отработке отклоне"ний толщины полосы и снижает ее качество,1 Цель изобретения - повышение качества прокатываемых полос за счет более точной отработки отклонений 45 их толщины, а также обеспечение возможности прокатки полос заданной длины с монотонно изменяющейся заданной толщиной и увеличения выхода годного металла. 50Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования толщины полосы, содержащее датчик толщины полосы, датчики входной и выходной скорости полосы, измеритель входной толщины, делитель измерителя обжатия, регулятор обжатия, эадатчик номинальной выходной толщины, переключатель, систему перестановки валков и вычислительный блок, содержащий блок вычитания и 60 делитель, причем первый и второй входы измерителя входной толщины соединены соответственно с выходом датчика толщины и выходом датчика входной скорости, первый вход делителя 65 соединен с выходом датчика выходной. скорости полосы, первый выход эадат- чика номинальной выходной толщины соединен с первым входом переключателя, а выход регулятора обжатия соединен с входом системы переста" новки валков, дополнительно содержит измеритель длины выходящей иэ клети полосы, задатчик длины выходящей из клети полосы, ключ, компаратор, триггер, масштабный преобразователь и измеритель скорости перестановки валков, причем выход дат. чика выходной скорости соединен с входами измерителя длины выходящей из клети полосы и первым входом ключа, выход измерителя выходной, длины через ключ соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом эадатчика длины выходящей иэ клети полосы, выход задатчика длины выходящей из.клети полосы соединен также с первым входом вычислительного блока, второй вход вычислительного блока соединен с датчиком выходной скорости, выход компаратора соединен с вторым входом ключа и через триггер с третьим входом переключателя, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходом задатчика номинальной выходной толщины, первый и второй выходы переключателя соединены с третьим и четвертым .входами вычислительного блока, выход вычислительного блока соединен с первым входом регулятора обжатия, второй вход которого соединен с выходом измерителя обжатия, первый и второй входы масштабного преобразователя соединены соответственно с выходом регулятора обжатия и выходом измерителя обжатия, третий вход масштабного преобразователя .соединен с выходом датчика скорости перестановки валков, выход масштабного преобразователя соединен с входом системы перестановки валков.Вычислительный блок дополнительно содержит блок умножения, причем первый вход блока умножения соединен с выходом блока вычитания, выход блока умножения соединен с первым вхо-дом делителя, второй вход которого, является первым входом вычислительно го блока, второй вход блока умножения является вторым входом вычисли. - тельного блока, первый и второй входы блока вычитания являются соответственно третьим и четвертым входами вычислительного блока, выход дели-. теля является выходом вычислительного блока. Измеритель обжатия дополнительно содержит блок ;умножения и дифференцирующий блок, причем первый и вто" рой входы блока умножения соединены соответственно с выходом датчикавходной скорости полосы и выходом измерителя входной толщины, выход блока умножения соединен с вторым входом делителя, выход которого соединен с дифференцирующим блоком, выход дифференцирующего блока является 5 выходом измерителя обжатия.Масштабный преобразователь содержит блок деления и блок умножения, причем первые входы соответственно блока умножения и блока деления яв- О ляются соответственно первым и вторым входами масштабного преобраэова" теля, второй вход блока деления является третьим входом масштабного преобразователя, выход блока деления 15 соединен с вторым входом блока умножения, выход блока умножения является выходом масштабного преобразователя.На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.Полоса 1 проходит через клеть 2 с системой 3 перестановки валка, воздействующей на толщину полосы.Стрелками показаны направление прокатки и входная и выходная скорости полосы. Перед входом в клеть стана установлен датчик 4 входной толщины полосы по . На стене установлены также датчики 5 и 6 соответственно входной и выходной скоростей полосы. Выход датчика 4 входной толщины соединен с первым входом измерителя 7 толщины, второй вход которого соединен с выходом датчика 5 входной скорости полосы. 35 Измеритель 8 обжатия содержит блок 9 умножения, делитель 10 и дифференцирующий блок 11, причем первый и Второй входы блока 9 умножения соединены соответственно с.выходом датчика 5 входной скорости Ч полосы и выходом измерителя 7 входной толщины, выход датчика б выходной скорости Уполосы и выход блока 9 умножения 45 соединены соответственно с первым и вторым входами делителя 10, выход которого через дифференцирующий блок 11 соединен с вторым входом регулятора 12 обжатия. Выход датчика б выходной скорости полосы соединен с входом измерителя 13 длины ) выходящей полосы и с первым входом ключа 14,выходы измерителя 13 длины Л выходящей полосы и ключа 14 соединены с первым входом компаратора 15, вто рой вход которого соединен с выходом датчика 16 длиныЗ выходящей полосы, выход компаратора 15 соединен с вторым входом ключа 14 и с входом триг-. гера 17. Первый и второй выходы задаМО чика 18 нЬминальной выходной толщины Ъ и й. . соединены соответственно 1 таХ 1 ос первым и вторым входами переключа-. теля 19, третий вход которого соединен с выходом триггера 17, б 5 Вычислительный блок 20 содержитделитель 21, блок 22 умножения и.блок 23 вычитания, причем первый ивторой выходы переключателя 19 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 23. вычитания, вы-.ход которого соединен с первымвходом блока 22 умножения, второйвход которого соединен с выходомдатчика б выходной скорости Ч полосы, выход блока 22 умножения соединей с первым входом делителя 21,второй вход которого соединен с выходом датчика 1 б длины ),З выходящейполосы, выход вычислительного блока20 соединен с первым входом регулятора 12 обжатия.Масштабный преобразователь 24 содержит блок 25 деления и блок 26умножения, первый и второй входыблока 25 деления соединены соответственно с выходом дифференцирующе"го блока 11, являющегося выходом измерителя 8 обжатия, и выходом датчика 27 скорости перестановки валков,первый вход блока 26 умножения соединен с выходом регулятора 12 обжатия, второй вход. блока 26 умножениясоединен с выходом блока 25 деления,выход которого соединен с системой3 перестановки валков,Устройство работает следующимобразом.Во время прокатки, по мере выхода прокатной полосы из валков, измеритель 13 интегрирует выходнуюскорость Ч 1 во времени и таким образом оПределяет дЛину прокатаннойполосыЧ,Д 11)При равенстве длины прокатанной полосызаданному значению С участка полосы с монотонно изменяющейся толщиной на входе компаратора 15 появляется сигнал, который замыкает ключ 14, снимает накопленную измерителем 13 информацию о длине прокатанной полосы и опрокидывает 1 триггер 17, который, в свою очередь, меняет местами задания Ъи Ъ на входах, в вычислительный блок Я, т.е. меняет местами вычитаемое и уменьшаемое в блоке 23 вычитания вычислительного блока 20, таким образом определяя задание иа уменьшение или увеличение выходной толщины. На выходе вычислительного блока 20 определяется требуемое изменение выходной толщины на единицу длины полосы при ее данной текущей выходнойскорости Ч(3)г ча на выходе дифференцирующего. блока1 измерителя 8 - величина 3с 1На регул яторе . 12 обжати я срав ни,ваются требуемое изменение толщины полосыЬ -Ь1 едх о и чЭйи текущее 4 , т.е. на выходе регулятора обЪатия отклонение4дЬ и -Ь дЪ1 пнм)( 1 югсН ьэ 1 ЮЗнак рааности этих величин определяет требуемое направление перемещения валка, т.е. увеличение или уменьшение давления в клети, а амп- литуда в . скорость этого перемещения в соответствии с заданным изменением толщины, сформированным на вычислительном блоке 20, и текущим изменением толщины, определенным измерителем 8.для отработки полученного на выходе регулятора 12 обжатия отклонения требуемого изменения толщины-ЬЪот текущего - " масштабный преобраЗЬ.,ф дФ.зователь 24 вырабатывает масштабныйкоаффициент З, позволяющий вестиотработку без перерегулирования, т.епривести в точное соответствие величину перемещения дй нажимных винМЪ.,тов и отклонение толщиныЮтем самым повысив точность"регулирования.На масштабном преобразователе 24выполняются следующие операции длявычисления коэффициента К по величинам,ВРи 44) . Затем выходная информация масштабного преобразователя24 отрабатывается системой 3 перестановки валков. Масштабный коэФфициент равен Мк Д 5 где М - жесткость полосы;М - жесткость клети.СледовательноЮД 8= - д ЬПфк10пМа н.в.тек чнв= 3 мд 1Щп а(аСб " й, - ЩйГчто й делается йа масштабном преоб"раэователе 24 так как,и дЬ 35(Ж 35 н.в.текВ- дИЗМ а 1 ЪаТахим образом, предлагаемое устройство обеспечивает задание требуемой длины полосы с монотонно иэме няющейся толщиной, задание .требуемыхминимальной и максимальной толщиныполосы на требуемой длине, расчеттребуемого изменения толщины на единице длины, контроль прокатной дли ны полосы с требуемым изменениемтолщины, контроль текущего изменениятолщины, регулирование толщины посопоставлению требуемого изменениятолщины с текущим с ликвидацией не-: З 5 соответствия между величиной перемещения нажимных винтов и отклонениемтребуемой толщины от текущей, автоматическое изменение заданияприпрокатке участка полосы требуемойдлины с требуемым монотонным изменением толщины по сопоставлению задания длины с фактически прокатаннойее величиной, прокатку полос заданнойдлины и переменной заданной толщиной .в рулоне. При этом учитывается нас 445 ледственное изменение толщины и .ме-.ханических свойств подката, измене-,ние жесткости полосы и других усло-.вий прокатки, так как регулированиеведется по отклонению толщины от за данного значения;1033248 Составитель Г. Лызловактор Л. Алексеенко Техред ЙГ.Далекорей Корректо овх яое акаэ филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3/1 2. Тираж 816 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушская н