Устройство автоматического регулирования толщины проката

(191 (11)СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 3(50 21 В .37 02 тре-3 сравнным оды те ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Киевский институт автоматикиим, ХХУ съезда КПСС(54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОИАТИЧЕСКОГОРЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПРОКАТА поавт,св. 9 937072, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыае.-,:ния качества прокатываемой подосй,дополнительно введен второй блок,Формирования коэффициентов передачи,второй блок задержки, второй и третий множительные блоки, датчик натяжения полосы на входе клети, схе+ма сравнения натяжения подката с. заданным значением, и схема сравнениянатяжения проката с заданным значением, причем датчик натяжения поло.сы. на входе клети соединен со схемой сравнения натяжения подкатасзаданным значением, датчик натяжения полосы на выходе клети соединен со схемой сравнения натяженияпроката с заданным значением, второй блок задержки соединен первы(:входом с выходом генератора тактовых импульсов, вторым входом - свыходом схемы сравнения натяжения подката с заданным значением, тьим входом - с выходом схемы нения.натяжения проката с зада значением, первый и второй вых второго блока задержки соединенысоответственно с первым и вторым входами второго блока Формирования коэффициентов передачи, который соединен третьим входом с выходом блока сравнения усилия прокатки с заданным значением, а четвертым и пятым входами - соответственно со вторым и третьим выходами первого блока формирования коэффициента. передачи, шестым входом - с третьим выходом первого блока задержки, седьмым н восьмым входами -.соотве ственно, с выходом схемы сравнения натяжения поката с заданным значением и с выходом схемы сравнения натяжения проката с заданным значением, первый и второй, выходы второго блоха формирования коэффици-ф ентов передачи соединены с первыми входаьщ соответственно второго и . третьего множительных блокоМ, втО- рой вход второго множительного бло-, ка соединен с выходом схемы срав.нения натяжения проката с заданным .значением, а второй вход третьего множительного блока - с выходом схемы сравнения натяжения подката с заданным значением, выходы второго и третьего множительных блоков подсоединены соответственно к третьему и четвертому входам вычитающего блока.Изобретение относится к автоматизации прокатных станов, а именно к системам регулирования продольной толщины листового, и половосого .проката, может быть испольэованр в автоматических системах управления работой станов холодной прокатки.По основному авт.св. Р 937072 известно устройство автоматического регулирования толщины проката, используемое в автоматических системах управления работой станов холодной и горячей прокатки 1) .Однако регулирование толщиныполосы в известном устройстве осуществ- ляется в саответствии с выражением 15.первый н второй выходы второго блока задержки соединены соответственно с первым и вторым входами вто-рого блока формирования коэффициентов передачи, который соединен третьим входом с выходом блока сравненияусилия прокатки с заданным значением,а четвертым и пятым входами - соответственно со вторым и третьим выходами первого блока формированиякоэффициента передачи, шестым входом - с третьим выходом первого блока задержки, седьмым и восьмым вхо 1дами - соответственно с выходомсхемы сравнения натяжения подкатас заданным значением и с выходомсхемы сравнения натяжения прокатас заданным значением, первый и второй выходы второго блока Формирования коэффициентов передачи соеди О ненн с первыми входами соответственно второго и третьего множительныхблоков, второй вход второго:множительного блока соединен с выходомсхемы сравнения натяжения проката 25 с зацанным значением, а второйвход"третьего множительного блокас выходом схемы сравнения натяжения подката с заданным значением,выходы второго и третьего множительных блоков подсоединены соответственна к третьему и четвертому входам вычитающего блока.За счет установленных дополнит льна датчиков натяжения полосы навходе и на выходе клети, схемысравнения натяжения подката с заданным, значением и схемы сравнениянатяжения проката с зацанным. значением, второго блока задержки,второго и третьего .множительныхблоков, второго блока вычислениякоэффициентов передачи и их связейповышается точность Формированияуправляющего воздействия в процессерегулирования толщины полосы, улучшаются ее параметры.Усилие прокатки определяетсяусловиями пластической деформации,аналитически выражается зависимос- тью ЬР= Н-ьИ г ЬН, Ь 1 аг, д-соответственЙоотйошение частыхпроизводных усилияпрокатки по толщине йодката итолщине проката,которое не учитывает влияния на тщину полосы изменения натяженийполосы, вследствие чего возникаетпогрешность. в регулировании.Цель изобретения -повышение 40качества прокатываемой полосы.Указанная цель достигается тем,что в устройство. автоматическогорегулирования толорсны проката дополнительно введен второй блок форми рования коэффициентов передачи,второй блок задержки, второй и третий множительные блоки, датчик натяжения полосы на входе клети, схемасравнения натяжения подката с задан Оным значением; и .схема сравнения .натяжения проката с заданным значением, причем:датчик натяжения полосы на входе клети соединен со схемойсравнения натяжения подката с заданным значением, датчик натяжения55полосы на выходе клети соединен сосхемой сравнения натяжения прокатас заданным значением, второй блокзадержки соединен первым входом свыходом генератора тактовых импульсов, вторым входом - с выходомсхемы сравнения натяжения подкатас заданным значением, третьим входом - с выходом схемы сравнения натяжения проката с заданным значением,5 е 3олу(н,ь,- натяжения под проката соотв нюю зависимость ( можно представить), (2) ата итственно. ) в прив виде де То,Послщения- управляющее изменение усилия прокатки и приращениеусилия прокатки,соответственно,. подката.и толщиныпроката, соответственно; дг зг Эр рЬР .ЬН - .Ь .Р,Ь( (3)ан дЬ Это Гг Знак минус при трех последних слагаемых правой части выражения (3) взят потому, что увеличение толщины полосы на выходе клети, а также увеличение натяжений подката и проката вызывают уменьшение усилия прокатки,Представим выражение (3) в виде . , клети 5 соединен своими входами с)Г ДЯДЯ;р/Эу выходами линии задежрки 4, а выходом- =ЬГв , Н- в . О,ЬТ -генератора тактовых импульсов 10У(4). подсоединенного своим входом к дат-.Зг/Эт. чику скорости подката 7, блок вычисления толщины полосы на выходе кле/э тн 5 соединен также с датчиком скоуправляющее воздействие Ь опре- рости подката 7 и датчиком скорости деляется соотношением проката 8 выход блока вычисления,р ,Д,ЭТ( (51 толщины полосы на выходе. клети 5 подЭЬ 10 соединен ко входу блока сравнения которое с учетом (4) записывается так, ,толщины проката с заданным значением 6, выход которого подсоединенй)-а"ик первому входу множительно-делитель-3 Г 3 й ЭР/310 Яр/Эу, (ного блока 11, ко вторым входам бло - ЬН- - О- - ЬТ-ЬЬ 35 ка задержки 16, блока ФормированияЗЦЭЬ ЭГ/дЬ М/ЭИ коэффициента передачи 17 и к. первомуУправляющее йвходу.вычитакзцего блока 18, выход ге-.пРавлнюее й. унерагора тактовьх импульсов. 10 под-.правляющее воздействие дГболее точно отражаетзакон Регулирования толщины полосысоединен к четвертому входу блока посравнению с прийятйм в итотиу р лщины полосы1 задержки 16 и к первому входу ВтороГО йе,. поскольку учитывает влияниеР Р ым в прототи блока задержки 23, датчик натяжения . натяжений.подката и п к та на тУ Уч от влиЯние , полосы на вход клети 19 соединен сою одката и проката;на тол-входом схемы сравнения натяжения подНа чертеже представлена блок .- которой соединен со вторыми входа- схема предлагаемого устройства. ми второго блока задержки 23, треть 2 "Устройство содержит полосу 1, его множительного блока 26 и С седь-. валки 2 прокатной клети, датах 3 . вам входом второго блока Фюрмироватозщины полосы, линию 4 задержки, . ния коэффициентов передачи 24; а датблок 5 вычиСления толщины полосы ,. чик натяжения волосы йа выходе клена выходе клети, блок 6 сравнения Зо ти 21 соединен со входом схемы сравтолщииы проката с эадайным значени-. . нения натяжения проката с заданным ем, датчик 7 скорости подката, дат- значением 22, выход которой соединен чик .8.скорости проката, датчик 9 : . с третьим входом второго блока за-. усилия .прокатки, генератор 10 так-держки 23, со вторыи входом второго товых импульсов, множительно-дели .множительного, блока 25 н с восьмым тельнйй блок 11, блок 12 сравнения входом второго блока формирования усилия прокатки с заданным значени- коэФфициентов передачи 24, датчик. ем, блок 13 сравнения толщины падка- - . усилия прокатки 9 соединен с блоком та с заданным значением, блок 14 ун, .сравнения усилия. прокатки с заданным равления, мнОжительный блок 15,4 О значением 12, вйход которого связан блок 16 задержки, блок 17 Формцрава- .,;со вторьаж входом множительно-делиния коэффициента передачи, вычитав- .:тельного блока 11, с третьим входом щйй блок 18, датчик 19 натяжения, :; второго блока Формирования коэффициполосы на входе клети, схему 20 .. ентов передачи 24, с третьим входом сравнения натяжения подката с задан-; первого блока формирования коэффиэ 1ным значением, датчик 21 натяжения. ,цнента передачи 17 и с третьим вхополосы на выходе клети;схему 22.дом блока заДержкн 16, который свои- .сравнения натяжения проката с задан- . .ми первым, вторым и третьим выходаным значением, второй блок 23 задерж- ми соединен соответственно счетверки, второй блок 24 формирования тым пятым и шестым входайи первого59коэффициентов передачи, второй мно-блока Формирования коэффициента пежительный блок 25, третий множи-. Редачи 17, кроме того, третьим тельный блок 26, заданная величина. выходом блок задержки 16 соединен усилия прокатки 27, также с шестым входом второго блокаДатчик толщины полосы 3 соединен . Формирования коэффициентов передасо входом линии задержки 4, другой 5 чи 24, первый блок Формирования козхрд которой соединен с выходом ге , , эффциента передачи 17 соединен своииератора тактовых импульсов 10, вы-, ми вторым и третьим выходами с четход линии задержки 4 подсоединен ..вертим и пятым входами второго блоко входу блока сравнения толщины ка формирования коэффициента переподката 13 с заданным значением 6 О дачи 24, которые являются первыми а выход последнего евязан с первыми входами множительных устройств 34, входами множительного блока 15, . и 36 соответственно,.вторые входы блока задержки 16 н блока формирова-,. множительных устройств 35 и 37 свяния коэффициента передачи 17, блокзаны с шестым входом первого блока вычисления толщины полосы на выходе 65 ; формирования коэффициента передачк 17, выходы множительных устройств 34 и 35 являются соответственно первым и вторым входами устройства сравнения 38, а выходы множительных устройств 36 и 37 являютсясоответственно вторым и первым входами устройства сравнения 39, выходыустройств сравнения 38 и 39 являют-ся соответственно первым и вторымвходами делктелъного устройства 40выход которого является первым выходом первого блока формированиякоэффициента перадачи 17,выходымножительных устройств 36 и 37 являются также. соответственно вторыми третьим выходами первого блока .5формирования коэффициента передачи 17. 0 Второй блок задержки 23 состоит иэ схем совпадения 41, 42 и регист- зО ров сдвига 43 и 44, причем второй и третий входы второго блока задержки 23 являются первыми входами схем совпадения 41 и 42 соответственно, выходы которых соединены с пер- р 5 вычк входами регистров сдвига 43 ,и 44 соответственно, выходы же регистров сдвига 43 и 44 являются вторым и первым выходами второго блока задержки 23, кроме того, вторые вхо- ЗО ды схем совпадения 41, 42 и регистров сдвига 43 к 44 подсоединены к первому входу второго блока задерж" ки 23.Второй блок формирования коэф . Фициентов передачи 24 состоит из множительных устройств 45-48, устройств сравнения 49-52 и делитель-ных устройств 53 и 54, причем первый и второй входы второго блока Формиро О аания коэффициентов передачи 24 являются пераымк входами множительных устройств 45 и 46 соответственно, вторые входы множительных устройств 45 к 46 соединены с третьим входом вто рого блока формирования коэффициентов передачи 24, четвертый и пятый входы второго блока Формирования коэффициентов передачи 24 являются соответственно первым и вторым входами устройств сравнения 51 и 52 соответственно, шестой вход второго блока Формирования коэффициентов передачи 24 является первым входом множительных устройств 47 и 48 соответственно, первые входы делитель иых устройств 53 и 54 являются выходами устройств сравнения 50 и 49 соответственно, а вторые входы делительных устройств 53 к 54 являются выходами устройств сравнения 52 49 н 51 соответственно, выходы делительнцх устройств 54 и 53 являются соответственно первым и вторым выходами второго блока формирования оэффкцкеитоа передачи 24устройство автоматического регулирования толщины работает следующим образом.Датчик толщины полосы 3 на входе прокатной клети измеряет толщину подката и значение измеренной толщины через линию задержки 4, работа которой синхронизируется сигналами генератора тактовых импульсов 10, посылаемых через каждый, оборот ролика, принадлежащего датчику скорости подката 7, поступает на соответствующие входы блока сравнения толщины подката с заданным значением 13 и блока вычисления толщины полосы на выходе клети 5 в тот момент, когда сечение подката, толщина которого измерена, входит в очаг деформации валков 2 клети, стана. В тот же момент на другие входы блока вьг:исления толщины полосы на выходе клети 5 поступают сигналы от датчиков скорости подката 7 и скорости проката 8 и по тактовому импульсу блок вычисления толщины полосы на выходе клети 5 вычисляет толщину проката по условию постоянства секундного объема С 7)где Ч, Ч - измеренные скорости под-йката и проката соответственно;Н.Ь - измеренная и вычислен- .ная толщины подкатаи проката соответственно,3Сигнал, пропорциональный толщине проката Ь, поступает на один из входов блока сравнения толщины проката с заданным значением 6. В тот жв момент датчик усилия прокатки 9, датчик натяжения полосы на входе клети 19 и датчик натяжения полосы на выходе клети 21 измеряют соответственно усилие прокатки, натяжение .подката и натяжение проката и посылают пропорциональные измереннцм.значениям сигналы на выходы блока сравненкя усилия прокатки с заданным значением 12, схемы сравнения натяжения подката с заданным значени". ем 20 и схемы сравнения натяжения проката с заданным значением 22 соответственно. На вторые входы блока сравнения толщины подката с заданным значением 13, блока сравнения толщины проката с заданным значением 6, блока сравнения усилия прокатки с заданным значением 12, схемы сравнения натяжения подката с заданнымзначением 20 к схемы сравнения.натяжения проката с заданным значением 22 подают сигналы, пропорциональные заданным значениям толщины подката, проката, усилия прокатки, натяжения подката, прокатасоответственно. На выходах перечисленных блоков получают сигналы,пропорциональные соответственноприращениям толщины подката ЬН,проката д Ь, усилия прокатки Ь Гя,натяжения подката Ь Т и натяжеония проката д Т.,На первой, второй и третий входыпервого блока формирования коэффициента передачи 17 подают соответственно сигналы, пропорциональныеприращению толцины подката ЬН, приращению толщины проката Ь Ь,приращению УсилиЯ пРокатки ЬРя, непоС-,редственно, а на четвертый, пятый 15и шестой входы этого же блока подают сигналы, пропорциональные тем жепараметрам Ь Н, ЬЬ, дГЬ, однако после первого блока задержки 16, содержащего при линии задержки, аналогич Оные линии задержки 4, в состав которых входят схемы совпадений 28-30,а также регистры сдвига 31-33. Сигналы, пропорциональные приращениям натяжения подката ьТО и проката Ь Т 25,.4 ф 2поступают на седьмой и восьмой входы второго блока Формирования коэффициентов передачи 24, и эти же сигналы, задержанные во втором блоке задержки 23, содержащем аналогично первому блоку задержки 16 схемы совпа 30деиия 41, 42 и регистры сдвига 43,и .44, поступают соответственно на вто.рой и .ервый входы второго блока 24.Формирования. коэффициентов передачи. Рассчитанный в первом блоке фор- Змирования коэффициента передачи 17коэффициент перадачи(Н, харак"аГ)аь,.теризующий влияние отклонения тол,.щииы подката ьН на отклонение усилия прокатки ЬР и отклонение усилия прокатки Ь Рд на отклонение толщины проката ЬЬ, подают на второйвход множительного блока 15, напервый вход которого подают отклонение толщины подката ЬН с блокасравнения толщины подката с заданным значением 13 Во втором блокеформирования коэффициента передачи 24 рассчитывают коэффициенаг)а 1, айзт,ты , .характеризующиеЗЦдЬ дЦЗНвлияние отклонений натяжения под-ката ЬТои натяжения проката Ь Тна отклонение усилия прокатки ЬГяи отклонение усилия прокатки ь,г натолщину полосы Ь Ь Рассчитанные .ОГЭТ, ВГ)дткоэффициенты передачи в .1 -аг)Зи Зцаипоступают на первые входы соответст- щвенно второго и третьего множитель-,ных блоков 25 и 26, на вторые входыкоторых поступают отклойения натя"жений проката Ь Т со схема сравнения натяжения проката с заданнымзначением 22 и отклонения натяженийподката ЬТО со схемы сравнениянатяжения подката с заданным значением 20. В первом множительном бло-,ке 15 формируется сигнал ьНаг) андГ(дЬво втором множительном блоке 25эг ат,формируется сигнал б 1 а,в треЭР)ЗЬтьем множительном блоке 26 формиЭР/Эторуется сигнал у Ь о.указанные сигналы поступают соответственно на второй, третий и четвертый входы вычи-.таюцего блока 18, на первый вход ко-торого поступает сигнал отклонениятолщины проката с блока сравнениятолцины проката с заданным значением 6.В вычитаюцем блоке 18 формируется сигнал, пропорциональный величинезван . аг 7 ач аг)ат,аг)эи аг(эьз(аьЬН- - .ЬТ- - ДТ -ДИкоторый поступает на третий вход множительно-делительного блока 11.В то же время на первый вход множительно-делительного блока 11 подают сигнал, пропорциональный приращению толщины проката с выхода блока сравнения толщины проката с задан ным значением 6, при .этом на вто".рой вход поступает с выхода блоке сравнения усилий прокатки с заданным значением.12 сигнал, прдпорциональный приращению усилия прокатки ЬРЬ . Множительно-делительный блок 11 осуцествляет операциюи Г )анаН наИЭТ ьт аг)атЛДТ,-ЬЬи выдает на выход управляющий сигнал Ь Г(6), который поступает на вход блока управления. 14, воздействующего на гидросистему прокатной клети и регулирующего толщину полосы.Предложенное устройство регулирования толщины проката вырабатывает управляющий сигнал, изменяющий усилие прокатки на величину д 1, учитывая при этом как колебания толщины одката, возмущения клети и жесткость прокатываемого материала, так и колебания натяжений на входе и на выходе клетй, что значительно повышает равномерность толщины про" ката.Экономический эффект от внедрения системы 430 тыс,руб. в год.1052300 Составитель Г.ЛызловТехред Л.Пилипенко Коррек Тигор в едакто Вака 735/7 Тираж 816ВНИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и откритий,113035, Москва, Ж, Раушская наб.,ПоднисноССР 5 илиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4