Устройство автоматического управления механизмом перемещения нажимных винтов реверсивных станов горячей прокатки

(504 В 21 В 37/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪТИЙ(71) Киевский институт автоматики,им. ХХЧ съезда КПСС(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ НАЖИМНЫХ ВИНТОВ РЕВЕРСИВНЫХСТАНОВ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ, содержащее датчики наличия металла в клети, соединенные с входом счетчика номера пропусков, выход которого соеди" нен с,входами задатчиков уставок перемещения нажимных винтов, другой вход которого соединен с вычислительным блоком, выход которого соединен с каналом управления электро- привода нажимного механизма, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения разнотолщинности в партии горячекатанных листов, оно дополнительно содержит датчики положения валков и усилия прокатки, задатчики усилия прокатки и количест- в ва пропусков, выходы датчиков и задатчиков соединены с соответствующими входами вычислительного блока, Св2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вычислительный блок содержит блок определения реальной толщины, два блокапамяти, блок определения обжатия,блок определения жесткости, триблока сравнения., три блока управления, блок вычитания, четыре блокаопределения базовых толщин, три бло,ка определения базовой жесткости,Два блока определения приведеннойжесткости, блок определения коэффициента жесткости, блок определенияприведенной жесткости в пропуске,блок определения приведенной жесткости на следующий пропуск,блок определения усилия прокатки, блок определения коррекции,блок определения раствора валков, ключи, причем первый и второйвходы блока определения реальнойтолщины соединены с выходами датчиков валков и усилия прокатки, выход его соединен с входами блоков,определения обжатия, второго блокасравнения, первого и второго блоковопределения приведенной жесткости,блока определения усилия прокаткии входом первого блока памяти, выход которого соединен с вторым вхо-дом блока определения обжатия, выход которого соединен с входом, определения жесткости, соединенноговторым входом с датчиком усилия прокатки, выход блока определения жесткости соединен с входом блока. определения коэффициента жесткости, входы первого и третьего блоков сравнения соединены с выходом счетчика номера пропуска, второй вход третьего.блока сравнения соединен с выходомблока вычитания, вход которого соединен с задатчиком количества пропусков, выходы первого и третьего блоков сравнения соединены с входамипервого и третьего блоков управления, второй вход второго блока сравнения соединен с выходом первого бло"ка определения базовой толщины,входы четырех блоков определения базовой толщины соединены с соответствующими выходами задатчиков уставок перемещения нажимных винтов и усилия прокатки, а выходы их соединеныс соответствующими входами задатчикаусилия прокатки, выход первого блока определения базовой жесткости соединенс первым входом первого блока определения базовой приведенной жесткости, входы которого также соединеныс выходами первого блока определениябазовой толщины, первого блока определения базового обжатия, второгоблока определения базовой жесткости,блока определения реальной толщины,выход второго блока определения базовой жесткости соединен с входомвторого блока определения базовойприведенной жесткости, входы которого также соединены с выходом второго блока определения базового обжатия, второго блока определениябазовой жесткости, блока определения реальной толщины, первого блокаопределения базовой толщины, второго блока определения базовой жесткости, выходы первого и второго блоков определения приведенной жесткости соединены с входом первого блокапамяти, выход которого соединен свходами блока определения базовойприведенной жесткости в пропуске,выход которого соединен с входомблока определения коэффициента жесткости, выход которого соединен свходом блока определения приведенной жесткости на следующий пропуск,выход которого соединен с входомблока определения усилия прокатки,второй вход которого соединен с,входом второго блока определениябазовой толщины, выход блока определения усилия прокатки соединен свходом блока определения коррекции,соединенного вторым входом с задат"чиком усилия прокатки, выход второго блока определения базовой толщины соединен с входом блока определения раствора валков, второй вход которого соединен с эадатчиком уставокперемещения нажимных винтов, а выход:его соединен с каналом управленияэлектроприводом нажимного механизма,Изобретение относится к прокатному производству, а именно к автоматизации управления процессом прокатки на реверсивных клетях станов горячей прокатки. 5Цель изобретения - уменьшение разнотолщинности горячекатанных листов.На фиг. 1 изображено устройство автоматического управления механизмом перемещения нажимных винтов ре О версивных станов горячей прокатки; на фиг. 2 - структурная схема вычислительного блока; на фиг. 3 - зависимость жесткости базовой и прокатываемой заготовок от входной толщины.Устройство состоит из датчика 1 положения валков, датчика 2 усилия прокатки, датчика 3 наличия металла в клети, счетчика 4 номера пропуска, .задатчика 5 уставок перемещения на жимных винтов, задатчика 6 усилий прокатки, задатчика 7 количества пропусков, вычислительного блока 8, канала 9 управления электроприводом нажимного механизма, причем выходы 25 датчиков 1 и 2 и задатчиков 5-7 соединены с входами вычислительного бло,ка 8, выход датчика 3 соединен с входом счетчика 4, выход которого соединен с входами задатчиков 5 и 6 и вычислительного блока 8, выход которого соединен с входом канала 9..Вычислительный блок 8 (фиг,2) состоит из блока 10 определения реальной толщины, первого блока 11 па мяти, блока 12 определения обжатия, блока 13 определения жесткости, первого блока 14 сравнения, первого блока 15 управления, второго блока 16 сравнения, второго блока 17 управО ления, блока 18 вычитания, третьего блока 19 сравнения, третьего блока 20 управления, первого 21 и второго 22 блоков определения базовой толщины, первого блока 23 определения базового обжатия, первого блока 24 определения базовой жесткости, третьего блока 25 определения базовой толщины, второго блока 26 определения базового обжатия, второго блока 27 определения базовой жесткости, четвертого блока 28 определения базовой толщины, третьего блока 29 определения базового обжатия, третьего блока 30 определения базовой жесткости, первого 3 1 и второго 32 блоков определения приведенной жесткости, второго блока 33 памятий блока 34 определения базовой приведенной жесткости в пропуске, блока35 определения коэффициента жесткости,блока 36 определения приведеннойжесткости на следующий пропуск, блок37 определения усилия прокатки, блока38 определения коррекции, блока 39определения раствора валков, ключей40-47 управления, причем первый ивторой входы блока 10 определенияреальной толщины соединены с выходами датчиков 1 и 2 положения валкови усилия прокатки, выход его соединен с входами блока 12 определенияобжатия, второго блока 16 сравнения,первого 31 и второго 32 блоков определения приведенной жесткости, блока37 определения усилия прокатки ивходом первого блока 11 памяти, выход которого соединен с вторым входом блока 12 определения обжатия,выход которого соединен с входомблока 13 определения жесткости, соединенного вторым входом с датчиком2 усилия прокатки, выход блока 13определения жесткости соединен свходом блока 35 определения коэффициента жесткости, входы первого 14и третьего 19 блоков сравнения соединены с выходом счетчика 4 номерапропуска, второй вход третьего блока 19 сравнения соединен с выходомблока 18 вычитания, вход которогосоединен с задатчиком 7 количествапропусков, выходы первого 14 и третьего 19 блоков сравнения соединены свходами первого блока 15 и третьегоблока 20 управления, второй входвторого блока 16 сравнения соединенс выходом первого блока 21 определения базовой толщины, входы блоков21,22,25 и 28 определения базовыхтолщин соединены с соответО твующимивходами задатчиков уставок перемещения нажимных винтов и усилий прокатки, а выходы их соединены с соответствующими входами трех блоков23,26 и 29 определения базовых обжатий, входы которых соединены с входами трех блоков 24,27 и 30 определения базовых жесткостей, вторыевходы которых соединены с соответст-вующими входами задатчика 6 усилияпрокатки, выход первого блока 24определения базовой жесткости соединен с первым входом блока 3 1 определения базовой приведенной жесткости,входы которого также соединены свыходами первого блока 21 определе1186303 4отношение усилия прокатки Р к обжатию ЬЬ РЬ = Н + - -ш(2) зния базовой толщины, первого блока 23 определения базового обжатия, второго блока 27 определения базовой жесткости, блока 10 определения реальной толщины, выход второго блока 21 определения базовой жесткости соединен с входом второго блока 32 определения базовой приведенной жест" кости, входы которого также соединены с выходом второго блока 26 опреде ления базового обжатия, второго блока 27 определения базовой жесткости, блока 10 определения реальной толщины, первого блока 21 определения базовой толшины, второго блока 27 опре деления базовой жесткости, выходы первого 3 1 и второго 32 блоков определения приведенной жесткости соединены с входом первого блока 11 памяти, выход которого соединен с выходами блока 34 базовой приведенной жесткости в пропуске, выход которого соединен с входом блока 35 определения коэффициента жесткости, выход которого соединен с входом блока 36 д определения приведенной жесткости на следующий пропуск, выход которого соединен с входом блока 3 определения у.илия прокатки Второи Вход которого соединен с входом второго блока 22 определения базовой толщины, выход блока 37 определения усилия прокатки, соединен с входом блока 38 определения коррекции, соединенного вторым входом с задатчиком 6 усилия прокатки, выход Второго блока 22 определения базовой толщины соединен с входом блока 39 определения раствора валков, второй вход которого соединен с задатчиком 5 уставок пере 40 мещения нажимных винтов, а выход его соединен с каналом 9 управления электроприводом нажимного механизма.Такое выполнение устройства позволяет производить коррекцию базисных45 растворов, учитывающую. колебания температуры нагрева слябов, их толщины и сОпротивления деформации при базовых условиях, чем достигается уменьшение разнотолщинности листов в партии.50Для определения коррекции раствора валков используется зависимость .жесткости металла Ч от Ь толщины раската перед пропуском (фиг.3) и связывающей два соседних пропускав цикле 55 прокатки и два одноименных пропуска в различных циклах прокатки. При этом жесткость металла определяется как Толщины раската после каждого пропуска определяются по известной формуле Симса-Головина, используя Фак" тические параметры; раствор валков Н и усилие Р, с учетом растяжения клети: где ш - модуль жесткости клети. Вычисленные значения жесткости определяют ломанную линию, аппроксимирующую зависимость я = Г(Ь) (фиг.З). Усилие прокатки прогноэиру" ется на основании сопоставления кривой жесткости, записанной в эадатчиках 5 и 6, и прокатываемой заготовки. Определяется отношение жесткости полосы после реализованного пропуска и жесткости базисной заготовки в од 1 Бноименном пропуске я , приведенной к толщине прокатываемой заготовки К = ф(4)3где О - приведенная базовая жест+1кость, по которой прогнозируется усилие прокатки:8Ь , ) (5) где Ь; - толщина прокатываемой заготовки перед прогнозируемымпропуском;Ь - толщина базисной заготовки1+1после прогнозируемого пропуска.Коррекция раствора валков Г Н1 рассчитывается по формулеР -1 Р 1,1ш (6) где Р, - базисное усилие прокатки.1в прогнозируемом пропуске.Жесткость базисной заготовки приводится к толщинам прокатываемой заготовки по формулам; )(Ь; -Ь,:) р Яьь. заготовки на следующий пропуск, вычисленная по формуле (7) При сраба:тывании блока 16 (ЬЬ, ) второй 5 блок 17 управления замыкает ключ 44,а при несрабатывании его блоком 20замыкается ключ 45 и в блоке 33 за 3Ч; + сприЬ, б Ь;(8) где 1 - номер пропускаУИ - базисное (суммарное) числопропусков в цикле прокатки; 15аь - базисное обжатие,Устройство работает следующимобразом. Перед первым и вторым пропусками из датчика 5, управляемого счетчиком 4, сигнал, пропорциональный раствору валков, через блок 39 вычислительного блока 8 поступает в канал 9 управления электроприводом нажимного мег 5 ханизма. Коррекция раствора валков в первом и втором пропусках не выдается (ключ 42 разомкнут, так как пер-вый блок 14 сравнения не срабатывает). В каждом пропуске в блоке 10, на входы которого поступают сигналы из блоков 1 и 2, определяется толщина Ь раската по формуле (2). Импульсновыключаемый в начале пропуска ключ 40 дает возможн:,.ть запомнить значение Ь; в блоке 11 и определить в блоке 12 обжатие по формуле= Ь1-1 В блоке 13 определяется жесткость 40полосы по формуле (1). В блоках 21,22,25 и 28, входы которых подключены к соответствующим входам задатчиков 5,6, определяютя толщины базовой заготовки Ь, Ь Ь,45ф +1 ффЬ;, в пропусках по формуле (2). Вблоках 23,26 и 9 определяютс базовые обжатия ь ь фЬ фформуле (9). В блоках 24,27 и 30 опре.деляется жесткость базовой заготовкиЧ, Ч;, Ч по формуле (1). В блоВках 31 и 32 определяется приведеннаяжесткость базовой заготовки по формулам (7 и 8). Причем, если срабатывает блок 19 ( с Ю -1), блок 20 55управления замыкает ключ 43 и в дальнейшем в блоке 33 запоминается величина приведенной жесткости базовой 1 (7) рпоминается величина, вычисленная по формуле (7). Если не срабатывают блоки 16 и 19 сравнения, блоки 17 и 20 управления замыкают ключи 46 и 47 и в блоке 33 запоминается значение приведенной жесткости базовой заготовки, вычисленное по формуле (8). Им- пульсно-включаемый в начале пропуска ключ 41 дает возможность запомнить значение Ч, приведенной жесткости1в блоке 34 и определить в блоке 35 значение К по Формуле(3), в блоке 36 определяется значение жесткости полосы на следующий пропуск по формуле (4). В блоке 37 определяется значение усилия прокатки на следующий пропуск Р; по формуле (5). Коррекция раствора валков определяется в блоке 38 по формуле (6) и запоминается в этом блоке. При срабатывании блока 14 (12) блок 15 управления замыкает ключ 42 и на вход блока 39 кроме сигнала, пропорционального раствору валков, поступает коррекция раствора валков. Сигнал, пропорциональный скорректированному раствору валков, поступает на вход канала 9 управления электроприводом нажимного механизма.Блоки 10,21,22,25 и 28 определения реальной и базовых толщин представляют собой схему деления и суммирования. С помощью схем деления в этих блоках определяется деформация клети по формуле (2), причем модульклети, задаваемый в блоках, являетсяпостоянной величиной для одного сортамента прокатываемого металла. Блоки 11, 33 и 34 являются элементами памяти, выполненными, например, на интеграторах. Блоки 31 и 32 могут быть выпслнены с помощью схем сложения, вычитания, умножения, деления по формулам (7 и 8). Блоки 35-38могут быть выполнены на схемах умножения, деления и вычитания, причеммодуль клети, задаваемый в блоке 38,для одного сортамента является величиной постоянной. Блок 39 представляет собой схему суммирования. Блоки 14, 16 и 19 сравнения могут быть выполнены из порогового элемента (напри1186303 чт счетчика Ч От юдатчика 7 Фиг 3 Заказ б 470/11 Тираж 548 Подписное ИИ иал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная мер, триггера Шмитта), Блоки 15, 17и 20 управления могут быть собранына триггерных схемах. Ключи 40-47могут быть выполнены как контактными, так и бесконтактными, Схемымогут быть собраны на элементнойбазе КТС ЛИУС СУПС. Использование новых элементов пОзволяет более точно определить коррекцию раствора валков за счетучета колебаний температуры, толщины, сопротивления деФормации заготовок в партии итем самымуменьшитьразнотолщинность горячекатанных полос.