Устройство для регулирования размеров проката на проволочном прокатном стане

(5 1 В 37/О ГОСУДАРСТВЕН НПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР КОМ ИТЕТ ОТК РЕГИЯ М ЕНИ щих с на вом пром Цель изо ва прока размеров нием тех еталлургиоваьяновров8)о.СССР1980СССР1977в очаге водящих происхо тяжения ленное меров и нения н гицески блоку у пропорц различн обеспеч меров г рок ста(5 Й) УСТРО РАЗМЕРОВ П КАТНОМ СТА (57) Изобр рующим уст водстве и проволоцны Устройство (фиг 1 регулирования ти, электрическ содержит сис корости каждосоединенные с касоеди з апепроката ставлена рования ом прока блока утовог размеров гНа фиг,блок-схемаазмеров про"ном стане;равления;мого пропорзадат матор пре егул олоц схем схем звен устроиства ката на пр на фиг; 2на фиг. 3 циональног м пер выход а управляа. о СПИСАНИЕ ИЗОБР(56) Авторское свидетельствИ 9 Й 2839, кл. В 21 В 37/00,Авторское свидетельствой 900901, кл. В 21 0 37/00,СТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОКАТА НА ПРОВОЛОЧНОМ П тение относится к .регулиойствам в прокатном проиэожет быть использовано на прокатных станах, работаюИзобретение относится к регулирую" щим устройствам в прокатном производстве и может быть использовано на проволочных прокатных станах, работаю щих с натяжением металла в межклетьевом промежутке чистовой группы клетейЦель изобретения -. повышение кацест ва проката путем повышения точности тяжением металла в межклетьеежутке чистовой группы клетей. бретения - повышение кацестта путем повышения точности готового проката, С измененологических условий прокатки деформации первой клети, прик изменению размеров проката, ит изменение межклетьевого напо величине и знаку, направа стабилизацию выходных раз" оката, При этом степень изметяжения при изменении технолоусловий прокатки благодаря равления и двум управляемым ональным звеньям при прокатке х марок стали различна, что вает повышение точности разтового проката различных маи. 3 ил. электродвигателями 2 клетеи и дми 3 тока якоря, выход каждоготорых соединен с первыми входамматора 1), вторые входы которыхнены с выходами задатчиков 5 тободной прокатки, а третьи " церриодицеские звенья 6 с выходомчика 7 интенсивности. Выход сум1) первой клети соединен с входового управляемого усилителя 8,которого соединен с вторым входрегулятора 9, третий вход которСуммарное входное напряжение 0ПИ-регулятора 9 рассчитывается поуравнению 55соединен с выходом второго управляемого усилителя 8; вход которого соединен с задатчиком 10 тока межклетьевогонатяжения, а первый вход ПИ-регулятора 9 соединен с выходом суммато 5ра Й второй клети, управляющие входыуправляемых усилителей 8 соединены свыходом блока 11 управления.Блок 11 управг(ения (Фиг; 2) содержит источник 12 питания, выход которого соединен с входами ш ключей 13,выходы которых .соединены с входами дешиФратора 11, п выходов которого соединены с входом управляемого усилите5ля 8,Управляемый усилитель 8 (Фиг, 3)содержит п управг(яемых ключей 15,информационные входы которых соединены с выходом сумматорапервой клетидля первого управляемого усилителя 8и выходом задатчика 10 тока межклетьевого натяжения для второго управляемого усилителя, управляющие входы управляемых ключей 15 соединены с выходами блока 11 управления, а выходы - свходами суммирующего усилителя 16,выход которого соединен с входом ПИрегулятора 9.Устройство регулирования размеровпроката на провог(очном прокатном стане работает следующим образом.Для полного тока первой клетисправедливо уравнение35где 1, - текущее значение полного тока двигателя первой клети;1 - ток свободной статическойпрокатки, обусловленный конкретными технологическими па раметрами прокатки (относительное обжатие, жесткостьклети, коэффициент трения;температура проката и т.д,);1 и - динамический ток двигателя 45первой клети;1 н - ток, обусловленный наличием(псреднего натяжения;А 1( - изменение тока двигателя,обусловленного изменениемтехнологических условий прокатки (коэффициент трения,температура проката, разнотолщинность и т,д.).(2) входные коэффициенты ПИ-регулятора 9 соответственно по первому, второму и третьему входам;коэффициент передачи первого управляемого усилителя;коэффициент передачи второго управляемого усилителя;ток задания межклетьевого 1-2 натяжения; К 1 на,где К.К К зК К5составляющая полноготока двигателя второйклети, обусловленнаяналичием заднего натяжения (вычисляется насумматоре 1 второйклети);текущее значение полного тока двигателявторой клети;ток свободной стати"ческой прокатки двигателя второй клети;динамический ток двигателя второй клети. дин а Из уравнения (1) Токи 1 и( и 1характеризуют одну и ту же величину - межклетьевое на" тяжение, поэтому1 пн ( 1 ън 1 1(2 (Подставив уравнения (3) и (4) в уравнение (2) и с учетом того, что в статическом режиме Уь=О, получим- 1( К( К 4 1 ы Кс К 5 (2 ( ( 4 +Кз)Отсюда, ток 1( межклетьевого натяжения, соответствующий величине межклетьевого натяжения, можно опреде" лить из уравнения1 =1КК К, К 4ь 61 в . (5)а ( К К +К К( К 4+КИз уравнения (5) следует, что межклетьевое натяжение зависит от величины тока 1( задания межклетьевого натяжения и от величины тока 61, обусловленного изменением технологических условий прокатки. Причем, изменяя величину коэффициента К 4, можно изменять степень изменения тока 1( меж 1533795лклетьевого натяжения, а соответственно и межклетьевого натяжения в Функции изменения тока А 1,В исходном состоянии при прокаткеопределенной марки стали на одном извыходов блока 11 управления, соответствующем прокатываемой марке стали,установлена логическая "1", котораяпоступает на управляющие входы управляемых усилителей В, под действиемчего коэффициентц передачи К и Кэтих усилителей однозначно соответствуют номеру выхода блока 11 управления, на котором установлена "1". На 15выходах задатциков 5 токов свободнойпрокатки двигателей первой 1 и второй 1,в клетей. На выходах апериодических звеньев б установлены напряжения, соответствующие значениям динамических токов 1 А, двигателей первойи второй 11 ъ клетей. На выходах датчиков 3 якорных токов установлены напряжения, соответствующие текущим значениям полного тока двигателей первоЙ 251 и второй 1 клетей. На выходе задатчика 1 О тока межклетьевого натяжения установлено напряжение, соответствующее величине тока задания межклетьевого натяжения 1, . При отсутствии изменений технологических усло"вий прокатки ток 6 1 =О, поэтому навыходе сумматора .4 первой клети установлено напряжение, соответствующеевеличине тока 1 рн 1, обусловленноговеличиной переднего натяжения. На выходе сумматора 1 второй клети установлено напряжение, соответствующее величине тока 1, обусловленного величиной заднего для второй клети натя" 40жения. С учетом этого, согласно уравнению (5) и с учетом уравнения (1) навходе ПИ-регулятора 9 посредствомвоздействия напряжения с выхода ПИ-регулятора 9 на систему 1 регулирования 45скорости второй клети и соответственное изменение скорости второй клетиподдерживается равенствоК К11к, к,+к, 50, Из этого уравнения видно, цто величина 1 однозначно соответствующая натяжению в межклетьевом проме-. жутке, определяется величиной тока задания межклетьевого натяжения Еанеизменный уровень которого установлен на выходе задатчика 1 О тока межклетьевого натяжения, и величиной Ка,Кукоэффициента К=. При этомК, К+Квеличина коэффициента К с помощьюизменяемых коэФФициентов К и К -подобрана такой, чтобы уровень задания .на ток 1, межклетьевого натяжения наК Кквходе ПИ-регулятора 1 ---- со К К+Кответствовал необходимому для данноймарки стали уровню межклетьевого натяжения. В этом случае ПИ-регулятор9, воздействуя .через систему 1 регулирования второй клети на скоростьвторой клети, поддерживает натяжениев межклетьевом промежутке на заданном и соответствующем величине задаКт Ксния 1.,- , -уровне.3 К К +КПри изменении технологических условий прокатки появляется ток 1 Е 1, .Появление этого тока согласно уравнению (5) вызывает изменение заданияна ток 1, межклетьевого натяженияК Клна величину й А 1 ----- , цто черезК К+КПИ-регулятор 9 и систему 1 регулиро"вания скорости второй клети приводитк пропорциональному изменению межклетьевого натяжения. При этом сте-пень изменения межклетьевого натяжения и, следовательно, тока 1 л приизменении составляющей тока Ь 1, однозначно задана вепициной коэффициентаКл Кли соответствует требуемойК, К+К.,для данной марки стали.Таким образом, при изменении технологических условий прокатки изменяется ток Й 1 цто приводит к пропорциональному и соответствующему данноймарки стали и технологическим параметрам прокатки изменению межклетьевого натяжения. При этом ПИ-регулятор 9настроен так, что при изменении технологмческих условий прокатки, сопровождающихся увеличением размеров навыходе из первой клети, происходитувеличение межклетьевого натяжения инаоборот, в результате чего на выходеиз второй клети повышается тоцностьразмеров готового проката, повышается сортность и качество проката.При изменении марки стали передпрокаткой первой заготовки путем воздействия на блок 11 управления меняется номер выхода блока 11 управления,на котором установлена логическая "1"Под действием этого происходит авто 1533795матическое изменение коэффициентов Ки К передачи соответственно первогои второго управляемых пропорциональных звеньев. В дальнейшем устройствоработает также, что и при прокатке5предыдущей марки стали с той лишь разницей, что при изменении коэффициента К автоматически устанавливаетсянеобходимая для данной марки сталистепень изменения натяжения в межклетьевом промежутке при изменениитока 1 обусловленного изменениемтехнологических условий прокатки ипри изменении коэффициентов К и Кавтоматически устанавливается необходимый для прокатки данной марки стали уровень задания натяжения.Блок 8 управления работает следующим образом.В исходном состоянии напряжение навыходе источника 12 питания соответствует логической "1", все щ ключей 13разомкнуты и на их выходах установлены напряжения, соответствующие. логическому "О", под действием чего навсех п выходах дешифратора 14 установлены также логические "О",Перед прокаткой очередной марки 30стали с определенными технологическими параметрами прокатки замыкаютсяодин или несколько ключей 13,. напряжение с выхода источника 12 питанияпоступает на выходы замкнутых ключей 13, на соответствующих входах дешифратора 14 появляются напряжения,соответствующие логической "1", и наодном из и выходов дешифратора 14,однозначно соответствующем кобминации 40логических "1" на входе появляетсянапряжение, соответствующее логической "1".При изменении марки стали или технологических параметров прокатки комбинация замкнутых ключей 13 изменяется и на соответствующем выходе дешифратора 14 появляется логицеская "н.Таким образом, с изменением маркистали или технологицеских параметровпрокатки с помощью изменения комбинации замкнутых клюцей 13 изменяется номер выхода дешифратора 14, на которомпоявляется напряжение, соответствующее логической "1",Управляемый усилитель 8 работаетследующим образом.В исходном состоянии на выходеблока 11 управления установлены напряжения соответствующие логическому "0", ключи 15 разомкнуты, а напряжение с входа управляемого усилителя 8 не поступает на вход усилителя 17 и на выходе управляемого усилителя 8 установлено нулевое напряжение.Перед прокаткой очередной маркистали на одном из выходов блока 11управления устанавливается логическая "1", которая поступает на управляющий вход соответствующего по номеру ключа 15, который замыкается, напряжение с входа управляемого усилителя 8 поступает на вход усилителя 16и на его выходе появляется напряжение. При этом коэффициент К передачиусилителя 16 равенКРОс КЭгде Р, - величина сопротивления вцепи обратной связи усилителя;К, - величина -го входного со"противления,причем номерсоответствует номерузамкнутого ключа 15 и лежит в преде"лах от =0 до д=п,При изменении марки стали или технологических параметров прокатки изменяется номер выхода блока 11 управления, на котором появляется логическая "1", На выходе же с номером, соответствующим предыдущему случаю прокатки, появляется логический "0", Приэтом ключ 15 с номером, соответствующим номеру предыдущей прокатки, размыкается, а ключ 15, номер которого соответствует номеру выхода блока 11управления, на котором появилась логическая "1", замыкается и напряжениена входе управляемого усилителя 8 теперь поступает на вход усилителя 16,на его выходе появляется сигнал, соответствующий новому коэффициенту усиления усилителя 8.Таким образом, с изменением номеравыхода блока 11 управления, на которомпоявляется логическая "1", цто соот.ветствует изменению марки стали илитехнологических параметров прокатки,происходит изменение коэффициента передачи управляемого усилителя 8.Формула изобретенияУстройство для регулирования раз" меров проката на проволочном прокатном стане, из двух клетей, содержащее две системы регулирования скорости клети,9 1533195 10 клопа два датчика тока якоря двигателей клетей, ПИ-регулятор, два эадатчика тока свободной прокатки, задатчик тока межклетьевого натяжения задатчик интен)5 сивности, два апериодических звена, два сумматора, причем первый, второй и третий входы каждого сумматора соединены с выходами датчика тока якоря двигателя соответствующей клети, задатчика тока свободной прокатки и через апериодическое звено - с выходом задатчика интенсивности, выход сумматора второй клети соединен с первым входом ПИ-регулятора, выход которого соединен с входом системы регулирования скорости второй клети, о т л иц а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности размеров готовогопроката, оно снабжено двумя управляемыми усилителями и блоком управления,выход которого соединен с управляющими входами управляемых усилителей,вход первого управляемого усилителясоединен с выходом сумматора первойклети, а выход - с вторым входом ПИ"регулятора, вход второгоуправляемого усилителя соединен с выходом задатчика тока межклетьевого натяжения,а выход - с третьим входом ПИ-регулятора.-35,Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гаг Заказ 9 Тираж ЙОЗ Подписное ВНИИПИ Государственного комитета обретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж Рэушская наб., д. 1/5