Устройство совмещенного регулирования продольной и поперечной разнотолщинности полосы в процессе прокатки

(5)М. Кл. В 21 В 37/02 еаудврстеенный комитет по делам нзооретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения Киевский институт автоматики им. ХХЧ съ и Производственное объединение "Ново-Кр да КПСС авторский(54) УСТРОЙСТВО СОВМЕЩЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ И ПОПЕРЕЧНОЙ РАЗНОТОЛЦИННОСТИ ПОЛОСЫ В ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИ Изобретение относится к прокатному производству, а именно к устройствам для автоматического регулирования продольной и поперечной раэнотолщинности полосы на широкополосных станах горячей прокатки.Известна система для совмещенногорегулирования толщины и поперечногопрофиля в прокатном стане, содержащая измеритель усилия прокатки, изомеритель давления противоизгиба,позиционный датчик, измеряющий раствор валков, задатчики модулей жесткости, блоки сравнения, блоки умножения, сумматоры и запоминающие15устройства. Система предназначенадля прокатной клети кварто, оснащенной устройством для противоизгиба.опорных валков, силовым механизмомдля регулирования межвалкового зазо 20ра,Усилие прокатки измеряется измерителем усилия, помощью запоминающего элемента и схемы сравнения формируется отклонение усилия прокатки,измеряются также давление противоиэгиба и усилие, воздействующее напружину. в позиционном датчике. Измеренные усилия с помощью множительныхсхем умножаются на величины, обратнопропорциональные определенным заранее и задаваемым задатчиками усредненным значениям коэффициетов жесткости. С помощью сумматоров из полученных сигналов формируются управляющие воздействия, Для управлениянажимными винтами, с целью регулирования продольной разнотолщинности,формируется управляющее воздействиев соответствии с зависимостью дР ьО ьВ,МкоэфФициент жесткостиООвалковой системы, измеряемый по изменению меж 899183валкового зазора приизменении усилия прокатки;ЬЦ - изменение усилия, воздействующего на пружину в позиционном датчике;М - коэффициент жесткостипружины позиционногодатчика;В, - изменение усилия противоизгиба;М - коэффициент жесткостивалковой системы, измеряемый по изменениюмежвалкового зазора приизменении усилия противоизгиба.Формирование управляющего воздействия для регулирования поперечной разнотолщинности полосы, поступающего в регулятор давления в устройстве противоизгиба опорных валков осуществляется в соотретствии с зависимостьюР ьВИс 1 Р ИС 1 Вгде И - коэффициент жесткостивалковой системы, измеряемый по изменениюэффективного профилярабочих валков при изменении усилия прокатки;И - коэффициент жесткостивалковой системы, измеряемый по изменениюэффективного профилярабочих валков при изменении усилия противоизгиба,Определение заданного значения прокатки Р, и усилия противоизгиба В осуществляется в соответствии ос зависимостью- - (с +с,+с ),с 18 с 1 Ргде С - эффективный механическийпрофиль рабочих валков;- температурный эффективный профиль рабочих валков;С; = требуемый профиль полосыф после прокатки Г 13Недостатком известной системы регулирования является использование усредененных значений модулей жесткОсти без учета влияния измененияи два сумматора.20 В качестве исходных данных, кроме 5 10 15 25 30 35 40 ф 5 50 55 диаметра валков и ширины прокатываемой полосы. Это приводит к погрешности при регулировании продольной и поперечной разнотолщинности, которая вызывается изменениями модулей жесткости при отклонении ширины полосы и диаметра валков от заданных значений.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является система регулирования профиля валков листового стана, применимаяк клети кварто, оборудованной устройством для противоизгиба опорных валков, содержащая измеритель усилия, регулятор раствора валков, задатчик усилия, два блока умножения усилия прокатки, изгибающих усилий в верхнем и нижнем опорных валках,заданного значения усилия прокатки,данных о положении нижнего опорного валка, в системе используются также сигналы, характеризующие ширину полосы, диаметр валков, расчетное начальное усилие прокатки, допускаемое утолщение посередине листа, профиль валков, установку нижнего опорного валка в горизонтальное положение, изменение раствора валков вследствие изменения толщины масляного клина в подшипнике, номинальное положение рабочих цилиндров нижнего валка при, калибровке.14 звестная система учитывает ширину полосы и диаметр валков при определении коэффициентов жесткости 1 2 1,Однако эта система является сложной и трудно реализуемой. Для функционирования известной системы необходимо измерение и зада ние таких параметров, как изгибающее усилие в верхнем и нижнем опорных валках, исходная профилировка валка, текущая профилировка валка, допустимое утолщение, максимально допустимое усилие прокатки, номинальное положение рабочих цилиндров нижнего опорного валка при калибровке, текущее положение нижнего опорного валка, установка нижнего опорного валка в горизонтальное положение. Причем некоторые из этих величин представляют собой весьма сложные зависимости, и аналитическое определение их или измерение в процессе прочика 8 отклонения диаметра и задатчика 13 отклонения ширины соединенысо входами первого сумматора 7, выходкоторого соединен со вторым входомпервого блока 4 умножения, Выходызадатчика 8 отклонения диаметра,задатчика 9 коэффициента пропорциональности, задатчика 13 отклоненияширины соединены со входами второгосумматора 10, выход которого соединенсо вторым входом второго блока 11умножения; с первым входом которойсоединен выход блока 3 сраьнения,Выход второго блока 11 умножениясоединен со одом регулятора 12давления противоизгиба рабочихвалков.Устройство работает следующимобразом,С помощью задатчиков б и 9 принастройке устройства задаются значения коэффициентов пропорциональности между измеряемь 1 м усилием и сигналами, управляющими раствором валков и усилием противоизгиба рабочихвалков при базовых значениях шириныполосы и диаметра валков. Эти коэффициенты зависят только от коэффициентов жесткости клети ивалковойсистемы, как следует из Формул 4)и (5). Задатчиком 1 усилия передпрокаткой каждой партии задается базовое значение усилия. По базовомузначению и усилию, измеряемому впроцессе прокатки с помощью измерителя 2 усилия, формируется блоком 3сравнения отклонение усилия.Блоками 4 и 11 умножения производится определение управляющих воздействий для управления соответственнорегулятором 5 раствора валков и регулятором 12 давления противоизгибарабочих валков путем перемножениясоответствующих коэффициентов наотклонение усилия, Регулятором 5раствора валков производится регулирование продольной разнотолщинности,а регулятором 12 противоизгиба рабочих валков - регулирование поперечной разнотолщинности. При отклонении ширины полосы и диаметра валков от базового значения задатчиками 8 и 13 устанавливается величина соответствующего отклонения. Сумматорами 7 и 10 учитываются изменения соответствующих коэффициентов, обусловленные изменениями коэффициенЬтов жесткости при изменении ширины35 ю 45 50 55 Устройство совмещенного регулирования продольной и поперечной разнотолщинности полосы в процессе прокатки, содержащее измеритель усилия, задатчик усилия, регулятор раствора валков, два блока умножения и два сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, устройство дополнительно содержит задатчик отклонения ширины полосы, задатчик отклонения, диаметра валков, первый и второй задатчики коэффициента пропорциональности, регулятор давления противоизгиба рабочих валков и блок сравнения, при этом выход задатчика усилия и выход измерителя усилия соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, со вторым входом которого соединен выход первого сумматора первый вход которого соединен с первым за 5 1 О 15 20 5 зо полосы и диаметра валков. При этом отклонение усилия в блоках 4 и 11 умножается на новые значения коэффциентов пропорциональности, соответствующие действительным значениям ширины полосы и диаметров валков. Регулирование продольной и поперечной разнотолщинности производится в функции отклонения усилия с учетом уточненных значений коэффициентов жесткости клети и валковой системы.Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность регулирования продольной и попеоечной разнотолщинности прокатываемой полосы за счет того, что в качестве исходных данных используются сигналы от измерителя усилия, задатчиков отклонения ширины полосы и диаметра опорных валков и не используется недостоверная информация об изменении профиля валков в процессе прокатки под влиянием температуры и износа.Использование линейных моделей для определения коэффициентов обратных связей и давления противоизгиба рабочих валков в качестве управляющего воздействия для регулирования поперечной разнотолщинности позволило упростить устройство и повысить тем самым его надежность,Формула изобретенияСоставитель В. Аваковаовка Техред Т.Иаточка Корректор Ю, Иэкаре еда ктор 841 Подписноевенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д, 4/5 Ти Заказ 1200 ВНИИП по 3035, сударст ам изоб ква, ИППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна филиал 11 899183 12датчиком коэффициента пропорциональ- сравнения, а выходы первого и второго ности, второй задатчик коэффициента блоков умножения соединены соответпропорциональности соединен с первым ственно со входами регулятора раствходом второго сумматора, выход задат- вора валков и регулятора давления чика отклонения ширины соединен сопротивоизгиба рабочих валков,вторыми, а задатчика отклонения Источники информации,диаметра - с третьими входами первого принятые во внимание при экспертизе и второго сумматоров, выход второго 1. Патент США М 3714805,сумматора соединен со вторым входом кл. В 21 В 37/08, 1973.второго блока умножения, с первым 1 е 2. Патент США Ю 3793859,входом которого соединен выход блока кл. В 21 В 37/00, 1974.