Устройство автоматического регулирования толщины проката

О П И С А Н И Е ,937072ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик 9(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 24,09.80(21) 2987097/22-02с прнсоелиненнем заявки Мпо делам нзебретеннй н открытнйДата опубликования описания 23.06.82 Э.В;Тимошенко, Н.А.Новиков, Н,П.Терешин, В.Н.Цветков,Е,А.Залевский, Н.Г.Селезнева и А.Д,Оржель(71) Заявитель Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПРОКАТА Изобретение относится к автомати-. зации прокатных станов, а именно к системам регулирования продольной толщины листового и полосового проката, и может быть использовано вавтоматических системах управления работой станов холодной и горячей прокатки.Известно устройство автоматического регулирования толщины проката, позволяющее повысить точность регу"пирования толщины проката путем устранения транспортного запаздывания управляющего сигнала, содержащее последовательно соединенные датчик толщины подката, линию задержки, блок вычисления толщины проката и блок сравнения толщины проката с ее заданнымзначением, блок управления, соединенный своим входом с выходом. упомянутогоуо блока сравнения, датчики скоростиподката и скорости проката, соединенные с соответствующими выходами блока вычисления толщины проката, датчикусилия прокатки и генератор тактовыхимпульсов, подключенный своим входомк датчику скорости подката, а выходомк соответствующим входам линии задержки и блока вычисления толщины проката. При работе такого устройства тол" щину проката определяют в момент его выхода из очага деформации (по методу постоянства секундного объема), вследствие чего управляющий сигнал, вырабатываемый по приращению толщины проката, корректирует режим прокатки без транспортного запаздывания, что повншает равномерность толщины проката 1.Однако это устройство, вырабатывая управляющий сигнал только по приращению толщины проката, не учитывает изменений жесткости подката, происходящих, например, в реверсивных станах 1 от прохода к проходу или при изменениисортамента металла,что приводит к разнотолщинности прокатаНаиболее близким к предлагаемому йо технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее последовательно соединенные датчик толщины подката, линию задержки, блок вычисления толщины проката и блок сравнения толщины проката с ее заданным значением, а также содержащее блок управления, датчики скорости подката и скорости проката, датчик усилия прокатки и генератор тактовых импульсов, множительноделительный блок, блок сравнения усилия прокатки с его заданным значением и блок сравнения толщины подка-, та с ее заданным значением, причем выходы датчиков скорости подката и скорости проката соединены с соответствующими входами блока вычисления толщины проката, вход генератора тактовых импульсов соединен с выходом датчика скорости подката, а выходом - с соответствующими входами линии задержки и блока вычисления толщины проката, первый вход множительно-делительного блока соединен с выходом блока сравнения толщины проката с ее заданным значением, вход блока сравнения усилия прокатки с его заданным значением соединен с выходом датчика усилия прокатки, а выход - со вторым входом множительно-делительного блока, вход блока сравнения толщины подката с ее заданным значением соединен с выходом линии задержки, .выход множительно-делительного блока соединен с входом блока управления 23,Недостатком известного устройства является то, что регулирование толщины полосы осуществляется в соответствии с выражением дй дГи(1) где 6 Р - управляющее изменение усилия прокатки, т; ЬР " приращение усилия прокатки, т; ЬН - приращение толщины подката, мм;1 611 - приращение толщины проката, мм,которое упрощенно отражает связь между управляющим воздействием ЬР, атакже возмущающим воздействием ЬНи отклонением регулируемого параметра ЬЬ, вследствие чего возникает пог.решность в регулировании толщины полосы.Цель изобретения - улучшение качества прокатываемой полосы за счет повышения точности формирования управляющего воздействия.Указанная цель достигается тем,что устройство, содержащее последовательно соединенные датчик толщиныподката, линию задержки, блок вычисления толщины проката и блок сравнения толщины проката с ее заданнымзначением, а также содержащее блокуправления, датчики скорости подката и скорости проката, датчикусилия прокатки и генератор тактовыхимпульсов, множительно-делительныйблок, блок сравнения усилия прокаткис его заданным значением и блок срав.нения толщины подката с ее заданнымзначением, причем выходы датчиковскорости подката и скорости прокатасоединены с соответствующими входамиблока вычисления толщины проката, входгенератора тактовых импульсов соединенс выходом датчика скорости подката,авыходом - с соответствующими входамилинии задержки и блока вычисления толзощины проката, первый вход множительноделительного блока соединен с выходомблока сравнения толщины проката с еезаданным значением, вход блока сравнения усилия прокатки с его заданнымзначением соединен с выходом датчикаусилия прокатки, а выход - со вторымвходом множительно-делительного блока,вход блока сравнения толщины подкатас ее заданным значением соединен с выходом линии задержки, выход множитель-.но-делительного блока соединен с входом блока управления, дополнительносодержит блок задержки, блок формирования коэффициента передачи, множительфф ный блок, вычитающий блок, причем выход блока сравнения толщины подката сее заданным значением соединен с первым входом множительного блока, с первым входом блока задержки, с первым в входом блока формирования коэффициентапередачи, выход блока сравнения толщины проката с ее заданным значениемсоединен с первым входом выцитающегоблока, с вторым входом блока задерж- Я ки и с вторым входом блока формирования коэффициента передачи, выход блока сравнения усилия прокатки с егозаданным значением соединен с третьимсоединены, соответственно с четвертым, пятым и шестым входами блока 15 Формирования коэффициента передачи, выход которого подключен к второму входу множительного блока 13, выход множительного блока 13 соединен с вторым входом вычитающего блока 16, который своим выходом связан с третьим входом множитель- но-делительнбго блока 9Блок 14 задержки состоит из схем 17-19 совпадения и регистров 20-22 сдвига, причем первый, второй и третий входы блока 14 задержки являются первыми входами схем 17 и 19 совпадения соответственно, выходы которых соединены с первыми входами регистров 20-22 сдвига соответственно, выходы регистров 20, 21 и 22 сдвига являются первым, вторым и третьим выходами блока 14 задержки, кроме того, вторые входы схем 17-19 совпадения и регистров 20 и 22 сдвига объединены в четвертый вход блока задержки. Блок 15 Формирования коэффициента передачи состоит из множительных устройств 23-26, устройств 27 и 28 сравнения и делительного устройства 29, причем первый и второй входы бло ка 15 формирования коэффициента передачи являются первыми входами мно.жительных устройств 24 и 26 соответственно, вторые входы множительных устройств 23 и 25 объединены в третий вход блока 15 формирования коэффициента передачи, четвертый и пятый .входы блока 15 Формирования коэффициента передачи являются первыми входами множительных устройств 23 и 25 соответственно, вторые вхо.ды множительных устройств 24 и 26 объединены в шестой вход,блока 5 Формирования коэффициента передачи, выходы множительных устройств 23 и 24 являются соответственно первым и вторым входом устройства 27 сравнения, а выходы множительных устройств 25 и 26 являются соответственно вторым и первым входами устройств 27 и 28 сравнения, выходы устройств 27 и 28 сравнения являются соответственно первым и вторым входами делительного устройства 29, выход которого является выходом блока 15 формирования коэффициента передачи.Устройство автоматического регулирования толщины работает следующим образом. Датчик 1 измеряет толщину подката, и значение измеренной толщины через схеМу совпадения, входящую в состав линии 2 задержки, поступает в первую ячейку памяти регистра сдвига, входящего в состав той же линии2 задержки. Схема совпадения и регистр сдвига линии 2 задержки срабатывают по сигналу генератора 8 тактовых импульсов, посылаемых черезкаждый оборот ролика, принадлежащегодатчику 5 скорости подката, Количест 10 15 измеренное значение толщины подката поступает с выхода линии 2 задержкина соответствующие входы блокасравнения толщины подката с ее за 20 данным значением и блока 3 вычисления толщины проката в тот момент, когдасечение подката, толщина которогобыла измерена, входит в очаг деформации клети стана. В этот же моментна другие входы блока 3 вычислениятолщины проката поступают сигналыот датчиков 5 и 6 скорости подкатаи проката и по тактовому импульсублок 3 вычисляет толщину проката изусловия постоянства секундного объема 25 30 Ь=Н)л2.где Н, 7, Ч - измеренные соответственно толщина подката, скорость подката и скорость проката;Ь - вычисляемая толщинапроката.Сигнал, пропорциональный толщине проката и, поступает на один из входов блока 4 сравнения. В тот же момент датчик 7 измеряет усилие прокатки и посылает пропорциональный усилию прокатки сигнал на один из входов блока 10 сравнения, На вторые входы блоков 11, 4 и 10 сравнения подают сигналы, пропорциональные соответственно заданному значению толщины подката, заданному значению толщины проката и заданному значению усилия прокатки, и на их выходах получают сигналы, пропорциональные соответственно приращению толщины подката Н,приращению толщины проката и приращению усилия прокатки Л Ги,35 40 45 50 55" во ячеек памяти регистра сдвига линии 2 задержки выбрано иэ условия, чтона вход "Множитель" поступает с вцпрокатки, а выход - со вторым входом хода блока 10 сравнения сигнал,множительно-делительного блока, входпропорциональный приращению усилия45блока сравнения толщины подката спрокатки, ЬЕ. Множительно-делитель- ее заданным значением соединен сный блок 9 осуществляет операцию выходом линии задержки, выход множиМ/Н тельно-делительного блока соединен сдД 1 ЬРп С - Ц - ЬЬ) и вцдаеа входом блока управления, о т л ивыходе управляющий сигнал дР ко- . ч а ю щ е е с я тем, что, с целью50,чторый поступает на вход блока 12 улучшения качества прокатываемоиуправления, воздействующего на гид- полосц, оно дополнительно содержитросистему прокатной клети и регули- блок задержки, блок формирования коэфчрующего режим прокатки. фициента передачи, множительныи блок,вычитающий блок, причем выход блокаф сравнения толщины подката с ее задан.ным значением соединен с первым входом множительного блока, с первымвходом блока задержки и с первым Предлагаемое устройство автоматического регулирования толщины проката вырабатывает управляющий сигнал, изменяющий усилие прокатки на вели 9 937072 10На первый, второй и третий входы чину ДГ, учитывая при этом как коблока формирования коэффициента пе- лебания толщины подката и возмущения редачи подают соответственно сигналы, клети, так и жесткость прокатываемого пропорциональные приращению толщины материала, что значительно повышает подката ЬН, приращению толщины про- % Равномерность толщины проката. ката ЬЬ и приращению усилия прокатки Ожидаемый экономический эффект Ю.у, непосредственно, а на четвертый, от использования устройства пятый и шестой входы блока формирова тыс. Руб. в год. ния коэффициента передачи подают сигналы, пропорциональные тем же парамет 10рам ЬН, Й и ЬЕи через блок 1 ч задержки, содержащий три аналогичныхлинии 2 задержки, а состав которых УстРойство автоматического РегУ- входят схемы - оввхо ят схемы 17- 19 совпадения а так- лирования толщины проката, содержарже регистры 20-22 сдвига. 1 щее последовательно соединенные датРассчитанный в блоке 15 формирова-чик толщины подката, линию задержки,блок вычисления толщины проката иЭР/РНния коефрициент передачи - ят-с, ха блок сравнения, толщины проката сее заданным значением, а также содеррактеризующий влияние отклонения толины по ката на Откл е е Ус - 20 жаЩее лок УправлениЯрб управления датчики скоросщины подката ЬН на откл е е ус ти подката и скорости проката, датчикна отклонение усии отклонение усилияусилия прокатки и генератор тактовых пРокатки и на Откло е лЩ импульсов, множительно-делительныина отклонение толщиныч полосы ЬЬР подают на один з входов , блок, блок сравнения усилия прокатки множительногоблока 13,на второи вход нымзначением и блок сравс его заданным значением и лок сравкоторого подают отклонение толщины нения толщины подката с ее заданным подката ЬН. С выхода множительного значением, причем выходц датчиков ско- блока 13 сигнал, пропорциональныи про рости подката и скорости проката соеизведению - - Н, подают на первый диненц с соответствующими входами блоЭ 1,./ЭНЯ Эка вычисления толщины проката, входгенератора тактовых импульсов соедивхо вычитаю его блока 16 на второй ЗОвход которого подают сигнал, пропор нен с выходом датчика скорости подциональный отклонению толщины прока- кат а выход генератора тактовыхб ка 1 бта ЬЬ. С выхода вычитающего блока 1 импульсов соединен с соответствующимина вход "Делитель" множительно-дели- входами линии задержки и входом блотельного блока 9 подают сигнал 35 ка вычисления толщины проката; пер- ЭГ/3 Нвый вход множительно-делительного 3 Е 7% ,.Р блока соединен с выходом блока срав"Иножимое" множительно-делительного нения толщины проката с ее заданным блока 9 подают сигнал, пропорциональ" значением, вход блока сравнения усиный приращению толщины проката ЬЬ с лия прокатки с его заданным значением выхода блока ч сравнения. При этом соединен с выходом датчика усилияВНИИПИ Заказ ч 31 ч/12 Тираж Подпи ектная,"Патент", г. Ужгород,11 937 входом блока формирования коэффициента передачи, выход блока сравнения толщины проката с ее заданным значением соединен с первым входом вычитающего блока, с вторым входом блока задержки и с вторым входом блока формирования коэффициента передачи; выход блока сравнения усилия прокатки с его заданным значением соединен с третьим входом блока задержки и с третьим ;0 входом блока формирования коэффициента передачи, четвертый вход блока задерж ,ки соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый, второй и третий выходы блока задержки соединены 15 072 12соответственно с четвертым, пятым ишестым входами блока Формирования коэффициента передачи, выход которогосоединен с вторым входом множительного блока, выход множительного блокасоединен с вторым входом вычитающегоблока, выход вычитающего блока соединен с третьим входом множительно-делительного блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США И 35 бй 882,кл. В 21 В 37/02, опублик. 197 ф2. Авторское свидетельство СССРЮ 72720, . В 21 В 37/12, 1977.