Устройство автоматического регулирования толщины полосы на прокатном стане

Изобретение относится н автоматизации металлургического оборудования прокатных станов, а точнее к усгройствам автоматического регулирования толщины полосы, и наиболее эффективно может быть использовано длярегулирования толщины полосы на реверсивных станах холодной прокатки,Известно устройство автоматического регулирования толщины полосына прокатном стане, содержащее канал10регулирования по давлению, включающий последовательно соединенные измеритель давления металла на валки,запоминающее устройство, блок сравнения, сумматор, преобразователь 15напряжения, релейный блок, транзисторный ключ, блок управления, шаговый двигатель, регулятор давленияи гидравлические цилиндры распораклети, блок коррекции толщины полосы 20по сигналу от толщиномера П.Однако указанное устройство непозволяет автоматически производитьнастройку реверсивного прокатногостана и вести прокатку полосы с задан 5ными параметрами по проходам, чтозначительно снижает производительность,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является устройство,содержащее контур регулирования давленин, состоящий из месдоэы, первогоэапоминающего блока, первого блокасравнения, суммирующего блока, порогового элемента, дифференцирукщегоблока, суммирукщего блока, частотно"импульсного модулятора, транзисторного ключа, блока управленияшаговым двигателем, шагового двигателя, регулятора давления, блокаобратной связи, гидравлических цилинцров распора клети и дополнительныйконтур окончательной корректировкитолщины полосы, состоящий из толщиномеров, второго блока сравнения, 45эадазэщего блока, узла эоны нечувствительности, блока Формирования длительности отработки, ключа, генера"тора, датчика импульсов, блока ре-гулирования запаздывания, второго 50запоминающего блока 21,Недостатком этого устройстваавтоматического регулирования, спомсщью которого производится прокатка, является то, что оно не обеспечивает высокую производительностьреверсивных станов холодной прокатки еЦелью изобретения является повышение производительности прокатного 60 стана путей уменьшения времени на перестройку валковой системы.Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматическогогулированид эолщины полосы на прокатном стане, содержащее контур регулирования давления, состоящий иэ месдоэы, первого запоминающегоблока, первого блока сравнения, первого и второго суммирующего блока, порогового элемента, дифференцирующего блока, частотно-импульсного мо дулятора; транзисторного ключа, блока управления шаговым двигателем, шагового двигателя, регулятора давления, блока обратной связи, гидравлических цилиндров распора клети и дополнительный контур окончательной коррекции толщины полосы, включанхций толщиномеры, установленные на входе и выходе иэ клети, второй блок сравнения, блок установки зоны нечувствительности блок формирования длительности отработки, первый ключ, генератор, датчик импульсов, блок регулируемого запаздывания, второй запоминающий блок, задающий блок, дополнительно содержит схему управления, состоящую из блока задания, блока определения текучести металла, блокаопределения удельных натяжений, первого блока вычисления, блока вычисления давления, третьего блока сравнения, третьего эапоминакщего блокавторого ключа, итерационного блока,блока вычисления обжатия, второгоблока вычисления, причем выходыблока задания соединены с входамиблка определения текучести метал"ла, блока определения удельных натяжений, блока .вычислейия давления, третьего блока сравнения, второго ключа, итерационного блока, выход блока определения текучести металла соединен с одним из входов перного блока вычисления, а выход первого блока вычисления - с одним иэ входов блока вычисления давления, а другой вход первого блока вычисления соединен с выходом блока определения удельных натяжений, а выход итерационного блока соединен с входом блока вычисления обжатия, выходкоторого соединен с одним из входов блока определения текучести металла, с одним из входов блока вычисления давления, с одним из входов блока определения удельных натяжений и входом второго блока вычисления, выход которого соединен с одним из входов блока вычисления давления, выход которого соединен с одним иэ входов третьего блока сравнения: один из выходов которого соединен со вторым входом итерационного блока, а второй выход третьего блока сравнения соединен с входом третьего запоминакцего блока, выход которого соединен с одним иэ входов второго ключа, выходи которого соединены соответственно е вхо1071339 1Устройство (Фиг, 1) содержитконтур регулирования давления, состоящий из месдоэы 1, выход которойсоединен с одним иэ входов первогоблока 2 сравнения, другой вход пер"ного. блока сравнения соединен. с.выходом первого эапоминакщего .бло-.ка 3, выход первого блока сравнениясоединен с однум иэ входов первогосуммирующего блока 4, выход которого соединен с входами пороговогоэлемента 5, дифференцирукщего блока 6 и одним из входов второго суммирующего блока 7, другой вход суммирукщего блока соединен с выходомдифференцирующего блока,.выход суммирукщего блока соединен с входомчастотно-импульсного модулятора 8,вы 1 од которого соединен с одним извходов транзисторного ключа 9, другой вход транзисторного ключа соединен с выходом порогового элемента, выход транзисторного ключа соединен с входом блока 10 управленияшагового двигателя, выход которогосоединен с входом шагового двигателя 11, выход которого соединен с нходом регулятора 1.2давления, выход которого сое"динен с входом блока 13 обратной:связи и с входом гидравлических цилиндров 14 распора клети, а такжедополнительный контур окончательнойкорректировки толщины полосы, состоящий из толщиномерон 15, выходыкоторых соединены с входами нторогоблока 16 сравнения, а третий входвторого блока сравнения соединен свходом задающего блока 17, входкоторого соединен с одним иэ выходовсхемы управления 18, другой выходсхемы управления соединен с входомпервого запоминающего блока, выходвторого блока сравнения соединен.с входом блока 19 установки зонынечувствительности и одним из вхо-дов 6 лока 20 формирования длительности отработки, выход блока установки нечувствительности соединен -с другим входом блока Формированиядлительности, а третий вход блокаФормирования длительности соединенс выходом блока 21 регулируемогозапаздывания, один иэ входов которого соединен с выходом датчика 22 импульсов, установленного на валудвигателя клети, а другой вход блока регулируемого запаздывания соединен с одним из выходов блока формирова. ния длительности отработки, а другой 45 50 55 бО ,сы осуществляется дополнительнымконтуром по сигналам толщиномера 15, установленного на выходе клети.В процессе прокатки полосы усилие Р, которое равно сумме данле ний прокатки Ро. и распора Раиздами первого запоминающего блока и задающего блока,На Фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства автоматического регулирования толщины полосы; на фиг, 2 - структура управления. выход соединен с первым входом первого ключа 23, а другой вход первогоключа соединен с выходом генерато-ра 24 импульсов, выход первого кл 1 оча 5соединен с входом второго запоминаю". щего блока 25, выход которого соединен с третьим входом суммирующегоблока.Схема управления (фиг, 2) содержит блок 26 задания, выходы которого 10 соединены соответственно с входамиблока.27 определения текучести металла, блок 28 определения удельныхнатяжений блока 29 вычисления давления, третьего блока 30 сравнения, 15 итерационного бока 31, второго клю.ча 32, причем выход блока определе-ния .текучести металла соединен содним из входов первого блока 33 вычисления, а выход первого блока вычисления - с одним из входов блокавычисления давления, а другой входпервого блока вычисления соединенс .выходом блока определения удельных натяжений, а выход итерационного блока соединен с входом блока 34вычисления обжатия, выход которогосоединен с одним иэ входов блокаопределения текучести металла, вто-рой блок 35 вычисления, выход которого соединен с одним иэ входов бло 1 а вычисления давления, выход которо"го соединен с Одним из входов третьего блока 30 сравнения, один иэ выходов которого соединен со вторым 35входом итерационного блока а втоРрой выход третьего блока сравнениясоединен свходом третьего запоминающего блока 36, выход которогосоединен с одним из входов второгоключа 32, выходы которого соединены 40 соответственно с входами первогозапоминающего блока и эадакщего блока. Устройство автоматического регулирования толщины полосы работает следующим образом.Начальное давление распора Рр в гидравлических цилиндрах 14 уст навливается таким образом, чтобы имелась воэможность регулирования толщины полосы в обе стороны.Устройство автоматического регулирования толщины полосы содержит два контура регулирования. Значительная часть наследственной разнотолщинности устраняется с помощью гидравлических цилиндров 14 распора клети по сигналу месдозы 1, установленной под нажимным винтом. Окончательная корректировка толщины поломеняется в зависимости от изменения толщины полосы на входе стана и дру гих возмущакщих воздействий, При прокатке Фактическое усилие Рь, дей-. ствукщее на месдозу, сравнивается с заданным давлением .прокатки, записанное в первый запоминакщий блок 3, сформированное схемой управления 18. Изменение сигнала месдозы приводит к появлению на выходе блока 2 срав.нения сигнала рассогласования 60 , 10 который суммируется в суммирукщем блоке 4 с сигналом, пропорциональным отклонению толщины 0(, , сфор" мированный дополнительным контуром и сигналом Цс, сформированный бло ком обратной связи 13..Сигнал ЬО поступает. на вход порогового злемента 5, где он.сравнивается с напряжением 0 а, пропорциональным зоне нечувствительности.Сигнал О Формируется суммирующим блоком 7 с учетом сигнала О и скорости его изменения ЕО. Сигнал .0 формируется дифференцирукщим блоком .6, Сигналподается25 на вход частотно-импульсного модулятора (ЧИИ), импульсы с которого поступают на вход транзисторного ключа 9.При условии, если сигнал ЕО)Оо, ф 30 срабатывает транзисторный ключ и импульсы с ЧИМ через открытый транзисторный ключ проходят в блок 10 управления шагового двигателя 11. Перемещаясь в требуемом направле.нии, ротор шагового двигателя воэдей" ствует на управлякщий золотник ре-, гулятора 12 давления, вызывая изменения усилия в цилиндрах 14 распора. В результате давление в гидравлических цилиндрах изменяется до тех 40 пор, пока сигнал на выходе суммирующего блока 4 не станет меньше зоны нечувствительностиПри этом тран. - зисторный ключ закрывается и импульсы в блок управления шагового двига теля не поступают, и шаговый двигатель останавливается.Для повышения качества регулирования толщины полосы контура вводит-. ся обратная связь по сигналу из блока 13 обратной связи.Однако не все отклонения толщины от заданного значения устраняются по сигналу с месдоэы. Окончательная корректировка толщины полосы осуществляется дополнительным контуром по сигналам толщиномера 15, установленного на выходе клети. Для этого йепрерывно с толщиномера 15 снимается сигнал О , пропорциональ ный действительной толщине полосы 6. Во втором блоке 16 сравнения сигнал О -Йт сравнивается с задакщим сигналом 0, поступающим с эадакщего бчока 17, на который поступает сигнал 0 н, сформированный схемой1 управления 18 и пропорциональный рассчитанной толщине с учетом постоянства давления, в каждом проходе передела, Разность сигналов ЬО=ьЦ, - ОЗ поступает на соответствующие входы блока 19 установки эоны нечувствительности и блока 20 Формирования длительности .отработки.Когда сигнал Ь 0 превысит выбранную зону нечувствительности 0, формируется сигнал на начало работы блока 20 формирования длительности отработки, и через открытый ключ 23 импульсы с генератора 24 поступают во второй запоминающий блок 25, где преобразуются в сигнал Од(. Частота импульсов генератора 24 постоянна и определяется прочностными характеристиками прокатываемой полосы.Число импульсов, поступающих во второй запоминакщий блок 25, пропорционально отклонению толщины полосы. Длительность комайды, сформированной блоком 20, пропорциональна отклонению толщины.Одновременно с поступлением импульсов во второй запоминающий блок 25 блок 21 регулируемого запаздывания фиксируется в нулевом положении, а после прекращения подачи импульсов во второй запоминающий блок отсчет паузы начинается с нуля.Для отчета транспортного запаздывания на валу двигателя клети установлен датчик 22 импульсов, соединенный с блоком регулируемого запаздывания. После отсчета транспортного запаздывания блок Формирования длительности отработки возвращается в исходное состояние. Если отклонение толщины полосы превышает зону нечувствительности, формируется новая команда на запись отклонения во второй запоминающий блок, в котором Формируется суммарный сигнал.Схема управления (Фиг. 2) работает следующим образом.Перед началом прокатки в блок 26 задания поступает задание на прокатку металла, которое содержит следующие параметры; начальная ) и конечная толщинапередела; переднее и заднее натяжение в проходах; давление металла на валки в проходах," скорость прокатки в проходах; радиус рабочего валка; ширина полосы; механические свойства прокатываемого металла.Сигнал с выхода блока 26 задания О), пропорциональный начальной толщине И, поступает на вход блока 27 определения текучести металла, в котором хранится информация о изменении механических свойств прокатываемого металла в зависимости от суммарного обжатия 6: Ф (Я.). С учетом1071339 оставитель Г,Лызлоехред А.Бабинец орректор С.Шекмар Редактор И,Келемеш Эаказ илиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектн 1/б Тираж 79 бВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и 13035, Иосквар Ж 35, Раушск Подписноемитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5