Способ автоматического регулирования толщины горячекатанного листа

СОКИ ООВЕТСНИХйМййаааРЕСОУЬЛИН О В 21 В 37 0 ГОСУДЮфСТВЕННЬЙ Н ЙО ДЕЛАМ ИЗОБЬЕТЕ й 7.ИСАЙ ИЕ ОБРЕТЕН и, Р и 3 с. 1 е минК ваемаяи.при и где исдлялиста) личина порогакатке )-го кл ина порогп скатке я велич Ос,1(71) Киевский институт автоматикиим; ХХУ саезда КПСС(53) 621.771.23:65.011.56(088.8) (56) 1;Леновкч А.С. Автоматические скстемы управления технологически процессами и установками прокатных цехов. И , фМеталлургияф, 1979, с,198-207.2. Авторское свидетельство СССР .В 264368, кл. В 21 В 37/00, 1968.З.Авторское свидетельство СССР 9 789174, В 21 В 37/00, 1978 (прототип) ..(54)(57) СПОСОБ АЗТОИАТИЧЕСКОГО Р ГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ГОРЯЧЕКАТАНОГ ЛИСТА, заключающийся в измеренииотклонения толщины листа в каждойклетки от заданного,значения, сравнении его с величиной порога, изме" . няемой в Функции усилия прокатки, кв случае превьаиенкя отклонения толщины листа величины порога воздействии на нажимное устройство, о т л и: ч а ю щ и й с я тем, что, с целью , увеличения производительности оборудования за счет сокращения простоев из-за смены кзйоаенньы деталейнажкмных устройств, дополнительнокэмеряют температуру электродвигателей нажкмного устройства, вычисляютизменение дисперсии толщины листана выходе каждой клетки и на выходестана и величину порога задают поформуле 80112899 о и +к 1)., йт+/дт ( иР, -расчетная ве ча дл1 -й клети пр р )-голиста 7 -минимально допустимая ина порога 1-й клети; КК,К - коэФфициенты пропорцкоанальности, определяемые экспериментально для каждого типоразмера 7 сс; -весовой коэФфициент для 1-й клети, определяемый по формулф(1 о 1 1 где с -начальное значение весового коэффициента, пропорциональное удлинению полосы за 1-й клетью; о; -число случаевперегрева 7 . Ф -отклонение температуры эле т- И; 10.11 родвигателя с 1-й клетипрокатке (1-1)-го листа; Я . "величина отклонения диспер- , -11сии толщины (1-1)-го листаИзобретение относится к автОма"тизацин прокатного производства иможет быть использовано на листовыхстанах горячей прокатки.Известен способ автоматическогорегулирования толщины проката,5включающий измерение зазора междувалками и усилия прокатки, вычисление толщины проката и отклонениятолщины от заданного значения в каждой из клетей, непосредственное 16измерение толщины на выходе из чистовой группы клетей и воздействиеиа электропривод нажимного устройства клети 113.Недостаток этого способа заключается в повышенной частоте включений электроприводов нажимных устройств, что вызывает ускоренный износ нажимного механизма и перегревэлектродвигателей. 20Известен способ регулирования толщины проката, включающий измерениеотклонения толщины проката от заданного значения, сравнение величиныэтого отклонения с заданной величиной порога срабатывания и воздействие на электропривод нажимного устройства клети(2"),Однако использование этого способа в системах автоматическогорегулирования толщины проката такжеобусловливает повышенное число включений электроприводов нажимных уст"ройств, износ нажимных механизмов иперегрев электродвигателей нажимных,устройств. 35Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического регулирования толщины горячекатаного листа, заключающийся в измерении отклонения толщины листа от заданного значения вкаждой клети, усилия прокатки,сравнении отклонения толщины листаот заданного значения с установленной величиной порога, изменяемой вфункции усилия и ркатки, и в случаепревышения отклонения толщины листаустановленной величины порога, воздействии на злектропривод нажимного 50устройства 31 .Недостатком извеатвого способа является изменение порога срабатывания без учета температуры двигателей нажимных устройств, что не позволяет уменьшить величину порогасрабатывания до допустимой величины,не допускающей перегрев электродвига.телей нажимных устройств.Цель изобретения - увеличениепроизводительности оборудования за 60счет сокращения простоев из-за сменыизношенных деталей нажимных устройств.Поставленная цель достигается тем,щемуся в измерении отклонения толщины листа в каждой клетки от заданного значения, сравнении его с величиной порога, изменяемой в функции усилия прокатки, и в случае превышения отклонения толщины листа величины порога воздействии на нажимное устройство, дополнительно измеряют температуру электродвигателей иажимного устройства, вычисляют изменение дисперсии толщины листа иа выходе каждой клети и на выходе става и задают величину порога по Формулепри 0 )О113мин О ар 0 О ин1-1 О О К ДЭ с( Е ав ц ц:-,)" .1)е=1 е -т +дт/ дт +Оти, ., л,.)+К а (,(1-1) задаваемая величина порога для 1-и клети при прокатке )-го листа; расчетная величина порога для 1-й клети при прокатке 1-го листа; минимально допустимая величина порога 1-й клети; коэффициенты пропорциональности, определяемые экспе-. риментально для каждого типоразмера; весовой коэфФициент для 1-й клети, определяемый по формуле с,=Ы,(1+ 1 ), где К 1 начальное значение весового коэффициента, пропорциональное удлинению полосы за1-й клетью; о;-число случаев перегрева двигателей нажимных устройств; юТ - отклонение температуры ав 10-) электродвигателя -й клети при . прокатке -1)-голиста 1 63;(,. " величина отклонения дисперсии толщины -1)-го листа при прокатке 1 -й клети В изобретении кроме номинального значения толщины задается необходимая дисперсия по толщине полосы на выходе чистовой группы клетей. При этом заданная дисперсия может быть больше, чем предельно достижимая при максимальной чувствительности системы. Поскольку избыточная точность нецелесообразна, увеличивают порог срабатывания нажимных устройств(ь)1 где Ь,ь -заданное значение толщиныполосы на выходе иэ чистовой группыклетей.Определяют отклонение дисперсиитолщины на выходе из чистовой группыклетейР 6 от заданного значения ЭРьаа Роищ(2) каждой иэ клетей на величину, пропорциональную сумме отклонения фактической дисперсии толщины полосыв данной клети от заданного значе- ..ния и интеграла отклонения фактической дисперсии толщины полосы на5выходе из чистовой группы клетейКроме того, осуществляют контрольтемпературы всех электродвигателейнажимных устройств. В случае, когдатемпература какого-либо электродви)гателя превышает допустимое значение, составляющая, на которуюизменяется порогсрабатывания икоторая является функцией от заданнойи фактической дисперсий толщины,. становится равной нулю, а величинапорога срабатывания увеличиваетсяпропорционально превышению температуры и так после каждой полосы,пока температура электродвигателя не 20становится ниже допустимой. Еслииз-за перегрева электродвигателейодна или несколько клетей не отрабатывают разнотолщинность, фактическая дисперсия по толщине полосы 25может превысить заданное значение;при этом величина порога срабатывания в оставшихся клетях за счет составляющей от интеграла разности между заданной и фактическими дисперсиями по толщине полосы на выходеиз чистовой группы клетей уменьшается до тех пор, пока разность между заданной и Фактическими дисперсиями не становится равной нулю,На фиг.1 схематически показаноустройство регулирования толщины,реализующее предлагаемый способ;на фиг,2 - погрешность регулирования от количества вклучений; на фиг.З -зависимость температуры злектродви- фгателя от числа включений. Способ осуществляется следующим образом.С помощью тензометрических или 45 магнитоупругих (месдоз, прессдук. торов) преобразователей измеряют усилия прокатки Р; в каждой из клетей чистовой группы,где 1 - номер клети. С помощью аналоговых, цифра" 50 вых, импульсных или кодовых преобразователей измеряют положение нажимных устройств прокатных клетей 8,1 в каждой из клетей чистовой группы. Путем сравнения с заданными значениями определяют отклонение положения нажимных устройств д 9; и усилий прокатки дР,. клетей чистовой групцы.Используя косвенный метод изме-. рения толщины (метод Симса-ГолоВииа),щ определяют отклонения толщииы полосы в каждой из клетей чистовой груйпы Определяют оценку дисперсии Р,толщины полосы на выходе каждой иэклетей т;Р;= Т 051+4о где Т - длительность цикла усреднения) 1-,время,Определяют заданную дисперсию толщины З,д, для каждой из клетей чисто" вой группы где 0- заданная величина дисперсии толщины полосы на выходе из чистовой группы ч.клетей;Ы - весовой коэффициент, первоначально задаваемый пропорциоанльным относительному удлинению полосы в последующих клетях и уточняемый в зависимости от температурного режима электродвигателей, например, по закону гармонического ряда А=ьф "+ т+ и( ц начальное значение весовогокоэффициента;и; - число случаев перегрева двигателей в процессе прокатки одной партии полос.Определяют отклонение дисперсии Э; от заданного значения Р , для каждой из клетей чистовой группы к моменту выхода полосы из клети. С помощью рентгеновского или радиоизотопного измерителя толщины измеряют толщину полосы 3 на выходе из чистовой группы клетей.Определяют дисперсию толщины Р щ на выходе из чистовой группы клетей к моменту окончания прокатки полосыобеспечивающее получение заданной дисперсии на выходе чистовой группы клетей. Таким образом, использование автоподстройки порога срабатывания привода нажимного устройства по процедуре, заложенной в основу предлагаемого способа, приводит к стабилизации продольной толщины полосы с заданньэ уровнем дисперсии. на выходе чистовой группы клетей при недоиспользованной общей тепловой загрузке двигателей, участвующих нажимных устройств, устраняет.недостатки, присущие прототипу. эдУстройство, рЕадиэующее способ, 1 включает в себя преобразователи 1 15 усилия прокатки, соединенные с первыми входами первых элементов Я сравнения, вторые входы которых соединены с задатчиками 3 усилий прокатки; преобразователи 4 поло- З) жения нажимных устройств 5, воздействующих через валки 6 на полосу 7 с помощью электроприводов 8, входы которых соединены с выходами релейных элементов 9 с регулируемой зоной нечувствительности; вторые элементы 10 сравнения, первые входы которых соединены с преобразователями положения, вторые входы соединены с задатчиками 11 положения, а выходы соединены с вторыми входами блоков 12 формирования управляющих сигналов, первые входы которых соединены с преобразователями усилий прокатки и с вторыми входами блоков 13, определения дисперсии и ее откло нений, первые входы которых также .соединены с преобразователями усилий прокатки, третьи входы соединены с задатчиками 14 дисперсий толщины на выходах прокатных клетей, 40 а выходы соединены с первыми вхо" дами блоков 15 определения величины порога срабатывания, вторые входы которых соединены с преобразователями 16 температуры двигателей электроприводов, третьи входы соединены с задатчиком 17 минималь ных значений порога срабатывания, пятые входы соединены с выходом блока 18 определения отклонения дисперсий по толщине на выходе стана.,первый вход которого соединен с измерителем 19 толщины на выходе чистовой группы клетей, второй вход соединен .с задатчиком 20 толщины на выходе чистовой группы клетей, третий вход соединен с задатчиком 21 дисперсии по толщине на выходе чистовой группы клетей. Выходы блоков 12 Формирования управляющих , сигналов соединены с первыми входами релейных элементов 9 с регулируемой зоной нечувствительности,а выходы блоков 15 определения вели" чины порога срабатывания соединеныс вторыми входами этих элементов. 65 Устройство работает следующимобразом.С выхода преобразователей 1усилия прокатки ипреобразователей4 положения на соответствующие входыэлементов 2 и 10 сравнения поступаютсигналы, пропорциональные текущимзначениям контролируемых параметровпрокатки, где они сравниваются с заданными значениями 3 и 11.Сигнал отклонения усилия от заданного значения, снимаемый с выходаэлемента 2 сравнения, подаетсянапервые входы блоков 12 и 13, асигнал отклонения положения от задан. ного значения, снимаемый с выходаэлемента 10 сравнения, поступает навторые входы блоков 12 и 13. Навыходе блока 12 Формируется управляющий сигнал 0., вычисляемый по формуле.На выходе блока 13 Формируетсясигнал отклонения дисперсии толщиныот уставки, определяемой по Формуле(6) .управляющий сигнал 01 с выходаблока 12 поступает на вход релейногоэлемента 9 с регулируемой зоной срабатывания. Если этот сигнал превышает величину порога срабатывания,то релейный элемент срабатывает ина его выходе появляется сигнал У"равный управляющему сигналу. Этотсигнал поступает на вход электропривода 8 и приводит его в движениетаким образом, чтобы перемещение на-.жимного устройства 5 сопровождалосьуменьшением управляющего сигнала ОКогда величина этого сигнала уменьшится почти до нуля, релейный злемент 9 возвращается в исходное состояние, управляющий сигнал становитсяравным нулю, привод 8 останавливает-:ся и стоит до тех пор, пока вели"чина управляющего сигнала вследствиеизменения усилия прокатки не возрастает вновь до порога срабатывания.С появлением полосы на выходе чистовой группы клетей, сигнал измерителя 19 толщины полосы на выходестана подается на первый вход блока18 определения отклонения дисперсиипо толщине на выходе стана. Отклонение дисперсии определяется поформуле (8),Сигналы отклонения дисперсий, полученные на выходе блоков 13 и 18 к моменту окончания прокатки текущейполосы, поступают на первый и пятыйвходы блока 15 определения величиныпорога срабатывания. На второй входэтого блока поступает сигнал температуры электродвигателя в паузе послевыхода текущей полосы из клети., натретий вход поступает сигнал УЧилияпрокатки на голове первой полосыпартии только в момент входа первойполосы в клеть, на четвертый входпоступает задание минимального значения порога срабатывания. На голове очередной полосы на выходе блока 15 Формируется величина порога срабаты:.вания, вычисляемая по формуле (10).При использовании, базового способа 5 суммарное количество включений электропривода. нажимных устройств всей чйстовой группы составляет Хр 160 на полосе 2 х 1500 Зсп, при этомпогрешность регулирования0,015 мм. Если по условиям поставки установить заданную точность регулирования УО ,00020 им (что соответствует требованиям большинства заказчиков .и уровню точнос .ти, достигнутому в мировой практике), то количество включений .(как пока" зывают расчеты и фиг.2) можно уменьшить в соответствии с предлагаемымспособом до 1=80. Во многих случаяхтребуется еще меньшая точность, иколичество включений модет бытьснижено в 3"Б раэ. При прокатке одной полосы по базовому способу расходуется. на управление нажимными устройствами ориентировочно 10-20 кВт.чэлектроэнергии. Таким образом, экономия электроэнергии на одной полосе составляет не менее 5 кВт.ч..Поскольку в течение года прокатывается ориентировочно 100000 полос,общая экономия электроэнергии зауказанный период составляет примерно500000 кВт.ч. Одновременно с этимскорость износа механооборудованняуменьшается не менее, чем в двараза..12 28996 фюауесщйиЙМ МОЮрубли нет МВЭС ющх се 794 ИодлисновЮЮВ 4694 ФВЮФВЮ ВВЮЮавЮае ЮФВ ев ИР Р УайОРод г ул едуоектнФ леал ПБН вниипи .заказ взв/вфв р ю ев ев ею ю е е ю ю е аеваеа в ю а Ы/ ЗМ жюУ