Система автоматического регулирования толщины стенки труб на трубопрокатном агрегате

(19) (И) 11 4 В 2 В 37 ЮЗИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57)СИСТЕ ЛИРОВАНИЯ ТО ТРУБОПРОКАТНОМ адаптивный иде раствора валко ры и мощности дольной прокат единены с первь идентик вычис щины стен оррекруб. аптивного идлнительный м продольной ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 30.11.85. Бюл, В 44. (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л.И,Брежнева (72) В.Н.Коротченко, Г.С.И 1 ербина, А.Н.Черньппев, М.Д.Зинченко, Э.В,Кузнецов, В.Л,Озоль, Л.А.Збарский и Б.В.Гнездилов(53) 621,7123.62-52 (088.8) (56) М,Г,Бердянский, И.И.Бродский, Г.Я.Крюков и др. Опытная система автоматического контроля и регулиро,вания толщины стенки . труб, ЦНИИЧМ, 1969, В 20/616, с. 47.Авторское свидетельство СССР У 725735, кл. В 21 В 37/02, 1977. МА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУ ЛЩИНЫ СТЕНКИ ТРУБ НААГРЕГАТЕ, содержащаянтификатор, датчикв, датчики температуна первом стане проки, выходы которых сом и вторым входамиентификатора, и исеханизм второго стапрокатки, вход которого подсоединен к выходу адаптивиог идентификатора, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повыщения точности регулирования средней толщины стенки труб, она дополнительно содержит блок измерения отклонения средней толщины стенки труб, установленный на выходе калибровочного стана, два блока вы- числения дисперсии средней толщины стейки труб, блок коррекции модели толщины стенки труб, причем выход блока измерения отклонения средней толщины стенки труб через первый блок вычисления дисперсиисредней толщины стенки труб соединен с первым входом блока коррекции модели толщины стенки, входы блока косвенного измерения отклонения средней толщиж стенки труб на вьмоде второго стана продольной прокатки подключены к вьмодам датчиков раствора валков и мощности и к выходу блока коррекции модели толщины стенки труб, а выход - с третьим входом адаптивногофикатора и через второй блоления дисперсии средней толки со вторым входом блока кции модели толщины стенки тИзобретение относится к управлению процессами прокатки, в частности к регулированию толщины стенкитруб.Целью изобретения является повышение точности регулирования средней толщины стенки труб.На Фиг.1 представлена Функциональная схема системы автоматического регулирования толщины стенкитруб ца трубопрокатном агрегате;на Фиг 2 - структура адаптивногоидентификатора; ца фиг.З - структура блока косвенного измерения отклонения средней толщины стенкитруб; ца Фиг,4 - структура блокакоррекции модели толщины стенкитруб; ца Фиг.5 - структура блокавычисления дисперсии средней толщицы станки труб;на Фиг.6 - структураблока измерения отклонения среднейтолщины стенки труб.Система включает (фиг, 1) адаптивный идентификатор 1, датчики мощности 2 и температуры 3, установленные на первом стане 4 продольнойпрокатки, датчик 5 раствора валков,исполнительный механизм 6 и датчик7 мощности, установленные на второмстане 8 продольной прокатки, блок 9измерения отклонения средней толщины стенки труб, установленный навыходе калибровочного стана 10,блок 11 вычисления дисперсии средней толщины стенки труб, блок 12коррекции модели толщины стенки труб,блок 13 косвенного измерения отклонения средней толщины стенки труб,блок 14 вычисления дисперсии средней толщины стенки труб и обкатныестаны 15,Ацаптивный идентиФикатор 1 осу - ществляет перед прокаткой определение управляющего воздействия (изменения межвалкового зазора во втором стаце 6 продольной прокатки) по сигналам с датчика мощности 3 и датчика температуры 2, после прокатки - уточнение коэффициентов модели. управляющего воздействия по результатам измерения отклонения толщины стенки косвенным способом в блоке 13 косвенного измерения отклонсния средней толщины стенки труб.Лдаптивный идентификатор 1 (Фиг. 2) состоит из блоков 16 и 17 определения отклонения соответственно температуры и мощности от сред 2них значений блоков 18 и 9 вычисления поправок коэффициентов пере 94523 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 5055 дачи. соответственно по температур и мощности, блоков 20 и 21 определения знаков отклонений по температуре и мощности соответственно, блоков 22 и 23 вычисления коэффициентов передачи по температуре и мощности соответственно, блоков 24 и 25 вычисления величины управляющего воздействия по температуре и мощности и блока 26 суммирования. Блоки 16 и 17 адаптивного определения отклонений температуры от среднего значения и отклонений мощности от среднего значения по структуре идентичны и включают следующие блоки: 27 и 28 (29 и 30) вычитания, 31 (32) суммирования, 33 и 34 (35 и 36) умножения и 37 (38) задержки. Блоки 18 и 19 вычисления поправок коэффициентов передачи по каналам температуры и мощности идентичны и в свою очередь включают блоки умножения 39 (40) и деления 41 (42) . Блоки 22 и 23 вычисления коэффициентов передачи по каналу температуры (К) и мощности (К) по структуре идентичны и включают блоки суммирования 43 (44) и задержки 45 (46). Блоки 24 и 25 управления по каналу температуры и мощности, а также блоки 26 суммирования, формируют блок 47 определения величины управляющего воздействия,Блок 13 косвенного измерения отклонения средней толщины стенки труб (Фиг.З) состоит из блока 48 определения отклонения мощности от текущего среднего значения, аналогичного блокам 16 и (17), блока 49 определения отклонения раствора валков от установленного при настройке, блоков умножения 50 и суммирования 51. Блок 49 состоит из блока 52 запоминания значения раствора валков после настройки стана, которое запоминается при включении системы, и блока 53 вычитания.Блок 12 коррекции коэффициента математической модели толщины стенки труб (фиг. 4) состоит из блоков вычитания 54 и 55, умножения 56 и задержки 57.Блок 11 (14) вычисления текущей дисперсии толщины стенки (фиг.5) состоит из блока 58 возведения в.)квадрат, блока 59 вычисления текущего среднего значения квадрата1194523 где Ь 82- отклонение межвалковогозазора во втором станепродольной прокатки;ЬИ 2- отклонение мощности при вода второго стана продольной прокатки;К 1- коэффициент.После прокатки этой же трубы вовтором стане 8 продольной прокатки 0 сигнал с блока 13 косвенного измерения отклонения средней толщиныстенки труб поступает в адаптивныйидентификатор 1, в котором уточняются значения коэффициентов К и1,И 15 йп(3) 20 где т и у - весовые коэффициенты,После прокатки на станах продольной прокатки труба поступает на обкатные станы 15, где осуществляетсяее обкатка и выравнивание толщиныстенки, далее - на калибровочныйстан 1 О.После калибровочного стана 1 О сигнал с блока 9 прямого измерения от клонения средней толщины стенки готовой трубы АЬ., поступает на входблока 11 вычисления текущей дисперсии, вычисляющего значение текущейдисперсии Р 1,по значениям толщиныстенки труб с прямого измерителятолщины йй по выражению где ЬТ1,о Исполнительный механизм 6 устанавливает требуемое значение межвалково 40 го зазора в паузе, которая определяется с момента выхода из второго стана 8 продольной прокатки предыду. щей трубы до момента входа следующей трубы во второй стан 8 продоль 45 ной прокатки, т.е. изменение межвалкового зазора осуществляется .при отсутствии, металла во втором стане 8 продольной прокатки. При прокатке трубы во втором стане 8 по сигналам с датчика 7 мощности 4 и датчика 550. раствора валков в блоке 13 косвенного измерения отклонения средней толщины стенки трубы отклонение средней толщины стенки во втором стане 8 продольной прокатки определяется по выражениюК 2 б п М Мп 1 2(где в 2 - коэффициент.Сигнал с выхода блока 2 коррекции поступает на вход блока 13 косвенного измерения толщины.Управление межвалковым зазором и коррекция коэффициентов передачи отклонения средней толщины стенки труб. Блок 59 состоит из блока 60 вычитания, блоков 61 и 62 умножения, блока 63 суммирования и блока 64 задержки.Блок 9 измерения отклонения средней толщины стенки труб за калибровочным станом (фиг. 6). состоит иэ измерителя 65 средней толщины стенки труб и блока 66 вычисления отклонения средней толщины стенки труб от текущего значения средней толщины стенки труб, аналогичного блокам 16 (17).Система работает следующим образом,При прокатке трубы в первом стане 4 продольной прокатки датчиками 2 температуры и 3 мощности осуществляется измерение температуры и активной мощности. Эти сигналы вводятся в адаптивный идентификатор 1.В адаптивном идентификаторе 1 вычисляется величина. управляющего воздействия на межвалковый зазор во втором стане продольной прокатки д Яг, по выражению отклонение температурыметалла в первом станепродольной прокатки;отклонение мощности привода первого стана продольной прокатки;коэффициенты. 11 К о11 - ь1 о 1 взп ду фЛ 11 К кК - К +г,п 2,о-" ца здп ЬБ1,й О1(4) где о - коэффициент.Аналогично в блоке 14 вычисляется текущая дисперсия по сигналам с блока 3 косвенного измерения отклонения толщины стенки труб. Сигналы с выходов блока 1 и 14 поступают на входы блока 12 коррекции, в котором определяется разность дисперсий и уточняется коэффициент К пой,ьвыражению1194523 64по уйравляющему воздействию К и К на трубопрокатном агрегате обеспеосуществляется на каждой трубе, чивает экономию металла на 1-27 за процесс повторяется циклически по счет повышения точности толщины сте мере прихода новой трубы. Уточнение нок труб; более высокую точность рекоэффициента К происходит с 5 гулирования толщины стенки трубыЙРтранспортным заЬаэдыванием, что выз- в партии; упрощение контура управ- вано расположением прямого измерите- ления; сокращение требований к опеля толщины за калибровочным станом. ративной памяти блока адаптивнойПрименение системы автоматического идентификации и уменьшение количерегулирования толщины стенок труб 1 О ства вычислений на каждом такте,сТираж 548 Подпис иал ППП "Патент", г.Ужгород, ул Заказ 735 1194523 роектная, 4