Устройство для регулирования толщины полосы на входе непрерывного прокатного стана

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НА ВХОДЕ НЕПк автоматиства, а именывных станов Изобретение относитсязации прокатного производ но к автоматизации непрер холодной прокатки полосы.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащ измеритель толщины за первой клетью, эадатчик толщи, ны полосы за первой клетью, регулятор, соединенный с системой управления положением нажимных винтов первой клети, измеритель скорости приводов первой клети и блок компенсатора эффектов скорости.Известное устройство формирует управляющий сигнал на изменение положения нажимных винтов первой клети по выявленному отклонению фактической толщины полосы за клетью от задания ЬО,1, откорректированного в функ" ции скорости приводов первой клети. Вышеуказанный сигнал, воздействуя на систему управления положением нажим" ных винтов первой клети, вызывает РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЦИНЫ ПОЛОСЫЕРЫВНОГО ПРОКАТНОГО СТАНА перемещение последних и соответственно, изменение толщины полосы выхо"дящей из первой клети 1 1 ;Известное устройство обеспечиваетвыпуск станом полосы с допустимойпродольной разнотолщинностью во всехрежимах, за исключением прокатки концов полосы.Цель изобретения - снижение продольной разнотолщинности на концахполосы,Поставленная цель достигается тем,что устройство дополнительно содержит измеритель скорости приводов первой клети, датчик заднего конца полосы, датчик наличия металла в зевевалков первой клети, задатчик толщиныполосы на выходе стана, вычислительный блок и блок регулируемого запаздывания, соединенные так, что выходыдатчика заднего конца полосы, датчика наличия металла в зеве валков пер"вой клети, задатчика толщины полосына выходе стана и измерителя скорос903 51 ф13 3 900 ти приводов первой клети включены йа: соответствующие входы вычислитель ного блока, выход последнего непосредственно соединен со входом системы управления положением нажимных винтов первой клети и, через блок регулируемого запаздывания - со входом задатчика толщины полосы за первой клетью стана, а управляющий вход блока регулируемого запаздывания соединен с выходом измерителя скорости приводов первой клети.В предлагаемом устройстве вычислительный блок вне зависимости от исполнения содержит блок памяти профилограмм требуемой продольной раэнотолщинности концов полосы, блок выбора профилограмм, соответствующей заданной толщины полосы на выходе стана контроля положения конца полосы относительно зева валков первой клети и формирования управляющего сигнала, соединеннь 1 е так, что блок памяти через блок выбора профилограммы соединен с одним из входов блока формирования управляющего сигнала, выход которого является выходом вычислительного блока, второй вход блока формирования управляющего сигнала соединен с выходом блока контроля положения конца полосы, соединенного с выходами измерителя скорости приводов первой клети, датчика заднего конца полосы и датчика наличия металла в зеве валков первой клети, входы блока выбора профилограммы конца полосы соединены с выходами задатчика толщины полосы на выходе стана и выходами датчиков заднего конца полосы и наличия металла в зеве валков. первой клети.На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, вычислительного блока; на фиг. 3 - пример реализации вычислительного устройства на аналоговых элементах. Выход измерителя 1 (фиг, 1) через эадатчик 2 толщины и регулятор 3 соединен с первым входом сумматора 4, выход которого соединен со входом системы 5.управления положением нажимных винтов первой клети. Выход измерителя 6 скорости приводов первой клети соединен со входом вычислительного блока 7, с управляющим входом блока 8 регулируемого запаздывания и через блок 9 компенсатора эффек 25 ЗО ЭЗ 43 50 тов скорости - со вторым входом задатчика 2 толщины полосы за первой клетью стана.Выходы датчика 10 заднего конца полосы, датчика 11 наличия металла в зеве валков первой клети и задатчика 12 толщины полосы на выходе стана соединены с соответствующими входами вычислительного блока 7, выход которого соединен со вторым входом сумматора 4, а через блок 8 регулируемого запаздывания - с третьим входом задатчика 2 толщины. Блок 13 памяти (фиг. 2) через блок 14 выбора профилограммы включен на один из входов блока 15 Формирования управляющего сигнала, выход, которого является выходом вычислительного блока 7, Второй вход блока 15 включен на выход блока 16 контроля положения конца полосы, соединенного с выходами измерителя 6 скорости приводов первой клети, датчика 10 заднего конца полосы и датчика 11 наличия металла в зеве валков первой клети. Входы блока 14 выбора профилограммы соединены с выходами эадатчика 12 толщины полосы на выходе стана и датчиков 10 и 11.Устройство работает следующим образом.1В момент включения датчика 10 заднего конца полосы, по его выходному сигналу и сигналу эадатчика 12 толщины полосы на выходе стана блок 14 вычислительного блока 7 выбирается из блока 13 памяти и вводит в блок 15 функциональную зависимость, соответствующую требуемой профилограмме продольной разнотолщинности заднего конца полосы, Одновременно с вышеуказанными операциями, блок 16 по сигналу измерителя 6 скорости приводов первой клети осуществляет контроль положения заднего конца полосы относительно зева валков первой клети и выдает в блок 15 сигнал, пропорциональный длине заднего конца полосы, По выбранной функциональной зависимости и сигналу блока 16 блок 15 Формирует управляющий сигнал, который, воздействуя на систему 5 управления положением нажимных винтов первой клети, изменяет положение нажимных винтов первой клети и толщину выходящей из клети полосы (производится дополнительно обжатие конца полосы). Пропуск утоньщенной полосы в после9009 5дующие клети стана осуществляется изменением задания толщины полосы за первой клетью стана выходным сигналом блока 8 регулируемого запаздывания, В рассматриваемом режиме работы стана канал регулирования отклонения толщины работает так же, как и в остальных режимах, т.е. при выявленном отклонении фактической толщины полосы за клетью от заданного значения воэ действует на нажимные устройства клети, помогая выдерживать необходимую профилограмму продольной разнотолщинности конца полосы. Контроль положения заднего конца полосы прекраща ется в момент выхода полосы из зева валков первой клети по сигналу отключения датчика 11 наличия металла в зеве валков первой клети.При прокатке переднего конца поло- р сй, начало прокатки которого определяется моментом включения датчика наличия металла в зеве валков первой клети следующим за отключением датчика заднего конца полосы, работа 25 устройства аналогична описанной. Признаком окончания режима прокатки переднего конца полосы может быть как определенное положение переднего конца полосы относительно зева рабо- зо цих валков первой клети (длина прокатанного конца), так и отсутствие управляющего сигнала на выходе вычислительного блока 7.при отключенном датчике заднего конца полосы и вклюЗ 5 ценном датчике наличия металла в зеве валков первой клети. На фиг. 3 приведен пример реализации вычисли" тельного блока 7 (функциональных блоков 13-16 фиг. 2).40Для простоты иэображения блоков 13 и 14 принято, что на стане катают всего две группы сортаментов с отличными друг от друга профилограммами передних и задних концов полосы, Блок 13 памяти профилограмм в рассматриваемом случае представляет собой .набор групп 17-20 пассивных элементов (резисторов В 1-К 3, стабилитронов СТ 1-СТ 3), каждая из которых, бу" дучи включенной на истоцник линейно меняющегося напряжения, обеспечивает требуемый нелинейный характер изменения своего сопротивления. Число групп пассивных элементов равно 55 числу записанных профилограмм, а число пар - числу групп сортаментов. Блок 14 выбора профилограмм - элект 03 6ронный коммутатор, осуществляющий посигналам задатчика 12 толщины полосына выходе стана, датчика 10 заднегоконца полосы и датчика 11 наличия металла в зеве валков перв й клети,выделение режимаработы стана (прокатка переднего конца полосы, прокатка заднего конца полосы и т.д.)и подключение соответствующей группы элементов 17-20 к блоку 15 формирования выходного управляющего сиг"нала. Блок 14 выполнен на компараторах 21-24, триггере 25 элементе И 26и нелинейном элементе (диоде) 27,управляемых ключах 28-31.Выбор соответствующей пары профилограмм (передний и задний концы полосы) в функции выходного сигнала задатчика 12 осуществляется с помощьюкомпараторов 21 и 22 задания 34 и 35,нелинейного элемента 27 и ключей 28и 29, 32 и 33. Каждый из компараторов 21 и 22 сравнивает сигнал задатчика 12 толщины с сигналом опорногонапряжения, соответствующего ему уровня, а компаратор 22, еще и с выходным сигналом нелинейного элемента 27,включенного на выход компаратора 21,выделяющего более высокий уровеньсигнала задания толщины. Включениекомпаратора 21 приводит к отключениюкомпаратора 22, Таким образом, получается, что каждому уровню заданиятолщины соответствует включенное.состояние одного определенного компаратора и управляемого им ключа, например 21 и 28 или 22 и 29,Подключение к блоку 15 группы пассивных элементов 18 и 20 соответствующей требуемой профилограмме заднего конца полосы, осуществляется ключом 30, управляемым компаратором 23. Компаратор 23 включается по сигналу включения датчика 10 заднего конца полосы и отключается по сигналу датчика 11 наличия металла в зеве валков первой клети, фиксирующего выход конца полосы из зева валков. Подключение к блоку 15 группы пассивных элементов 17 и 19 соответствующей требуемой профилограмме переднего конца полосы, осуществляется ключом 33, управляемым компаратором 24 схемы выделения режима "Прокатка переднего конца полосы". Схема выделения режима "Прокатка переднего конца полосы" представляет собой последовательное7 90090соединение триггера 25, логическогоэлемента И 26 и компаратора 24.Отключение датчика 1 О переводиттриггер из исходного "нулевого" положения в положение "единица", но, таккак в это время полоса в зеве валковпервой клети отсутствует (с датчика11 сигнал о), то на выходе элемента Исигнал не появляется и компаратор 24остается в нулевом состоянии (ключ 3310отключен). Включение компаратора 24й, соответственно, ключа 33 происхо дит после захвата переднего концаследующей полосы валками первой клети(появление сигнала 1 с датчика 11). 15Отключение компаратора 24 и возвраттриггера 25 в нулевое положение выполняется по сигналу компаратора 36,контролирующего длину прокатанногопереднего конца полосы (отсутствие выходного сигнала блока 16). Блок 16контроля положения конца полосы относительно зева валков первой клети.представляет собой интегратор, выполненный на операционном усилителе 2537 и элементах РВхРВХ 2, Сос с доВМ 1 фполнительной схемой управления и инвертором 38. Вход интегратора подключен к измерителю 6 скорости приводов валков первой клети через ключ З 030, управляемый компаратороМ 23 ичерез инвертор 38 и ключ 32, управляемый компаратором 24, управляющийвход интегратора шунтирован последовательно соединенными ключами 31 и39 управляемыми, соответственно,компараторами 23 и 36, выход соединенсо входом блока 15 и входом компаратора 36, выделяющего нулевой (меньше задания 40) уровень выходного сигнала блока 16, Блок 16 находится висходном нулевом состоянии при прокатке средней части полосы, Контроль положения заднего конца полосыначинается по сигналу включения дат- ф 5чика 10 и прекращается по сигналу сдатчика 11(включается и отключаетсякомпаратор 23 и управляемые, им ключи 30-32). Контроль положения переднего конца полосы начинается по сигналу с датчика 11, последовавшегопосле отключения датчика 10 и прекращается по сигналу компаратора 36, выделяющего нулевой уровень выходногосигнала интегратора (включаются и 55отключаются компаратор 24 .и управляемые им ключи 32 и 33). Блок 15 формирования управляющего сигнала пред- . 3 8ставляет собой последовательное соединение усилителя 41 и инвертора 42. Ввод требуемой профилограммы производится подключением соответствующей группы пассивных элементов 17-20 между выходом инвертора 42 и суммирующей точкой операционного усилителя 41, включенного в режим пропорциональной передачи выходного сигнала блока 16 (О : О ). Для правильнойВИ РВ Вработы блока 15 сопротивление цепи отрицательной обратной связи Р всегда должна быть меньше текущего задания эквивалентного сопротивления введенной цепи положительной обратной связи усилителя. В зависимости от требуемой полярности выходного сигнала последний снимается с выхода усилителя 41 или инвертора 42, Выходной сигнал блока 15 является одновременно и выходным сигналом вычислительного блока 7Эффективность предлагаемого устройства заключается в увеличении выхода годного проката за счет улуцщения качества и снижения толщины концов полосы. формула изобретения1.Устройстводля регулирования толщины полосы на входе непрерывного прокатного стана, содержащее измеритель толщины за первой клетью,задатчик тол щины полосы за первой клетью стана,регулятор, соединенный с системой управления положением нажимных винтов первой клети, измеритель скорости приводов первой клети и блок компенсатора эффектов скорости, о т л и ц а ю - щ е е с я тем, цто, с целью снижения продольной разнотолщинности на концах полосы, оно дополнительно содержит измеритель скорости приводов первой клети, датчик заднего конца поло.- сы, датчик наличия металла в зеве валков первой клети, задатчик толщины полосы на выходе стана, вычислительный блок и блок регулируемого запаздывания, соединенные так, что выходы датчика заднего конца полосы, датчика наличия металла в зеве валков первой клети, задатцика толщины полосы на выходе стана и измерителя скорости приводов первой клети включены на соответствующие входы вычислительного блока, выход последнего9009 непосредственно соединен со входом системы управления положения нажимных винтов первой клети и через блок регулируемого запаздывания - со входом задатчика толщины полосы эа пер- б вой клетью стана, а управляющий вход блока регулируемого запаздывания соединен с выходом измерителя скорости приводов первой клети.2. Устройство по и. 1, о т л и - 0 ч а ю щ е е с я тем, что вычислительный блоксодержит блоки памяти профилограмм требуемой продольной. разнотолщинности концов полосы, выбора профилограммы соответствующей задан ной толщины на выходе стана контроля положения конца полосы относительно зева валков первой клети и формирования управляющего сигнала, соединенные так, что блок памяти через блок 20 выбора профилограммы соединен с од 03 10ним из входов блока формирования управляющего сигнала, выход которогоявляется выходом вычислительногоблока, второй вход блока формированияуправляющего сигнала сое;инен с выходом блока контроля положения конца полосы, соединенного с выходамиизмерителя скорости приводов первойклети, датчика заднего конца полосыи датчика наличия металла в зеве валков первой клети, входы блока выборапрофилограммы конца полосы соединены с выходами задатчика толщины полосы на выходе стана и выходами датчиков заднего конца полосы и наличияметалла в зеве валков первой клети.Источники информации,принятые во внимание при экс ертизе1. Дружинин Н.Н. Непрерывные станы как объект автоматизации, М.,900903ВНИИПИ Заказ 12246/Й Тираж 841 Подписное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул,Проектная