Устройство управления ускоренным охлаждением проката

(72) Г.З.Зайние влеця ск ката ца отводягорячей прокаттемпературы прв рулон. Цельние качествация точности рры смотки по дцие позволяетката 1,П) за счрегулирования температуры смогперецней и задней частей П 1 цв устройство введены дополни;еблок памяти и блок управления,рые позволяют устранить резкиеценив расхода охладителя при оденни иредцей и задней частсВ описании изобретения приведсмула для вычислеция длины зоныренного охлаждения. 3 ил. Бюл. 1: 3 цститут КПСС в, Р.М.Оский23 в 4,016ое свидетелл. В 21 В 3 автоматик ьмес М,В,Ьорщев 53) 621.771 56) Авторск 1186310, к Авторское 735352, кл Ав горское/10, 1978.тво СССР7/10, 1984 сия з о ицетельс 21 В 37 и цыйхоггидетельс 21 В 11" 1192 л. РОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ УИЕМ ПРОКАТАбретение относится кпрокатного произвоцсиспользовано в сист(57)тизац наср р -втомаа и мо з ах упыт бретение относится к автома Иэ з ации жет б равлероиство управления охлаждениема (фиг. 1) содержит иэмерител температуры конца прокатки, температуры смотки, толщины и скоро ти перемещения проката, блок 5 задацця, блоки 6 и 7 возведения в стев пень, блоки 8-10 деления, с.мматоры 11-15, блоки 16-20 умножения, блоки 21-23 памяти, распределитель 24, установку 25 охлаждения и блок 26 управления. Вход блока 6 возведения в степень соединен с измерителем 1 и первым входом сумматора 12, выход окатног оизв и моь использовано в сист емах у ем пр стано овация ия ускоренным охлажденльгацгах регулир ката на отводящихгорячей прокатки температуры гроката перед смоткой е в рулон.Цель изобретения - повышение кач ства проката эа счет точности регулирования температуры смопо длине проката.На фиг. 1 представлена схема уст ройства управления ускоренным охлаж дением проката, на фиг. 2 - схема блока управления; на фиг, 3 - схема распределителя повышения ки ока первым рвый в измери умножения входом блод блока елем 3 то ыходом бл оедпцц ой вхоц - . ия, выя дел ины вто ац ка пять ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ А ВТОРСКОЬ"У Сви ренцым охлаждс цием )р ших рольгацг" "т; ц,-, ки для регулирования оката перс.л сматкоизобретения - : овраг я роката эсс счс;т поц:,:;: егулированця земперзгу - лице проката, Иэобрс" повысить качество преет повьшения точнсстц50748 Т 4см 5 Яч ход - с третьим входом блока 16 умножения и вторыми входами блоков 17 и.18 умножения. Первый вход сумматора 11 соединен с первым выходом блока 5 задания и вторым входом блока 16 умножения, второй вход - с вторым выходом блока 5 задания, выход - с первым входом блока 17 умножения, вход блока 7 возведения в степень соединен с третьим выходом блока 5 задания и вторым и первым входами сумматоров 12 и 13, выход - с первым и третьим входами блоков 18 и 17 умножения, второй вход сумматора 13 15 соединен с измерителем 2 температуры смотки, выход - с первым входом блока 22 памяти. Первый вход блока 26 управления соединен с измерителем 4 скорости перемещения проката и вто рыми входами блоков 19 и 20 умножения, торой вход - с входом "Сброс" устройства, первый выход - с вторым входом блока 22 памяти, второй выход - с третьими входами блоков 21- 25 23 памяти, третий выход - с,вторым входом блока 23 памяти, четвертый выход - с вторым входом блока 21 памяти, пятые выходы - с управляющими входами распределителя 2 Й, Первый 30 вход блока 19 умножения соединен с выходом сумматора 12, выход - с первым входом сумматора 14, второй и третий входы которого соединены с выходами блоков 17 и 16 умножения,е выход - с первым входом блока 10 деления, Первый и второй входы блока 9 деления соединены с выходами блоков умножения 20 и памяти 23, выход - с вторым входом сумматора 15, первый 40 и третий входы которсго соединены с четвертым выходом блока 5 задания и выходом блока 18 умножения, выход - с вторым входом блока 10 деления, первый вход блока 21 памяти 45 соединен с выходом блока 10 деления и первым входом блока 23 памяти, выход - с информационным входом распределителя 24, выходы которого соединены с входами установки 25 охлаждения,Глок 26 управления (фиг. 2) содержит датчик 27 наличия проката, ключи 28 и 29, формирователи 30-33, элементы ИЛИ 34 и 35, блок 36 задания, интегратор 37, сумматор 38, компараторы 39-43 и т.д. по числу секций установки охлаждения и соответствующие триггеры 44-48 со счетным входом, Первый и второй входы ключа 3 428 соединены с прямым и инверсным выходами датчика 27, третий вход - с инверсным выходом триггера 48, входом формирователя 31 и третьим входом ключа 29, выход - с входом формирователя 30 и вторым входом интегратора 37, Первый вход элемента ИЛИ 34 соединен с выходом формирователя 30, второй вход - с вторыми входами блока 26, элемента 35 и триггеров 44, 48, 45-47, выход - с третьим входом интегратора 37, первый вход которого соединен с первым входом блока 26, выход - с первым входом сумматора 38, первый и второй входы ключа 29 соединены с выходами блока 36, выход - с вторым входом сумматора 38, входы . компараторов 39, 40, 41-43 соединены с выходом сумматора 38, выходы - с первыми входами триггеров 44, 48, 45-47, прямые выходы триггеров 44, 45-47 являются выходами блока 26, входы формирователей 32 и 33 соединены с прямыми выходами триггеров 44 и 48, а выходы являются выходами блока 26, первый вход элемента ИЛИ 35 соединен с выходом формирователя 31, а выход является выходом блока 26,Распределитель 24 (фиг. 3) содержит компараторы 49-51 и элементы 52- 54 по числу секций установки охлаждения. Входы компараторов соединены с информационным входом распределителя, выходы - с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с управляющими входами распределителя, а выходы являются выходами распределителя, Уровни срабатывания компараторов 49-51 предварительно устанавливают соответствующими величинам 1 , 21 .и т.д., где 1 - длина одной секции.Устройство работает следующим образом.Начальную длину 1 эоны ускоренноУго охлаждения, необходимую для охлаждения проката от температуры Т конца прокатки до заданной температуры Т смотки, определяют (как и в прототипе) в соответствии с выражением где Ч - скорость перемещения проката К - радиационный коэффициент; Ь - толщина проката1, - длина зоны воздушного охлаждения перед установкой ускоренного охлаждения,1, - длина отводящего рольганга;11 - заданная скорость ускоренно 4го охлаждения,Если после охлаждения проката приначальной длине 1 у заданная температура Т,не достигается, а имеет место недоохлаждение или переохлаждениепроката, то это свидетельствует отом, что интенсивность ускоренногоохлаждения не соответствует заданнойскорости Йу ускоренного охлаждения.При заданной скорости 1 У на длине 1 упадение температуры проката должносоставлять Л Ту Недоохлаждение проката на сТ, означает, что падениетемпературы проката на длине составляет ЙТ у - й Т , а скорость уско)ренного охлаждения дТу- Й Хсм й ТсмЧИ Ичд 1 /Ч ч 1У Переохлаждение проката на д Т смозначает, что падение температурыпроката на длине 1 составляет д Ту +Ч у+ ЙТсм а скорость ускоренного охлажЙТ у 4 ЙТсмдения - 1 ч = в в в= И(2) В блоке 5 задания устанавливают значения К, 1 1. Т, и И . Измерители 1,2,3 и 4 измеряют соответственно температуру конца прокатки (Т) температуру смотки (Т,), толщину Ь и скорость Ч перемещения проката.Перед началом работы импульсом "Сброс", поступающим, например, с пульта управления станом устанавлиЙТсм Ч+ вв . Следовательно после обна 1Уружения отклонения йТ = Т , "Тдлина 1 у зоны ускоренного охлаждения может быть определена по выражению (1) при Ы ч = 1 ч или И у = :И в зависимости от знака отклонеуония ЙТс, Так как при недоохлаждении ЛТсм положительно, а при переохлаждении й Т отрицательно, то достаточно для определения скорректированной длины зоны ускоренного охлаждения в формуле (1) вместо И использовать выражение5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вают в исходное состояние блок 26управления, который импульсом ГБ устанавливает в исходное состояние блоки 21-23 памяти. После этого по сигналам СМ КП 1, и КП 2 блока 26 блоки21-23 удерживаются в режиме памяти.По сигналам УПР 1 блока 26 распределитель 24 закрыт, сигналы УПР 2 на еговыходе равны нулю, секции установки25 охлаждения выключены,При появлении проката на отводящем рольганге по сигналу Ч скоростиперемещения проката блок 26 начинаетотслеживать местоположение проката.По температуре Тконца прокаткиблок 6 возведения в степень формирует сигнал Т . По толщине Л и коэф 4кофициенту К блок 8 деления формируетсигнал К/Ь, В блоке 16 умножения4формируется сигнал (К/Ь) 1 Т к, В сумматоре 11 формируется сигнал 1, - 1в блоке 7 возведения в степень -сигнал Т , а в блоке 17 умножения4см4произведение (К/Ь) Тс (1 - 1,). Всумматоре 12 определяется разностьТ - Т, в блоке 19 умноженияпроизведение (Т - Т, ) Ч, а в сумматоре 14 - разность (Ткп Т 1 Ч(1), В блоке 18 умножения формируется произведение (К/Ь)Т в суммато 4ре 15 - разность 4 у - (К/Ь) Т , . Приэтом на выходе блока 9 деления сигналравен нулю,так как равен нулю выходной сигнал блока 20 умножения из-занулевого выходного сигнала блока 2 1памяти, Т,е, сигнал на выходе сумматора 15 соответствует знаменателювыражения (1), а на выходе блока 10деления - необходимой длине 1 зоныУ 1ускоренного охлаждения.По сигналу КП 2 из блока 26 блок23 памяти запоминает значение 1 напередней части проката. Блок 21 памяти после появления передней частипроката в зоне измерения температуры конца прокатки по сигналу КП 1 иэблока 26 переводится в режим отслеживания входного сигнала, поэтому навыходе его повторяется сигнал 1 у. Помере перемещения проката по отводящему рольгангу сигналы УПР 1 блока 26открывают распределитель 24, в зависимости от длины 1 формируются сигЧвалы УПР 2, включающие секции установки 25 охлаждения. Через открывшиеся секции охладитель поступает напрокат и охлаждает его, После появления проката в зоне измерителя 2 измеряется температура Т, смотки, в сумматоре 13 определяется отклонениеЙТ = Т - Т. По сигналу СМ иэгм мблока 26 блок 22 памяти запоминаетзначение ЛТ, на передней части проката. В блоке 20 умножения определяется произведение дТ, Ч, в блоке 9деления - сигнал (6 Тс Ч)/1, поступающий на вычитающий вход сумматора15. Последний теперь вместо сигналаИ - (К/Ь)Т формирует сигнал Ч-(К/п)Т- (й Тс Ч)/1 у Таким образом, после появления отклонениядТс температуры смотки вместо величины Ж используется И, - (Й,Ч)//1 т.с. производится коррекция1длины зоны ускоренного охлаждения: 20длину 1 у этой эоны определяют потому же выражению (1), заменяя Муна выражение (2). Сигнал скорректированной длины 1 через блок 2 1 памяти поступает в распределитель 24,который выдает сигналы на вкдючение дополнительных секций или выключение части секций установки 25В дальнейшем, когда задняя частьпроката уходит из эоны измерения температуры конца прокатки, по сигналуКП 1 из блока 26 блок 21 запоминаетвлекущее значение длины 1 и задняячасть проката продолжает охлаждаться в соответствии с этим значением1. По мере ухода задней части прока 35та из установки 25 охлаждения по сигналам УПР 1 блока 26 распределитель24 формирует команды на выключениесекций установки 25 охлаждения. Когда задний конец проката покидает отводящий рольганг, блок 26 формируетсигнал СБ, возвращающий блоки 21-23памяти в исходное состояние,При появлении следующего изделия45устройство работает аналогично.Блок 26 управления (фиг. 2) работает следующим образом.В блоке 36 устанавливают величины,соответствующие длинам 1 и 1 передней и задней неохлаждаемых частейпроката. Уровни срабатывания компараторов 39 и 40 соответствуют расстоянию от начала отводящего рольгангадо зон измерения температуры концапрокатки и температуры смотки соответственно, а компараторов 41-43 досекций 1-И установки охлаждения соответственно. В начале работы импульсомСброс"интегратор 37 через элемент ИЛИ 34и триггеры 44-48 устанавливают в исходное состояние. Этот импульс выдается также на выход блока 26 (сигнал СБ на выходе элемента ИЛИ 35).На прямых выходах триггеров сигналы равны нулю, т,е, равны нулювыходные сигналы УПР 1, КП 1, КП 2,СМ, По единичному сигналу с инверсного выхода триггера 48 ключи 28 и29 находятся в положении, когда выходы их замкнуты на первые входы.При появлении переднего конца проката на отводящем рольганге датчик 27наличия проката, установленный в последней клети стана, выдает ециничный сигнал на прямом выходе, Этотсигнал через ключ 28 поступает вформирователь 30, По переднему фронту сигнала формирователь. вырабатывает короткий импульс сброса, поступающий через элемент ИЛИ 34 на третийвход интегратора 37По завершенииэтого импульса сигнал наличия, поступающий на второй вход интегратора,переводит его в режим интегрирования, На первый вход интегратора 37поступает сигнал скорости перемещения проката, поэтому выходной сигналинтегратора соответствует пути 1,,проходимому передним концом прокатаот начала рольганга. По этому сигналу и сигналу длины 1 передней неохялаждаемой части проката, поступающему через ключ 29 из блока 36 задания, в сумматоре 38 формируется сигнал 1, = 1 - 1, соответствующий текущему местоположению начала охлаждаемой части проката,По мере достижения сигналом 1уровней уставок компараторов 39-43они срабатывают и устанавливают триггеры 44-48 со счетным входом в единичное состояние. Триггер 44 срабатывает, когда начало охлаждаемой частипроката приходит в зону измерениятемпературы конца прокатки, и на выход блока 26 управления выдается единичный сигнал КП 1, переводящий блок21 памяти (фиг, 1) в режим отслеживания входного сигнала. По переднемуфронту этого сигнала формирователь32 вырабатывает импульс КП 2, на время действия которого блок 23 памятипереводится в режим отслеживаниявходного сигнала. По завершении импульса КП 2 блок 23 памяти переходитснова в режим памяти, сохраняя значение сигнала 1 на передней части проУката, Единичные сигналы 1-М с выходовтриггеров (сигналы УПР 1) выдаютсяв распределитель 24,При срабатывании триггера 48 в момент прихода начала охлаждаемой части проката в зону измерения температуры смотки формирователь 33 вырабатывает импульс СМ, на время действиякоторого блок 22 памяти переводитсяв режим отслеживания входного сигнала. По завершении импульса СМ блок22 памяти переходит снова в режим 15памяти, сохраняя значение сигналадТна передней части проката. Понулевому сигналу с инверсного выходатриггера 48 переключаются ключи 28и 29. С инверсного выхода датчика 27 20наличия нулевой сигнал через ключ 28поступает на второй вход интегратора37 и переводит его в режим памяти,Из блока 36 в сумматор 38 через ключ29 поступает сигнал длины 1 задней 25неохлаждаемой части проката.В дальнейшем, когда задний конецпроката выйдет из последней клети,датчик 27 наличия возвращается в исходное состояние и на инверсном выходе его появляется единичный сигнал.По переднему фронту этого сигнала фор.мирователь 30 вырабатывает импульссброса, поступающий через элемент ИЛИ34 на третий вход интегратора 37. Выходной сигнал интегратора принимаетнулевое значение, выходной сигналсумматора равен отрицательному значению 1, компараторы 39-43 возвращаются в исходное состояние, состояние 40триггеров 44-48 не изменяется. По за 1 вершении импульса формирователя ЗИ поединичному сигналу с выхода ключа 28, поступающему на второй входинтегратора 37, он переходит в режим интегрирования, Выходной сигнал45его соответствует пути 1, проходимому задним концом проката от началарольганга, В сумматоре 38 формируется разность 1, = 1 - 1, соответствующая текущему местоположению конца 50охлаждаемой части проката. По мередостижения сигналом 1, уровней уставок компараторов 39-43 они срабатывают и устанавливают триггеры 44-48со счетным входом в исходное состояние, Выходные сигналы 1-И (сигналыУПР 1), КП 1 блока 26 принимают нулевое значение. Значения сигналов КП 2 и СМ не изменяются, так как формирователи 32 и 33 на обратный перепад входного сигнала не реагируют. Единичный сигнал с инверсного выхода триггера 48 переводит ключи 28 и 29 в исходное состояние, а по переднему фронту этого сигнала формирователь 31 вырабатывает импульс сброса, поступающий через элемент ИЛИ 35 на выход блока 26 (сигнал СБ). При появлении следующего иэделия блок 26 работает аналогично.Распределитель 24 работает следующим образом (фиг. 3)При появлении на информационном входе распределителя 24 сигнала, соответствующего рассчитанной длине зоны ускоренного охлаждения, срабатывают компараторы 49-51. Единичные сигналы с выходов сработавших компараторов поступают на первые входы элементов 52-54 элементов И, Когда начало охлаждаемой части проката появляется под секциями установки охлаждения, входные сигналы 1-М (сигналы УПР 1), распределителя 24 принимают единичные значения. По совпадению единиц на входах элементов 52-54 эти элементы срабатывают и формируют единичные выходные сигналы 1,2 (сигналы УПР 2) распределителя 24. По мере ухода задней части проката входные сигналы и, следовательно, выходные сигналы распределителя 24 принимают нулевое значение.Таким образом, за счет введения дополнительного блока памяти, блока управления и соответствующих связей устройство позволяет повысить точность регулирования температуры смотки эа счет уменьшения погрешностей регулирования расхода охладителя при охлаждении передней и задней частей проката и тем самым повысить качество проката. В заявленном объекте корректирующую функцию выполняют блоки 22 и 23 памяти и блоки умножения 20 и деления 9 совместно с сумматором 15 и другими элементами устройства, дновременно выполняющими основную ункцию определения исходной длины зоны ускоренного охлаждения. Таким образом, отпадает необходимость в отдельном блоке коррекции. Формула изобретения Устройство управления ускоренным охлаждением проката, содержащее ус 1507483 12тацовку охлаждения с секциями, измерители температур конца прокатки и .смоткп, толщины и скорости проката, блок задания, два блока возведения в степень, три блока деления, пять с,мматоров, пять блоков умножения, два блока памяти и распределитель, вход первого блока возведения в степень соединен с измерителем температуры конца прокатки и первым входомвторого сумматора, выход - с первымвходом первого блока умножения, первый вход первого блока деления соединен с измерителем толщины проката, 15первый вход первого сумматора соединен с первым выходом блока заданияи вторым входом первого блока умножеция, второй вход - с вторым выходом блока задания, выход - с первымвходом второго блока умножения,вход второго блока возведения в степень соединен с третьим выходом блока задания, вторым входом второгосумматора и первым входом третьего 25сумматора, выход - с первым входомтретьего блока умножения, второйвход третьего сумматора соединен сизмерителем температуры смотки, третий вход первого блока умножения соедицен с вторым входом третьего блока умножения первый вход четвертого блока умножения соединен с выходом второго сумматора, второй вход -с измерителем скорости, выход - спервым входом четвертого сумматора,второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, выходс первым входом третьего блока делеция, первый вход пятого сумматора 40соединен с четвертым выходом блоказадания, второй вход - с выходомвторого блока деления, выход - с вторым входом третьего блока деления,выход которого соедицен с первым входом первого блока памяти, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества проката путем повышения точности регулирования температуры смотки по длине проката, оно снабжено третьим блоком памяти и блоком управления, второй вход второго блока умножения соединен с вторым входом третьего блока умножения и выходом первого блока деления, третий вход - с выходом второго блока возведения в степень, второй вход первого блока деления соединен с ,пятым выходом блока задания, первый вход блока управления соединен с измерителем скорости, второй вход - с входом "Сброс" устройства, первый выход - с вторым входом второго блока памяти, второй выход - с третьими входами первого, второго и третьего блоков памяти, третий выход - с вторым входом третьего блока памяти, четвертый выход - с вторым входом первого блока памяти, пятые выходы - с управляющими входами распределителя, первый вход второго блока памяти соединен с выходом третьего сумматора, выход - с первым входом пятого блока умножения, второй вход которого соединен с измерителем скорости, выход - с первым входом второго блока деления, первый вход третьего блока памяти соединен с выходом третьего блока деления, выход - с вторым входом второго блока деления, третьи входы четвершого и пятого сумматоров соединены соответственно с выходами первого и третьего блоков умножения, информационный вход распределителя соединен . с выходом первого блока памяти, выходы - с входами установки охлаждения.комитета по Иосква, Жзобретен Раушска иКорректо и открытиям приб., д. 4/5