Устройство для определения скорости выхода металла из клети при прокатке

Союз Советских ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М.КлВ 370 сударствеиный комитет СССР о делам изобретений(088.8) ллстень Ле 1 43) Опубликовано 07.05.82, Б 5) Дата опубликования опн и открытии ания 07.05.8(72) Автор изобретени В, П, Гре Ростовское отд Ордена Трудового Крас всесоюзного научно-иссл проектного института Тяж им, ф, Б. Якубо(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СК ВЪХОДА МЕТАЛЛА ИЗ КЛ ЕТИ(например,Ж буксовке раталла даетделечин ковычислениедостиженииго датчика и сбое сч ислптельн мяти) ил ков относ мую оши щего коэ заканчи края мет лосы.ойство пррвого Выпотеря пабочих валнедопустирректируюкоторогопереднегоналичия по етчика им ого блокапрн про о ме- опреиента,при торотель бку в ффиц вается алл а Изобретение относится к металлургии н может быть использовано, например, для управления электроприводами отводящих рольгангов листовых прокатных станов, блюмингов н слябннгов.Известно устройство, учитывающее реальную величину опережения металла в валках, содержащее пассивные подпру;киненные мерительные ролики, соединенные с тахогенераторами и имеющие непосредственный контакт с металлОм Ц.Выходной сигнал тахогенератора вырабатывает корректирующее воздействие, которое поддерживает скорость клети н отводящих рольгангов в правильной пропорциии.Недостатком этого устройства является то, что вследствие пробуксовки ролика пли потери контакта в щетках тахогенераторов возможно изменение, а в ряде случаев и полное исчезновение сигнала задания. Кроме того, установка мерительных роликов связана с конструктивными трудностями, а иногда и совершенно невозможна.Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования коррекции скоростей в прокатном стане 21, которое содержит главный привод клети с датчиком частоты вращения, два датчика наличия тюлосы и три вычислительных блока, связанных последовательно между собой, причем входы первого вычислительного блока подключе ны к датчику частоты вращения н двумдатчикам наличия полосы, выход третьего вычислительного блока связан с главным приводом клети.С момента срабатывания первого дат п,ка наличия полосы и до срабатываниявторого датчика первый вычислительный блок этого устройства отсчитывает угол поворота рабочих валков клети. По известному углу, диаметру рабочих валков и базовому расстоянию между двумя датчиками наличия полосы второй вычислительный блок вычисляет значение корректирующего коэффициента, а третий вычислительный блок - значение угловой скорости клети 20 по известной скорости выходных рольган 92545845 50 55 До этого момента скорость выходныхрольгангов равна скорости клети и станработает в рассинхронизированном режиме, при котором скорость выхода металлапревышает скорость отводящих рольгангов,что, с одной стороны, приводит к пробуксовке полосы по рольгангам со всеми нежелательными последствиями (повышенный износ рольгангов, задиры полосы), сдругой, вследствие провисания тонких полос между бочками рольгангов - к ошибке при вычислении корректирующего коэффициента.Целью изобретения является определение предварительного значения корректирующего коэффициента до начала захватаметалла с последующей коррекцией этойвеличины вычислительными блоками иограничение ошибки в вычислении егодействительного значения в допустимыхпределах,Эта цель достигается тем, что устройство для определения скорости выхода металла из клети при прокатке, содержащееавтоматизированный привод клети с датчиком частоты вращения, два датчика наличия полосы и три вычислительных блока, входы первого из которых соединены сдатчиком частоты вращения и обоими датчиками наличия полосы, а выход - с входом второго вычислительного блока, выходтретьего вычислительного блока соединенс автоматизированным приводом клети, дополнительно снабжено селектором, блокомпредварительной уставки и блоком управления, соединенным одним выходом с до.полнительным входом первого вычислительного блока, а другим с управляющим входом селектора, выход которого подключенк входу третьего вычислительного блока, аоба основных входа соединены параллельно с двумя входами блока управления,один из которых соединен с выходом второго вычислительного блока, а другой - смаксимальным выходом блока предварительной уставки, минимальный выход которого подключен к третьему входу блокауправления.Кроме того, блок предварительной уставки содержит два сумматора, множительныйблок и два нелинейных преобразователя,входы которых являются входами блока, авыходы соединены с входами множительного блока, выход которого подключен к входам обоих сумматоров, выходы которыхявляются выходами блока,Такие связи обеспечивают ввод предварительно вычисленного блоком предварительной уставки корректирующего коэффициента и последующую его коррекциюот вычислительных блоков,На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок предварительнойуставки; на фиг. 3 - его характеристики;на фиг. 4 - блок-схема первого вычисли 5 10 15 20 25 30 35 40 тельного блока; на фиг. 5 - блок-схема второго вычислительного блока; на фиг. 6 - блок-схема селектора; на фиг. 7 - блоксхема третьего вычислительного блока; на фиг. 8 - блок-схема блока управления.Рабочие валки 1 прокатного стана соединены с автоматизированным главным приводом 2, имеющим датчик 3 частоты вращения, связанный с первым вычислительным блоком 4, выход которого подключен ко второму вычислительному блоку 5, Выход третьего вычислительного блока 6 связан с входом привода 2, а первый 7 и второй 8 датчики наличия прокатываемой полосы 9 соединены с блоком 4, Полоса 9 через ролики 10 рольганга связана с автоматизированными приводами 11. Блок 5 соединен с блоком 6 через селектор 12, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока 13 управления, второй выход которого соединен с дополни. тельным входом блока 4, Оба основных входа селектора 12 подключены параллельно двум входам блока 13, причем один из этих входов связан с выходом блока 5, а другой - с максимальным выходом блока 14 предварительной уставки. Третий вход блока 13 подключен к минимальному выходу блока 14.На фиг, 2 представлена схема блока 14,Входами этого блока. являются входы нелинейных преобразователей 15 и 16, которые выходами подключены к входам множительного устройства 17, выход которого соединен с входами двух сумматоров 18 и 19, причем выход первого сумматора является максимальным, а выход второго - минимальным выходами блока.Такая структура блока 14 получена из анализа известной формулы для расчета опережения:При т = )1 формула имеет вид:ср 5 258 я(2 т- - я) 1 я(1 - 0,5 е)2 т(1 - я) 2 трусд где 5 - опережение металла при прокатке;1 - длина дуги захвата.Ввиду громоздкости формулы (1) ее не удается реализовать в полном объеме простыми средствами. Практически предварительную уставкускорости выходных рольгангов целесообразно рассчитывать для режимов прокатки, характеризующихся повышенным опережением 3 - 15%. Для таких режимов можно усреднить значения переменных коэффициентов формулы (1) и представить ее в следующем виде:(1 - С,/й,)2-,(:-).(Ь,) (2)3где а(а)=С,1, (Ь,) =(1 - С,РЙ,)". -нелинейные зависимости;Сь С - коэффициенты, зависящие отпринятых параметров усреднен и,я.Коэффициенты С, и С 2 выбираются таким образом, чтобы получить положительную ошибку в вычислении предварительного значения корректирующего коэффициента, что обеспечивает начальное натяжениеполосы.На фиг. 3 представлены нелинейные зависимости ср(е) - кривая 20 и (Ь 1) - кривая 21, по которым настраиваются нелинейные преобразователи 15 и 16,На фиг, 4 представлен блок 4, состоящий из формирователя 22 импульсов, инвертора 23, элемента И 24 и счетчика 25.Сформированные по уровню и по длительности импульсы с формирователя 22поступают на вход счетчика 25 при наличии разрешающих сигналов на всех входахэлемента И 24, Сброс счетчика 25 происходит в момент захвата металла клетью.На фиг. 5 представлен блок 5, которыйсостоит из двух делителей 26, 27 и двух задающих резисторов 28 и 29.Величина базового расстояния 2 Е выставляется один раз при наладке. Величинадиаметра В рабочих валков клети корректируется после каждой перевалки валков.На фиг. 6 изображен блок 12, которыйможет быть выполнен в виде герконовогореле с переключающим контактом.На фиг. 7 изображен блок 6, которыйсостоит из двух делителей 30, 31 и резистора 32.СИГНаЛ 1 вых ОПрЕДЕЛЯЮЩИй ЛИНЕЙНУЮскорость выходных рольгангов, может бытьполучен, например, от командоаппарата,задающего скорость этим приводом. Величица диаметра 0 рабочих валков корректируется после каждой перевалки.На фиг. 8 изображен блок 13, которыйсостоит из двух комлараторов 33 и 34.До тех пор, пока 1+5)1+5 в 1 ах - баах,компаратор ЗЗ держит разрешающий сигнал на своем выходе. Когда величина 1+5находится в допустимых пределах, компаратор 34 через блок 12 держит блок 5 подключенным к блоку 6. В противном случаеподключается блок 14.Устройство работает следующим образом.Перед началом прокатки по величинамв и Ь, в формуле (2) преобразователи 1516 и устройство 17 обеспечивают вычисление максимально ожидаемого значенияопережения 5 аах для данного пропуска,Сумматоры 18 и 19, реализующие соответственно значения 1+5 аах и 1+5 аах 6 щах(где б ах - величина максимально возможной ошибки, задаваемой в простейшем случае постоянным числом), образуют область допустимых значений действительной вели чины корректирующего коэффициента, вычисляемой блоками 4 и 5.Блок 13 посредством селектора 12 подключает максимальный выход блока 14 к блоку 6, который определяет начальную 10 уставку скорости привода 2.При достижении передним краем полосы 9 датчика 7 блок 4 начинает отсчитывать угол поворота валков 1. Блок 5 при этом производит вычисление корректирующего коэффициента по формуле:1 5=21.(3)20где 1 + 5 - корректирующий коэффициент;5 - опережение металла в валках;1. - базовое расстояние междудатчиками;а - угол поворота рабочих валков, рад;й - диаметр рабочих валков.По мере увеличения угла поворота веЗ 0 личина корректирующего коэффициента навыходе блока 5 уменьшается и при достижении значения предварительной уставки блока 14 на его максимальном выходе блок 13 переключает селектор 12, на вход 35 блока 6 поступает сигнал откорректированного значения этого коэффициента, вычисление которого заканчивается при достижении передним краем полосы 9 датчика 8.40 При этом блок 6 реализует зависимость:1 вых- )(1 д. 5,45где ох - частота вращения клети;Р вых - ЛИНЕЙНая СКОРОСТЬ ВЫХОДНЫХрольгангов.Если, например, в результате пробук совки угол поворота валков 1 будет велики действительное значение коэффициента, вычисляемого блоком 5, достигнет минимально возможного для данных технологических параметров прокатки значения, 55 имеющегося на минимальном выходе блока 14, блок 13 запретит прохождение импульсов датчика 3 в блок 4 еще до достижения передним концом полосы 9 датчика 8, предотвращая значительную ошибку в 60 сторону уменьшения корректирующего коэффициента.Если в случае неожиданной потери памяти в счетчике блока 4, значение корректирующего коэффициента на выходе бло ка 5 резко увеличится, то селектор 12 под 925458ключит вход блока 6 к максимальному выходу блока 14, предотвращая значительную ошибку в сторону увеличения корректирующего коэффициента, который ограничивается предварительно вычисленным мак симальным значением.Использование устройства с такими связями исключает выход ошибки вычисления за пределы допустимых значений, уменьшая отходы металла в брак из-за его 1 О задиров, возникающих вследствие значительной рассинхронизации приводов, при сбое в работе вычислительных блоков.Вследствие автоматической установки предварительного значения коэффициента 15 коррекции повышается эффективность автоматизации, что сокращает подготовительное время пропуска и улучшает синхронизацию приводов, начиная с момента выхода металла из клети и до момента срабатыва ния второго датчика наличия полосы. Последнее увеличивает срок службы механооборудования этого участка прокатного стана.Формула изобретения25 1, Устройство для определения скорости выхода металла из клети при прокатке, содержащее автоматизированный привод клети с датчиком частоты вращения, два дат- ЗО чика наличия полосы и три вычислительных блока, входы первого из которых соединены с датчиком частоты вращения и обоими датчиками наличия полосы, а выход - с входом второго вычислительного блока, 55 выход третьего вычислительного блока соединен с автоматизированным приводом клети, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно снабжено селектором, блоком предварительной уставки и блоком управления, соединенным одним выходом с дополни - тельным входом первого вычислительного блока, а другим с управляющим входом селектора, выход которого подключен к входу третьего вычислительного блока, а оба основных входа соединены параллельно с двумя входами блока управления, один из которых соединен с выходом второго вычислительного блока, а другой с максимальным выходом блока предварительной уставки, минимальный выход которого соединен с третьим входом блока управления.2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю ще ес я тем, что блок предварительной уставки содержит два сумматора, множительный блок и два нелинейных преобразователя, входы которых являются входами блока, а выходы соединены с входами множительного блока, выход которого подключен к входам обоих сумматоров, выходы которых являются выходами блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР М 607615, кл. В 21 В 37/00, 1976,2. Заявка Японии53-36428, кл. В 21 В 37/00, 1970,енин Тип, Харьк, фил, пред, Патент Заказ 407/331 Изд. ЛЪ 139НПО Поиск Государственного комитета СССР113035, Москва, Ж, Раушс раж 842 делам изоб наб., д, 4/5 одписное ткрытий