Устройство автоматического управ-ления ctahom b режиме прокаткисварного шва

Союз СоветскнкСоцналнстнческнаРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111831253Опубликовано 23,05.81. Бюллетень,% 19 до делам лзобретений и открмтнй(53) УДК 621.771. ,О 6 58 (088 8) Дата опубликования описания 26,05,81(72) Авторы изобретения В, Н. Смирнов и В, В, Штейнберг Государственный ордена Трудового Красного Знамени:проектный институт Тяжпромэлекгропроектим, ф, Б, Якубовскоготъ(54);УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СТАНОМ В РЕЖИМЕ ПРОКАТКИ СВАРНОГО ШВА ф) В номер клег орости стана ветствующей- отношение . скорости с клети: ости полосы- отношение ск на выходе сг полосы на вх темп ускорен сг.ана;- межклетевое ана к скоростиоде в стан;ия (заземления) ор остии к пов месости стоян и ая скорость прокаткиго шва (или конца поадаварн лосы). зобретен ия ости станаповышение произ уменьшение коли е одительества об Орини рыв Изобретение относится к управлению,прокатным производством, в частности ксистемам управления станами холоднойпрокатки.Известно устройство для автоматического управления прокаткой концов полосы, содержащее четыре блока умножения,пять блоков управления скоростью двига. -телей клетей, два задатчика скорости, пер-вый ключ, блок управления скоростью стана Я,Недостатком известного устройства является то, что в нем не учитывается пррамма прокатки конкретного рулона, в результате этого для ряда программ прька 1- 15ки сварной шов (или конец полосы) будетпропущен через клети стана на сквыше заданной, что может привествреждению валков, обрыву полосыте сварки и потери производительн20стана,Действительно, если шов на заданнойск ости вошел в первую клеть стана, гом мально достижимая скорость полосы 2на входе любой из оставшихся клетей в момент пропуска шва при непрерывном снижении скорости описывается выражени- ем3 8 М 2Для этого предлагаемое устройствоосуществляет управление скоростью станаотносительно клети, для которой по выражению2"Ст-Ж- "шех,В,2Р) (2.)где Ч - скорость стана,получено максимальное значение пути замедления шва при снижении скорости полосы на входе в клеть с текущей до заданной,Рабоа предлагаемого устройства основана на вычислении по выражению (2)значений Ьцдля всех клетей стана.За величину пути заземления принимают .значение Ьпс 1, 11=4,й й,где р - число клетей стана,Участвующие в расчете по выражению(2) параметры Ь и с - 20постоянны ддя конкретного стана,на.Значения Ч 5 , Ч , задаются оператором стана,Величины,йобс; определяются 25в ходе расчета пути замедления сварногошва перед станОм. Иэ расчета сохранениясекундного объема металлачфф (З) Зогде 1 - скорость полосы на выходе1 -ой клети стана,Ог35где Чо - скорость полосы на входе встан (за скорость полосы на выходеклети принимается линейная скоростьсамой клети),С учетом (3) и (4) формула (2) вы 0разится в следующем виде В предлагаемом устройстве определе 45 ниеХ,- ,. производится аналогичными блоками, отличавшимися только значениями скоростей клетей, необходимы мй ддя расчета.Для определения пути замедления относительно различных клетей необходимы50 :следующие значения скоростиЬц - Чо, Ч 5, %ц255"Вх ЧО Ч 5Чш 1 .1 Ч 2ВМ 5 О5, Чш 1, Ч.,Ч,Ч 4 Ий 4Поставленная цель достигаетсч тем,что устройство, содержащее четыре блока умножения, пять блоков управления скоростью двигателей клетей, два эадатчика скорости, первый ключ, блок управления скоростью стана, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик скорости, датчик фиксации сварного шва, блок определения начала замедления стана, пять датчиков скачка усилия прокатки, пять блоков расчета путей замедления сварно- .го шва, шесть ключей, четыре дискриминатора знака результата сравнения, блок ключей, блок управления блоком ключей, блок определения момента пропуска шва через клеть, причем первый вход блока расчета путей замедления сварного шва соединен с выходом датчика скорости, второй и третий входы соединены соответственно с выходом блока управления скоростью стана и с первым входом первого задатчика скорости, первый, второй и третий входы второго блока расчета путей замедления сварного шва соединены соответственно с выходом первого блока умножения, выходом блока управления скоростью стана и с первым входом первого задатчика скорости, первый, второй, третий и четвертый входы третьего блока расчета путей замедления сварного шва соединены соответственно с выходом первого блока умножения, выходом второго блока умножения, выходом блока управления скоростью стана, первым входом первого задатчика скорости, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы четвертого блока расчета путей замедления сварного шва соединены соответственно с выходом первого блока умножения, выходом второго блока умножения, выходом третьего блока умножения, выходом блока управления скоростью стана, первым входом первого задатчика скорости, первый, :второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы пятого блока расчета путей замедтления сварного шва соединены соответственно с выходом блока управления скоростью стана, выходами первого, второго, третьего и четвертого блоков умножения, первым входом первого задатчика скорости, выход первого блока расчета путей замедления сварного шва соединен с первым входом первого дискриминатора знака результата сравнения и со вторым входом блока определения начала замедлений стана, выход второго блока расчета путей замедления сварного шва соединен со вторым входом первого дискриминатора знака ре83125 зультата сравнения и с первым входом второго ключа, входы первого третьего и четвертого ключей соединены соответственнос выходами третьего и четвертого блоковрасчета путей замедления, второй и третий входы второго, третьего и четвертогоключей соединены соответственно с выходами третьего, четвертого и пятого блоковрасчета путей замедления сварного шва ис выходами первого, второго и третьегодискриминаторов знака результата сравнения, первый и второй входы пятого ключасоединены соответственно с выходом пятого блока расчета путей замедления сварного шва и с выходом четвертого дискриминатора знака результата сравнения, первыйи второй входы второго, третьего и четвертого дискриминаторов знака результата сравнения соединены соответственно с первыми и вторыми выходами соответственновторого, третьего и четвертого ключей,выходы первого, второго, третьего и четвертого дискриминаторов знака результатасравнения соединены с первым входом блока определения момента пропуска шва через клеть, первые выходы второго, третьего и четвертого ключей и выход пятогоключа соединены со вторым входом блокаопределения начала замерления стана, первый вход которого соединен с датчикомфиксации сварного шва, а выход - со вторымвходом шестого ключа, первый входкоторого соединен с первым выходом блока определения момента пропуска шва через клеть, второй выход которого соединен с первым входом седьмого ключа,.второй вход которого и второй вход блока определения момента пропуска шва через клеть соединены с выходами первого, второго, третьего, четвертого и пятого датчиков скачка усилия прокатки, выходы шестого и седьмого ключей соединены соответственно с первым и вторымвходами блока управления ключами, первый выход которого соединен с первым 45входом блока ключей, входы первого, второго,. третьего, четвертого и пятого ключей, составляющих блок ключей, соединены соответственно с выходом датчикаскорости, выходом первого блока умноже- ония, выходом второго блока умножения,выходом третьего блока умножения, выходом четвертого блока умножения, выходыключей блока ключей соединены со вторым входом первого задатчика скорости,выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй вход которогосоединен со вторым выходом блока управления ключами. 3 6Кроме гого, блок расчета путей замедления сварного шва содержит делитель, квадратор, три блока умножения, два инвертора, три сумматора, причем первый, второй, третий и четвертый входы делителя соединены соответственно .с выходами первого, второго, третьего и четвертого блоков умножения, первый, второй, третий и четвертый выходы делителя соединены соответственно с первым, вторым, третьим и. четвертым входами квадратсра и с первым, вторым, третьим и четвертым входами третьего сумматора, пятый вход квадратора соединен с первым входом первого задатчика скорости, первый выход квадратсра соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход которого соединен со вторым, третьим и пятым выходами квадратора, трещй вход первого блока умножения соединен с выходом блока управления скоростью стана, выход первого блока умножения соединен со входом первого инвертсра, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом,блока управления скоростью стана, выход первого сумматора соединен с первым входом второго блока умножения,второй вход которого соединен с выходом датчика скорости, выход второго блока умножения соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, пер вый вход которого соединен с выходом третьего сумматора, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости, второй вход третьего блока умножения соединен с выходом второго инвертсра, вход которого соединен с выходом третьего сумматора, выход второго сумматора является выходом блока расчета путей замедления сварного шва.Дискриминатор знака результата сравнения содержит блок сравнения и дискриминатор знака, входы которого соединены с выходами блоков расчета путей замед, ления сварного шва, выход блока сравнения соединен со входом дискриминатора знака.На фиг 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - внутренняя структура блока расчета путей замедления сварного шва; на фиг, 3 - вну- тренняя структура дискриминатора знака результата сравнения.Блоки 1 управления скоростью двига - телей клетей имеют на входе блоки 2 умножения, первый вход которого соединен с выходом блока 3 управления скоростью7 8312 стана, а второй вход - с уставками 4 соотношения скоростей клетей,Вход блока 1 управления последней клети соединен с выходом блока 3 управления, который имеет обратную связь через второй задатчик 5 скорости и первый ключ 6, выход датчика 7 скорости соединен с первым входом первого блока 8 расчета путей замедления сварного шва и с первым ключом блока 9 ключей, второй и третий входы первого блока 8 соединены соответственно с выходом блока 3 управления скоростью стана и с первым входом первого задатчика 10 скорости, первый, второй и третий входы второго блока 8 соединены соответственно с выходом первого блока 2 умножения, выходом блока 3 управления скоростью стана и с первым входом первого задатчика 10 скорости, первый, второй, третий и четвертый входы третьего блока 8 соединены соответственно с выходом первато блока 2 умножения, выходом второго блока 2 умножения, выходом блока 3 управления скоростью стана, первым входом первого задатчика 10 скорости, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы четвертого блока 8 соединены соответственно с выходомпервого блока 2 умножения, выходом вто- Зо рого блока 2 умножения, выходом третьего блока 2 умножения, выходом блока 3 и первым входом первого задатчика 10 скорости, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы пятого блока 3 8 соединены соответственно с выходом блока 3, выходами первого;второго, третьего и четвертого блоков 2 умножения, первым входом первого задатчика 10 скорости, выход .первого блока 8 соединен с первым входом первого дискриминатора 1 1 знака результата сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго блока 8, выход первого дискриминатора 11 соединен с третьим входом первого ключа 12, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего блоков 8, первый и второй входы второго ключа 12 соединены соответственна с вы- щ ходами третьего и четвертого блоков 8, первый и второй входы третьего ключа 12 соединены с выходами четвертого и пятого блоков 8, первый вход четвертого ключа 12 соединен с выходом блока 8, третьи входы второго, третьего и четвертого ключей 12 соединены соответственно с выходами второго, третьего и четвертого дискриминаторов 11 первые и вторые входы второго, третьего и четвертого дискриминаторов 11 соединены с первыми и вторыми выходами соответственно первого, второго и третьего ключей 12, выход первого блока 8, первые выходы первого, второго и третьего ключей 12, выход четвертого ключа 12 соединены со вторым входом блока 13, выходы четырех дискриминаторов 11 знака результата сравнения соединены с первым входом блока 14 определения момента пропуска шва че-. рез клеть, первый вход блока 13 соединенс выходом датчика 15 фиксации сварного шва, выходы датчиков 16 скачка усилия прокатки соединены со вторым входом блока 14 и со вторым входом седьмого ключа 17, выход которого соединен со вторым входом блока 18 управления ключами, первый вход которот соединен с выходом шестого ключа 19, первый и второйвходы которого соединены соответственно с первым выходом блока 14 и с выходом блока 13, второй выход блока 14 соединен с первым входом седьмого ключа 17, первый выход блока 18 соединен с первым входом блока 9 ключей и со вторым входом первого ключа 6, второй ключ блока 9 ключей соединен с выходом первого блока 2 умножения, третий, четвертый и пятый ключи блока 9 ключей соединены соответственно с выходами второго, третьего и четвертого блоков 2 умножения, выходы ключей блока 9 ключей соединены совторым входом задатчика 10 скорости,Внутренняя совокупность элементов блока 8 расчета пути замедления сварного шва определяется операциями выполняемыми по выражению (5), и представлена нафиг, 2.Перечень величин поступающих на входделителя 20 определяется номером клети,относительно которой определяется ),(6). Выходы делителя 20 соединены ссрответствующими входами. сумматора 21,где образуется слагаемое Е; М Чвыражения (5) и соответствующими входами квадратара 22. На входы блока 23умножения поступают значения , М1и выход квадратара 22, соответствующийуменьшенному на единицу номеру клети,отиосительнб которой определяется путьзамедления по выраженито (5),Выход блока 23 соединяется со входом инвертара 24.На вход сумматора 25 поступает зна- чение Ч и с выхода инвертора 24 снимается величина - М ( ф Я На одинЧ -1вход блока 26 умножения йоступает зна 11 йй 12Момент выполнения равенств ( 10),(11) совпадает с пропуском шва через"критическую" (третью) клеть.По импульсному сигналу, являющемусярезультатом скачка. усилия в момент прохождения шва через клеть, с выхода датчиков 16 скачка усилия прокатки содержимое блока 14 уменьшается нв единицу,При этом новая информация в блок 18 непоступает, так как шестой ключ 19 замыкается лишь на короткое время, необходимое для выполнения операций, связанных с началом замедления шва перед станом,Когда содержимое блока 14 станет 15равным 0", что соответствует прохождению шва через "критическую" клеть, замыкается седьмой ключ 17, и на другой входблока 18 поступают сигналы датчиков 16скачка усилия прокатки, По каждому из щэтих сигналов наращивается первоначальное содержимое блока 18, который осуществляет дальнейшее управление блоком9, по мере прохождения шва через оставшиеся клети стана, Это управление заклю чается в поочередном замыкании соответствующих ключе% и подключении в обратную связь блока 3, выходов блоков 2 умножения соответствующих клетей. Приэтом может быть замкнут только один 30из ключей блока 9,По сигналу датчика 16 скачка усилияпрокатки последней клети в очередной разнаращивается содержимое блока 18, в результате этого информация в блоке 18з 5соответствует пропуску шва через последнюю клеть стана. По этой информацииблок 18 переключает первый ключ 6 наэлемент сравнения задатчика 5 и размыкает ключи 9. Стан разгоняется до задан ной скорости. Формула изобретения51, Устройство автоматического управления станом в режиме прокатки сварного шва, содержащее четыре блока умножения, пять блоков управления скоростью двигателей клетей, два задатчика скорости, первый ключ, блок управления скоростью стана, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности стана и уменьшения обрывов полосы, оно дополнительно содержит датчик скорости, датчик фиксации сварного шва, блок определения начала замедления стана, пять датчиков скачка усилия прокатки, пясть блоков расчета путей замедления сварно 63 12го шва, шесть ключей, четыре дискриминатора знака результата сравнения, блок ключей, блок управления блоком ключей, блок определения момента пропуска шва через клеть, причем первый вход блока расчета путей замедления сварного шва соединен с выходом датчика скорости, второй и третий входы соединены соответственно с выходом блока управления скоростью стана и с первым входом первого задатчика скорости, первый, второй и третий входы второго блока расчета путей замедления сварного шва соединены соответственно с выходом первого блока умножения, выходом блока управления скоростью стана и с первым входом первого задатчика скорости, первый, второй, третий и четвертый входы третьего блока расчета путей замедления сварного шва соединены соответственно с выходом первого блока умножения, выходом второго блока умножения, выходом блока управления скоростью стана, первым входом первого задатчика скорости, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы четвертого блока расчета путей замедления сварного щва соединены соответственно с выходом первого блока умножения, выходом второго блока умножения, выходом третьего блокаумножения, выходом блока управления скоростью стана, первым входом первого задатчика скорости, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы пятого блока расчета путей замедления сварного шва соединены соответственно с выходом блока управления скоростью стана, выходами первого, второго, третьего и четвертого блоков умножения, первым входом первого задатчи - ка скорости, выход первого блока расчета путей замедления сварного шва соединен с первым входом первого дискриминатора знака результата сравнения и со вторым входом блока определения начала замедления стана, выход второго блока расчета путей замедления сварного шва соединен со вторым входом первого дискриминатора знака результата сравнения и с первым входом второго ключа, входы первого, входы третьего и четвертого ключей соединены соответственно с выходами третьего и четвертого блоков расчета путей замедления, второй и третий входы второго, третьего и четвертого ключей соединены соответственно с выходами третьего, четвертого и пятого блоков расчета путей замедления сварного шва и с выходами первого, второго и третьего дискриминаторов знака результата сравнения, первый831283 4второй, третий и четвертый входы делителя соединены соответственно с вы:ходамипервого, второго, третьего и четвертогоблоков умножения, первый, второй, третийи четвертый выходы, делителя соединенысоответственно с первым, втарым, третьими четвертым входами квадратсра и с первым, вторым, третьим и четвертым входами третьего сумматора, пятый вход,0 квадратора соединен с первым входом пери вого задатчика скорости, первый выход ь- квадратора соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход которого соединен со вторым, третьим, чет 5 вертым и пятым выходами квадратора,третий вход первого блока умножения соеп- динен с выходом блока управления скоростью стана, выход первого блока умножения соединен со входом первого инвертоо 0 ра, выход которого соединен с первымвходом первого сумматора, второй вход о которого соединен с выходом блока управ;.ления скоростью стана, выход первогосумматора соединен с первым входомвторого блока умножения, второй вход а которого соединен с выходом датчика скорости, выход второго блока умножениясоединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, первый вход о которого соединен с выходом третьего и сумматора, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости, второй а вход третьего блока умножения соединен о, З 5 с выходом второго инвертора, вход которого соединен с выходом третьего сумматора, выход второго сумматора являетсявыходом блока расчета путей замедления о сварного шва.40 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что дискриминатор знакарезультата сравнения содержит блок сравнения и дискриминатор знака, входы которого соединены с выходами блока рас 45 чета путей замедления .сварного шва, Вьюход блока сравнения соединен со входомдискриминатора знака. и второй входы пятого ключа соединенысоответственно с выходом пятого блокарасчета путей замедления сварного шваи с выходом четвертого дискриминаторазнака результата сравнения, первый ивторой входы второго, третьего и четвертого дискриминаторов знака результатасравнения соединены соответственно спервыми и вторыми выходами соответственно второго, третьего и четвертого ключей, выходы первого, второго, третьегочетвертого дискриминаторов знака резултата сравнения соединены с первым входом блока определения момента пропускашва через клеть, первые выходы второготретьего, четвертого и выход пятого ключа соединены со вторым входом блока оределения начала замедления стана, первый вход которого соединен с датчикомфиксации сварного шва, а выход - со втрым входом шестого ключа, первый входкоторого соединен с первым выходом блка определения момента пропуска швачерез клеть, второй выход которого соединен с первым входом седьмого ключа,второй вход которого и второй вход блокопределения момента пропуска шва черезклеть соединены с вькодами первого,второго, третьего, четвертого и пятогодатчиков скачка усилия прокатки, выходьшестого и седьмого ключей соединены сответственно с первым и вторым входамблока управления ключами, первый выходкоторого соединен с первым входом блокключей, входы первого, второго, третьегчетвертого, пятого ключей, составляющихблок ключей, соединены соответственно свыходом датчика скорости, выходом первого блока умножения, выходом второгблока умножения, выходом третьего блока умножения, выходом четвертого блокаумножения, выходыключей блока ключейсоединены со вторым входом первого задатчика скорости, выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен со вторымвходом блока управления ключами,2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок расчета путейзамедления сварного шва содержит делитель, квадратор, три блока умножения, дваинвертора, три сумматора, причем первый,Источники инфсрмации,принятые во внимание при экспертизе 1. Ав тсрское свидетельство СССР Мо 418239, кл, В 21 В 37/00, 1974.