RU2065790C1 - System of "fine" adjustment of band thickness on rolling mill of continuous cold rolling - Google Patents
System of "fine" adjustment of band thickness on rolling mill of continuous cold rolling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2065790C1 RU2065790C1 RU93048534A RU93048534A RU2065790C1 RU 2065790 C1 RU2065790 C1 RU 2065790C1 RU 93048534 A RU93048534 A RU 93048534A RU 93048534 A RU93048534 A RU 93048534A RU 2065790 C1 RU2065790 C1 RU 2065790C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- adder
- unit
- rolling mill
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, а именно, к регулированию толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки. The invention relates to automation of rolling production, namely, to control the thickness of the strip in a continuous cold rolling mill.
Окончательное ("тонкое") регулирование толщины полосы, прокатанной на непрерывном стане холодной прокатки, производят в выходной зоне стана благодаря тому, что изменяют соотношение скорости валков последней и других клетей стана по результату измерения толщины полосы на выходе из валков последней клети. The final ("thin") regulation of the thickness of the strip rolled on a continuous cold rolling mill is performed in the outlet zone of the mill due to the fact that the ratio of the speed of the rolls of the last and other stands of the mill is changed by the result of measuring the thickness of the strip at the exit of the rolls of the last stand.
Известна система "тонкого" регулирования толщины полосы для пятиклетевого стана (см. Н.Н.Дружинин. Непрерывные станы как объект автоматизации. М, "Металлургия", 1967 г, с. 238), в которой использовано указанное регулирующее воздействие. A known system of "thin" regulation of strip thickness for a five-stand mill (see. N.N. Druzhinin. Continuous mills as an object of automation. M, Metallurgy, 1967, p. 238), in which the specified regulatory effect is used.
Известна также система регулирования с цифровым регулятором толщины (см. Мс Math Paul L, Bryan Thomas E, Sistems reguirements for thin mills. Gron and Steel Eng" 1964, 41, N 6, с. 145-151), которая содержит блок задержки, блок обработки сигналов, контроллер натяжения и контроллер нажимных винтов. Also known is a control system with a digital thickness controller (see Ms Math Paul L, Bryan Thomas E, Sistems reguirements for thin mills. Gron and Steel Eng "1964, 41, No. 6, pp. 145-151), which contains a delay unit, signal processing unit, tension controller and pressure screw controller.
Сигнал, снимаемый с толщиномера, подается на вход блока обработки сигналов. С помощью детектора нулевой зоны ошибки определяется, превышает ли сигнал толщиномера заданную зону нечувствительности. Если зона нечувствительности перекрывается, то вырабатывается линейно возрастающее эталонное напряжение, с которым сравнивается напряжение отклонения толщины. Когда эталонное напряжение достигает величины напряжения отклонения, цикл управления заканчивается и начинается цикл выдержки. В течение цикла управления изменяется выходной сигнал регистра натяжения. Регистр натяжения работает как интегратор с крутизной, пропорциональной частоте управляющего сигнала и величине сигнала ошибки. Выходной сигнал регистра натяжения подается в типовое устройство регулирования натяжения или в регулятор скорости. The signal taken from the thickness gauge is fed to the input of the signal processing unit. Using the zero-error zone detector, it is determined whether the signal of the thickness gauge exceeds a predetermined deadband. If the deadband overlaps, a linearly increasing reference voltage is generated, with which the thickness deviation voltage is compared. When the reference voltage reaches the value of the deviation voltage, the control cycle ends and the holding cycle begins. During the control cycle, the output of the tension register changes. The tension register works as an integrator with a slope proportional to the frequency of the control signal and the magnitude of the error signal. The output of the tension register is supplied to a typical tension control device or to a speed controller.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является, например, система "тонкого" регулирования толщины полосы (Дралюк Б.Н. Синайский Г.В. "Системы автоматического регулирования объектов с транспортным запаздыванием", М, Энергия, 1969, с. 49-51). The closest in technical essence and the achieved result is, for example, a system of "thin" regulation of strip thickness (Dralyuk B.N. Sinaisky GV "Systems for automatic regulation of objects with transport delay", M, Energy, 1969, pp. 49- 51).
Известная система содержит измеритель толщины, установленный за последней клетью, задатчик толщины, узел сравнения, блок деления, блок зоны нечувствительности, блок коррекции запаздывания, блок ограничения, интегратор, пропорционально-дифференцирующий усилитель, сумматор, блок коррекции передаточного коэффициента стана, регулятор частоты вращения приводного двигателя валков клети и тахогенератор приводного двигателя валков клети. The known system includes a thickness meter installed behind the last stand, a thickness gauge, a comparison unit, a division unit, a dead zone unit, a delay correction unit, a restriction unit, an integrator, a proportional-differentiating amplifier, an adder, a mill gear ratio correction unit, a drive speed controller stand roll engine and tacho generator of stand roll drive motor.
Заданную толщину полосы на выходе стана обеспечивают благодаря соответствующей предварительной настройке стана. Если в процессе прокатки толщина полосы на выходе будет отличаться от заданного значения, то под действием суммарного выходного сигнала интегратора и пропорционально-дифференцирующего усилителя изменится соотношение скорости валков последней и других клетей стана, что приведет к изменению натяжения полосы в последнем межклетевом промежутке и в свою очередь к изменению толщины полосы до нуля отклонения толщины полосы от заданного значения. The predetermined thickness of the strip at the outlet of the mill is ensured by appropriate pre-setting of the mill. If during the rolling process the thickness of the strip at the output will differ from the set value, then under the action of the total output signal of the integrator and the proportionally differentiating amplifier, the ratio of the speed of the rolls of the last and other stands of the mill will change, which will lead to a change in the tension of the strip in the last interstand space and, in turn, to change the strip thickness to zero deviations of the strip thickness from a given value.
Недостатком известного устройства является низкое быстродействие регулирования, которое зависит от суммарного запаздывания tз в контуре регулирования
tз=tзи + t зт (1)
где tзи суммарное запаздывание в измерителе толщины полосы в регуляторе частоты вращения приводного двигателя валков клети;
tзт транспортное запаздывание измерения толщины полосы;
L путь транспортирования;
V скорость транспортирования.A disadvantage of the known device is the low speed control, which depends on the total delay t s in the control loop
t s = t si + t sz (1)
where t lag in communication total strip thickness meter in the drive controller the engine speed roll stand;
t h transport lag of the strip thickness measurement;
L way of transportation;
V speed of transportation.
При работе известного устройства отработка отклонения толщины полосы происходит за время, равное 3 tз.When the known device is working out, deviations of the strip thickness occur in a time equal to 3 t s .
Целью предлагаемого изобретения является повышение качества регулирования толщины полосы. The aim of the invention is to improve the quality of regulation of the strip thickness.
Поставленная цель достигается благодаря системе "тонкого" регулирования толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки, содержащей блок предварительной настройки стана, выходы которого соединены со входом измерителя отклонения толщины полосы от заданного значения, установленного за последней клетью, и со входами регуляторов положения нажимных механизмов клетей непосредственно, а со входами регуляторов частоты вращения приводных двигателей валков клетей через блок управления режимами скорости стана; соединенные последовательно блок коррекции запаздывания, интегратор, первый сумматор и блок коррекции передаточного коэффициента стана; второй сумматор, включенный между выходом системы предварительной настройки стана, предназначенным для регулятора частоты вращения приводного двигателя валков последней клети, и соответствующим входом системы управления режимами скорости стана; блок ограничения; блок зоны нечувствительности и тахогенератор приводного двигателя валков последней клети стана, выход которого связан с другим входом блока коррекции передаточного коэффициента стана, выход которого соединен с другим входом второго сумматора, кроме того, третий сумматор; инерционное звено и блок регулируемого запаздывания, причем первый вход третьего сумматора и вход блока ограничения подключены к выходу измерителя отклонения толщины полосы от заданного значения; выход блока ограничения соединен со вторым входом блока коррекции запаздывания; выход третьего сумматора соединен со входом блока зоны нечуствительности, выход которого соединен с другим входом первого сумматора и со входом инерционного звена, выход которого соединен с информационным входом блока регулируемого запаздывания, вход управления последнего подключен к выходу тахогенератора приводного двигателя валков последней клети, а выход ко второму входу третьего сумматора. This goal is achieved thanks to the system of "thin" control of the strip thickness on a continuous cold rolling mill, containing a unit for pre-setting the mill, the outputs of which are connected to the input of the deviation of the strip thickness from the set value installed behind the last stand, and to the inputs of the position regulators of the pressing mechanisms of the stands directly and with the inputs of the speed controllers of the drive motors of the rolls of the stands through the control unit of the mill speed modes; lag correction unit, integrator, first adder and mill transfer coefficient correction unit connected in series; a second adder connected between the output of the mill presetting system, intended for the speed controller of the drive motor of the rolls of the last stand, and the corresponding input of the mill speed control system; restriction block; deadband unit and tachogenerator of the drive motor of the rolls of the last mill stand, the output of which is connected to another input of the mill gear ratio correction block, the output of which is connected to another input of the second adder, in addition, the third adder; an inertial link and an adjustable delay unit, the first input of the third adder and the input of the restriction unit being connected to the output of the strip thickness deviation meter from the set value; the output of the restriction block is connected to the second input of the delay correction block; the output of the third adder is connected to the input of the deadband unit, the output of which is connected to the other input of the first adder and to the input of the inertial link, the output of which is connected to the information input of the adjustable delay unit, the control input of the latter is connected to the output of the tachogenerator of the drive motor of the rolls of the last stand, and the output to the second input of the third adder.
Заявляемая система работает по иному принципу, чем известные. А именно, пока отклонения толщины полосы от заданного значения не превышают зону нечувствительности, имеющуюся в характеристике блока зоны нечувствительности, например, ±2% от заданного значения толщины полосы, регулирование осуществляется под действием выходного сигнала интегратора. Если отклонение толщины полосы от заданного значения превысит указанную зону нечувствительности, вступает в действие дополнительный контур регулирования, содержащий блок зоны нечувствительности, инерционное звено, блок регулируемого запаздывания и третий сумматор. При этом отработка отклонения толщины полосы происходит за время, равное tз. В результате, контур регулирования с интегратором обеспечивает необходимую статическую точность, а дополнительный контур предельно возможное быстродействие регулирования.The inventive system operates on a different principle than the known. Namely, while deviations of the strip thickness from the set value do not exceed the dead band available in the characteristic of the dead band unit, for example, ± 2% of the set value of the strip thickness, the regulation is carried out under the action of the integrator output signal. If the deviation of the strip thickness from the set value exceeds the specified dead band, an additional control loop is activated, comprising a dead band unit, an inertial link, an adjustable delay unit and a third adder. In this case, the deviation of the thickness of the strip occurs during a time equal to t s . As a result, the control loop with the integrator provides the necessary static accuracy, and the additional loop is the maximum possible speed of regulation.
На чертеже приведена блок-схема системы "тонкого" регулирования толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки. The drawing shows a block diagram of a system of "thin" regulation of the thickness of the strip in a continuous cold rolling mill.
Система содержит блок 1 предварительной настройки стана, измеритель 2 отклонения толщины полосы от заданного значения, регуляторы 3 положения нажимных механизмов клетей, регуляторы 4 частоты вращения приводных двигателей валков клетей, блок 5 управления режимами скорости стана, блок 6 коррекции запаздывания, интегратор 7, первый сумматор 8. Блок 9 коррекции передаточного коэффициента стана, второй сумматор 10, блок 11 ограничителя, блок 12 зоны нечувствительности, тахогенератор 13 приводного двигателя валков последней клети стана, третий сумматор 14, инерционное звено 15, блок 16 регулируемого запаздывания. The system contains a block 1 for presetting the mill, a meter 2 for deviation of the strip thickness from the set value, regulators 3 for the position of the press mechanisms of the stands, regulators 4 for the rotational speed of the drive motors of the stands, block 5 for controlling the mill speed, block 6 for delay correction, integrator 7, the first adder 8. Block 9 of the coefficient of transfer coefficient correction of the mill, the second adder 10, block 11 limiter, block 12 deadband, tachometer 13 of the drive motor of the rolls of the last mill stand, the third amount OR 14, inertial member 15, an adjustable delay unit 16.
В состав измерителя 2 входит толщиномер 17, узел сравнения 18 и блок 19 деления. The composition of the meter 2 includes a thickness gauge 17, the comparison node 18 and the division unit 19.
Система работает следующим образом. The system operates as follows.
Блок 1 предварительной настройки стана обеспечивает настройку стана на прокатку заданной толщины полосы на выходе стана. В этом блоке формируются задание 20 для измерителя 2 отклонения толщины полосы, задание 21 для регуляторов 3 положения нажимных механизмов клетей и задание 22 для регуляторов 4 частоты вращения приводных двигателей валков клетей. Block 1 of the presetting of the mill provides tuning of the mill for rolling a predetermined strip thickness at the outlet of the mill. In this block, task 20 is formed for the strip thickness deviation meter 2, task 21 for the position control knobs 3 of the stands and task 22 for the speed controllers 4 of the stand roll drive motors.
Блок 5 управления режимами скорости стана служит для согласованного разгона приводных двигателей Д от нуля скорости до рабочего значения Vр, а также для согласованного торможения от скорости Vр до нуля скорости.Unit 5 control the speed modes of the mill is used for coordinated acceleration of the drive motors D from zero speed to the operating value V p , as well as for consistent braking from speed V p to zero speed.
Пока в процессе прокатки отклонения толщины полосы не превышают по амплитуде уровень, например, ±2% от заданного значения толщины полосы, задаваемый зоной нечувствительности, которая имеется в характеристике блока 12 зоны нечувствительности, выходной сигнал блока 12 равен нулю и регулирующее воздействие на скорость валков последней клети стана будет определяться только выходным сигналом интегратора 7. As long as during the rolling process deviations of the strip thickness do not exceed in amplitude a level, for example, ± 2% of the set value of the strip thickness specified by the dead band, which is found in the characteristic of the dead band unit 12, the output signal of the block 12 is zero and the regulatory effect on the speed of the rolls of the latter mill stands will be determined only by the output signal of the integrator 7.
Для устойчивости контура регулирования, содержащего интегратор 7, постоянная интегрирования Ти интегратора 7 выбрана равной
Ти 2(tзи + tзт/min) (3)
где tзт/min минимальное значение транспортного запаздывания измерения толщины полосы;
Vmax максимальное значение скорости полосы на выходе из валков последней клети.For the stability of the control loop containing the integrator 7, the integration constant Ti of the integrator 7 is chosen equal to
T 2 (t + t sin communication / min) (3)
where t h / min is the minimum value of the transport delay of the strip thickness measurement;
V max the maximum value of the speed of the strip at the exit of the rolls of the last stand.
При этом коэффициент передачи Kкз блока 6 коррекции запаздывания определяется по следующему выражению:
где Uv выходной сигнал тахогенератора приводного двигателя валков последней клети;
Uп напряжение питания;
Kзи настраиваемый коэффициент.In this case, the transfer coefficient K ks of the delay correction correction unit 6 is determined by the following expression:
where U v the output signal of the tachogenerator of the drive motor rolls of the last stand;
U p supply voltage;
K zi adjustable factor.
В качестве блока 6 коррекции запаздывания может быть использован, например, множительно-делительный модуль, на вход умножения которого поступает сигнал Uv, а на вход деления сумма сигналов Uv• Kзи + Uп(1 Kзи).As the delay correction unit 6 may be used, for example, multiplying, dividing module, which receives the multiplication of input signal U v, and the sum of the signals on the input division U v • K n + U communication (communication 1 K).
Благодаря такой настройке контура регулирования, содержащего интегратор 7, через время, равное суммарному запаздыванию tз, этим контуром будет отрабатываться половина имевшего место отклонения толщины полосы. В установившемся же режиме статическая ошибка регулирования будет равна нулю.Due to this setting of the control loop containing the integrator 7, after a time equal to the total delay t s , this loop will work out half of the deviation of the strip thickness that has occurred. In steady state, the static control error will be zero.
Если в процессе прокатки отклонение толщины полосы от заданного значения превысит зону нечувствительности блока 12, то посредством блока 11 ограничения ограничится входной сигнал блока 6 коррекции запаздывания и вступит в действие дополнительный контур регулирования, содержащий блок 12 зоны нечувствительности, сумматор 14, инерционное звено 15 и блок 16 регулируемого запаздывания. If during the rolling process the deviation of the strip thickness from the preset value exceeds the dead zone of block 12, then through the restriction block 11 the input signal of the delay correction block 6 is limited and an additional control loop containing the dead zone block 12, the adder 14, the inertial link 15, and the block 16 adjustable delays.
Выходной сигнал блока 12 пропорционален отклонению толщины полосы от заданного значения. Под действием этого сигнала произойдет изменение скорости валков последней клети и в валках этой клети будет скомпенсирована полная амплитуда отклонения толщины полосы за вычетом величины, определяемой зоной нечувствительности блока 12. Через время транспортирования tзт результат будет зафиксирован измерителем 2.The output signal of block 12 is proportional to the deviation of the strip thickness from the set value. Under the influence of this signal, the speed of the rolls of the last stand will change, and the full amplitude of the deviation of the strip thickness will be compensated in the rolls of this stand minus the value determined by the dead zone of unit 12. After the transportation time tz, the result will be recorded by meter 2.
Чтобы при этом сохранить прежнее значение регулирующего воздействия на скорость валков последней клети, выходной сигнал блока 12 через соединенные последовательно инерционное звено 15 и блок 16 регулируемого запаздывания подается на вход сумматора 14, где замещает сигнал имевшего место отклонения толщины полосы. Для согласования сигналов по времени постоянная времени Тиз звена 15 выбрана равной
Tиз tзи (7)
а запаздывание блока 16 регулируемого запаздывания Трз составляет
Tрз tзт (8)
Для реализации зависимости (2) от скорости V вход управления блока 16 соединен с выходом тахогенератора 13.In this case, in order to maintain the former value of the regulating effect on the speed of the rolls of the last stand, the output signal of block 12 is connected through the inertial link 15 and the variable delay block 16 to the input of the adder 14, where it replaces the signal of the deviation of the strip thickness. To match the signals over time, the time constant T from link 15 is chosen equal to
T of t si (7)
and the delay of the block 16 adjustable delay T RZ is
T rz t h (8)
To implement the dependence (2) on speed V, the control input of block 16 is connected to the output of the tachogenerator 13.
При такой настройке дополнительный контур регулирования позволяет компенсировать отклонения толщины, превышающие по амплитуде зону нечувствительности блока 12, с максимально возможным быстродействием. With this setting, an additional control loop allows you to compensate for thickness deviations that exceed the amplitude of the dead zone of block 12, with the highest possible speed.
Блок 9 коррекции передаточного коэффициента стана является общим для обоих контуров регулирования и представляет собой, например, модуль умножения, коэффициент передачи Ккс, которого равен:
Kкс m1•Uv (9)
где m1 масштабный коэффициент.Block 9 correction factor of the mill is common to both control loops and is, for example, a multiplication module, the transmission coefficient K ks , which is equal to:
K cs m 1 • U v (9)
where m 1 is a scale factor.
Выходной сигнал Uит измерителя 2 определяется по следующему выражению
где h текущее значение толщины полосы,
h0 заданное значение толщины полосы,
m2 масштабный коэффициент.The output signal U it meter 2 is determined by the following expression
where h is the current value of the strip thickness,
h 0 the specified value of the thickness of the strip,
m 2 scale factor.
Таким образом, при работе заявляемого устройства контур регулирования, содержащий интегратор 7, обеспечивает требуемую статическую точность, а дополнительный контур регулирования, включающий блок 12 зоны нечувствительности, сумматор 14, инерционное звено 1 и блок 16 регулируемого запаздывания предельно возможное быстродействие регулирования. Thus, when the inventive device is operating, the control loop containing the integrator 7 provides the required static accuracy, and an additional control loop, including the dead band unit 12, the adder 14, the inertial link 1 and the adjustable delay unit 16, are the maximum possible control performance.
Эффективность заявляемой системы "тонкого" регулирования толщины полосы заключается в повышении качества регулирования и в увеличении, тем самым, выхода годного по толщине проката на непрерывном стане холодной прокатки. The effectiveness of the inventive system of "thin" regulation of the thickness of the strip is to improve the quality of regulation and to increase, thereby, yield suitable for the thickness of the rolled steel on a continuous cold rolling mill.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93048534A RU2065790C1 (en) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | System of "fine" adjustment of band thickness on rolling mill of continuous cold rolling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93048534A RU2065790C1 (en) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | System of "fine" adjustment of band thickness on rolling mill of continuous cold rolling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93048534A RU93048534A (en) | 1996-08-10 |
| RU2065790C1 true RU2065790C1 (en) | 1996-08-27 |
Family
ID=20148388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93048534A RU2065790C1 (en) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | System of "fine" adjustment of band thickness on rolling mill of continuous cold rolling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2065790C1 (en) |
-
1993
- 1993-10-19 RU RU93048534A patent/RU2065790C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Н.Н.Дружинин, Непрерывные станы как объект автоматизации, М., Металлургия, 1967, с.238. 2. Б.Н.Дралюк, Г.В.Синайский, Системы автоматического регулирования объектов с транспортным запаздыванием, М., Энергия, 1969, с.49 - 51. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5479803A (en) | Control apparatus for a continuous hot rolling mill | |
| EP0155301B1 (en) | Rolling mill strip thickness controller | |
| US3940960A (en) | Interstand tension control method and apparatus for tandem rolling mills | |
| US4760723A (en) | Elongation control system | |
| RU2065790C1 (en) | System of "fine" adjustment of band thickness on rolling mill of continuous cold rolling | |
| US3768286A (en) | Interstand tension regulator for a multistand rolling mill | |
| US3688532A (en) | Control system for tandem rolling mill based on the constant volume principle | |
| EP0455382B1 (en) | Method for controlling gage in a metal rolling mill | |
| US3212310A (en) | Automatic gauge and tension control system | |
| EP0109235A2 (en) | Rolling mill control for tandem rolling | |
| SU1639818A1 (en) | Device for adjusting strip gauge in one-stand cold mill | |
| SU692650A1 (en) | Strip tension automatic regulator | |
| SU774646A1 (en) | Apparatus for automatic regulating of strip thickness in continuous cold rolling mill | |
| SU845912A1 (en) | Apparatus for regulating strip thickness at continuous rolling mill output | |
| SU524580A1 (en) | Device for adjusting the thickness of the strip | |
| SU1186308A1 (en) | System for stabilizing dimensions of rolled stock | |
| SU512815A1 (en) | The method of controlling the thickness of the rolled strip | |
| SU1243855A1 (en) | Apparatus for automatic control of band tension in cold-rolling mill | |
| SU1041188A1 (en) | Apparatus for controlling band tension in sheet rolling mill coiler | |
| SU1033248A1 (en) | Apparatus for automatic control of predetermined cross section strip thickness | |
| RU1827304C (en) | Device for automatic regulation of strip thickness in continuous cold rolling mill | |
| SU910262A1 (en) | Apparatus for controlling strip thickness in continuous cold apparatus for controlling strip thickness in continuous cold rolling mill | |
| SU858967A1 (en) | System for automatic stabilizing of technological parameters at cold rolling in reversible mills | |
| JPH0246284B2 (en) | ||
| SU740335A1 (en) | Tension control apparatus for jobbing mill coiler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091020 |