RU2763501C1 - Способ определения возникновения начальной стадии критической вибрации в рабочей клети прокатного стана - Google Patents
Способ определения возникновения начальной стадии критической вибрации в рабочей клети прокатного стана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763501C1 RU2763501C1 RU2021103415A RU2021103415A RU2763501C1 RU 2763501 C1 RU2763501 C1 RU 2763501C1 RU 2021103415 A RU2021103415 A RU 2021103415A RU 2021103415 A RU2021103415 A RU 2021103415A RU 2763501 C1 RU2763501 C1 RU 2763501C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- value
- initial stage
- occurrence
- vibration
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области прокатного производства и может найти применение для определения возникновения начальной стадии критических вибраций в рабочей клети прокатного стана. Способ включает непрерывные измерения в процессе прокатки фактических значений величины тока двигателя главного привода прокатного стана, на основании которых рассчитывают фактическое значение дисперсии D fact упомянутого тока двигателя, которое сравнивают с предварительно полученным эталонным значением дисперсии D Vconst тока двигателя при постоянной скорости прокати в условиях отсутствия вибрации с определением коэффициента пропорциональности 
, при этом при значении коэффициента пропорциональности
Description
Изобретение относится к технологии прокатного производства и может найти применение для определения возникновения начальной стадии критических вибраций в рабочих клетях многоклетевых непрерывных и бесконечных станов холодной прокатки. Реализация возможна в виде его алгоритмического обеспечения автоматизированных систем управления.
Известен способ определения критических вибраций на станах прокатки полосы, в котором распознавание момента возникновения критических вибраций осуществляют путем диагностирования колебаний натяжения полосы в стане (Патент РФ №2239501, МПК В21В 37/00, опубл. 10.11.2004).
Недостатком указанного способа является использование в качестве диагностируемого параметра натяжение полосы с применением датчиков натяжения на стане. Датчики натяжения имеют механическое исполнение и обладают существенной постоянной времени и инерционностью. В расчетах будет присутствовать существенная погрешность, а также расчет будет производиться несвоевременно из-за задержки в линии обратной связи.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ определения возникновения начальной стадии критической вибрации в рабочей клети прокатного стана, включающий непрерывные измерения в процессе прокатки фактических значений параметра технологического оборудования прокатного стана, на основании которых с использованием методов статистической обработки измеренных значений осуществляют сравнение параметра обработанных измеренных значений с заданным значением, при этом на основании результатов сравнения определяют возникновение начальной стадии критической вибрации согласно которому в качестве упомянутого параметра технологического оборудования используют величину тока двигателя главного привода прокатного стана, при этом рассчитывают медианное значение нормализованной выборки измеренных фактических значений тока двигателя, которое сравнивают с предварительно определенным заданным медианным значением нормализованной выборки тока двигателя главного привода в условиях отсутствия вибрации при прокатке с определением величины рассогласования, или рассчитывают медианное значение нормализованной выборки производной измеренных фактических значений тока двигателя, которое сравнивают с предварительно определенным заданным медианным значением нормализованной выборки производной тока двигателя главного привода в условиях отсутствия вибрации при прокатке с определением величины рассогласования, причем на основании распознавания непрерывного возрастания упомянутой величины рассогласования фиксируют возникновение начальной стадии критической вибрации (Патент РФ №2734360, МПК В21В 38/00, опубл. 15.10.2020).
Недостатком известного способа является сложность его реализации, т.к. с учетом используемых типов контроллеров в системах АСУ ТП, требует объемных быстрых вычислений и разложения токового сигнала в кривую нормального распределения в каждый момент времени, влияющего на возможное возникновение инерционности при прогнозе.
Задача настоящего изобретения - определение возникновения начальной стадии критических вибраций в рабочих клетях прокатных станов, в тот момент, когда значения отклонений пока малы и не приносят негативных последствий, минимизируя при этом возможные погрешности из-за инерционности измерительных и вычислительных систем при работе с большими данными.
Техническим результатом изобретения является снижение внеплановых простоев станов по причине возникновения негативных вибраций, а также повышение качества поверхности проката, которое страдает от воздействия вибраций в рабочих клетях, вызывая поперечные чередующиеся светлые и темные полосы.
Техническим результатом изобретения является повышение производительности прокатных станов, проектные скорости которых ограничиваются опасными критическими фазами вибраций, а также повышение качества проката.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе выявления критических вибраций на станах холодной прокатки, включающем непрерывные измерения в процессе прокатки фактических значений величины тока двигателя главного привода прокатного стана, на основании которых с использованием методов статистической обработки измеренных значений осуществляют сравнение измеренных значений с эталонным значением, при этом на основании результатов сравнения определяют возникновение опасной критической фазы вибраций, согласно изобретению рассчитывают фактическое значение дисперсии тока, полученное при текущей прокатке, которое сравнивают с предварительно полученным эталонным значением дисперсии тока при постоянной скорости прокати в условиях отсутствия вибрации путем определения коэффициента пропорциональности 
, где D fact - фактическое значение дисперсии тока, полученное при текущей прокатке; D Vconst - эталонное значение дисперсии тока при постоянной скорости прокатки, предварительно полученное при прокатке без вибрации, причем при значении коэффициента пропорциональности 
фиксируют возникновение начальной стадии критической вибрации.
Сущность изобретения заключается в непрерывном формировании выборки значения тока главного привода в рабочих клетях, склонных к возникновению вибрации, определения в реальном режиме времени значения дисперсии указанной выборки по формуле:
где N - объем выборки (количество измеренных значений);
I i - значение тока двигателя, измеряемого дискретно во время его работы;
m I - математическое ожидание величины тока.
Математическое ожидание величины тока определяется как среднее арифметическое полученной в результате измерений выборки значений тока главного привода рабочей клети прокатного стана I i , определяемое по формуле
где I i - значение тока двигателя, измеряемое дискретно во время его работы;
N - объем выборки значений тока двигателя.
Далее происходит сравнение фактического значения дисперсии со значением дисперсии при постоянной скорости прокатки без вибраций путем расчета коэффициента пропорциональности k:
D fact - фактическое значение дисперсии тока, полученное при текущей прокатке;
D Vconst - эталонное значение дисперсии тока при постоянной скорости прокатки, предварительно полученное при прокатке без вибрации
Ниже представлены результаты промышленных экспериментов. Для наглядности результатов на фиг. 1 представлен анализ сигналов дисперсий тока в клети №2 непрерывного 5-ти клетевого стана холодной прокатки «1700» и для сравнения позиции гидронажимных устройств (ГНУ), пропорциональных величине межвалкового зазора для клети №2 при прокатке сортамента 2,3/0,59-1255 мм. Аналогичные результаты представлены на фиг. 2 для клети №3 и на фиг. 3 для клети №4.
Обозначения на фигурах 1-3: участки 1, 4 - динамический режим торможение; участок 2, 5 - динамический переходный режим/разгон стана; участок 3 - момент вибраций на стане (также выделены участки с постоянной скоростью прокатки, на которых дисперсии тока и ГНУ имеют минимальную величину).
Из указанных диаграмм видно, что при вибрациях (участок 3) дисперсия тока имеет максимальный пик, увеличивающийся по своему значению от клети №2 к клети №4.
Также можно сделать вывод об адекватности использования анализа дисперсии тока двигателя рабочих клетей прокатного стана при выявлении критических вибраций по сравнению с дисперсией позиции гидронажимных устройств (ГНУ).
В таблице 1 представлены данные коэффициента пропорциональности дисперсии тока двигателя по клетям при различных режимах работы стана. Режимы работы стана под номерами 1-5 обозначены в таблице 1 и на фиг. 1-3.
В качестве обобщающих рекомендаций для промышленной реализации, после анализа более чем 1000 технологических режимов, в таблице 2 определены значения коэффициентов пропорциональности k по клетям 2-4 при различных режимах работы стана.
Соответственно анализируя в реальном режиме времени изменение этого коэффициента можно без особого труда выявить критический уровень вибраций и экспертно определить «виброопасный» режим работы.
Таким образом, указанный выше технический результат изобретения может быть достигнут.
Claims (1)
- Способ определения возникновения начальной стадии критической вибрации в рабочей клети прокатного стана холодной прокатки, включающий непрерывные измерения в процессе прокатки фактических значений величины тока двигателя главного привода прокатного стана, на основании которых с использованием методов статистической обработки измеренных значений осуществляют сравнение измеренных значений с эталонным значением, при этом на основании результатов сравнения определяют возникновение начальной стадии критической вибрации, отличающийся тем, что рассчитывают фактическое значение дисперсии D fact упомянутого тока двигателя, полученное при текущей прокатке, которое сравнивают с предварительно полученным эталонным значением дисперсии D Vconst тока двигателя при постоянной скорости прокати в условиях отсутствия вибрации с определением коэффициента пропорциональности, при этом при значении коэффициента пропорциональности
фиксируют возникновение начальной стадии критической вибрации.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021103415A RU2763501C1 (ru) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | Способ определения возникновения начальной стадии критической вибрации в рабочей клети прокатного стана |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021103415A RU2763501C1 (ru) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | Способ определения возникновения начальной стадии критической вибрации в рабочей клети прокатного стана |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2763501C1 true RU2763501C1 (ru) | 2021-12-29 |
Family
ID=80039893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021103415A RU2763501C1 (ru) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | Способ определения возникновения начальной стадии критической вибрации в рабочей клети прокатного стана |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2763501C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2239501C2 (ru) * | 2002-12-31 | 2004-11-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Способ определения критических вибраций на станах прокатки полосы |
| UA79682C2 (en) * | 2005-09-19 | 2007-07-10 | Inst Of Ferrous Metallurg Of N | Method for monitoring fluctuations of load on the drive mechanism of a rolling mill |
| RU2338609C1 (ru) * | 2007-01-09 | 2008-11-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") | Способ диагностики резонансной вибрации и управления многоклетьевым станом холодной прокатки полос и устройство для его осуществления |
| KR20110070537A (ko) * | 2009-12-18 | 2011-06-24 | 주식회사 포스코 | 냉간압연에서의 품질이상 예지 시스템과 그 방법 |
| CN108568455A (zh) * | 2017-03-10 | 2018-09-25 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种轧机振动监测及振动纹缺陷判别的方法 |
| RU2734360C2 (ru) * | 2018-12-21 | 2020-10-15 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ определения возникновения начальной стадии критической вибрации в рабочей клети прокатного стана |
-
2021
- 2021-03-22 RU RU2021103415A patent/RU2763501C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2239501C2 (ru) * | 2002-12-31 | 2004-11-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Способ определения критических вибраций на станах прокатки полосы |
| UA79682C2 (en) * | 2005-09-19 | 2007-07-10 | Inst Of Ferrous Metallurg Of N | Method for monitoring fluctuations of load on the drive mechanism of a rolling mill |
| RU2338609C1 (ru) * | 2007-01-09 | 2008-11-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") | Способ диагностики резонансной вибрации и управления многоклетьевым станом холодной прокатки полос и устройство для его осуществления |
| KR20110070537A (ko) * | 2009-12-18 | 2011-06-24 | 주식회사 포스코 | 냉간압연에서의 품질이상 예지 시스템과 그 방법 |
| CN108568455A (zh) * | 2017-03-10 | 2018-09-25 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种轧机振动监测及振动纹缺陷判别的方法 |
| RU2734360C2 (ru) * | 2018-12-21 | 2020-10-15 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ определения возникновения начальной стадии критической вибрации в рабочей клети прокатного стана |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4348177B2 (ja) | 仕上圧延異常診断装置及び方法 | |
| KR101958794B1 (ko) | 플랜트 제어 장치, 압연 제어 장치, 플랜트 제어 방법 및 플랜트 제어 프로그램 | |
| CN107949813B (zh) | 制造设备诊断辅助装置及制造设备诊断辅助方法 | |
| CN107008758A (zh) | 冷轧带钢高精度板形表面粗糙度在线控制方法及*** | |
| RU2670630C9 (ru) | Способ горячей прокатки | |
| Jelali | Performance assessment of control systems in rolling mills–application to strip thickness and flatness control | |
| US9242283B2 (en) | Control apparatus of rolling mill | |
| RU2763501C1 (ru) | Способ определения возникновения начальной стадии критической вибрации в рабочей клети прокатного стана | |
| Takami et al. | Multivariable data analysis of a cold rolling control system to minimise defects | |
| CN104275353B (zh) | 一种基于板形检测的冷轧带材跑偏自动识别方法 | |
| JP3020771B2 (ja) | プラント制御装置 | |
| RU2734360C2 (ru) | Способ определения возникновения начальной стадии критической вибрации в рабочей клети прокатного стана | |
| CN105583236B (zh) | 冷轧带钢塑性系数的在线获取方法 | |
| Knechtelsdorfer et al. | Slip model adaptation based on measurements of the strip velocity | |
| CN108971237B (zh) | 用于金属轧制应用的轴承浮动补偿 | |
| CN114074120A (zh) | 设备控制装置、轧制控制装置、设备控制方法以及设备控制程序 | |
| Usmani et al. | Chatter detection using principal component analysis in cold rolling mill | |
| KR100931628B1 (ko) | 사상 압연에 있어서 조작성 이상 진단 장치 및 방법 | |
| JPH10277617A (ja) | 板幅制御装置 | |
| JP2000140919A (ja) | 板厚変動解析装置、および板厚制御装置とその制御方法、並びに板厚制御装置を備えた圧延機 | |
| KR100931630B1 (ko) | 사상 압연에 있어서 제어성 이상 진단 장치 | |
| KR100931631B1 (ko) | 사상 압연 이상 진단 확신도 판정 장치 | |
| JP2015147249A (ja) | 圧延機の制御方法、圧延機の制御装置、及び圧延材の製造方法 | |
| JPH07164031A (ja) | 圧延反り予測・制御装置 | |
| WO2024033983A1 (ja) | 圧延機の板厚制御方法および剛性監視方法 |