11. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ПРОКАТНЫМ СТАНОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ

В настоящее время в прокатном производстве также стали применяться управляющие цифровые вычислительные машины УВМ, позволяющие полностью автоматизировать управление прокатными станами.

Система управления прокатным станом с управляющей вычислительной машиной позволяет вести процесс прокатки по оптимальному режиму, учитывающему производительность и износ стана. В управляющую вычислительную машину вводятся параметры слитка, желаемые размеры листа, перегрузочная способность стана, максимально допустимое обжатие, дуга захвата, текущие параметры прокатываемого листа (размеры, температура и т. д.) [2].

На основе применения управляющей вычислительной машины можно создать системы комплексной автоматизации прокатного производства.

Рассмотрим систему программного управления реверсивным прокатным станом [10], упрощенная схема которой показана на рис. II 1.23. Стан прокатывает слябы весом до на листы шириной 5 м, длиной 42 м и толщиной .

Перфораторное устройство 20 посылает импульсами данные о слябе (марка стали, размеры сляба, его температуры, желаемые размеры листа) в память вычислительной машины 21. Вычислительная машина рассчитывает режим прокатки: необходимое число пропусков, величину обжатия в каждом пропуске и моменты времени реверсирования главного привода. При вычислении режима прокатки учитываются допустимое давление на валик, изменение температуры прокатываемого листа.

Процесс прокатки на стане с программным управлением производится следующим образом. Сляб 1 из печи 8 поступает на рольганг 9. Управление рольгангом производится вычислительной машиной с помощью преобразователей «код—аналог» и «аналог—код», панели управления 19 и электроприводов 10.

Сляб, перемещаясь по рольгангам, поступает на устройство для ломки окалины 14, которое управляется с помощью нажимных винтов 4 и привода 13. Сигналы от поступают через панели управления на преобразователи. При этом происходит операция чернового пропуска сляба. Далее производится кантовка сляба на 90°

(кликните для просмотра скана)

с помощью кантователей 11 и уширительные пропуски сляба. Управление кантователями 11 и обжимными винтами 4 стана выполняется по командам от УВМ через панели управления 19 и электроприводы 12,4. Главный привод 15 валков 16 и привод отводящего рольганга 17 также управляются от УВМ.

Затем снова производится кантовка на 90° и прокатка металла до требуемого размера листа. Размеры листа при его толщине свыше 50 мм контролируются по усилию прокатки мессдозой 7 и индикаторами положения валков 3. При толщинах листов, меньших 50 мм, контроль осуществляется радиационным микрометром 5. Длина листа измеряется специальными приборами 6. Выход прокатываемого листа контролируется датчиками 2.

Информация с приборов контроля через преобразователи «аналог — код» и панели управления 19 поступает на УВМ, где она используется для выработки команд управления.

Применяемая в этой системе УВМ имеет следующие основные данные: двоичная система счисления; параллельное одноадресное арифметическое устройство на 18 разрядов; ферритовое запоминающее устройство на 4096 чисел, со временем обращения 4 мксек. Скорость счета вычислительной машины при сложении 12 мксек, при умножении 38 мксек. Время опроса 75 входных каналов составляет 1 сек. Наряду с оперативной памятью в машине имеется барабанное запоминающее устройство на 64000 чисел со временем обращения 8300 мксек.

В системе также предусмотрено ручное управление, которое осуществляется от специального пульта 18.

Все цифровые следящие системы реверсивного прокатного стана с программным управлением выполняются по единой типовой схеме, которая показана на рис. 111.24. На управляющей цифровой вычислительной машине рассчитывается программа прокатки с учетом изменения температуры и действительных значений давления. После окончания расчетов на УВМ с ее выхода напряжения уставок и поступают на цифровые сумматоры (на рис. 111.24 цифровой сумматор обозначен где сравниваются с соответствующими цифровыми сигналами устройств управления.

Напряжения уставок изменяются в процессе прокатки и после соответствующего пропуска листа поступают на входы сумматоров.

Рассмотрим принцип работы цифровой следящей системы применительно к устройству управления нажимными винтами (см. рис. 111.24). Напряжение уставки и с выхода УВМ поступает на цифровой сумматор , где сравнивается с цифровым напряжением преобразователя , измеряющим истинное положение валков. Образующая напряжения ошибки в поступает на преобразователь «цифра — напряжение» и управляющую матрицу УМЛ. В зависимости от величины ошибки матрица формирует закон управления.

При значительном напряжении рассогласования сигнал через цифровой сумматор и управляющую матрицу поступает на релейное устройство (выключатель разомкнут). Максимальное напряжение с выхода поступает через усилитель привода на электропривод механизма нажимных валков. Валки перемещаются с максимальной скоростью, и через преобразователь «вал — цифра» сигнал обратной связи поступает на сумматор. Угол рассогласования уменьшается: управляющая матрица включает ползучую скорость (примерно равную 30% от максимальной скорости).

Рис. II 1.24. Блок-схема двух каналов цифровых следящих систем (управлением нажимных винтов и манипуляторов) реверсивного прокатного стана

После замыкания выключателя напряжение рассогласования от преобразования поступает на электропривод управления механизма нажимных валков, обеспечивая линейный закон изменения скорости. При этом существенно повышается точность установки механизма нажимных валков. Если не требуется высокая точность установки манипуляторов, то линейный закон управления в следящих системах исключают. В этом случае двухрежимный закон управления электропривода обеспечивается релейным устройством усилителем электроприводом режима максимальной и ползучей скоростей, а также преобразователем «вал-цифра» . Цифровая следящая система управления манипуляторами выделена на рис. 111.24 штриховой линией.

В систему комплексной автоматизации блюминга входит несколько полупроводниковых управляющих цифровых вычислительных машин УВМ и главная вычислительная машина управляющая всем процессом проката (рис. II 1.25).

Управляющая цифровая вычислительная машина управляет нагревательной печью 1. Клещевыми кранами 2 управляет

(кликните для просмотра скана)

, а средствами транспортировки блюмсов управляет вычислительная машина .

Система управления блюмингом 4 состоит из нескольких автоматических систем: взвешивания блюмсов управления рольгангами , очистки окалины , управления манипуляторами нажимными винтами и главным приводом . Все эти системы получают команды управления от вычислительной машины УВМ Системы автоматического управления обеспечивают обрубку (позиция 5), резку (позиция 6), маркировку (позиция 7). Команды управления вырабатываются вычислительными машинами . С помощью управляющей вычислительной машины производится управление размещением готовой продукции на складе (позиция 8). Информация о наличии блюмсов в печах, их размеры, температура, желаемые типы проката поступают на где производятся вычисления программ для корректировки УВМ. Кроме того, на поступает информация о количестве окалины (позиция 10), обрезках металла (позиция 9; ) готовой продукции, поступающей на склад (позиция 8), а также о расходе электроэнергии, времени работы рабочих, техников и инженеров, обслуживающих блюминг. На производится вычисление стоимости процесса прокатки, рассчитывается заработная плата сотрудникам и производятся другие экономические расчеты.

ЛИТЕРАТУРА

(см. скан)