Автоматизація процесів узгодженого керування розкроєм прокату на безперервних сортових прокатних станах

Abstract

Дисертація присвячена вирішенню актуальної наукової задачі розробки універсальних методів, моделей та систем керування розкроєм в умовах масового характеру виробництва мірного стрижневого прокату, які враховують закономірності параметрів прокатки та можливості існуючого устаткування і побудова на основі цих закономірностей алгоритмів узгодженого керування розкроєм. Встановлені загальні закономірності, які забезпечують раціональний розкрій довгомірного прокату на різних стадіях виробництва стрижневого прокату. Показано, що раціональний план розкрою довгомірного прокату є поєднанням двох базових розкрійних планів: розкрою по уставці - на відрізки заданої довжини, і рівномірного розкрою - на відрізки однакової довжини.

Вперше запропоновано метод активного регулювання натягу прокату в останньому міжклітьовому проміжку чорнової групи клітей, завдяки введенню в існуючу систему керування регулятора натягу, що забезпечує стабілізацію поперечних розмірів прокату на виході чорнової групи клітей та скорочення втрат металопрокату за рахунок підвищення точності прогнозування довжини прокату на виході з випускної кліті. Розроблено функціональну структуру, алгоритм роботи автоматизованої системи керування розкроєм та спосіб розкрою прокату на дрібносортному стані, який забезпечує видачу прутків на холодильник з довжинами, кратними мірному стрижню, незалежно від довжини вихідної заготовки, при цьому забезпечується скорочення робіт з сортування прокату на холодильнику дрібносотрного стану. Вирішена задача точного групування торців прутків на холодильнику при їх гальмуванні шляхом розробки способу та системи автоматичного керування вирівнюванням термозміцненого прокату на холодильнику дрібносортного стану.

Диссертация посвящена решению актуальной научной задачи разработки универсальных методов, моделей и систем управления раскроем в условиях массового характера производства мерного стержневого проката, учитывающих закономерности параметров прокатки и возможности существующего оборудования и построение на основе этих закономерностей алгоритмов согласованного управления раскроем. Установлены общие закономерности, которые обеспечивают рациональный раскрой длинномерного проката на разных стадиях производства стержневого проката. Показано, что рациональный план раскроя длинномерного проката представляет собой сочетание двух базовых раскройных планов: раскроя по вставке - на отрезки заданной длины, и равномерного раскроя - на отрезки одинаковой длины. Впервые предложен метод активного регулирования натяжения проката в последнем межклетьевом промежутке черновой группы клетей, благодаря введению в существующую систему управления регулятора натяжения, обеспечивающий стабилизацию поперечных размеров проката на выходе черновой группы клетей и сокращение потерь металлопроката за счет повышения точности прогнозирования длины проката на выходе из выпускной клети. Разработана функциональная структура, алгоритм работы автоматизированной системы управления раскроем и способ раскроя проката на мелкосортном стане, обеспечивает выдачу прутков на холодильник с длинами, кратными мерному стержню, независимо от длины исходной заготовки, при этом обеспечивается сокращение работ по сортировке проката на холодильнике мелкосортного прокатного стана. Решена задача точного группирования торцов прутков на холодильнике при их торможении путем разработки способа и системы автоматического управления выравниванием термоупрочненного проката на холодильнике мелкосортного стана.

The thesis is dealing with the actual scientific problem of development of universal methods, models and control systems of cutting in conditions of a largescale rod production. It considers rolling parameter regularities and possibilities of the existing equipment. General regularities which provide efficient cutting of long product at various stages of rod production are established. It is shown that the efficient plan of long product cutting is a combination of two basic cutting plans: cutting for segments of a specified length according to settings, and uniform cutting on segments of same length. A method for an active regulation of rolled products tension in the last inter-stand gap of a roughing train was firstly presented. Tension regulator implementation into the existing control system ensures stabilization of the transverse dimensions of rolled products at the exit and reduction of rolled product wastes by improving the accuracy of the rolled product length predicting at the exit of a cage. A functional structure and an algorithm of the automated cutting control system and the method of rolled product cutting on a light section mill were established. The last method provides rods output to the cooling plate in lengths multiple to a measuring rod, regardless of an original workpiece length, while reducing rolled products sorting on the cooling plate of a light section mill. The problem of precise grouping of rods ends faces on a cooling plate at their braking was solved by developing a system of an automatic alignment control of heat treated rolling product on a cooling plate in a light-section mill.