Гасияров В.Р., Логинов Б.М., Воронин С.С. Повышение точности регулирования толщины раската в режиме профилированной прокатки средствами электро- и гидропривода - Журнал «Электротехнические системы и комплексы»

Аннотация

Отмечена актуальность снижения потерь металла с боковой и торцевой обрезью при производстве проката на толстолистовых станах. Дана оценка влияния соотношения коэффициентов вытяжки при протяжке и разбивке ширины на геометрическую форму раската. Показаны преимущества прокатки с формированием двойного конического профиля на головном и хвостовом участках. Представлена технология ASC, в которой реализована многоточечная стратегия задания толщины по длине раската. Обоснована важность повышения точности автоматического регулирования положения гидравлических нажимных устройств и толщины при реализации этой стратегии. Приведена структура и дана характеристика системы автоматического регулирования толщины (САРТ) стана 5000. Выполнен анализ осциллограмм толщины раската во время прохода с профилированием при существующей настройке САРТ. Зафиксированы отклонения, вызванные запаздыванием сигнала регулирования по отношению к фактическому отклонению толщины при перемещении нажимных устройств. С целью повышения быстродействия САРТ и уменьшения динамической ошибки предложен способ регулирования толщины с предуправлением. Рассмотрена структура двухконтурной САРТ с положительной связью по сигналу задания, обоснована передаточная функция канала предуправления. Представлена структура имитационной модели взаимосвязанных электротехнических систем реверсивной клети, обеспечивающей возможность совместного исследования профилированной прокатки и формирования изгиба переднего конца раската в форме «лыжи». Рассмотрены схемы отдельных блоков модели. Выполнен сравнительный анализ временных зависимостей толщины раската при реализации проектного и разработанного алгоритмов регулирования, подтверждено увеличение быстродействия САРТ. Представлены осциллограммы, полученные при реализации разработанного алгоритма в АСУ ТП реверсивной клети стана 5000. В результате их сравнения с осциллограммами при проектной настройке САРТ доказано повышение точности регулирования толщины. Отмечены технические преимущества внедрения разработанного алгоритма, основным из которых является улучшение качества продукции.

Ключевые слова

Толстолистовой прокатный стан, реверсивная клеть, профилированная прокатка, автоматическое регулирование толщины, система, точность, предуправление, способ, структура, имитационная модель, разработка, моделирование, экспериментальные исследования, внедрение.

Гасияров Вадим Рашитович – канд. техн. наук, заведующий кафедрой, кафедра мехатроники и автоматизации, Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), г. Челябинск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9635-4716.

Логинов Борис Михайлович – ведущий инженер по наладке и испытаниям, ЦЭТЛ, ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат», г. Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Воронин Станислав Сергеевич – старший преподаватель, кафедра мехатроники и автоматизации, Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), г. Челябинск, Россия.

1. Khramshin V.R., Khramshina E.A., Karandaev A.S., Gasiyarov V.R., Voronin S.S. Control Methods and Systems Providing Reduced Consumption Index at Rolled Product Manufacture at Plate Mill. Proceedings of the IEEE NW Russia Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference (EIConRus). 2017. Pp. 1540-1544. DOI: 10.1109/EIConRus.2017.7910865.

2. Hashimoto T. Прокатка листа с формированием промежуточного профиля «собачья кость» // Adv. Mater. and Process, 1989. №2. Р. 386.

3. Development of new plane view control technique in plate rolling (NCC-DBR) // Nippon Kokan Technical Report. 1983. No.39. P. 21-30.

4. Heary plates with special process design to meet extreme customer requirements / Oswald W., Streisselberger A., Thul R., Nehrenberg M.-J., Kirsch J. // METEC Congr. 94: 2nd Eur. Continuons Cast. Conf. and 6 th Int. Roll. Conf., Dusseldorf, June 20-22, 1994: Proc. Vol. 2. Dusseldorf, 1994. P. 42-51.

5. New developments in improwing shape control, uield and flexibility of heavy plate mills / Aqrusti K., De Vito A., Liquory A.G., Paolicchi M. // METEC Congr. 94: 2nd Eur. Continuons Cast. Conf. and 6 th Int. Roll. Conf., Dusseldorf, June 20-22, 1994: Proc. Vol. 2. Dusseldorf, 1994. P. 86-92.

6. Nomiyama Yuji, Yazawa Takeo, Yasui Hirotsugu. Latest Plate Production Technology of Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation // Nippon Steel & Sumitomo metal technical report. No.110. September 2015. P. 8-16.

7. Басков С.Н., Карандаев А.С., Осипов О.И. Энергосиловые параметры приводов и разработка систем профилированной прокатки слябов стана 2800 // Приводная техника. 1999, № 1-2. С. 21–24.

8. Гасияров В.Р. Согласование скоростей электроприводов и гидравлических нажимных устройств при автоматическом контроле профиля раската // Электротехнические системы и комплексы. 2018. № 4(41). С. 22-29. DOI: 10.18503/2311-8318-2018-4(41)-22-29.

9. Shubin A.G., Loginov B.M., Khramshin V.R., Evdokimov S.A., Karandaev A.S. System of Automated Control of Hydraulic Screw-down Mechanisms of Plate Mill Stand. Proceedings of 2015 International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems (MEACS). 2015. 6 p. DOI: 10.1109/MEACS.2015.7414858.

10. Karandaev, A.S. Radionov A.A., Khramshin V.R., Andryushin I.Yu., Shubin A.G. Automatic Gauge Control System with Combined Control of the Screw-Down Arrangement Position // 12th International Conference on Actual Problems of Electronic Insrument Engineering (АPEIE-2014). Novosibirsk. 2014. Vol. 1. Pp. 88-94. DOI 10.1109/APEIE.2014.7040794.

11. Prinz K., Steinboeck A., Müller M., Ettl A., Kugi A. Automatic gauge control under laterally asymmetric rolling conditions combined with feedforward, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 53, no. 3, pp. 2560–2568, 2017. DOI: 10.1109/TIA.2017.2660458.

12. Identification and optimization for hydraulic roll gap control in strip rolling mill / SUN Jie, CHEN Shu-zong, HAN Huan-huan, CHEN Xing-hua, CHEN Qiu-jie, ZHANG Dian-hua // J. Cent. South Univ. (2015) 22: 2183−2191/ DOI: 10.1007/s11771-015-2742-0.

13. John P, Nicholas S.S, Marwan A.S. A new strategy for optimal control of continuous tandem cold metal rolling. IEEE Transactions on Industry Application, 2010, 46(2), pp. 703−711.

14. Modeling and control of plate thickness in hot rolling mills / Roland Heeg, Andreas Kugi, Olivier Fichet, Laurent Irastorza, Christophe Pelletier // IFAC Proceedings Volumes. Vol. 38, Issue 1, 2005, pp. 13-18. DOI: 10.3182/20050703-6-CZ-1902.01681.

15. Тонкослябовые литейно-прокатные агрегаты для производства стальных полос / В.М. Салганик, И.Г. Гун, А.С. Карандаев, А.А. Радионов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. 506 с.

16. Diego Alvarez , Alberto B. Diez, Faustino Obeso. Slab curvature compensation in hot rolling mill by means o Fuzzy Control, Paper at the III seminar on rolling Mill Rolls, Institute Latinoamericano del Fierro v Acero, Maxico, March, 9, 1988.

17. Ji Yafeng, Zhang Dianhua, Chen Shuzong, Sun Jie, LI Xu, Di Hongshuang, Algorithm Design and Application of Novel GMAGC based on Mill Stretch Characteristic Curve, Journal of Central South University March 2014, Vol. 21, Issue 3, pp. 942-947.

18. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов. М.: Академия, 2005. 300 с.

19. Плотников Ю.В., Поляков В.Н. Системы управления электроприводами постоянного тока (преобразователь Sinamics DCM): учеб.-метод. пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2017. 96 с.

20. http://bsystem.ru/Portals/0/store/docs/f1055642-9184-4742-b677-e55c51ca15ce.pdf.

21. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода. М.: Энергия, 1971. 380 с.

22. Целиков, А.И. Полухин П.И., Гребеник В.М. Машины и агрегаты металлургических заводов. Машины и агрегаты для производства проката. М.: Металлургия, 1988. т 3. 680 с.

23. Разработка математической модели взаимосвязанных электротехнических систем клети толстолистового прокатного стана / С.Н. Басков, В.Р. Гасияров, Б.М. Логинов, В.Р. Храмшин, К.Э. Одинцов // Изв. вузов. Электромеханика. 2017. Т. 60. № 6. С. 55–64.

24. Radionov A.A., Gasiyarov V.R., Baskov S.N., Karandaev A.S., Khramshin V.R. Mathematical Modeling of Mechatronics System "Hydraulic Screwdown Mechanism - Electric Drive of Rolling Mill Stand". 9th International Conference on Mechatronics and Manufacturing (ICMM). IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2018, 361, 012020. DOI:10.1088/1757-899X/361/1/012020.

25. Гасияров В.Р., Маклакова Е.А. Математическое описание главного электропривода толстолистового стана 5000 горячей прокатки // Russian Internet Journal of Electrical Engineering. 2015. Vol. 2, no. 3, pp. 62–66.

26. Шохин В.В., Пермякова О.В., Кисель Е.С. Исследование электромеханической системы прокатной клети // Электротехнические системы и комплексы. 2014. №23. С. 40–43.

27. Reifenstal U., Nguzen Hong Ha, Bannack A. Beseitigung der Ebenweits-abweichungen im Walzgut bei Umkerwalymashienen in Twindrive-Ausführung durch eine Winkelgleichlaufregelung der Antiebsstränge Magdeburg, 1996. 44 p.

Подробности: Опубликовано: 02 июля 2019 г.; Обновлено: 02 июля 2019 г.; Просмотров: 990