Doc. dr inż. DMITRY SYIETLICHNYJ Państwowa Metalurgiczna Akademia Ukrainy, Dniepropietrowsk, Ukraina

Transkrypt

1 Doc. dr nż. DMITRY SYIETLICHNYJ Państwowa Metaurgczna Akadema Ukrany, Dnepropetrowsk, Ukrana UKD (X)I : Ceem pracy byo zbadane możwośc automatycznej stabzacj szerokośc pasm wacowanych w wacownach drobnych. W opracowanym rozwązanu wykorzystano metodę reguacj pośrednch parametrów procesu. Wykonano badana dośwadczane dokładnośc wymarów przekroju pasma na wacown, opracowano zbadano modee statyczny dynamczny grupy katek. Otrzymano wynk, które można zastosować do poprawy dokładnośc wymarów wyrobów wacowanych na wacown drobnej. Wstęp. Jednym z podstawowych probemów cągłych wacown jest uzyskane wymaganych toerancj wymarów gotowego wyrobu na jego długośc. Poprawa toerancj wymarowych pozwaa z jednej strony poprawć uzysk w wynku zmnejszena czby wybraków ze wzgędu na kształt wymary, a z drugej strony zmnejszyć odpad w czase daszej obróbk. Najwększy wpływ na odchyłk wymarów mają: nacąg mędzy katkam, zmana czby pasm (da wacown weopasmowych) oraz zmany własnośc metau na długośc pasma. Probemu poprawy toerancj wymarowych ne można praktyczne rozwązać operając sę tyko na zmanach technoog wprowadzenu nowych urządzeń. Skuteczne rozwązane tego probemu możwe jest poprzez wykorzystane automatycznych układów stabzacj. Zastosowane układów stabzacj z bezpośrednm sterowanem jest ogranczone ze wzgędu na trudnośc ub wręcz nemożwość prowadzena pomaru wymarów pasma w technoogcznej n wacown. Zastosowane czujnków może prowadzć do zmnejszena wydajnośc nezawodnośc wacown. Często ne można nstaować czujnków tam, gdze wymagają tego układy sterowana. Przeważne, jeś nawet wacowna posada czujnk merzące wymary pasma, to są one nstaowane na wyjścu wacown służą główne do pomaru końcowych wymarów wyrobu, a rzadko do sterowana. Natomast, aby osągnąć dostateczną dokładność reguowana czy stabzacj wymarów, naeży dysponować nformacją o rzeczywstych war-

2 S. 304 HUTNIK -.WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 6 teścach wymarów abo ch odchyłek na długo przed wyjścem pasma z ostatnej katk. Ceem nnejszej pracy jest opracowane nowej metody sterowana wymaram wacówk z zastosowanem pośrednch pomarów parametrów procesu wacowana. Zaproponowano koncepcję układu automatycznej stabzacj wymarów wyrobów gotowych, który pozwaa zmnejszyć rozrzut tych wymarów na długośc wyrobów. Aby zreazować postawony ce wykonano następujące prace: - badana dośwadczane dokładnośc wymarów przekroju wyrobów wacowanych w wacown drobnej; - opracowane teoretyczne badane matematycznego modeu statycznego da grupy wykańczającej tej wacown; - opracowane teoretyczne badane matematycznego modeu dynamcznego.. Podstawowe metody stabzacj wymarów. W praktyce wacownczej stosuje sę następujące metody zwększana dokładnośc wymarów gotowych wyrobów. - Opracowane nowych technoogcznych schematów wacowana. - Doskonaene urządzeń technoog wacowana, - Wykorzystane katek o zmennej sztywnośc, przy czym sztywność zmena sę w zaeżnośc od parametrów wacowana. - Instaowane dodatkowych katek, waców ub boków za ostatną katką do kabrowana końcowego kształtu wyrobów. - Stosowane układów automatycznych do sterowana wymaram. W warunkach braku nformacj o beżącym kształce (wymarach) wacówk stosowane są układy automatyczne do stabzacj warunków wacowana. Te układy można zaczyć do jednej z następujących grup: Stabzacja nacągu w wykańczającej grupe katek. Usunęce nacągu abo wacowane z pętą. Korekta parametrów technoogcznych w zaeżnośc od czby pracujących pasm. Programowane sterowane nacągem na końcach pasm. Każda z wymenonych metod ma swoje zaety wady, przy czym główną wadą wszystkch metod jest brak możwośc osągnęca pełnego usunęca rozbeżnośc wymarów wzdłuż pasma. sterującego układu stabzacj pęt wyjścowych wymarów pasma (rys. ). Drugm dowodem są wynk koreacyjnej anazy, która potwerdzła współzaeżność pomędzy sygnałem sterującym układu stabzacj pęt a wyjścową szerokoścą (współczynnk koreacj jest równy 0,954). Szczegółowe badana tego probemu przedstawono w []. Opsany powyżej specyfczny sposób zastosowana układu stabzacj pęt do reguacj wymarów wyrobu na jego długośc został potwerdzony badanam teoretycznym z wykorzystanem opracowanego statycznego modeu czterokatkowej grupy wykańczającej. Na podstawe tych badań opracowano system sterowana (rys. 2), który pracuje na jednej z wacown wacówk w Krzywym Rogu w Ukrane daje dobre wynk. Zastosowane tego systemu pozwoło przykładowo na zmnejszene odchyłek szerokośc na długośc pasma od,5 do 2,5 razy. Istotnym ogranczenem układu sterowana było to, że ne był on układem zamknętym, na co ne pozwaała specyfka wacown 400 współrzędna długośc, m ponowy wymar pozomy wymar wyjścowe napęce systemu sterowana pętą czas wacowana, s Rys.. Średne wartośc pozomego ponowego wymaru pasma na jego długośc oraz zmany wyjścowego napęca systemu sterowana pętą Pośredne zastosowane układu reguacj pęt do stabzacj wymarów. Jedną z metod bezpośrednej stabzacj wymarów jest stosowane wacowana z pętą we wszystkch przerwach mędzy katkam. Praktyka jednak pokazała, że stosowane pęt przed ostatnm czterema katkam zmnejsza wprawdze wzdłużne odchyłk szerokośc, ae ne usuwa ch zupełne. Ponżej zaproponowano rozwązane probemu sterowana wymaram wyrobów przystosowane do specyfk pracujących obecne w wacownach drobnych układów stabzacj pęt. Badana dośwadczane wykazały możwość zastosowana układu stabzacj pęt jako czujnka odchyłek wymarów przekątnej pasma. Jednym z dowodów opartych na badanach dośwadczanych jest wykres zaeżnośc od czasu (ub wzdłuż pasma) sygnału Rys. 2. Schemat bokowy układu sterowana wymaram w wacown wacówk jednej z hut na Ukrane. CP - czujnk pęt, UARP - układ automatycznej reguacj prędkośc obrotowej napędów, UASP- układ automatycznego sterowana prędkoścą wacowana, UASW - układ automatycznej reguacj wymarów wyrobów

3 999 r. HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 305 wyposażonej w pęte tyko przed wykańczającym grupam katek. Wacowane przed pętą przeprowadzone jest w dwóch żyłach ponadto wacowna ne jest wyposażona w czujnk do pomaru pasma, co dodatkowo utrudna optymazację parametrów systemu. 3. Mode statyczny procesu wacowana wacówk. Przeprowadzene daszych badań teoretycznych pozwoło na opracowane modeu wykańczającej grupy katek. Ceem opracowana badań tego modeu matematycznego było wyprowadzene statycznych zaeżnośc okreśających wpływ wymarów szczeny waców, nacągów oraz pozostałych parametrów technoogcznych, jak sztywność katek, współczynnk tarca tp., na wyjścowe wymary prędkość metau na wejścu wyjścu z katek. Ops matematyczny podzeono na trzy częśc: kotnę wacownczą, przerwę mędzy katkam statyczne charakterystyk napędu. Kotna wacowncza charakteryzuje sę następującym parametram: wymary przed po przepuśce, nacsk moment wacowana, przedn tyny nacąg, wyprzedzene. W ceu obczena szerokośc w modeu obczane jest poszerzene da wacowana w wykrojach według wzorów Zjuzjna Krwencowa [2]. Obczena grubośc wyjścowej wymagają okreśena sły wacowana charakterystyk sprężystośc katk. Naprężene upastycznające odkształcanego metau przyjmowano jako funkcję temperatury, odkształcena prędkośc odkształcena zgodne z metodą Zjuzjna [3]. Współczynnk stanu naprężena uwzgędna wpływ zewnętrznego tarca [4], zmanę wpływu zewnętrznego tarca wzgędem poszerzena, wpływ stref zewnętrznych [5, 6] oraz wpływ nacągu [7]. Moment wacowana z uwzgędnenem nacągu obczano według wzoru Wydrna [8] Krna. Stan pasma mędzy katkam opsany został równanam równowag sł połączonym z warunkem cągłośc strug, natomast da napędu wacark przyjęto sztywną charakterystykę. Da każdej katk można napsać układ równań w ogónej postac: b 0, h =f h (h o,p ) h, k, b, b sprawdzane były prędkośc na początku końcu każdej przerwy mędzy katkam. W przypadku różncy tych prędkośc zmenano wartośc nacągu. Przykładowo, do modeowana da wacown drobnej 0250 przyjęto dane o następujących parametrach: schemat kabrowana - stnejący: kwadrat-owa, owa-koło, koło-owa; sztywność katk Q = 200 MN/mm; promeń waców R = 30 mm; współczynnk tarca ju = 0,6; naprężene upastycznające a f = 80 MPa; stopeń ścskana metau w wykroju a/ 'n = 0,75; sztywność wykresu mechancznego /? = 5. Wykorzystując opracowany mode zbadano wpływ podstawowych zakłóceń oraz sygnałów sterujących, którym są wymary wejścowe (Ab 0 A/z 0 ), szczeny wacowncze A/z no oraz rozbeżnośc prędkośc sąsednch katek As,, na wymary wyjścowe (Ab A/z) oraz na prędkość wejśca metau do grupy wykańczającej Av 0. Otrzymane wynk przedstawono w postac nowych równań. Wpływ odchyłek wymarów wejścowych: A/z = 95 A/z 0 0,23 A6 0 A v 0 = - 0,66 A/Zp - 0, 7 A&o Wpływ nastawy śrub docskowych: Rys. 3. Dynamczny mode czterokatkowej wacown z reguatoram pęt, nacągu wymarów pasma V 0 =fv( h O, h > b O' b v V,') Układ równań opsujących przerwę mędzy katkam ma postać: ^ = h V;,0 = V; ff,0 = ff Prędkość nowa waców v w zaeży od wartośc zadana prędkośc U momentu M oraz od sztywnośc charakterystyk napędu /?: Do rozwązana układu równań da czterech katek trzech przerw wykorzystano metodę teracyjną, w której zadawane były nacąg mędzy katkam UARP UARP CP UASP UASW UARP ^~! j UARP Rys. 4. Schemat bokowy kombnowanego układu sterowana wymaram pasma. CP - czujnk pęt, UARP - układ automatycznej reguacj prędkośc obrotowej napędów, UASP - układ automatycznego sterowana prędkoścą wacowana, UASW - układ automatycznej reguacj wymarów wyrobów

4 S. 306 HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 6 03 Q_ c. f-0,4 'o coe -0,6 o o o -0,8 0,4 0,8,2,6 2,0 b. 0,4^ 0,3- 'o -U) Q 0 w *0, O ^0,- O f\ u t o 0 / / / / t. V katka 2 I~I._*L.._. A J \ 0,4 0,8,2,6 2,0 Ab =0,300 A/z, 0-40 A/z 20 0,4 A/z 30-0,803A/z 40 A/z=56A/z 0 20A/z 20-0,A/z 30 0,808A/z 40 Av 0 = 0,996 A/z A/z 2 o 05A/z 3p - 0 A/z 40 Wpływ rozbeżnośc prędkośc sąsednch katek (Ae,. = (Ao>,./w,.)00%): Afc = -5 Ae, - 55 Ae 2-59 Ae 3 A/z = -8 A,-7 As 2-08 Ae 3 Av 0 = -4 Ae, - 04 Ae 2 Ostateczne wzory z uwzgędnenem wpływu wszystkch parametrów mają postać: Afc = 0,4 A/z 0 0,545 A/? 0 0,300 A/z 0-0,803A/z 40-5 Ae, - 55 Ae 2-59 A 3 A/z = 95 A/z 0 0,23 A&o 0,808 A/z 40-8 Ae, -7Ae 2 Av 0 = - 0,66A/z 0-0,7A/? 0 0,996 A/z 0-4 Ae, 0,4 0,8,2,6 2 r O Rys. 5. Odpowedź modeu da grupy czterech katek bez układów sterowana na zmany szerokośc a, wysokośc b nacągów c Naeży zaznaczyć, że na wyjścową szerokość pasma wpływ mają obydwa wymary wejścowe, szczena waców ostatnej katk oraz rozbeżnośc prędkośc we wszystkch przerwach mędzy przepustam. Wyjścowa grubość pasma jest wyznaczona wyłączne przez szczenę waców ostatnej katk. Prędkość wejśca mędzy wace zaeży od szczeny wacownczej perwszej katk oraz od wejścowej grubośc w newekm stopnu od szerokośc. Jak wynka z przedstawonej anazy, sygnałem sterującym wysokoścą pasma jest szczena waców ostatnej katk, natomast sygnałem sterującym szerokoścą pasma są różnce prędkośc z uwzgędnenem szczeny waców ostatnej katk. Sygnałem wyznaczającym wymary wejścowe jest prędkość wejścowa. Naeży w tym mejscu wyjaśnć, jak zwązek stneje mędzy prędkoścą wejśca napęcem systemu sterowana pętą. Luźna pęta ne będze sę zmenać, jeże prędkośc wejśca wyjśca w przerwe mędzy przepustam są sobe równe. Przy zmane wymarów pasma prędkość wyjśca z poprzednej katk prawe sę ne zmena, a prędkość wejśca do następnej katk zmena sę odpowedno ze zmanam wymarów. Oznacza to, że jeś rosną wymary przekroju pasma, to rośne wysokość pęt, a przy wzrośce pęt system sterowana zwększa prędkość następnej katk przez zmanę swego wejścowego napęca. Dokładne bezpośredne okreśene zman prędkośc jest bardzo skompkowane, podczas gdy pomar napęca sygnału sterującego pętą jest prosty daje pośredno odchyłk prędkośc z dobrą dokładnoścą, tye że z pewnym opóźnenem. Otrzymane wynk modeowana potwerdzły możwość wykorzystana napęca w systeme sterowana pęt jako sygnału reprezentującego wymary pasma. Otrzymane wynk wykorzystano do aproksymacj przy budowe nowego modeu dynamcznego. 4. Dynamczny mode układu sterowana wymaram pasma w czterokatkowej wacown drób-

5 999 r. HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 307 a. b. ' \*- 0,4-0,8- eo)n CO jg ^^ S 0,4- o r >. r $ o:*0 co w,*. - >, ^ O f katka 2\ ^T3 0, - -- ( r (- katka 2" L- - t Ł- -n A, \ 0,4 0,8,2,6 2,0 0,4 0,8,2,6 2,0 C. o,4 n D/z _ j A6 f _! oraz od przednego A«TJ tynego Acr,- _ ^ nacągu, drug rząd - zaeżność wejścowej szerokośc A&,- rząd trzec - zaeżność wyjścowej prędkośc nowej Av _ t od wejścowych wyjścowych wymarów prędkośc wejścowej Av f 0. Własnośc eementów można zapsać za pomocą następujących równań. Da grubośc wyjścowej: Da szerokośc wyjścowej: ~~,0 2f przerwa przerwa 2 przerwa 3 3,0 Wymary wejścowe da koejnej katk są równe wymarom wyjścowym z. poprzednej katk wzgędem czasu przemeszczena, który zaeży od odegłośc mędzy katkam prędkośc wacowana. W przypadku kantowana pasma naeży uwzgędnć następujące zaeżnośc da eementu opóźnającego: Rys. 6. Odpowedź modeu z reguatoram pęt we wszystkch przerwach na zmany szerokośc a, wysokośc b oraz długośc pęt c nej. Na podstawe wynku badań modeu statycznego da grupy katek opracowano znearyzowany mode dynamczny, którego schemat bokowy pokazany jest na rys. 3. Wacowane można prowadzć zarówno z pętam, jak z nacągem we wszystkch przerwach mędzy przepustam. Mode zawera równeż reguatory pęt ub nacągu oraz reguatory wymarów pasma, które mogą dzałać w kerunku zarówno do tyłu, jak do przodu. Wacowane można prowadzć także bez reguowana nacągu. Na schemace (rys. 3) przyjęto następujące oznaczena da eementów modeu: - eement opóźnający, I - eement całkujący, Z - eement sumujący, EN - napęd eektryczny, RP (RN) - reguator pęt ub nacągu, RW - reguator wymarów. Pozostałe eementy są eementam proporcjonanym, które przedstawają: perwszy rząd - nearyzowaną zaeżność wejścowej grubośc Dh { od wymarów wyjścowych Da prędkośc wejścowej pasma słuszna jest zaeżność: ub Prędkość wyjścowa pasma zaeży od sygnału zadana prędkośc U t układu automatycznego sterowana prędkoścą napędu: dt Av >0 = Eementy całkujące mogą być wykorzystywane do obczana zmany długośc pasma w pęt ub do obczana wartośc nacągu mędzy katkam według wzoru: -H

6 S. 308 HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 6,6 a. c. 'o *co V 0,8 <u 8 f 0,4 o -o o katka 2-0,4 O t O 0,4 0,4 b. katka 4 0,8 2,0 Rys. 7. Odpowedź modeu z reguatoram nacągu we wszystkch przerwach na zmany szerokośc a, wysokośc b nacągów c 0,3 nanach otrzymano w wynku nearyzacj równań opsujących zaeżnośc da katek wacown drobnej. 0,2 to ' 0,H o o - -0, 0,4 0,8 2,0 A<r,. = J(Av. t0 -Av t0 )A o Jeże w danej przerwe mędzy przepustam występuje pęta, to wszystke współczynnk wpływu nacągu w tej przerwe na wymary pasma są równe zeru. Natomast jeże w danej przerwe występuje nacąg, w mejsce współczynnków k a h, k" b podstawone są wartośc obczone w modeu statycznym. Jako reguatory pęt ub nacągu stosowane są reguatory PI:, P du ~dt p PP dt -f Jako reguatory wymarów w ogónym przypadku stosowane są reguatory PID: du, w dt - = T ḊW dt 7-- dt Podstawowe współczynnk w powyższych rów- 5. Badana modeu dynamcznego. Perwszym etapem badań modeu było jego strojene. Wartośc prawe wszystkch współczynnków zostały wyznaczone w modeu statycznym, natomast do okreśena pozostały tyko własnośc dynamczne układu. W perwszej koejnośc okreśono bardzej precyzyjne sprężystość pasma oraz wpływ nacągu na parametry wacowana. Zmenając wartość stałej czasowej eementu całkującego można zmenć sztywność pasma mędzy katkam. Ta sztywność ne ma wprawdze wpływu na stan ustaony układu, ae ma stotne znaczene w stanach przejścowych. Nacąg wpływa na prędkość metau dwojako: przez zmanę wymarów pasma oraz przez zmanę momentu wacowana zgodne z charakterystyką statyczną napędu. Przy sztywnej charakterystyce napędu równowaga w przerwe może być osągnęta tyko przez zmanę wymarów pasma, a węc zmanę prędkośc wejśca metau do katk. Prędkość wyjśca z poprzednej katk prawe sę ne zmena ne jest wykorzystywana w sterowanu. Koejnym zadanem po ustawenu współczynnków nacągu jest strojene reguatorów pęt nacągu. Ceem takego strojena jest zabezpeczene zadowaających dynamcznych charakterystyk układów stabzacj pęt ub nacągu. Następnym etapem pracy z modeem jest badane różnorodnych układów sterowana ub stabzacj wymarów. Mode dynamczny pozwaa zbadać następujące waranty schematów wacowana w grupe czterech katek układów sterowana: a. Wacowane z nereguowanym nacągem mędzy katkam. b. Wacowane z nacągem przy stosowanu układów stabzacj nacągu. c. Wacowane z pętą z systemam stabzacj pęt pracującym w trzech możwych układach: we wszystkch przerwach, w dwóch ostatnch

7 999 r. HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 309 f- nacąg w przerwe pęta w przerwe 2 b. katka 2 katka 4,0 2,0 3,0 czas,s Rys. 8. Odpowedź modeu z reguatorem wymarów sterowanem w ostatnej przerwe na zmany szerokośc a, wysokośc b oraz długośc pęt nacągów c przerwach ub w ostatnej przerwe mędzy katkam. d. Wacowane z reguatorem pęt w środkowej przerwe sterowanem prędkoścą ostatnch katek ub nacągem w ostatnej przerwe mędzy katkam. e. Wacowane z reguatorem pęt w środkowej przerwe sterowanem nacągem w perwszej przerwe mędzy katkam. Perwszy warant obejmuje przypadek stosowany w wększośc starych wacown drobnych. Waranty drug trzec odpowadają układom stabzacj wymarów stosowanym w kku nowych wacownach. Warant czwarty to jest układ opracowany przez autora da jednej z wacown wacówk na Ukrane. Tak układ w teor sterowana jest zaczony do układów otwartych, które zawsze są czułe na ustawene parametrów systemu. Ae w omawanej wacown ne jest możwe wprowadzene układu zamknętego, który ne małby tych wad. Natomast warant pąty prezentuje tak właśne układ zamknęty. Oprócz omówonych warantów badanam objęto równeż układ kombnowany^ zawerający dwa ostatne waranty. Uproszczony schemat bokowy takego układu kombnowanego pokazany jest na rys. 4. Typowe odpowedz układów reguacj na skokowe zmany wymarów pasma pokazane są na rys. 5-^-0. Da wszystkch warantów na wejścu grupy podawano wymuszene skokowe jako jednoczesne zwększene wysokośc szerokośc podwacówk 0 wartość,0 mm. Wartośc odchyłek wysokośc szerokośc na wszystkch rysunkach podane są w jednostkach wzgędnych. To znaczy, że wejścowa odchyłka w jednostkach wzgędnych,0 przy wejścowej wysokośc ub szerokośc równej mm jest równa,0 mm. Natomast da wymarów wyjścowych równych 6,5 mm odchyłka wzgędna,0 jest równa odchyłce wymaru wynoszącej 0,65 mm. Na rys. 5. wdać, że zakłócena wymarów na wejścu przenoszą sę na wyjśce zmenając główne szerokość w mnejszym stopnu wysokość pasma. Oprócz tego, w wynku zakłócena zmnejszają sę nacąg mędzy katkam, co prowadz do daszego wzrostu wymarów. Porównując te wynk z przedstawonym na rys. 6, otrzymanym da warantu z reguacją pęt we wszystkch przerwach medzy katkam, można zauważyć, że początkowy wzrost wymarów jest w obydwu modeach jednakowy. Jednak zmana nacągu w warance wacowana z nesterowanym nacągam doprowadz do daszego wzrostu odchyłek wymarów. Podobną sytuację można zaobserwować na rys. 7. Różnca wartośc ustaonych da przypadków reguacj pęt nacągów ne jest duża można ją zmnejszyć stosując reguatory nacągu z całkowanem, które mają błąd statyczny. Zastosowane obydwu układów stabzacj pozwaa zmnejszyć odchyłk wyjścowych wymarów pasma prawe dwa razy, co jest zgodne z obserwacjam przy wprowadzenu takch układów na wacownach. O e wacowane bez stabzacj ne zmena odchyłek wzgędnych po przepuśce, to stosowane stabzacj

8 S. 30 HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 6 katka 2 katka 4,0 2,0 2,0 3 r O Rys. 9. Odpowedź modeu z reguatorem wymarów sterowanem w perwszej przerwe na zmany szerokośc a, wysokośc b oraz długośc pęt nacągów c katka 2 katka 4 zmnejsza te odchyłk w tym wększym stopnu, m węcej jest przerw ze stabzacją pęt ub nacągu. Naeży jednak zaznaczyć, że stabzacja ne emnuje odchyłek wymarów całkowce. Na rys. 8. pokazany został układ podobny do wprowadzonego w omawanej wacown w Krzywym Rogu, z tą różncą, że w obecnym modeu reguację pęt stosowano w przedostatnej przerwe mędzy przepustam, a w Krzywym Rogu przed całą grupą wykańczającą. W modeu tym stosuje sę nereguowany nacąg w perwszej przerwe, układ stabzacj pęt w drugej przerwe sterowane nacągem w ostatnej przerwe. Sterowane prowadzone jest w funkcj sygnału kompensacj odchyłek prędkośc wyjśca metau z przerwy z pętą. Sygnał ten jest podawany na wejścu układu automatycznej reguacj prędkośc obrotowej waców trzecej katk. Sygnał sterowana zmena nacąg w ostatnej przerwe mędzy katkam przez zmanę prędkośc obrotowej waców ostatnej katk z uwzgędnenem zman prędkośc obrotowej przedostatnej katk. Badana tego modeu jeszcze raz potwerdzły skuteczność zaproponowanego układu wykazały dużą wrażwość systemu na zmany parametrów ustawana. Wynka to z faktu, że tak układ w teor sterowana jest odnesony do układów otwartych, które są zawsze czułe na ustawana. W anazowanym modeu współczynnk reguatora nacągu dobrano tak, żeby ustaone wartośc odchyłek wyjścowych wymarów pasma były bske zeru, co wdać na rys. 8. Jednak w rzeczywstych warunkach wacown praktyczne ne ma możwośc optymazacj tych współczynnków bez nformacj o końcowych wynkach reguacj. Datego, w ceu zamknęca układu sterującego naeży sygnał przesyłać ne do przodu ecz wstecz. W ramach reazacj nnejszej pracy zamodeowano zamknęty układ stabzacj wymarów, w którym wprowadzono sterowane nacągem w perwszej przerwe mędzy katkam, rezygnując ze sterowana nacągem w ostatne przerwe. Podobne jak w poprzednm warance, w przerwe drugej wprowadzona została stabzacja pęt. Zmanę nacągu w perwszej przerwe prowadzono w funkcj sygnału kompensacj odchyłek prędkośc wyjśca metau z przerwy z pętą. Jednak, o e w poprzednm układze jako reguator korzystnej było stosować reguator P (proporcjonany) ub PD (proporcjonano-różnczkujący), o tye w tym układze epej jest stosować reguator I (całkujący) ub PI (proporcjonano-całkujący). Wynk modeowana przedstawone są na rys. 9. Jak wdać na tym rysunku, wszystke odchyłk wymarów w grupe wykańczającej zmnejszają sę. Można równeż powedzeć, że zasadnczo zmena sę typ układu, zmena sę też roa układu sterowana pętą. Teraz reguator pęt ma za zadane ustawć pętę ne przez stabzację prędkośc metau w przerwe z pętą, ae przez stabzację wymarów w tej przerwe. Jest to jednak długofaowy proces na początku mogą pojawać sę także zmany prędkośc. Oznacza to, że jeś prędkośc dwóch sąsednch katek są stałe pęta sę ne zmena, to wymary pasma sę ne zmenają. Z drugej strony oczywste jest stwer-

9 999 r. HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 3 b. Rys. 0. Odpowedź modeu z reguatorem wymarów sterowanem w obydwóch przerwach na zmany szerokośc a, wysokośc b oraz długośc pęt nacągów c szej przerwe, jak w ostatnej. Wynk takego modeowana pokazano na rys. 0. Porównane z poprzednm wykresam wypada na korzyść tego ostatnego. O e wartośc ustaone ne różną sę znaczne, to maksymane odchyłk wyjścowych wymarów są 0 około % mnejsze. Można także założyć, że stosowane systemu składającego sę z dwóch przerw z nacągem pętą emnuje ustaone odchyena wymarów.,0 2,0 3,0 dzene, że przy stałych prędkoścach wymarach pasma pęta ne zmena sę. Pewnym zaskoczenem był fakt, że wynk obserwacj pracy modeu tego ne potwerdzły. Można to wytłumaczyć w ten sposób, że stneje kka kombnacj wyjścowych wymarów nacągów, które potrzebują takego samego układu prędkośc katek jak przyjęty podstawowy. Możwa jest też sytuacja, że nacąg w poprzednej przerwe mędzy katkam zakłóca pracę następnej przerwy z pętą. Nezaeżne od tych nejasnośc praca nowego układu reguacj zmnejszyła odchyłk wyjścowej szerokośc do 88 jednostek bezwzgędnych ub 572 mm, czy około 20 razy węcej w porównanu do wacowana bez układów sterowana, prawe 3 razy węcej da stanów ustaonych w porównanu z układam stabzacj pęt ub nacągu. Zmnejszene dynamcznych odchyłek można osągnąć stosując kombnowane sterowane obydwoma nacągam, zmenając nacąg zarówno w perw- 6. Podsumowane. Z przeprowadzonej anazy wynka, że stneją duże newykorzystane możwośc zastosowana metod pośrednch do reguacj procesów wacowana. Za pomocą dośwadczanych teoretycznych badań wykryto, udowodnono okreśono zaeżnośc mędzy wymaram wejścowym pasma a prędkoścą wejśca (czy sygnałem stabzacj pęt) oraz mędzy wymaram wejścowym a wyjścowym. Udowodnono równeż możwość wprowadzena pośrednej metody reguacj wejścowych wymarów pasma bez stosowana skompkowanych, nepewnych drogch czujnków pomarowych. Wykazano, że metoda może być stosowana z zadowaającym wynkam do wacowna wyrobów drobnych. Na przykładze dynamcznego modeu matematycznego pokazano, jak można zastosować pośredną metodę pomaru do samoreguacj procesu wacowana. Lteratura. Svetchnyj D.: Zakonomernost zmenenja geometrczeskch razmerow katank pr prokatke. Zb. WNHMETMASZ.Awtomatczeskoje uprawene eektroprwod metaurgczeskch maszyn agregatów", Moskwa, Zjuzjn W. L, Krwencew A. M.: Trudy WNHMETMASZ", nr 25, Moskwa, WNHMETMASZ, 969, Zjuzjn W. L, Browman M. J., MenkowA. F.: Soprotwene deformacj stałej pr goraczej prokatke, Moskwa, Metaurga, Cekow A. L, Nktn G. S., Rokotjan S. E.: Teorja prodonoj prokatk, Moskwa, Metaurgja, 980

10 S. 32 HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 6 5. CekowA. L, GrszJcoA. L: Teorja prokatk, Moskwa Meta- 7. Cekow A. I.: Teora rasczeta usj w prokatnych stanach, urgja, 969 Moskwa, Metaurgja, Wydrn B. N., Dukmasow W. G., Nagornow W. S.: Nowoje 6. CekowA. /., TomenowA. D., Zjuzjn W. L: Teorja prokatk. w prokatke tocznego sortowogo metaa, Czeabnsk, Jużno-Uras- Sprawocznk, Moskwa, Metaugja 982 koje knżnoje zdatestwo 970