Brevet FR2001231A1 — publié le 19690926

La présente invention concerne des laminoirs à métaux et, en particulier, les systèmes régulateurs d'épaisseur agis saint sur la force de laminage ainsi que les procédés utilisés pour la conduite de tels laminoirs. 5 Pendant le fonctionnement d'un laminoir de produits mé tallurgiques ou sidérurgiques réversible ou tandem, l'emprise ou éeartement des cylindres non en charge ét la vitesse dans chaque, cage de laminage tandem ou pour chaque passe dans un laminoir réversible sont établis initialement par le préposé à la conduite 10 du laminoir ou par un ordinateur pour déterminer des réductions successives de feuillards ou de tôles qui donnent un produit final de l1épaisseur voulue. En général, on peut supposer que l'emprise en charge d'une cage est égale à l'épaisseur du produit sortant car la reprise élastique du produit est faible ou nulle. 15 Comme les conditions initiales peuvent être erronées et, en tout cas, comme certains paramètres du laminoir affectent défavorablement l'emprise en charge, pendant'le laminage, après l'établis- • s®m®at des conditions initiales, un système régulateur d'épaisseur doit #tr© utilisé pour régler avec précision l'épaisseur des pro-20 duits sortant de la eage0 Par conséquent, dans l'état actuel de la technique du laminage et, en particulier, du laminage deAproduits sidérurgiques, on utilise normalement un.-.système régulateur d'épaisseur pour une cage de laminoir réversible et pour des cages prédéterminées de laminoirs tandems. - On a, en particulier, utilisé le dispositif de mesure d'épaisseur ou le système bien connu agissant sur la force de laminage pour régler l'épaisseur des produits sortant de laminoirs • • à métaux et, en particulier, de laminoirs tandems produisant du feuillard d'acier à chaud ainsi que de laminoirs réversibles à 30 têl© dans lesquels l'expérience a démontré que la régulation par la force d© laminage est particulièrement efficace. Des publications et des brevets connus, tels que le brevet américain a® 2.?2605^1, accordé le 13 décembre 19^5 à R.B. Sims, décrivent la théorie sur laquelle est basé le fonctionnement du système '35 agissant sur la force de laminage. En bref, le système de régulation d'épaisseur agissant, sur la f orce de laminage utilise la loi de Hooke-pour régler la position de serrage d'une cage de laminage, c'est-à-dire que l'emprise en charge, dans les conditions de laminage, est égale HO à l'emprise non en charge (position de serrage) plus lîextension BAO ORIGINAL 69 02158 2001231 élastique du laminoir sous 1*effet d© la fore® d'éeartement ap° pliquée aux cylindres par le produit à laminer. Pour introduire ce principe de laminage dans le système de régulation d'épaisseur agissant sur la fore® de laminage9 un® capsule dynamométri-5 que ou un autre détecteur d® foree mesure la force d'écartement des cylindres et la position de serrage est réglée pour compenser les variations d® la force de laminage à partir d'une valeur d® référence ou de consigne et ainsi maintenir l'emprise en charge à une valeur sensiblement constant®® La formule suivant® exprime la 10 relation de base s Equation (1) " _ ' • • h s s. + I O K. OÙ h ss emprise en charge (épaisseur des produits laminés sortants) ' SQ s emprise non en charge (position de serrage) 15 K = constant© d3élasticité du laminoir F = fore® d'écartement des cylindres0 L© système régulateur d'épaisseur agissant §œ la fore® de laminag® est un systèm® analogique comprenant un circuit e«-paratsur et amplificateur analogique quiïépond à â®s iignaux re» 20 présentant la fore® d® laminage et la position des vis de serrage pour régler la position de serrage.et maintenir Inégalité suivantes Equation (2) . «ÛF K • ©u F = variation mesurée d® la fore® de .laminage à partir dsun® 23 valeur de référença As s variation réglée d® la position d® serrage à partir &5wi@ valeur de référencea • One fois que l'emprise non en charge et "la vitesse de'défilement du produit dans.la eag® ont lté réglées initialement par 30 le préposé à la conduit® dia laminoir ou par l'ordinateur pourrai® " pass© ou un® slri© de passss d'ian produit particulier dans 1® la-'minoir9-l'opération d® laminage commence ®t leimécanisme® d® rage à vis sont réglés pour modifier l'épaisseur du produit sortant du laminoir réversible ou de chaque cage du laminoir tandem à ré Comme le système de régulation d'épaisseur agissant sur M) la force de laminage fonctions® sans détecter l'épaisseur réelle BAO ORIGINÂt 69 02158 2001231 ù r du produit sortant du laminoir, une compensation est nécessaire pour les mécanismes de serrage à vis effectuant la régulation . d'épaisseur en agissant sur la force de laminage, pendant une opération de laminage, afin de corriger les écarts d'épaisseur 5 permanents du produit sortant du laminoir qui sont dus à diverses causes. Par compensation de la position de serrage, on entend la variation de la position des vis de serrage nécessaire pour corriger un écart d'épaisseur causé par une variable du laminoir ou par une combinaison de plusieurs variables et impossible ou difficile 10 à corriger d'une manière adéquate uniquement au moyen d'une opération de régulation d'épaisseur interne agissant sur la force de •laminage. Par écart d'épaisseur permanent, on entend un écart qui peut être corrigé par compensation de serrage. Un état du laminoir susceptible de provoquer un écart 15 d'épaisseur permanent est un réglage initial incorrect. Dans ce cas, la position de serrage et la vitesse de défilement*dans une cage particulière,produisent une épaisseur à la sortie de la première cage d'extrémité qui peut ne pas être égale à l'épaisseur calculée anticipativement à partir des valeurs de réglage initia-20 les. Si la régulation qui agit sur la force de laminage utilise une valeur de référence de la force de laminage déterminée pour l'extrémité antérieure du produit à laminer, la force de laminage de la cage est réglée pour continuer à laminer le produit à l'épaisseur de cette extrémité antérieure à moins que les mécanis-25 mes de serrage soient compensés de l'extérieur pour corriger un écart d'épaisseur permanent. Si* le régulateur agissant sur la force de laminage utilise une valeur de référence initiale absolue de la force de là-minage, la cage est réglée en agissant sur la force de lamina-30 ge,. c'est-à-dire à partir de la valeur initiale de cette force de laminage, ce qui permet d'atteindre une épaisseur permanente correcte car là position de serrage initiale est modifiée, pour corriger tout écart initial de la force de laminage. Cependant, l'utilisation d'une référence initiale absolue de la force de laminage 35 peut produire une épaisseur permanente faussée du produit sortant' de la cage, ce qui exige une compensation des mécanismes de serrage, en particulier si le calibrage initial ou étalonnage de la position de serrage a dérivé ou si la constante élastique du lami-• noir a une valeur différente de celle supposée dans le calcul ini-M) tial. Comme la dérive du calibrage et/ou la variation de la con- 69 02158 2001231 if stante d'élasticité du laminoir affectent directement l'épaisseur permanente, une compensation du serrage peut être nécessaire si une variation se produit dans l'une ou l'autre ou dans les deux ' variables pendant le laminage du produit après un réglage initial 5 correct. Le calibrage de la position de serrage initiale est une mesure électromécanique directe qui ^effectue traditionnellement au début uniquement de la vie utile des cylindres lamineurs et, si on le désire, de nouveaux calibrages "initiaux" ou étalonnages 10 sont effectués à divers moments ultérieurs pendant la vie utile des cylindres. En tout cas, le calibrage initial prédéterminé de la position de serrage varie pendant le fonctionnement du laminoir et chacune de ces variations exige une compensation du serrage en vue de corriger l'opération de régulation agissant sur la 15 force de laminage. La dérive du calibrage est, par exemple, provoquée par des variations du chauffage de la cage de laminage, de la vitesse de défilement dans la cage (épaisseur du film d'huile porteur), de l'usure des cylindres, de l'opération de mise de niveau différente pour les deux vis de serrage afin de régler le 20 profil du produit et éventuellement d'autres conditions de laminage. Lorsque le calibrage initial au moyen des vis de serrage dérive, la position des vis agissant sur les cylindres varie de sorte que la correspondance de l'emprise non en charge avec la 25 position de serrage diffère de la correspondance initiale de la valeur de la dérive du calibrage. Par conséquent, l'emprise en charge réelle, c'est-à-dire l'épaisseur réelle du-produit, diffère de la valeur calculée à l'aide d'une emprise non en charge qui est basée sur le calibrage erroné. La différence représente un 30 écart d'épaisseur qui peut être corrigé par une compensation du serrage ou, d'une manière plus spécifique, par un recalibrage du •serrage. Si la constante d'élasticité du laminoir change, l'emprise réelle en charge diffère de l'emprise calculée qui est basée sur l'extensibilité du laminoir, elle-même basée sur la con- . 35 stante' d 'élasticité erronée du laminoir, et l'écart d'épaisseur résultant peut être corrigé d'une manière analogue par un facteur de compensation du serrage des vis. D'autres variables du laminoir peuvent également provoquer des erreurs permanentes qui exigent une compensation cor-ho rectrice du serrage. Par exemple, dans un laminoir de.feuillard 69 02158 2001231 ■ r $ à chaud dans lequel une diminution de la température du feuillard, ' du début à la fin de celui-ci, tend à provoquer un accroissement d'épaisseur sensible, les dispositifs régulateurs d'épaisseur de la cage peuvent ne pas réagir suffisamment rapidement pour corri-5 ger les écarts d'épaisseur permanents et une compensation du serrage est, par conséquent, nécessaire pour effectuer la correction. A titre d'autre exemple, l'élasticité du produit peut être suffisante pour donner finalement un produit légèrement trop épais malgré que le régulateur d'épaisseur agissant sur la force de lamina-10 ge maintienne avec précision l'emprise.en charge à la valeur désirée. Un excès d'épaisseur de ce genre est dû au fait que la réduction du produit laminé est en grande partie plastique et au. moins en partie élastique,et elle peut exiger une compensation correctrice du serrage dans' les cas où son importance se justifie. 15 Dans le cas d'une accélération ou d'une décélération du laminoir, l'épaisseur permanente change, apparemment ou tend à changer sous l'effet des variations transitoires de l'a traction exercée à l'entrée et à la sortie du produit de la cage, ces variations produisant des variations rapides de la force de laminage 20 qui ne peuvent pas être suivies par les régulateurs agissant sur la force de laminage. Il est toutefois possible que l'allure de la variation de vitesse du produit laminé engendre soit des variations de calibrage transitoires, soit des variations transitoires • de la constante d'élasticité du laminoir ou qu'elle ait,sur 2? l'épaisseur du produit, un autre effet indépendant de la force de laminage. En tout cas, le serrage doit être compensé pour corriger les effets des écarts d'épaisseur permanents produits par une variation de vitesse soutenue du produit laminé. Pour corriger les écarts d'épaisseur permanents, on uti-30 lise habituellement le système régulateur d'épaisseur de contrôle bien connu afin de produire une compensation du s errage pour les dispositifs de réglage agissant sur la force de laminage. Dans le système de contrôle, une jauge à rayons X ou à radiations est placée en un ou plusieurs points prédéterminés du processus . 35 et, habituellement, en au moins un point situé derrière l'extrémité de sortie du laminoir afin de détecter l'épaisseur réelle du produit laminé sortant après un certain délai pour le transport de ce produit à partir du moment où l'épaisseur finale a été produite dans la ou les cages précédentes. Le système de contrôle compare JfO l'épaisseur de sortie réelle à l'épaisseur désirée et produit un 69 02158 é 2001231 signal analogique de réglage par réaction servant à régler le fonctionnement du système régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage dans un laminoir réversible ou d'un ou de plusieurs régulateurs d'épaisseur prédéterminés agissant sur la force de la-5 minage dans un laminoir tandem afin de fournir l'épaisseur permanente désirée du produit laminé. Le système de contrôle classique corrige ainsi, après un certain délai pour le transport du produit, les écarts d'épaisseur permanents qui sont produits ou qui tendent à être produits par une seule variable du laminoir ou par 10 une combinaison de telles variables. Dans les laminoirs à. commande manuelle, une certaine charge car -rectrice d'épaisseur permanente peut éventuellement être introduite dans le système de contrôle par un recalibrage du serrage obtenu en réglant le gain des diverses cages, etc., entre les passes 15 du produit à laminer, si un écart d'épaisseur permanent tend à exister tout au long du produit et persiste d'un produit à un autre. On obtient ainsi une certaine réduction de la longueur du produit d'épaisseur incorrecte, cette longueur provoquant autrement un délai de transport de contrôle. De même, le fonctionnement du systè-20 me de contrôle correcteur provoqué par les écarts d'épaisseur à l'extrémité de tête du produit peut être réduit par les variations du réglage initial d 'un produit laminé à un autre ou, d'une manière plus précise et plus rapide, par un décalage programmé dans le temps du programme initial du laminoir si on utilise un ordina- -25 teur pour le réglage initial. L'expérience avec les systèmes régulateurs d'épaisseur classiques agissant sur la force de laminage a démontré qu'il est compliqué et souvent très difficile d'obtenir une régulation d'épaisseur rapide, précise et stable d'un produit sortant du la-30 minoir dans les conditions de lamina,ge et les types ainsi que. les dimensions de produits ou de feuillards laminés très variés que l'on rencontre dans les laminoirs à métaux. Il est particulièrement souhaitable que la régulation d'épaisseur, au niveau des cages, soit exécutée rapidement car, même une période de réponse relati-35 vément courte peut produire une longueur de produit hors épaisseur appréciable, lorsque l'on utilise des vitesses de défilement ou de laminage élevées, bien que ce produit ne soit pas nécessairement un produit à rejeter. Par exemple, dans les laminoirs tandems de feuillard à chaud, la précision de l'épaisseur du 4-0 feuillard sortant est notablement affectée par la vitesse et la. 69 02158 2001231 7 t stabilité de la régulation de l'épaisseur des cages parce que • ces facteurs déterminent la longueur de feuillard sur laquelle un écart d'épaisseur persiste. La précision de l'épaisseur entre les cages et à la sortie de celles-ci dépend évidemment aussi de 5 facteurs tels que le temps de transport, la précision des détecteurs, etc. La vitesse de réponse dépend principalement du gain du . système régulateur d'épaisseur, c'est-à-dire de la vitesse du mouvement de serrage réglé par mité d'erreur de la force de la-10 minage détectée (ou touteautre erreur d'entrée telle-que les erreurs de contrôle par réaction). Comme l'épaisseur à la sortie des .cages est déterminée par le point d'intersection de la courbe . d'élasticité du laminoir (force de laminage par rapport à l'emprise) avec la courbe de déformation du produit (limite d'élasti-15 cité" par rapport à la réduction d'épaisseur), le mouvement de serrage total nécessaire pour corriger un écart de la force de laminage (ou tout autre écart détecté) dépend principalement de la constante d'élasticité du laminoir et de la plasticité du pr-lui t. La plasticité du produit et l'élasticité du laminoir affectent 20_donc l'allure à laquelle les corrections de régulation doivent être appliquées, c'est-à-dire le gain du système. Pendant une conduite classique d'un laminoir, on essaie de régler le système régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage en se basant sur une constante d'élasticité prédéter-25 minée et sur une plasticité normale du produit afin de produire un mouvement de serrage correcteur suivant la courbe la plus rapide de la position de serrage à ne pas dépasser par rapport au témps. Par le terme "plasticité du produit", on entend dans ce cas-ci, la valeur de la pente de la courbe de la force de laminage par 30 rapport à la déformation du produit (réduction). Sur la base de cette définition, la largeur du produit affecte sa plasticité car la force de laminage nécessaire pour effectuer une certaine réduction dépend de la largeur du produit. Si le gain du système est accordé à une valeur trop fai-35 ble, le régulateur produit un mouvement de serrage très stable et suramorti avec un temps de correction excessif. D'autre part, si le gain du système est accordé à une valeur trop importante, une sur-, correction sous-amortie ou un pompage peut se produire accompagné, dans certains cas, d'un réglage instable des vis. ; hO Un accord du gain optimum ou à 100$ exige un .amortisse- 69 02158 2001231 8 ment critique du système et produit la réponse stable et à ne pas dépasser la plus rapide que le système régulateur d'épaisseur classique agissant sur la force de laminage est susceptible de produire. Cependant, en pratique, un accord de gain à 100$ est 5 difficile à réaliser, en particulier en continu et, dans la plupart des cas, les préposés à la conduite de laminoir, par précaution, sous-accordent à environ 90% le gain du système afin d'éviter l'établissement de conditions de suraccord causées par des variations des paramètres de laminage qui affectent l'accord 10 du gain. Par exemple, des variations de la plasticité du produit causées par des facteurs, tels que des marques de ripage ou des chutes de température produisent des variations d'accord dans une bande de + 10% ou davantage par rapport à l'accord préréglé correspondant au gain préréglé du système régulateur d'épaisseur 15 agissant sur la force de laminage. On a réussi à améliorer dans une certaine mesure la régulation d'épaisseur à la sortie d'un laminoir tandem en soumettant le régulateur de serrage d'une" ou de plusieurs cages à une régulation agissant sur la force de laminage à partir d'une cage 20 précédente . On est ainsi arrivé à améliorer l'accord du gain d'une manière efficace, comme décrit en détail dans la demande de brevet Wallace précitée. Cependant, le régulateur Wallace du type asservi est plus ou moins limité à certaines conditions, telles que les marques . de ripage pour lesquelles on obtient-25 une amélioration efficace de l'accord du gain. On a également cherché à améliorer cet accord en le plaçant sous une commande par réaction de contrôle limitée, comme décrit dans la demande de brevet Silva précitée, mais cet expédient indique la limitation du contrôle du délai de transport. 30- Comme indiqué plus haut, les paramètres principaux du laminoir considérés en vue de l'accord du gain sont la constante •d'élasticité du laminoir et la plasticité du produit. Cela étant, les variations de ces paramètres sont incluses dans les variations d' accord du gain qui se produisent pendant, une opération; de la-35 minage' classique soumise à une régulation d'épaisseur par action sur la force de laminage et ont un effet contraire sur la vitesse et la précision de la régulation d'épaisseur, au niveau des cages, et,dans certains cas,sur la stabilité de la régulation d'épaisseur au niveau des cages également. ^0 La courbe d'élasticité du laminoir a habituellement été 69 02158 2001231 9 t * traitée comme une courbe présentant une pente linéaire constante et uniforme et elle est, par conséquent, habituellement appelée ligne d?élasticité du laminoir. En fait, à des niveaux de force moins élevés que l'on ne rencontre que rarement au cours de l'uti-5 lisation d'un laminoir, la courbe d'élasticité n'est pas linéaire et la constante d'élasticité varie, par conséquent, dans la partie non linéaire de la courbe. Sans réfléchir les variations de la constante d'élasticité du laminoir au cours du fonctionnement du système régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage, " 10 en particulier dans les laminoirs tandems produisant du feuillard a chaud les plus récents qui sont conçus pour travailler dans des - gammes de force de laminage plus étendues afin, de pouvoir traitér une plus large gamme de largeurs de feuillard, l'accord du gain et l'a vitesse ainsi que la précision du réglage de l'épaisseur au ni-1J veau des.cages sont défavorablement affectés. Il est également important- que la constante d'élasticité correspondant à la pente de la partie linéaire de la courbe d'élasticité varie pendant le fonctionnement du laminoir. Sur la base des connaissances actuelles, la pente de la partie linéaire 20 de la courbe d'élasticité peut être modifiée (éventuellement jusqu'à + 10$) par des variations distinctes ou des combinaisons de variations de certains paramètres du laminoir, notamment le diamètre des contre-cylindres et la largeur du produit à laminer. Comme les valeurs de la largeur du produit à laminer et du dia-* 25 mètre des contre-cylindres sont connues ou détectées au début d'une passe de laminage et ne varient normalement pas pendant la passe, elles ne provoquent pas normalement de variations de la constante d'élasticité du laminoir. Cependant, sans réfléchir les variations de la pente de la partie linéaire de la courbe d'élas-30 ticité du laminoir causées éventuellement par d'autres variables pendant le fonctionnement du régulateur d'épaisseur agissant sur la force dé laminage, l'accord du gain et là vitesse ainsi que la précision de la régulation d'épaisseur au. niveau des cages sont défavorablement affectés, comme dans le cas d'un fonctionnement non 35 corrigé sur la partie non linéaire de la courbe d'élasticité du laminoir. Il est également à remarquer que des variations de la constante d'élasticité du laminoir sont susceptibles de provoquer, directement un écart d'épaisseur permanent qui peut être corrigé par une compensation du serrage des vis, comme décrit plus ^0 haut. 69 02158 2001231 10 Dans certains cas, le laminoir peut être commandé initialement par un ordinateur ou par un préposé prévu à cet effet, pour réfléchir les variations de la constante d'élasticité par l'intermédiaire de la valeur initiale de la position de serrage 5 de la cage d'une valeur calculée initiale à une autre valeur calculée initiale. Cependant, cette façon de procéder n'a que peu ou pas d'effet sur la capacité du système régulateur d'épaisseur agissant' sur la force de laminage de se traduire en variations de la constante d'élasticité au cours d'une opération de régulation 10 d'épaisseur en continu. Les variations de la plasticité du produit laminé constituent la source de variations probablement la plus importante de l'accord du gain. Pendant un réglage initial classique du laminoir sous la commande d'un ordinateur ou d'un préposé pour cha-15 que passe.du produit, on estime la courbe de déformation d'un certain produit dans une certaine cage et on détermine ensuite une valeur de réglage fixe pour le gain de cette cage. Ainsi au mieux, la conduite classique du laminoir implique simplement un réglage général tenant compte des variations de plasticité du pro-20 duit. En fait, on n'utilise pas le programme de contrôle par réaction mentionné plus haut pour régler le gain du système agissant sur la force de laminagej au contraire, un cadran de "dureté" ou un dispositif analogue est prévu à chaque cage soumise à une ré-■ gulation d'épaisseur par action sur la force de laminage afin de 25 permettre au conducteur de régler le gain du système régulateur d'épaisseur au cours du processus d'accord initial du gain. Le gain est réglé à une valeur produisant l'accord dé'siré qui est habituellement un accord conservateur de 90$ environ de manière à tenir compte des variations de l'accord du gain précitées. Sans 30 réflexion des variations de plasticité à partir de la plasticité estimée au cours du fonctionnement du régulateur d'épaisseur, agissant sur la force de laminage, l'accord du gain et la vitesse ainsi que la précision de la régulation d'épaisseur de la cage sont défavorablement affectés. 35 Divers paramètres du laminoir peuvent amener la plastici té du produit à différer de la valeur estimée. Plus particulièrement, la pente de la courbe de déformation , c'est-à-dire la plasticité, dépend de la largeur du produit,comme indiqué plus haut et en outre, de l'épaisseur et de la température de ce produit. ^0 Le genre de matière dont est fait le produit .est égale 69 02158 2001231 ii ment un facteur de base déterminant la plasticité du produit et de légères variations dans l'élaboration de cette matière peuvent donç provoquer des différences entre les valeurs de plasticité estimées et réelles. De même, la vitesse de défilement 5 dans la cage peut affecter l'accord du gain et la vitesse ainsi que la précision de la régulation d'épaisseur soit indépendamment, " soit au moyen de la plasticité du produit que l'on peut faire va-' .• rier parce que la limite.d'élasticité du produit est fonction du taux de déformation (taux d'attaque des cylindres déterminé par 10 la vitesse de ceux-ci). En ce qui concerne la variable plasticité, l'accord du '. ' gain varie avec la plasticité du produit, d'un produit à l'autre ainsi que le long d'un produit particulier. Par exemple, dans un laminoir de feuillard d'acier à chaud, le feuillard comporte les 15 courtes marques de ripage. longitudinalement espacées et mentionnées plus haut qui provoquent des variations de l'accord du gain parce qu'elles sont plus froides et plus dures que le reste du feuillard. A titre d'autre exemple, le gain du système régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage, à une cage 20 suivante, doit être supérieur à celui d'une cage précédente pour établir des conditions d'accord du gain égales ou presque égales aux deux cages, car une cage suivante travaille sur une matière plus dure et sensiblement plus mince présentant une courbe de ■ déformation plus abrupte et exige donc une amplitude de réglage" 25 des vis de. 3 à 10 fois supérieure à celle d'une cage précédente pour corriger un écart d'épaisseur unitaire d'un même produit. Pour illustrer les effets d'une variation de la constante d'élasticité du laminoir ou de la plasticité du produit sur l'accord du gain, on supposera que, dans certaines conditions de laminage, 30 la constante d'élasticité, du laminoir ou la plasticité du produit a une première valeur -et,dans d'autres conditions de laminage, une seconde . valeur établie pendant une opération de laminage ininterrompue sans variation du gain du système régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage. Le réglage du gain du système régulateur 35 peut produire un accord à 100$ dans les premières conditions, mais a 90$.seulement dans'les secondes conditions. Le rendement total du régulateur d'épaisseur est donc réduit dans les secondes conditions de laminage. Quoique certains laminoirs connus utilisent un signal de largeur de produit pour établir une compensation du gain ^0 d'un système analogique pour les variations de la.constante d'élas- 69 02158 2001231 iâ ticité du laminoir et de la plasticité du produit causées par les variations de largeur d'un produit à l'autre, cette compensation n'affecte pas le comportement du système régulateur d'épaisseur lorsque d'autres paramètres, tels que la gamme d'action sur la 5 force de laminage ou la température du produit font varier l'accord du gain. Si le régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage est trop lent pour corriger un écart d'épaisseur transitoire causé par une quelconque ou par plusieurs variables, cet 10 écart persiste jusqu'à l'extrémité de sortie du laminoir à moins qu'il soit corrigé par une opération de laminage intermédiaire. •Comme le système de contrôle classique ne peut pas corriger un écart d'épaisseur transitoire à la sortie du laminoir, il est particulièrement souhaitable que le régulateur d'épaisseur des cages 15 agisse' rapidement pour corriger les écarts d'épaisseur transitoires d'une manière rapide et précise. Cependant, les dispositifs de commande classiques ont été limités sous ce rapport par les limitations précitées du pouvoir d'adaptation de l'accord du gain qui est requis pour une régulation d'épaisseur plus rapide et plus 20 précise. Quoique le système de contrôle classique ne puisse pas corriger les écarts d'épaisseur transitoires, il corrige finalement avec un. certain délai, les écarts d'épaisseur permanents non • anticipés qui s'accumulent à l'extrémité de sortie du laminoir * 25 par suite des variations du calibrage des mécanismes de serrage et. d'autres causes, comme décrit plus haut. Cependant, outre qu'ils sont limités quant à la vitesse de régulation des-variations d'épaisseur transitoires et à sa précision, les systèmes régulateurs d'épaisseur classiques sont limités, en rendement, par des 30 exigences excessives des corrections de contrôle retardées des écarts d'épaisseur permanents qui pourraient autrement être corrigés sans délai par une opération de régulation d'épaisseur en régime continu améliorée agissant sur la force de laminage. La technique du laminage des métaux actuelle soumise à • 35 une régulation par action sur la force de laminage applique des principes de régulation d'épaisseur modernes et utilisés dans l'industrie qui ont abouti à un rendement généralement adéquat. Cependant, il reste possible d'améliorer sensiblement la vitesse de la régulation d'épaisseur, sa précision et sa stabilité parce que, du 4-0 fait de leur nature même, les systèmes régulateurs d'.épaisseur 69 02158 2001231 13 classiques agissant sur la force de laminage ne peuvent plus être. • fortement modifiés pour améliorer davantage la régulation d'épaisseur proprement dite. On connaît déjà un système de prévision de régulation 5 d'épaisseur agissant sur la force de laminage qui s'écarte des réalisations connues et qui détermine une amélioration de base.de l'opération de laminage. Cette amélioration ou ce perfectionnement "résulte de manière générale d'une meilleure régulation d'épaisseur par action sur la force de laminage qui est rendue possible 10 par une prévision de régulation directe des mécanismes de. serrage. Cette amélioration résulte plus -particulièrement d'une meilleure •régulation de l'accord du gain de la force de laminage qui est rendue possible par l'emploi de déterminations en régime continu des valeurs de la constante' d'élasticité du laminoir et de la 15 plasticité du produit. Conformément à ce dernier principe de régulation, les déterminations de la plasticité du produit sont effectuées en régime continu à partir de tables mémorisées dans un ordinateur. La détermination de la plasticité est donc de la nature des prévisions et la œ^ure, 20 dans laquelle l'amélioration est réalisée par Eggers et Csonka par rapport aux réalisations connues est limitée par la facilité et la, précision avec laquelle les valeurs des tables de prévision de plasticité peuvent être prédéterminées et organisées en vue d'une utilisation en régime continu.Par exemple,dans un laminoir réversible, .il 25 peut être très ennuyeux et très coûteux du point de vue de l'ordinateur d'exiger des tables de prévision de plasticité couvrant toutes les variétés de produits, et les programmes de laminage types d'un tel laminoir. A titre' d'autre exemple, les tables de prévision de plasticité prévues pour un feuillard traité dans un lami-30 noir de feuillard d'acier tandem à chaud peuvent différer des valeurs réelles pour l'une quelconque ou diverses raisons, par exemple le fait que lë feuillard présente une composition et des propriétés différentes de ses caractéristiques programmées, et, par conséquent, l'accord du gain de la cage de laminage peut différer 35 dé temps à autre ou de manière régulière de la valeur de" 100% pendant le laminage du feuillard. Suivant l'invention, dans un système régulateur d'épaisseur et dans un procédé de conduite d'un laminoir à métaux, on utilise un dispositif pour détecter la force de laminage et un 40 dispositif pour régir la position de serrage à l'une ou à plusieurs i orfgjnâfc 69 02158 2001231 14 cages prédéterminées du laminoir „ Des moyens sont également prévus pour déterminer le mouvement de serrage total (variation de position.) requis par prévision pour corriger certains écarts prédéterminés, comme l'écart-de force de laminagé pour des valeurs 5 prédéterminées de la constante d'élasticité au laminoir et de la plasticité du produit. Le dispositif de réglage de la position de serrage positionne les mécanismes de serrage avec un gain et un profil position-temps dépendant de l'amplitude du mouvement de serrage déterminée en prévision. 10 On utilise de préférence une calculatrice numérique pour effectuer les prévisions du mouvement de serrage ainsi que • pour exécuter d'autres fonctions de régulation d'un laminoir. La calculatrice utilise un système programmeur comprenant un programme de régulation d'épaisseur automatique agissant sur la force de 15 laminage qui est exécuté à des intervalles prédéterminés pour calculer le mouvement de serrage total prévu qui est nécessaire à chaque cage soumise à une régulation d'épaisseur par action sur la force de laminage pour corriger l'épaisseur y compris le mouvement résultant de la détection d'un écart de la force de laminage à cette 20 cage. Le mouvement de serrage des vis servant à corriger les écarts de la force de laminage est établit, à chaque cage réglée, sur la base de calculs qui utilisent une constante d'élasticité du laminoir prédéterminée et une valeur de plasticité -du produit détermi-. née automatiquement pour cette cage. La détermination de la plâs-ti-25 cité est effectuée automatiquement, c'esb-à-dire à partir de la force de laminage et de l'épaisseur du produit à l'entrée et à la sortie de la cage, ce qui permet d'effectuer des prévisions plus précises et plus commodes de la plasticité du produit et d'améliorer le réglage de l'accord du gain. De plus, on obtient une meil-30 leure régulation d'épaisseur et on améliore le fonctionnement du laminoir. ' L'invention a pour but principal de procurer un nouveau système régulateur d'épaisseur et un nouveau procédé de conduite d'un laminoir à métaux permettant d'obtenir un produit d'épais-35 séur nettement plus uniforme et avec une conâuctivité améliorée tout en améliorant également la vitesse ,1a précision et la stabilité de la régulation d'épaisseur par action sur la force de laminage, la régulation d'épaisseur qui agit sur les écarts d'épaisseur transitoires et permanents, la capacité de régulation d'épais-40 seur qui utilise des valeurs de plasticité du produit déterminées BAD ORIGINAL 69 021S8 2001231 15 d'une manière plus précise et/ou plus commode et la régulation en ligne ou en régime continu de l'accord du gain des cages. Pour bien faire comprendre l'invention ainsi que la façon de la mettre en oeuvre, on la décrira ci-après, à titre d'exem-5 pie, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 est un schéma d'un laminoir de feuillard d'acier à chaud tandem et d'un système régulateur d'épaisseur à calculatrice électronique, fonctionnant conformément à l'invention; 10 la Fig. 2 représente une courbe d'élasticité du lami noir et une courbe de réduction du produit laminé ainsi que la manière selon laquelle la correction de serrage agissant sur la force de laminage est déterminée à partir de ces Courbes; la Fig. 3 montre -une partie d'un programme de régulation 15 d'épaisseur automatique utilisé dans la calculatrice de commande * pour déterminer la plasticité du produit, et la Fig. 4 montre une autre partie du programme de régulation d'épaisseur automatique utilisé avec la partie représentée à la Fig. 3 pour prévoir les valeurs des mouvements de serrage 20 correcteurs. La Fig. 1 représente d'une manière spécifique un laminoir finisseur de feuillard d'acier à chaud tandem 10 mis en oeuvre avec une régulation d'épaisseur améliorée par un système régulateur'de processus 12 conformément à la présente invention. 25 Pratiquement, l'invention est toutefois applicable à divers types de laminoirs qui utilisent un système régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage. L'invention peut donc être convenablement modifiée en vue d'être appliquée à des laminoirs réversibles à tôle d'acier à chaud ainsi qu'à d'autres laminoirs. 30 Lé laminoir tandem 10 comprend une série de cages ré ductrices SI à S7, deux cages SI et S6 seulement étant représentées. .. On produit à laminer 14 pénètre dans le laminoir 10 à l'extrémité • d'entrée de celui-ci sous la forme d'une barre et est allongé à mesure qu'il passe à travers les cages successives SI à S7 vers 35 l'extrémité de sortie du laminoir où il est enroulé sous.la forme d'un feuillard sur un appareil envideur 16. La barre d'entrée est une barre en acier de qualité connue et elle doit avoir une épaisseur d'environ 2,5 cm et une largeur comprise entre 51 et 203 cm. Le feuillard sortant doit habituellement avoir la même largeur et 40 une épaisseur basée sur la commande de production qu'il est destiné bad original 6 16 à satisfaire. Au cours du processus de réduction par laminage, les cages successives travaillent à des vitesses successivement accrues pour maintenir un défilement approprié du produit. Chaque 5 cage produit' une réduction prédéterminée de sorte que le pourcentage de réduction total du laminoir transforme la barre d'entrée en un feuillard de l'épaisseur voulue. • Chaque cage est habituellement pourvue de deux- cylindres lamineurs 22 et 24 entre lesquels passe le produit 14 à la-10 miner. On gros moteur d'entraînement à courant continu est mis sous tension de façon réglable à chaque cage pour entraîner les ..cylindres lamineurs-correspondants à une vitesse réglée; "!• Comme décrit plus haut, la somme de l'emprise non en charge et de l'extension du laminoir détermine en substance 15 l'épaisseur du produit sortant d'une certaine cage, selon la loi de Hooke. Pour faire varier l'emprise non en charge à chaque cage, deux moteurs de serrage 28 (un seulement étant représenté à chaque cage)positionnent des vis de serrage correspondantes30 (une vis seulement étant représentéeà chaque cage) qui appuient sur les extrémi-20 tés opposées des contre-cylindres et exercent ainsi une pression sur les cylindres lamineurs. Les deux vis de serrage 30 d'une certaine cage occupent normalement des positions identiques, mais elles peuvent être placées dans des positions différentes pour guider le feuillard pendant l'enfilage, pour régler le profil ou 25 la planéité du feuillard et éventuellement à d'autres fins. On détecteur classique sensible à la position des vis de serrage ou codeur 32 fournit une représentation électrique de la position de serrage dans chaque cage. Pour établir une-correspon-" dance absolue entre la position de serrage et l'emprise non en 30 charge entre les cylindres lamineurs correspondants, un système détecteur de la position de serrage qui comprend le détecteur 32, peut être calibré de temps à autre de la façon décrite plus haut. Il est à remarquer que le calibrage des mécanismes de serrage doit être distingué" du calibrage électrique du système 35 de serrage qui sert à déterminer des représentations électriques appropriées de la position de serrage et de la force de laminage. On obtient donc un calibrage électrique lorsque la force de laminage requise pour produire une extension donnée du laminoir établit une représentation électrique qui est égale mais opposée à la re-40 présentation électrique fournie par le détecteur de .position de BA0 ORIGINAL 69 02158 17 2001231 serrage 32 lorsque les vis cie serrage sont actionnées pour produire une variation de l'emprise en charge égale à l'extension du'lami-noir. • La détection de la force de laminage est effectuée'à cha-5 que cage prédéterminée par une capsule dynamonétrique classique 34 qui produit un signal électrique analogique. Chaque cage soumise à une régulation de la force de laminage est pour le moins munie d'une capsule dynamométrique 34- et, dans la plupart des cas, les cages qui ne sont pas soumises à une régulation d'épaisseur agis-10 sant sur la force de laminage doivent également être équipées de capsules dynamométriques. Le nombre de cages soumises à la régulation d'épaisseur agissant sur la force de laminage'est déterminé d'avance pendant la construction du laminoir selon les normes de rendement et de prix de revient et on a de plus en plus tendance 15 à appliquer la régulation d'épaisseur agissant sur la force de . laminage à toutes les cages dans un laminoir de feuillard d'acier à chaud tandem. Dans le présent cas, ;un système régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage est utilisé à chacune des sept cages SI à S7. 20 Des gardes latérales classiques à moteur 36 sont placées - en des points prédéterminés le long du laminoir. Les gardes latérales 36 sont actionnées pendant le réglage initial du laminoir sur la base de la largeur du produit à laminer 14 et déterminent ainsi les côtés du trajet suivi par le produit en vue de le guider. 25 Le système régulateur .de processus 12 détermine une ré^- gulation automatique du fonctionnement du laminoir tandem 10 ainsi que des processus de production précédents (non indiqués) tels que ; • le fonctionnement d'un laminoir dégrossisseur. Le système régulateur de processus 12 comprend de préférence un système de calcul . 30 numérique de régulation de processus programmé 38 qui est associé aux divers détecteurs du laminoir et aux divers dispositifs de commande pour assurer la régulation des nombreuses et diverses fonctions impliquées dans la mise en oeuvre du laminoir tandem 10. Suivant la préférence de l'usager, le système de régulation 12 peut *35 également comprendre des dispositifs de commande analogiquès classiques manuels et/ou automatiques en vue d'agir sur les contre-cylindres pour exécuter des fonctions présélectionnées du laminoir. Le système de calcul numérique 38 peut utiliser un ap- -pareil de traitement de données central de grande capacité et un 40 équipement d'entrée et de sortie associé, mais,actuellement,dans le BAD ORIGINAL 69 02158 18 2001231 domaine de la régulation des laminoirs, les usagers préfèrent, en général, utiliser un appareil de traitement de données central distinct pour chacune des fonctions de base'prédéterminées du laminoir. Le fonctionnement de chaque appareil de traitement de données cen-5' tral et de son équipement associé peut ainsi être rendu indépendant d'une panne d'un autre appareil de traitement et une perturbation quelconque de la régulation générale du laminoir est limitée au domaine de régulation assigné à la calculatrice en panne. One régulation analogique automatique ou une régulation manuelle doit 10 évidemment remplacer la calculatrice défaillante pour assurer la continuité de la régulation dans le domaine assigné à la caicula-.trice en panne. Sur la base de ces considérations, le système de calcul numérique 38 comprend dans ce cas-ci (l) une calculatrice de surveil 15 lance ou de réglage initial de grande capacité (qui n'est pas représentée de manière spécifique) comprenant un appareil de traitement de données intégré et central servant à régler ou à coordonner le processus et muni d'un équipement d'entrée et de sortie (tel que celui inclus dans la calculatrice connue sous le 20 nom de Prodac 250 (P250) et vendu parlaSociété Westinghouse Electric Corporation), (2) une calculatrice de laminoir dégrossisseur (qui n'est pas représentée de manière spécifique) comprenant un appareil de traitement de données central avec un équipement d'entrée-sortie qui y est associé, tel que la calculatrice connue sous le nom de. 25 Prodac 50 (P50) et vendue par la Société Westinghouse Electric Corporation, (3) une calculatrice logique ou de direction pour laminoir finisseur de grande capacité (non représentée de manière spécifique) telle que celle que l'on trouve dans le système' P250 et (4) une calculatrice de régulation d'épaisseur agissant en 30 continu sur la force de laminage dans un laminoir finisseur, telle qu'une P50. L'appareil de traitement de données à grande capacité P250 utilise un noyau magnétique intégral de 16.000 mots (16 bits plus la parité) avec un temps de cyclage de 900 nanosecondes, un noyau magnétique extérieur de 12.000 mots ou plus (16 bits plus la 35 parité) avec un temps de cyclage de 1,1 microseconde et une mémoire de masse de 375-000 ou plus (16 bits plus la parité) à accès direct par disques. L'appareil de traitement des informations P50 utilise une mémoire à noyau magnétique intégral de 12.000 mots (14 bits) . avec, un temps de cyclage de 4*5 microsecondes. 40 Pour assurer l'intégration du processus, les calculatri 69 02158 19 2001231 ces sont convenablement reliées les unes aux autres par des liaisons de données ou par d'autres moyens. L'entrée de la calculatrice de réglage initial est plus particulièrement couplée auxdispo-sitife d'entrée d'informations et à divers détecteurs du laminoir 5 tandis que sa sortie est couplée aux autres calculatrices du système de calcul as. L'entrée de la calculatrice de direction du trpjn finisseur est couplée à des détecteurs prédéterminés du-laminoir de même'que la sortie de la calculatrice de réglage initial,et la sortie de la calculatrice de direction est couplée à l'entrée de 10 la calculatrice de régulation d'épaisseur ainsi qu'à des dispositifs de commande prédéterminés pour le laminoir. . •- L'entrée de la calculatrice du train dégrossisseur est. couplée.à la sortie de la calculatrice de réglage initial ainsi qu'à des détecteurs prédéterminés du train dégrossisseur. Des cou-15 plages sont prévus entre l'entrée de la calculatrice de régulation • d'épaisseur et les calculatrices de direction et de réglage initial ainsi que des détecteurs prédéterminés du train finisseur et entre la sortie de la calculatrice de régulation d'épaisseur et des dispositifs de commande prédéterminés du train finisseur. 20 Chaque appareil de traitement de données de calculatrice " est associé à des systèmes d'entrée prédéterminés (non représentés de manière spécifique), comprenant, par exemple, un système d'entrée classique à fermeture de contacts qui détecte des contacts ou . d'autres signaux représentant l'état de diverses conditions du ' 25 processus, un système d'entrée analogique classique qui explore et convertit les signaux analogiques de processus, et des dispositifs et des systèmes d'entrée d'informations 40 commandés par le préposé ou par d'autres moyens, tels que les systèmes d'entrée à téléscripteur sur bande perforée et à cadran . Il est à remarquer 30 que les dispositifs d'entrée d'informations 40 sont, dans l'ensemble, indiqués par un simple rectangle à la Fig. 1, bien que des • • dispositifs d'entrée différents puissènt être associés à différentes calculatrices dans le système de calcul 38. Divers types d'informations sont introduits dans le système de calcul 38 par les 35 dispositifs d'entrée 40, notamment l'épaisseur désirée du feuillard sortant du laminoir ainsi que sa température, l'épaisseur et la largeur d'entrée du feuillard (au moyen de détecteurs d'entrée, si on le désire), la qualité de l'acier laminé, les tables de plasticité, lès programmes concernant les diverses unités de la 40 machine et les programmes de régulation pour le système.program 69 02158 20 2001231 meur, etc. Les systèmes . d'entrée à fermeture de contacts et les systèmes d'entrée anàLogiques font travailler . le système de ■ calcul 38 sur les processus par la voie 5 de variables mesurées ou détectées. L'invention appliquée au système de régulation de processus 12 est largement impliquée dans le fonctionnement d'un système de calcul- de .régulation d'épaisseur automatique, appelé ci-après calculatrice AGC. Dans une application type de l'invention, divers signaux du' lami-10 noir sont appliqués aux unités d'entrée de la calculatrice AGC. Ces signaux du laminoir comprennent notamment : (1) On signal de force de laminage émis par la capsule .dynamométrique 34 de chaque cage SI à S7 et proportionnel à la force d'éeartement des cylindres de la cage, en vue de servir à établir 15 des prévisions de régulation d'épaisseur directe en agissant sur la force de laminage au cours de l'avancement du produit. (2) Des signaux de position de serrage à 14 bits produits • par les détecteurs 32 des cages SI à S7 et utilisés pour déterminer des prévisions de régulation d'épaisseur directe en agissant • 20 sur la force de laminage au cours de l'avancement du produit. (3) Des signaux de vitesse des moteurs de serrage produits par les tachymètres correspondants 29 des cages SI à S7 en vue de servir à effectuer une régulation de position programmée. (4) Des signaux de position provenant des couloirs à boucles 25 respectifs 41 en vue de régler la tension dans ces couloirs. (5) Des signaux de vitesse de défilement dans les cages produits par les tachymètres respectifs 41, le signal de vitesse de la cage S6 et/ou le signal de vitesse d'autres cages étant utilisés pour calculer la compensation d'accélération et les délais néces- 30 saires au cours d'une opération de contrôle. (6) On signal d'écart d'épaisseur émis par une jauge à rayons X 42 à l'extrémité de sortie du laminoir pour effectuer une . régulation-d'épaisseur de contrôle programmée par l'intermédiaire du dispositif régulateur agissant sur la force de laminage et tra-35 vaillant par prévision. (7) On signal de température d'entrée provenant d'un détecteur de température d'entrée du laminoir ou d'un pyromètre 44; si les références ne sont pas produites par la calculatrice de réglage initial, la température d'entrée du laminoir pour un premier 40 produit 14 est mise en mémoire et la compensation des mécanismes 69 02158 21 2001231 de serrage est effectuée pour des produits ultérieurs 14- si la température détectée diffère de la valeur mise en mémoire. (8) Des signaux de largeur fournis par des potentiomètres suivent les gardes latérales pour calculer la constante d'élasti 5- cité du laminoir, etc. Il est à remarquer, en ce point de la description, que la force de laminage mesurée à l'extrémité antérieure est mise en mémoire, et est utilisée comme référence pour la régulation d'épaisseur par action sur la force de laminage qui fonctionne aux ai 10 verses cages si la calculatrice AGC se trouve dans le mode verrouillé d'action sur la force de laminage. Par ailleurs, si'la . .calculatrice AGC se trouve dans le mode absolu d'action sur la force de laminage, la calculatrice de réglage initial calcule une prévision de force de laminage initiale qui sert de référence ab-15 solue pour le fonctionnement du régulateur d'épaisseur agissant • sur la force de laminage. Les signaux provenant d'un tableau de commande 43 du poste de conduite et les signaux d'état et d'interruption de procès sus mélangés transmis à la calculatrice AGC par l'intermédiaire 20 du système d'entrée à fermeture de contacts comprennent notamment: " AGC sur force de laminage - pour régulation d'épaisseur en régime continu. AGC sur contrôle - pour régulation d'épaisseur en régime continu comprenant la correction des écarts d'épaisseur perma-25 nents. Rayons X faibles - permettent un contrôle avec un faible gain de boucle. Rayons X forts - permettent un contrôle avec-un gain de boucle important. 30 Jauge à rayons X 1 excitée - permet un contrôle à l'aide de la jauge 1. Jauge à-rayons X 2 excitée - permet un contrôle avec la jauge de soutien 2. Faible compensation d'extrémité postérieure - permet une faible •35- "compensation anticipàtive de la réduction de la tension mécanique à l'extrémité postérieure du feuillard. Forte compensation d'extrémité postérieure - permet une forte compensation anticipative de la réduction de la tension - , - mécanique à l'extrémité postérieure du feuillard.' 40 Faible compensation de température - permet une faible compensa 69 02158 22 2001231 tion anticipative de la chute de température selon la température d'entrée du produit. Forte compensation de température - la même que précédemment mais avec une forte compensation anticipative. 5 Faible compensation d'accélération - permet une compensation lente ou faible de l'accélération. Forte compensation d'accélération - permet une compensation anticipative forte ou rapide de l'accélération. Maintien des rayons X - verrouiller le système régulateur d'épais-10 seur sur la valeur d'épaisseur de sortie courante et ignorer l'épaisseur de sortie désirée pouf le reste du . feuillard. AG.C sur verrouillage - S(n) - place le régulateur agissant sur la" force' de laminage dans le mode de fonctionnement de ré-15 férence verrouillé, cage par cage. AGC sur calculatrice - S(n) - place le régulateur agissant sur la force de laminage dans le mode de fonctionnement de réfé rence absolui , cage par cage, et règle initialement le système de calcul en vue d'utiliser une prévision de 20 référence de force de laminage fournie par la calcula trice de réglage initial. Laminoir sur calculatrice - lorsqu'il est sélectionné, ce signal permet de brancher la calculatrice de réglage initial dans le système de régulation du laminoir. 25 SD sur auto - S(n) - nécessaire pour faire fonctionner le régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage, cage par cage, indépendamment du signal de sélection "AGC sur force de laminage". Feuillard dans cage - S(n) - basé sur les signaux de sortie des 30 capsules dynamométriques, et ces signaux permettent au régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage dé fonctionner* Réajustage .des vis - S(n) - permet à .la calculatrice de régulation d'épaisseur de ramener les mécanismes de serrage à la 35' ' valeur préréglée plus la valeur mémorisée de l'épais seur de l'extrémité antérieure plus toute variation manuelle aux différentes cages lorsque les signaux feuil-lard- dans-cage passent par zéro après le passage de l'extrémité postérieure du feuillard - les signaux de 40 réajustage sont égaux à zéro si le conducteur sélection- 69 02158 23 2001231 ne un préréglage manuel ou si la calculatrice de reglage initial effectue le réglage initial du laminoir. Accélération du laminoir - indique que le laminoir est soumis à une accélération dirigée par la calculatrice principale 5 ou réglée à la main et permet d'effectuer la compensa tion d'accélération selon la sélection effectuée. Interruptions des unités entrée-sortie. * • Interruptions du système ASR (téléscripteur). Interruption d'anticipation du feuillard - un détecteur de métal 10 chaud produit ce signal pour amorcer le programme AGC en vue d'une lecture de température des pyromètres avant - l'entrée du feuillard dans SI. Interruption SD de calibrage - S(n) - pour convertir la lecture relative du détecteur de position de serrage en une posi-15 tion de serrage absolue qui est utilisée dans la calcu latrice AGC pour estimer la constante d'élasticité du laminoir et pour effectuer 'le calibrage initial des mécanismes de serrage, La liste des signaux de postes, d'état et d'interruption 20 qui précède n'est pas exhaustive et n'est présentée que pour illustrer quelques détails d'une application de l'invention. Certains des signaux indiqués plus haut ressortiront plus clairement de certaines parties ultérieures du présent mémoire. On système de sortie à fermeture de contacts doit nor-25 malement être associé à chacune des calculatrices présélectionnées du système de calcul numérique 38. Dans ce cas-ci, des systèmes de sortie à fermeture de contacts sont respectivement associés : • a la calculatrice de direction, à- la calculatrice du laminoir dégrossisseur et à la calculatrice AGC. Pendant le fonctionnement du 30 système de sortie à fermeture de contacts de la calculatrice AGC, divers dispositifs de commande sont actionnés en réponse à des •actions calculées ou déterminées par l'exécution de certains programmes de régulation dans la calculatrice AGC. Pour effectuer des actions de réglage ou de régulation 3'5 déterminées, des dispositifs spéciaux sont actionnés directement par des fermetures de contacts du système de sortie ou par des signaux analogiques produits par des fermetures de contacts du système de sortie en passant par un convertisseur numérique-ana- ' logique. Les signaux de sortie de l'action de régulation principa-40.1e provenant du système de sortie à fermeture de contacts de la BAD original 69 02158 24 2001231 calculatrice AGC comprennent des signaux de commande de positionnement des mécanismes de serrage qui sont appliqués aux dispositifs positionneurs de serrage 48 pour faire fonctionner les moteurs de serrage 28 en vue de déplacer les vis de serrage, et des 5 signaux d'anticipation de vitesse qui sont utilisés dans, les divers systèmes de réglage de la tension du produit à laminer par couloir à boucles pour faire varier la Vitesse d'entraînement en vue de compenser la force exercée sur le feuillard par une variation d'épaisseur déterminée par un mouvement du mécanisme de ser-10 rage. Des dispositifs d'affichage et d'impression 46 telsqu'un dispositif d'affichage numérique, un perforateur dè bande et un télétype imprimeur sont également associés aux sorties du système de calcul numérique 38 pour tenir le conducteur du laminoir infor-15 mé du fonctionnement du laminoir et afin de signaler au conducteur tout état d'alarme ou autre qui pourrait exiger une intervention de sa part. Les dispositifs d'impression sont également utilisés pour enregistrer les données du laminoir sous la direction du programme enregistré de la calculatrice. 20 On dispositif d'interruption externe (non représenté de : manière spécifique) peut également être associé à chaque unité de traitement des données du système de calcul. Il signale à l'unité de traitement des données lorsqu'un signal d'entrée est prêt à être introduit ou lorsqu 'un transfert dé signal de sortie a été. 25 achevé. L'unité de traitement centrale agit de manière générale sur des dispositifs d'interruption suivant un programme directeur classique qui fait partie d'un système programmeur, prévu pour cet-. . te unité de traitement et commande l'utilisation d'un circuit de l'unité de traitement centrale pour exécuter périodiquement ou 30 d'une autre manière le programme de régulation ainsi que d'autres programmes. Dans certains cas, des dispositifs d'interruption particuliers sont reconnus et" actionnés sans limitation de priorité. Il est remarquable que les liaisons connexes représentées aux dessins entre le système de calcul numérique 38 et le '35 processus illustrent les couplages prévus entre la calculatrice de direction et le laminoir 10 ainsi que ceux prévus entre la calculatrice AGC et le laminoir 10, par exemple, les réglages initiaux des cages SI à S7 concernant les positions de serrage peuvent être effectués par la calculatrice de direction par l'intermédiaire de 40 la calculatrice AGC et de son système de sortie et par l'intermédiaire du BAP ORIGINAL, 69 02158 25 2001231 dispositif positionneur 4-3 du mécanisme de serrage. A titre d'autre exemple, les réglages de vitesse initiaux aux cages Si à S7 sont effectués parla calculatrice de direction par l'intermédiaire de son propre système de sortie à fermeture de contacts et par l'in-5 termédiaire des dispositifs régulateurs de vitesse et de tension 50 qui agissent sur les dispositifs d'entraînement respectifs 26 des cages. Le réglage initial des gardes ou des guides latéraux 36 est également régi par la calculatrice de direction. Finalement, le profil de la courbe de vitesse du laminoir, c'est-à-dire les con-10 ditions d'accélération ou de décélération et les conditions, de vitesse constante pendant la période de fonctionnement du laminoir, sctit également réglées parla calculatrice de direction par l'inter- • médiaire d'actions transmises directement aux régulateurs 50 des dispositifs d'entraînement'des cages. .15 II est à remarquer,' en outre, que les parties correspon- • dantes des opérations du laminoir dégrossisseur et de la calculatrice de réglage initial assurent le réglage initial et la mise en. séquence du laminage de brames connues au moyen du laminoir dégrossisseur en barres spécifiées ainsi que le réglage de la manutention 20 du produit laminé et d'autres fonctions concernant l'introduction des brames dans le laminoir dégrossisseur et le transport des bar- • res en vue de leur introduction dans le laminoir finisseur de feuillard à chaud 10. La calculatrice de réglage initial calcule évidemment le plan de réduction du laminoir dégrossisseur qui est 25 utilisé par la calculatrice de ce laminoir pour régler initialement le laminoir dégrossisseur. Là calculatrice de réglage initial calcule le profil de la courbe de vitesse du laminoir ainsi que le plan de réduction, ia position de serrage, la vitesse de défilement dans les cages et 30 la tension mécanique du feuillard pour chaque cage SI à S7 du laminoir finisseur. La calculatrice de direction effectue la mise en route et" la mise eh séquence des dispositifs d'entraînement 26 du . laminoir finisseur et des autres accessoires du laminoir selon les besoins de la mise en route de l'opération de laminage. Les équa--35 tioiis modèles utilisées dans le programme initial du laminoir finisseur doivent établir une anticipation afin d'assurer de meilleurs réglages initiaux ainsi que de meilleurs résultats de l'épaisseur de l'extrémité de tête du feuillard sur la base des résultats at-- teints avec les réglages initiaux utilisés pour les opérations de 4Q laminage précédentes. D'autres fonctions du laminoir finisseur 69 02158 26 2001231 comprenant, par exemple, les opérations de décalaminage du produit à l'entrée du laminoir, de pulvérisation et de changement des cylindres doivent également être régies par la calculatrice de direction. 5 Comme l'invention concerne une régulation d'épaisseur ' en régime continu dans le laminoir finisseur 10, la description plus détaillée du système de régulation et de calcul sera limitée à cette application. La description du système de calcul concerne donc principalement la calculatrice AGC car elle fonctionne 10 en substance séparément pour effectuer la régulation d'épaisseur en régime continu. Pratiquement, la calculatrice AGC utilise la loi de . Hooïce pour prévoir le mouvement de serrage total requis dans chà- ■ que cage soumise à une régulation agissant sur la force de lamina-15 ge au point de calcul dans le temps pour la correction d'écart de la force de laminage, c'est-à-dire pour une emprise de laminage en charge et pour une correction de la valeur désirée de l'épaisseur du produit sortant de la cage. La prévision de calcul détermine la variation totale de l'emprise non en charge requise pour com-20 penser un état provocmant une nouvelle valeur d'extension du laminoir ou un autre état générateur d'écart de force'de laminage et d'épaisseur. On utilise la valeur de prévision correctrice servant à modifier la position de serrage, dans un programme de régulation de la position de serrage dans la calculatrice AGC, pour déterminer 25 la courbe de position-temps du moteur de serrage à suivre pour effectuer le mouvement de serrage correcteur. Comme le mouvement de serrage total est,déterminé, la correction de serrage peut être effectuée avec une courbe de po- • sition de serrage-temps à amortissement optimum ou critique sui-30 vant la précision avec laquelle le mouvement de serrage correcteur a été prévu. On obtient donc une base utile pour obtenir un ac-.cord de gain critique plus régulier pour chaque-cage, une vitesse de régulation d'épaisseur améliorée, une meilleure précision ainsi qu'une meilleure stabilité de chaque cage soumise à une régulation •35 d'épaisseur par action sur la force de laminage et une meilleure uniformité de l'épaisseur du produit sortant du laminoir ainsi qu'une meilleure productivité du laminoir. One opération de régulation d'épaisseur plus rapide dans les cages du laminoir réduit, en général, le besoin d'une 40 compensation de serrage retardée ou d'une correction de contrôle £7 pbutr" tfëûîP compte de la baisse de température et d'autres condi-tidîB'gêhantes.quxpourraient autrement exiger une compensation des mécsoris^s1 de serrage. Ces conditions tendent à produire un-écart d'épaisseur "transitoire" persistant ou, en fait, un.écart d'é-5 p^%vs«u^: permanent, à moins que des mesures de régulation contrai-r^'soién^^rises et les régulateurs qui ont précédé le régulateur dê':Ëggers-'ët Csonka n'ont pas toujours donné satisfaction sous ce rappb^t1cômhe indiqué plus haut. Eggers et Csonka ont apporté un pf%|î-%s-'âo%able et la présente invention détermine un nouveau pro-10 g!C%s>,i)à3?"'lè fait qu'elle réduit la compensation du serrage retardé à la suite d'une amélioration de l'accord du gain des cages et d'uûe régulation d'épaisseur par action $»r la force de laminage ; plus rapide et plus précise. • « > -Ee sys tème régulateur d'épaisseur travaillent en régime contim 15 comprend les dispositifs régulateurs d'épaisseur agissant sur la • force de laminage des diverses cages ainsi qu'un système de régula-tiôa--à: iedmpeiasation de serrage. Le système de régulation à compen- • Sâtittet-dé serrage comprend à son tour, de préférence, une boucle ce régulation -îd'épaisseur de contrôle à rayons X fonctionnant en ré-20 ponse à;la jauge à rayons X 42. Mi début d'une opération de laminage, la calculatrice de ré— - •> ' glag'e initial produit-,des signaux de sortie de préréglage du serrage qui Wont respectivement transmis,comme indiqué plus haut, aux ré-'-""ëUlaiîeèrs"':dê positionnement 48 des mécanismes de serrage. Les ao-25 teurs'de'" serrage 28 sont ainsi commandés de manière à faire tourner les vis de serrage 30 et à produire les emprises de laminage non en-éhiàrfeè respectives désirées dans les cages SI à S7. En même • tempsjla calculatrice de réglage initial produit des signaux de réglage vitesses de-défilement dans les cages et de tensionsmécaniques in-30 tercàgës, qui sont .transmis, comme indiqué plus haut, auxrégula- -teursde vitesse et de tension 50. Suivant la technique classique, •les valeurs de réglage initial sont basées sur des données d'entrée GoàeïéEiSant des barres (telles que la largeur, l'épaisseur et la température d'une barre), sur des données concernant les caraç-35 téristiquès''que l'on désire obtenir pour le feuillard sortant du laminoir, sur des règles de réduction par laminage programmées, sur des informations anticipatives provenant des-résultats des réglages initiaux utilisés pour les produits laminés précédents, etc. n - e -La^ calculatrice de direction détermine les conditions 40 deî-réglà;ge -initial et met en séquence tous les dispositifs associés BAD OR1G1NAU 69 02158 28 2001231 à la mise en route du travail de laminage, puis enfile le feuillard dans les cages successives et sur i'envideuse. Lorsque le laminoir a été mis en oeuvre suivant la courbe de vitesse de défilement déterminée par le programme, c'est-à-dire qu'il a été 5 accéléré puis décéléré pour débiter du feuillard et l'envider sur I'envideuse 16, de nouvelles conditions initiales sont calculées pour la barre d'entrée arrivante et les mécanismes- de serrage 30 sont réglés à nouveau, c'est-à-dire que le processus est remis en route. 10 II est à noter, en ce qui concerne des considérations d'accord du gain, que l'accélération du laminoir à chaud provoque une perte de température du feuillard réduite par suite d'une transmission de chaleur réduite pendant le temps de laminage raccourci et, en conséquence, le feuillard ne subit que des varia-.15 tions de plasticité réduites, en particulier dans les dernières cages du laminoir tandem à chaud accéléré. Pendant l'opération d'un laminage, le système de régulation d'épaisseur en régime continu actionne les cages Si à S7 pour produire du feuillard présentant l'épaisseur désirée et la 20 forme appropriée, c'est-à-dire une forme plane avec un léger bombé. La régulation d'épaisseur en régime continu est produite par les boucles de régulation d'épaisseur agissant sur la force de laminage aux cages 51 à 57 et par le système régulateur d'épaisseur à compensation de serrage mentionné plus haut et son système ré-. 25 gulateur de contrôle d'épaisseur. Dans le système de contrôle, la jauge à rayons X 42 produit le signal d'écart de rayons X indiqué plus haut qui indique la différence entre l'épaisseur réelle du feuillard et l'épaisseur de sortie désirée. Dans d'autres cas, il peut être souhaitable 30 d'utiliser un signal de jauge à rayons X d'épaisseur absolue pour former une base pour la régulation de contrôle ou, de manière générale, pour la régulation par compensation de serrage. Pour effectuer une régulation d'épaisseur en régime continu dans les boucles fermées, le système de la calculatrice AGC 35 programmée agit sur le détecteur de position de serrage et sur les signaux des capsules dynamométriques de chaque cage ainsi que sur le signal d'écart de la jauge à rayons X pour déterminer les actions régulatrices nécessaires pour obtenir l'épaisseur désirée - du feuillard sortant du laminoir. La vitesse du moteur de serrage 40 est, dans ce cas, également transmise au système de calcul 38 afin BAD ORIGINAL 69 02158 2001231 29 de déterminer une régulation de position de serrage programmée. > Pour effectuer des opérations de régulation, la calculatrice AGC utilise un système programmeur qui fait partie du système programmeur total pour le système de calcul 38. Le système pro-5 grammeur AGC comprend des programmes orientés vers le hardware t de la calculatrice AGC et des programmes orientés vers la mise au point des actions régulatrices. - La Fig. 2 représente des courbes qui illustrent l'application de la loi de Hoose à une cage de laminage ainsi que la ba-10 se unique sur laquelle le système régulateur de processus 12 et, en particulier, le système régulateur d'épaisseur à calculatrice AGC fonctionnant en régime continu procure une meilleure vitesse , une meilleure précision et une meilleure stabilité de la régulation d'épaisseur ainsi que d'autres avantages. Il y a d'abord une cour-15 be d'élasticité du laminoir 52 qui détermine la séparation entre deux cylindres lamineurs d'une cage en fonction de la force d'é-cartement et en fonction de la position dé serrage. La pente de la courbe d'élasticité de laminoir 52 est la constante d' élasticité du laminoir K qui est soumise à des variations comme décrit plus 20 haut. Lorsque l'on connaît un calibrage correct de la position de serrage et que les mécanismes de serrage sont positionnés de façon que les cylindres lamineurs non en charge soient juste face à face, on obtient la position de serrage zéro non en charge. L'emplacement de la position de serrage zéro sur la courbe d'élasticité est in-25 diqué par la référence 52-0. Lorsque le calibrage est correct, l'intersection théorique indiquée représente une disposition face à face théorique des • • cylindres et c'est pour cet état théorique que la position de serrage reçoit la valeur zéro. Lorsque le calibrage est correct, les 30 cylindres se placent réellement face à face lorsque la position de serrage est légèrement négative, par suite de la non-linéarité de la partie inférieure de la courbe d'élasticité du laminoir. One définition de l'état correct du calibrage des mécanismes de serrage pour l'état théorique indiqué est toutefois avantageuse et . "35 utile pour la conduite du laminoir. Lorsque les mécanismes de serrage sont ouverts (déplacement positif) l'emprise de laminage non en charge s'agrandit, çe qui se reflète par une variation de l'emplacement graphique de la courbe d'élasticité du laminoir comme indiqué en 52-SQ de sor-40 te que l'intersection de la courbe d'élasticité théorique est 69 02158 30 2001231 égale à la nouvelle emprise non en charge. Lorsque les mécanismes de serrage sont fermés, la courbe d'élasticité du laminoir est déplacée vers la gauche d'une manière analogue. Pour toute position de serrage particulière et à condi-5- tion que le calibrage des mécanismes de serrage soit correct, l'épaisseur du produit sortant des cages est égale à l'emprise de laminage non en charge, déterminée par la position de serrage SQ plus l'extension du laminoir causée par le produit. Si le calibrage des iaécanisraes de serrage est incorrect, c'est-à-dire si le 10 chiffre alloué à la position de serrage théorique correspondant à une mise face à face des cylindrës, est légèrement- différent de . .zéro par suite de l'usure du bombé des cylindres ou d'autres causes, l'épaisseur du produit sortant des cages est égale à l'emprise non en charge plus l'extension du.laminoirplus ou moins la' 15 dérive du calibrage. L'extension du laminoir dépend de la courbe de réduction du produit. Comme indiqué à la Fig. 2, une courbe de réduction 54 pour un feuillard de largeur prédéterminée représente la force nécessaire pour réduire le feuillard à partir d'une 20 épaisseur à l'entrée de la cage (hauteur) de Hjfi. La plasticité du feuillard P est la pente de la courbe 54 et, dans ce cas, la courbe 54 est représentée comme étant linéaire bien qu'elle présente normalement un léger manque de linéarité. L'épaisseur désirée du produit' HE est l'état initial '25 IC produit dans ce cas car la force requise pour réduire le produit de Hjj] à Hp est égale à la force d'écartement des cylindres nécessaire pour étendre les cylindres Jusqu'à une emprise en, charge HD, c'est-à-dire que l'intersection de. la .courbe d'élasticité du laminoir pour une ouverture de serrage initiale S^q indiquée 30 par les points 52-S^q de la courbe d'élasticité du laminoir et de la courbe de réduction 54 du produit correspond à la valeur d'épaisseur désirée. • Si l'épaisseur du produit sortant de la cage augmente d'un écart GE vers pendant une passe du produit afin de pro-35 dùire un état actuel PC, comme la plasticité du produit augmente et comme l'épaisseur d'entrée du produit augmente jusqu'à sur la courbe de réduction 58, les mécanismes de serrage des cages doivent être fermés jusqu'à une valeur qui établit une épaisseur future correcte FC. Dans l'état FC, l'intersection de la courbe 40 d'élasticité du laminoir et de la nouvelle courbe de réduction 58 69 02158 2001231 31 se trouve à l'épaisseur désirée correspondant à un endroit de • la courbe ' 60 et désignée de 'manière générale plus haut, par la référence 52-SQ. En d'autres ternies, la fermeture correctrice des mécanismes de serrage réduit l'emprise non 5 en charge d'une valeur As^ jusqu'à une nouvelle valeur qui s'ajoute à la nouvelle valeur d'extension du laminoir pour égaler l'épaisseur désirée H^. • Comme décrit dans la demande de brevet américain de Eggers et Csonka précitée, As^ est calculé par prévision pour 10 produire une opération de régulation d'épaisseur par action directe sur la force de laminage par opposition à une opération de régula- • .tion d'épaisseur classique agissant sur la force de laminage par • réaction. La régulation par action directe est basée sur l'algorithme programmé suivant : - 15 Equation (3) ^ SBF ~|^2 + K FE = L.FE = correction de serrage requise 20 °ù 1 - h. * I ' 6 LB K = constante d'élasticité du laminoir (10 ) P = plasticité du produit (10^ ) L'équation (3) est établie avec référence à la Fig. 2 de la façon suivante : Equation (4) GE = = écart d'épaisseur 25 Equation (5) & F = P.GE = variation attendue de la force de laminage résultant d'un mouvement de serrage correct Equation (6) . __ as8f = ^| ♦ ^1= af [f*! 30 Equation (7) SRF ~ P*Gfi K + P ~ I • FE K + P £_ + 1 K JX FE Pour calculer le mouvement de serrage prévu et requis pour corriger un écart de force de laminage, on calcule l'écart 35- de force FE de la façon suivante : Equation (8) FE = Fx - FR - K (S„ - S1Q) Dans l'établissement des calculs de l'écart de la force de laminage,, l'équation (8) définit la différence entre la force 40 de laminage actuelle Fv et la force de laminage Ft, (soit dans le Xl. A bad ori^ 69 02158 32 2001231 mode verrouille, soit dans le mode absolu, ce qui est prédéterminé) et soustrait de cette différence le degré de variation de la force de laminage causé par"le mouvement de serrage effectué pour corriger l'écart de force de laminage précédent. L'écart de 5 force de laminage calculé en un point quelconque dans le temps à l'aide de- l'équation (8) est donc égal à la mesure dans laquelle la force de laminage mesurée diffère de l'a'force-de laminage requise pour obtenir une épaisseur correcte dans la position de serrage. Pour l'état PC représenté à la Fig. 2, SQ = S^Q dans 10 l'équation (8), mais, en général, SQ doit avoir une v.aleur déterminée autre que * • On mouvement de'serrage correcteur.dans la mesure pré-. vue d'avance produit une nouvelle variation de la force de laminage et FE devient égal à zéro si le comportement du système corres-15 pond aux prévisions et si aucun nouvel écart de la force de laminage ne se produit pendant la période de correction. Si le système rie se comporte pas comme prévu, FÉ ne devient pas égal à zéro et, en fait, un nouvel écart de la force de laminage Fe est produit au point que le mouvement de serrage exécuté dans la mesure 20 prévue n'arrive pas à corriger l'épaisseur du produit sortant delà cage. Il est également à remarquer.en ce point de la description que la référence de serrage S-^q utilisée comme base pour déterminer l'écart de force FE dans l'équation (8) est tenue à jour de la manière suivante : 25 Equation (9) S10 (nouveau) = S1Q - SM + SCEL - S^p où S^ = compensation de serrage produite par une .opération de contrôle aux rayons X £>CEL = compensation de serrage produite pour une correction 30 ' d'épaisseur anticipative pendant une accélération ou une décélération du laminoir SRFP = comPensati°n de serrage produite pour un écart de force de 'laminage anticipé par action directe. Ces quantités seront considérées plus en détail plus 35 loin. À titre d'explication, la référence de serrage S-^q est tenue à jour suivant l'équation (9) à mesure que SM , SCEL et SRFp varient afin d'empêcher le système régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage d'une cage de répondre aux variations de la force de laminage dues uniquement au mouvement de serrage 40 requis par la régulation du système de compensation de serrage ex- ORIGI^ :fcflS§§? 69 02158 2001231 33 térieur pour calibrer les mécanismes de serrage, pour corriger les écarts d'épaisseur de l'extrémité de tête du produit dans le mode de fonctionnement verrouillé, pour compenser les variations ariticipatives de .la vitesse de défilement dans le laminoir, pour 5 compenser les écarts de force de laminage anticipatifs ou pour corriger d'autres écarts d'épaisseur. Si l'on n'utilise pas de -correction d'épaisseur de contrôle, d'accélération ' ou de force de laminage dans le système 12, le terme correspondant Sjj ou SC£L ou Sj^p est supprimé de l'équation (9). 10 Pour prévoir et effectuer le mouvement de serrage to tal requis pour corriger les écarts.de la force de laminage selon l'équation (3), le système régulateur de processus 12 est convenablement calibré "électriquement" de la manière décrite plus haut et il est caractérisé par un gain du système réglé .15 qui permet de.faire fonctionner les mécanismes de serrage avec ■ un amortissement critique ou presque critique d'une manière plus régulière que celle que l'on a pu atteindre jusqu'à présent dans des conditions de fonctionnement dynamiques du laminoir. £n particulier, la calculatrice AGC est susceptible de 20 déterminer un fonctionnement du mécanisme de serrage avec un amortissement en substance critique en fonction du degré de mouvement de serrage correcteur requis pour une cage particulière quelconque et pour un point quelconque présélectionné dans le temps. 25 On facteur limitatif possible pour atteindre un mouve ment de serrage à amortissement critique et un accord de gain à 100£ sur une base plus ou moins continue est la précision avec laquelle les calculs du mouvement de serrage correcteur correspondent aux mouvements de serrage réels requis pour corriger 30 les.écarts d'épaisseur. De plus, la précision du mouvement de serrage- prévu dépend de la précision des valeurs de K et de P estimées d'avance. La présente invention apporte un perfectionnement à ce qui a été décrit par Eggers et Csonka et à la manière dont les quantités P et L sont déterminées dans l'équation (3) 35 et la précision et/ou la commodité, avec lesquelles le mouvement de serrage correcteur est estimé d'avance sont ainsi également améliorées. En général, la valeur utile de chaque constante d'élas-• ticité K d'une cage du laminoir est connue d'une manière relati-4.0 vement précise. Elle est d'abord déterminée par un essai de ser- 69 02158 34 2001231 rage classique des cylindres lamineurs et elle est ensuite recalculée à chaque passe du produit sur la oase de la largeur du produit et du diamètre des contre-cylindres. Chaque courbe d'élasticité 52 obtenue est mise en mémoire en vue d'être utilisée à-des 5 fins de régulation d'épaisseur en régime continu. La forme selon laquelle la constante d'élasticité K est mise en mémoire peut varier. Dans ce ca's-ci, la pente de la partie linéaire de la courbe d'élasticité est mise en mémoire comme valeur unique. La partie non linéaire ce la courbe d'élasticité 10 est alors estimée par trois lignes droites de pente croissante, les pentes étant mises en mémoire sous la forme de trois valeurs distinctes de la constante d'élasticité que l'on utilise respectivement lorsque la cage de laminage est mise en oeuvre dans la gamme de forces correspondante. Lorsque des données de la-15 minage futur qui reviennent de l'enregistreur du système de calcul font apparaître des relations actuellement- inconnues qui pourraient déterminer des variations en régime continu de la constante . d'élasticité du laminoir en fonction de certaines variables de laminage, des moyens peuvent être prévus pour programmer des cal-20 culs de la constante d'élasticité du laminoir en régime, continu selon de telles relations dans des conditions de fonctionnement dynamiques du laminoir. Suivant l'invention, la valeur active de la plasticité P du produit à laminer dans chaque cage est déterminée automati-r 25 quement avec une meilleure précision et/ou d'une manière plus commode au moyen de calculs basés sur des mesures de processus. D'une manière spécifique, ces mesures comprennent des quantités qui permettent de calculer l'épaisseur du produit sortant de la cage ainsi que son épaisseur à l'entrée de cette cage. Cela étant, les mesu-30 .res peuvent, par exemple, avoir la forme de lectures de la jauge à rayons X 42 et de valeurs de la vitesse de défilement dans les cages qui permettent d'effectuer des calculs de débit massique pour * déterminer-instantanément l'épaisseur du produit sortant de chaque cage du laminoir tandem. On n'utilise le procédé de détermination du 35 débit massique que si l'on dispose de la capacité initiale de 3a calculatrice et,si l'on utilise cette capacité, il faut prévoir d'autres moyens pour déterminer la plasticité du.-produit pendant l'enfileraent et avant qu'interviennent les rayons X. On peut également effectuer la détermination initiale de la plasticité au moyen 40 d'une sélection programmée des tables P comme décrit dans le brevet bad original 69 02158 35 2001231 Eggers et Csonka, le champ d'application étant toutefois limité aux fins décrites. De plus, ce n'est que normalement si un bon calibrage du mécanisme de serrage est maintenu dans le laminoir tandem et en tout cas dans un laminoir réversible que l'on peut 5 déterminer la plasticité initiale à l'aide d'un processus de dé-■ termination d'épaisseur automatique agissant sur la force de laminage. Dans le cas présent, les mécanismes de serrage ou leur équivalent sont maintenus convenablement calibrés par une régula-10 tion à compensation de serrage et le procédé de détermination de l'épaisseur à action automatique sur la force de laminage est alors le moyen préféré pour déterminer la plasticité du pro-... duit pendant l'enfilement de ce produit dans un laminoir tandem' ainsi que pendant le laminage. 15 Pour mieux comprendre le processuis de détermination de . l'épaisseûr en agissant sur la force de laminage, il faut également se référer à la Fig. 2. La plasticité du produit est déterminée dans chaque cage du laminoir tandem par la relation générale suivante : 20 Equation (10) p = l H - Hd où F = force de laminage H '= épaisseur du produit à l'entrée d'une cage = épaisseur du produit à la sortie d'une cage. 25 Par exemple, dans le cas spécifique où l'épaisseur du produit à l'entrée d'une cage est égale à HYTfJ, la plasticité P^ est calculée de la façon suivante : P = • FD . 2 hxih " hd 30 Dans la première cage d'un laminoir tandem ou dans un laminoir réversible, -l'épaisseur du produit à l'entrée He du laminoir dans l'équation (10) est normalement déterminée à partir d'informations mémorisées ou à partir d'une jauge à rayons x ou de moyens'analogues.Pour les cages suivantes du laminoir tandem, 35.l'épaisseur He à l'entrée de la cage est de préférence déterminée de la manière suivante : Equation (11) H.o» - s0 ûi-i) ♦ . où S0(fl-1) = position de serrage retardée dans la cage (iM-1) qui 40 précède la cage fi pour laquelle l'épaisseur d'entrée BAD ORIGINAL 69 02158 2001231 36 est déterminée K(fi-l) = constante d'élasticité (retardée s'il le faut) pour la cage (fi-1) F(N-l) = force de laminage retardée pour la cage (N-l). 5 Dans l'équation (11), on utilise les valeurs retardées de' S0(N-1) et F(K-1) pour effectuer un calcul de Hg dans la cage fi qui reflète les valeurs de la position de serrage et .de la force de laminage de la cage (N-l) au moment où la partie du produit, qui pénètre dans la cage H se trouvait dans la cage (H-l). La con-10 stante d'élasticité K(îl-l) n'est . retardée que si elle subit une variation déterminée par la calculatrice. One programmation et une mémorisation appropriées de la calculatrice assurent les retarde-ments décrits des calculs. On a recours à un retard de calcul analogue si l'on utilise un calcul d'épaisseur basé sur un débit mas-15 sique. Pour déterminer l'épaisseur du produit à la sortie d'une cage quelconque d'un laminoir tandem ou réversible, on utilise de préférence la relation suivante : Equation (12) 20 Bd(») = B0(B) ♦ §{§} où Sq(e) = position de serrage dans la cage K K(fi) = constante d'élasticité de la cage N F (H) = force de laminage dans la cag.e S. Aucun retard n'est nécessaire pour effectuer les cal- _ 25 culs de l'épaisseur de sortie. Comme indiqué plus haut, on peut également déterminer l'épaisseur du produit à l'entrée et à la sortie d'une cage par . . des calculs basés sur le débit massique. Si les mécanismes de serrage ne sont pas maintenus bien calibrés, il peut être souhai-30 .table d'utiliser un processus de détermination d'épaisseur basé sur le débit massique pour effectuer les calculs de plasticité. A titre d'autre exemple, il peut être-souhaitable d'utiliser le processus de régulation d'épaisseur basé sur le débit massique pour calculer la plasticité d'un produit lorsque la régulation '35 d'épaisseur d'une cage est basée sur l'allongement du produit dans cette cage ou sur d'autres données que la force de laminage. Dans ce cas, les valeurs vérifiées de la plasticité du produit ne ' doivent pas être utilisées pour la régulation d'épaisseur par action sur la force de laminage, mais plutôt pour la régulation de 40 la position des mécanismes de serrage en vue de déplacer le point BAD ORIGINAL 69 02158 37 2001231 d'intersection des courbes d'élasticité du laminoir et de réduc- dans ce cas, les valeurs de plasticité déterminées par la force de 10 laminage pourraient être au moins utilisées pour produire des variations de là position de serrage qui détermineraient des pré-.. visions, de variation d'épaisseur des cages dans des mesures spécifiées par le système ûe régulation d'épaisseur à compensation de serrage ou de contrôle. 15 II est à remarquer que le processus de détermination de ' la plasticité par action sur la force de laminage, correspondant aux équations (11) et (12) est particulièrement utile dans des. laminoirs réversibles à cage unique même si les mécanismes de serrage du laminoir sont mal calibrés parce qu'une erreur de calibrage s'annule 20 lorsque les équations (il) et(12)' sont appliquées à l'opération de renversement de marche. L'épaisseur de sortie pour la passe (H —1) est donc de : » Hd(H-l) = S0(fî-1) + £(g=ll + s (erreur) où S (erreur) = dérive de calibrage. 25 L'épaisseur de sortie pour la passe (H) est : Hd(H) = S0(H) + + S (erreur) Comme H^(H-1) = Ha(H) : - . sJB.!) * zspï..e0») -tp> - P F CM) — 30 * Il est clair qu'une erreur de calibrage s'annule dans les équations (10), (11) et (12) pour des laminoirs réversibles à cage unique. Dans les laminoirs tandems, le fait que les erreurs de calibrage soient normalement différentes pour les diverses cages 35 empêche l'annulation des erreurs et ceci explique la préférence pour le maintien d'un bon calibrage des mécanismes de serrage d'un laminoir tandem si l'on utilise le processus de calcul d'épaisseur , par action sur la force de laminage, ou pour l'utilisation du processus de calcul d'épaisseur à-P aide du débit massique si on per- ' 40 met aux mécanismes de serrage du laminoir tandem de perdre leur ca- BAD OHiGiNAL 69 02158 38 2001231 librage. Comme indiqué plus haut, l'utilisation d'un processus particulier par opposition à un autre dépend également d'autres facteurs, tels que la capacité requise du. calculateur et la capacité disponible .au calculateur. 5' Il est également à remarquer que les prévisions de. cal cul de la variation de la position de serrage déterminée par l'équation (3) entrent en jeu dans la détermination des. mouvements correcteurs des mécanismes de. serrage. Comme expliqué plus loin en détail, on calcule la position nette des mécanismes de serrage en 10 soustrayant ou en additionnant les corrections calculées. Si on le désire, on peut remplacer le processus de l'équation (3) par une .formule équivalente de la position de serrage nette déterminée à partir de relations trigonométriques de base et représentée plus directement en termes d'épaisseur à l'entrée et à la sortie des ca-15 ges de laminage de la façon suivante : Equation (u) H (B) - Hn(fi) r- "I s0W - aD(n) - [y») - so00J ou S0(N)' = prévision de correction de la position de serrage SQ(ll) = position de serrage actuelle. 20 Si l'on applique l'équation (13) à la Fig. 2, on suppose que l'épaisseur du produit à l'entrée de la cage est de et que les mécanismes de serrage sont dans la position S-^q qui produit l'épaisseur indiquée par PC. L'épaisseur corrigée est produite pour l'état FC et est donnée par : " = H* - ET2 HY - S,J 0 d £xin ~ % Il 12J Il est à remarquer que si l'épaisseur actuelle Hx est égale à l'épaisseur désirée H^, la position dé serrage correcte déterminée par calcul devrait correspondre à la position de ser-30 rage actuelle S1Q . Pour procurer une régulation d'épaisseur coordonnée à la sortie du laminoir, le système de réglage 12 de la calculatrice procure une correction d'épaisseur permanente au moyen du système de compensation de serrage décrit plus haut qui comprend • 35 dans ce cas, de préférence, le système de contrôle correcteur d'épaisseur permanent à rayons X ainsi qu'un système correcteur d'accélération ou de décélération anticipatif et un système correcteur d'écart de force de laminage anticipatif. Pour brancher • des systèmes correcteurs d'épaisseur dans les systèmes de régula-40 tion d'épaisseur des cages agissant sur la force de-laminage, on' bad original 69 02158 2001231 39 - * - \ utilise la formule suivante : Equation (14) S = SRF ~ SM + SCEL + ^HFP Si on n'utilise pas de correction d'épaisseur de con- 5 trôle agissant sur l'accélération ou sur la courbe de la force de laminage dans le système 12, on supprime le terme correspondant • % ou SCEL ou SRFP de inéquation (14). La correction de contrôle est effectuée sélectivement à chaque cage pour un écart d'épaisseur détecté au moyen de la jauge 10 à rayons X, résultant éventuellement d'un mauvais calibrage des mécanismes de serrage, d'un écart à l'extrémité de tête du pro-: • -duit dans le mode verrouillé si on peut l'utiliser, ainsi que d'autres causes, chaque correction dépendant dans ce cas du fait que l'écart de sortie est égal ou supérieur à une certaine valeur 1.5 minimum caractérisant cette cage et d'une relation de régulation pré-établie caractérisant cette cage. Pour un système régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage dans lequel un contrôle agissant pour effectuer un recalibrage retardé des mécanismes de serrage est éliminé et 20 remplacé par un recalibrage presque instantané qui est nécessaire •pour chaque cage mal calibrée, le facteur de compensation de recalibrage OS peut intervenir dans la régulation d'épaisseur agissant sur la "force de laminage en régime continu si on l'additionne al-. gébriquement avec le terme de droite de l'équation (8) ou avec le 25 ternie de droite de l'équation (14). Dans ce dernier cas, le terme de contrôle-doit normalement être conservé, c'est-à-dire qu'un système de contrôle doit être utilisé avec le système de recali-.brage, mais,dans ' certains cas, l'action de contrôle et le terme SM peuvent être éventuellement omis en particulier si on utilise le 30 mode absolu' de travail avêc référença . à la force de laminage. ' La correction d'accélération ou de décélération effec-" tuée à chaque cage est, dans ce cas, en rapport dans une relation de programme fixe avec le degré d'accélération et de décélération '35 du laminoir déterminé par le programme de la calculatrice de direction concernant la courbe de vitesse de défilement dans le laminoir pour régler la température du feuillard sortant du laminoir ou la productivité de ce laminoir. La synchronisation de la correction avec les variations de la- vitesse de défilement du laminoir 40 est convenablement programmée. Avec une correction anticipative 69 02158 40 2001231 d'accélération et de décélération, on réduit le fonctionnement au système de contrôle. Dne correction anticipative de l'écart de la force de laminage est produite dans des cages prédéterminées sur la base 5 de la force de laminage mesurée à une ou plusieurs cages précédentes. La correction effectuée à l'aide des cages équipées du système d'action directe sur la courbe fie la force de laminage est déterminée par le programme de la calculatrice AGC basé sur des délais de transport calculés et sur l'importance du ou des 10 écarts de force dans la ou les courbes d'action directe. L'avantage principal du système correcteur d'écart de force de laminage anticipatif est que les mécanismes de serrage d'une cage suivante peuvent être mis en marche pour commencer à corriger un écart de force de laminage auquel on peut s'attendre à la suite de ce qui 15 s'est passé dans la cage précédente. On obtient donc une réponse accélérée du régulateur d'épaisseur agissant sur la force de laminage et une meilleure capacité de régulation d'épaisseur,en par- . ticulier en ce qui concerne les marques de ripage ou des marques analogues car la reprise élastique du produit est réduite ou 20 éliminée. Dans une certaine mesure, le fonctionnement du système ' de compensation de serrage ou de contrôle à action retardée peut être réduit par une action directe sur la courbe d'écart de force de laminage parce qu'une réponse de régulation d'épaisseur par action sur la force de laminage plus rapide est permise dans des 25 conditions de chute de température et d'autres conditions contraires analogues comme décrit plus haut. Si on désire produire une compensation de la position de serrage pour compenser la reprise élastique du feuillard, on détermine le degré, de reprise élastique en fonction de la qualité 30 du métal, de son épaisseur à 1' entrée de la cage, de la réduction effectuée par la cage, de la température du métal à l'entrée de la-.cage, etc., et on incorpore le tout sous la forme d'un autre facteur à l'équation (14) ou on le fait autrement apparaître dans les calculs de régulation, normalement cependant, la reprise élastique ' 35 a un effet négligeable sur l'épaisseur du feuillard selon les normes de régulation d'épaisseur habituelles des laminoirs à chaud et . à froid. .• . Dans le système programmeur, les programmes orientés vers le hardware du système de calcul comprennent des 40 programmes de balayage analogiques classiques et des BAD ORIGINAL 69 02158 41 2001231 programmes de balayage de .contacts d'entrée par contact ainsi qu'un programme directeur prioritaire. La vitesse d'exploration analogique peut, par exemple, être de trente points par minute et l'exploration.complète des contacts d'entrée peut être, par 5 exemple, effectuée en 0,2 seconde. Le programme de direction prioritaire .présente dans ce cas-ci deux niveaux de travail, le niveau prédominant, et le niveau secondaire, mais seul le niveau secondaire est utilisé. Chacun de ces deux niveaux peut présenter, un certain nombre de sous-ni-10 veaux. De plus, comme indiqué plus haut, certains programmes d'interruption sont prévus à l'extérieur de la partie prioritaire. . Le niveau.secondaire comporte quinze sous-niveaux et chaque sous-niveau peut se présenter dans l'un quelconque de cinq états différents : 15 (1) commande (2) marche' (3) retardement (4) suspension (5) terminé 20 Lorsqu'un programme est exécuté sur un sous-niveau se- . condaire, il ne peut pas être interrompu par un autre programme secondaire de sous-niveau bien qu'il puisse être interrompu par un programme d'interruption ou par le niveau dominant (qui n'est pas utilisé dans ce cas). Lorsqu'un programme de sous-niveau pas-25 se dans un état de retardement, de suspension ou d'arrêt terminal, le programme directeur prioritaire recherche le sous-niveau prioritaire le plus élevé qui est dans l'état de commande et le place •dans l'état de marche. Dans une application de l'invention, le;s programmes de régulation de sous-niveaux secondaires suivants ont 30 été définis.pour le système programmeur de la calculatrice AGCî (15) programme de régulation de la position de serrage, • ;(14) départ-arrêt 35 (12) programme de régulation de la calculatrice AGC, (11) niveau périodique - divers programmes concernant diverses fonctions de garde , (10) écart d'affichage et de zéro - pour les dispositifs d'affi'chagé et les dispositifs indicateurs du conducteur,. 4-0 (9) (pas utilisé), \L.-' BAD ORIGINAL 69 02158 42 2001231 (S) programme du tableau d'entrée de la calculatrice AGC - pour , les réglages techniques et d'entretien du système, (7) pupitre du programmeur - pour l'introduction par le. programmeur des changements de données et de programmes, 5' (6) initialisation de la calculatrice AGC - mise en route pour •• chaque feuillard afin de régler les tampons et calculer K ainsi que d'autres paramètres qûi sont fonction de la largeur du feuillard et d'autres caractéristiques d'entrée, (5) (pas utilisé), 10 (4) calibrage du détecteur de la position de serrage, (3) enregistrement Ex Post Facto - pour l'impression dès diagnostics, (2) détermination de la courbe de-ralentissement du mécanisme de serrage, (l) messages de diagnostic et d'alarme. .15 Comme indiqué plus haut, les programmes de régulation . du système programmeur AGC comprennent les programmes de la calculatrice AGC qui comprend à son tour un sous-programme anticipatif de la courbe d'écart de la force de .laminage, un sous-programme de compensation du serrage et un sous-programme anticipa-20 tif d'accélération et de décélération du laminoir. Les programmes de régulation comprennent également un programme de régulation de la position de serrage qui fonctionne en réponse à une valeur de consigne de la position de serrage exigée par le programme de la calculatrice AGC. 25 En général, le sous-programme de compensation de serrage est, dans ce cas, exécuté environ en 0,2 seconde après chaque lecture fournie par la jauge à rayons X. Il permet d'-exécuter notamment les fonctions suivantes : (1) vérifier les interrupteurs sélecteurs et les facteurs faculta- (2) vérifier l'écart des rayons X par rapport à certaines limites, (3)'' calculer la régulation de contrôle % pour chaque cage soumise %' une telle régulation de contrôle, (4). maintenir les délais entre des corrections successives pour . 35 chaque cage, (5) -tenir à jour les paramètres si les interrupteurs sélecteurs du conducteur changent, (6) retenir l'écart d'épaisseur de l'extrémité de tête du feuillard pour repositionner les vis de serrage à la fin du feuillard si ' 40 la calculatrice de réglage initial fonctionne de manière indé- 30 tifs, 69 02158 A3 2001231 pendante, (7) calculer la correction de serrage faible ou forte SC£L pour compenser les effets de l'acclération ou la décélération'du feuillard, 5*. (â) calculer la force de laminage anticipative Sp^p aux cages S2 à S7 à partir de la ou des courbes de force de laminage -présélectionnées des cages précédentes, (9) calculer une compensation forte ou faible pour la perte de tension mécanique de l'extrémité postérieure du feuillard. 10 La fonction de vérification des sélecteurs et des fac teurs facultatifs du programme est exécutée avant le calcul de •toute action de régulation de contrôle. La régulation de la compensation des mécanismes de serrage est donc rendue possible dans ce cas-ci si un interrupteur sélecteur AGC principal est commuté .15 sur C0EIF.0LE et si un interrupteur de sensibilité aux rayons X et un interrupteur sélecteur de jauges à rayons X sont dans une position autre que ARRET. De plus, la jauge choisie doit être la même-que celle qùi a été choisie au début au feuillard et le signal de la jauge'à rayons X doit être émis et maintenu dans des limites 20 programmées. On autre facteur facultatif important est qu'unepériode de temps prédéterminée doit s'être écoulée à partir de la détection initiale du feuillard sous la jauge à rayons. X 42. Le signal de déviation de rayons X est d'abord converti en unités techniques avant d'être comparé à des limites dé-25 terminées. Par exemple, un signal de plus ou moins 5 volts doit correspondre à une gamme numérique de plus ou moins 4096 et à une gamme d'epaisseursde plus ou moins 0,25 mm. Dn signe plus doit correspondre à une forte épaisseur tandis qu'un signe moins doit correspondre a-une faible épaisseur. La valeur absolue du signal d'é-30 cart de rayons X est vérifiée en regard d'une limite prédéterminée et,si cette déviation est supérieure à cette valeur, aucune correction de contrôle n'est tentée parce que l'on présuppose que . la lecture d'épaisseur est erronée ou qu'un réglage initial extrêmement mauvais a -été effectué. Dans ce cas, un bouton de main-35 tien de contrôle peut être actionné.par le conducteur et l'épaisseur erronée est alors mise en mémoire comme la nouvelle valeur à corriger et une compensation appropriée est effectuée dans les;, calculs de régulation du programme AGC pour la nouvelle valeur à - corriger. 40 Le calcul de l'action de régulation de contrôle S,> aux rl 69 02158 44 2001231 diverses cages est effectué sur la base d'une régulation en deux modes, c'est-à-dire que la correction est la somme des termes proportionnel et de réajustement. Equation (15 ) ' 5 SM (I) = (I) . (XD) + M2 (I) . J (XD) . dt où (i) = constante de proportionnalité présélectionnée pour la cage SI ... S7 M2 (i) = constante d'intégration présélectionnée pour la cage SI ... ou S7 10 XD = déviation de la jauge à rayons X. La quantité intégrale est vérifiée entre des limites pré réglées .pour empêcher un envidage pendant des périodes d'écart soutenu et pour permettre une reprise élastique rapide lorsque l'écart change de signe. Le résultat calculé S^ pour chaque cage' 15 est également vérifié entre des limites préréglées et est mémorisé en vue d'être utilisé dans le programme AGC. One bande morte est réglée pour chaque cage dans les cal culs de la régulation de contrôle. Cette bande morte .permet de corriger le système de contrôle pour les petits écarts d'épaisseur 20 de sortie dans les deux ou trois dernières cages de laminage. Les écarts de l'épaisseur de sortie plus importants ont pour effet de prolonger la régulation vers l'arrière dans le laminoir vers les cages précédentes. Afin de maintenir la stabilité-du système, des actions 25 de régulation successives à une cage particulière doivent être espacées dans le temps dans une mesure supérieure au délai de transport nécessaire pour le passage du feuillard de la cage à la jauge à rayons X 42. Les calculs de régulation pour le système de con trôle utilisent de préférence une vitesse de correction distincte 30 pour chaque cage de manière à faire correspondre la régulation de contrôle de cette cage avec le délai de transport particulier qui y est associé. De plus> la vitesse de correction de chaque cage peut également de préférence être réglée par le programme d'initialisation, entre les limites de stabilité. 35 - En effectuant les calculs de régulation de contrôle," le programme de compensation de serrage assure également le déphasage du système correcteur associé à chaque cage. Ainsi, le minutage entre des lectures successives de la jauge à rayons X qui doivent être utilisées pour les calculs de régulation successifs d'une 40 certaine cage,peut donc être réglé selon la bande morte d'écart. 69 02158 2001231 45 Par exemple, le signal de déviation des rayons X est émis de 0,2 en 0,2 seconde et une certaine cage peut être conçue de manière que son système de correction périodique soit réglé pour une durée de correction de 1,0.seconde. Chaque cinquième lecture 5 de déviation de rayons X doit donc être utilisée pour les calculs de régulation de cette cage, mais si l'écart d'épaisseur de sortie se trouve dans la bande morte d'écart, c'est-à-diré si aucune régulation n'est nécessaire, la vitesse de correction périodique est portée à une valeur plus élevée, par exemple celle à laquelle 10 les lectures de déviation des rayons X sont effectuées, c'est-à- dire de 0,2 en 0,2 seconde. On peut ainsi produire des actions : • de régulation'correctrices d'une manière plus rapide après l'établissement d'un écart d'épaisseur à l'extérieur de la bande mor-té d'écart. Après le réamorçage de la régulation de contrôle, le 15 système.correcteur périodique de la cage est renvoyé à sa vitesse de correction stable. Pour calculer la correction d'accélération ou de décélération, le sous-programme à compensation de serrage peut, par exemple, déterminer la différence entre la vitesse normale de S6 20 et la vitesse d'enfilage de S6 et, pendant l'accélération du laminoir, effectuer une correction d'ouverture ces mécanismes de serrage qui s'accumule et qui soit égale à une constante prédéterminée fois la différence et, pendant la décélération du laminoir, • une correction de fermeture des mécanismes de serrage qui s'accumu-25 le et qui soit égale à une constante prédéterminée fois la différence. Des corrections anticipatives de la force de laminage basées sur la courbe de force de laminage d'une cage précédente tiennent compte du délai de transport comme indiqué plus haut. Le mouvement de.serrage dû à la courbe anticipative de la force de laminage 30 S^p est calculé de la façon suivante : Equation (16) SBFP " ctt) • (F£)p où (FE)p = "écart de la force de laminage à action directe C(l). = constante présélectionnée pour chaque cage X qui four-35 nit une réponse pondérée à (F£)p à partir de la cage active particulière; la pondération est basée en partie sur la valeur type ou, si on le désire, sur la valeur réelle de L dans l'équation (3)>en régime continu pour la cage I. 40 Les calculs de sous-programme à compensation de serrage 69 021^8 2001231 4° pour la compensation de l'extrémité postérieure du feuillard sont effectués directement selon des valeurs de compensation forte ou faible présélectionnées. En général, le programme AGC progresse périodiquement 5 pour chaque cage dans le laminoir 10 et il calcule les mouvements " de serrage respectifs nécessaires pour maintenir les épaisseurs intercages qui produisent un feuillard achevé présentant une épaisseur désirée dont l'uniformité et la précision soient améliorées. Les lectures de force de laminage provenant des capsules dynamo-10 métriques 34 sont introduites dans la calculatrice AGC et les variations d'épaisseur à la sortie des cages sont dérivées à partir des variations de la force, de laminage en substance rsar application • de la loi de Kooke et d'une manière spécifique à l'aide de l'équation (8). La variation de la position de serrage requise pour cor-15 riger un écart de.la force de laminage est calculée bar prévision selon les équations (7) et (10) et la variation totale de la position de serrage calculée au moyen de 1' équation (14)' comprend la variation de la position de serrage requise pour corriger l'écart de la force de laminage ainsi que toute variation de la position 20 de serrage requise pour "compenser les mécanismes de serrage. L'exécution du programme AGC suppose les fonctions de base suivantes : (l) vérification du feuillard dans un dispositif logique pour la cage sous régulation et pour les cages voisines, 25 (2) vérification des sélections et des facteurs facultatifs du conducteur du laminoir, (3) verrouillage sur la valeur de référence de la force de laminage : . ou acceptation de la force de-laminage de référence absolue fournie par la.calculatrice de réglage initial, 30 .(4) détection des variations de la force de laminage et calcul des variations correctrices de la position de serrage, (5) calcul d'une position de référence de serrage pour la cage sous régulation par combinaison de la référence de serrage précédente avec les variations de serrage calculées dans l'opéra-"35 tion (4) pour la-compensation des écarts de force de laminage ainsi que dans le sous-progranne à compensation de serrage "pour la compensation de contrôle et la compensation directe de l'accélération anticipative, de la"tension de l'extrémité postérieure du produit et de la courbe de force de laminage, 40 (6) accumulation d'un déplacement manuel, éventuel et reposition- BAD ORIGINAL 69 02158 2001231 47 neraent des mécanismes de serrage à l'extrémité du feuillard si la fonction de repositionnement des nécanisses de serrage n'est pas sous la commande de la caculatrice de réglage initial, (7) appel du programme de positionnement des mécanismes de serrage. 5' . D'une manière plus spécifique, avant de déterminer les actions' de régulation, le programme AC-C vérifie un certain nombre de sélections du conducteur et de contacts d' état de l'installation. Les"vérifications les plus importantes sont les suivantes : (1) le sélecteur principal AGC ne doit pas être hors circuit, 10 (2)'le sélecteur AGC de la cage sous régulation ne doit pas être hors circuit, : (3) le signal de présence du feuillard .dans la cage doit être reçu,. (4)'1-e signal de présence du feuillard dans la cage suivante plus un signal de retardement'court doivent être reçus, .15 (5) le mécanisme de serrage doit être commuté sur l'état automatique. Si une sélection requise ou un état admis ne donne pas-satisfaction, la boucle de régulation d'épaisseur agissant sur la force de laminage de la cage dans laquelle le programme est en 20 cours d'exécution est mise au repos et les corrections de l'écart de la force de laminage et de la compensation des mécanismes de serrage sont supprimées pour cette cage. Les opérations logiques de base concernant la détermination de la régulation dans le programme AGC sont illustrées aux • 25 Fig. 3 et 4. En général, on utilise l'équation (3) mais on n'a pas recours à l'équation (13). De plus, on détermine la plasticité du produit de la manière indiquée plus haut comme étant la manière préférée, c'est-à-dire au moyen dé déterminations d'épaisseur par action --sur la force de laminage pendant toute la période 30 de laminage du produit. One fois qu'une détermination de départ et qu'une détermination' de validité ont été effectuées pour la régulation à une . cage particulière, l'écart de force de laminage est calculé comme indiqué par la référence 70. Si l'écart de force de laminage cal-35 culé est inférieur à un maximum prédéterminé, il est multiplié par là quantité L indiquée par la référence 72 pour déterminer une. variation anticipative de la position de serrage requise pour compenser l'écart de la force de laminage. La quantité L est donc en • fait une composante au gain du système régulateur d'épaisseur agis- ' "(r. . • - 40 sant sur là force de laminage et sa détermination automatique et BAD ORIGINAL 69 02158 • 48 2001231 améliorée en régime continu pose une base permettant d'améliorer l'accord du gain, etc., comme décrit plus haut. Lorsqu'on effectue une prévision de la variation correctrice de la position de serrage, on calcule la valeur de L à partir des valeurs respecti- ' 5 ves de la plasticité P et de la constante d'élasticité K. On détermine automatiquement la plasticité du produit dans chaque cage soumise à une régulatio'n d'épaisseur par action sur la force de laminage sur toute la longueur du- produit, comme indiqué d'une manière, plus spécifique par le diagramme de sous-10 programme 75 représenté à la Fig. 3. On détermine de manière appropriée les données de la force de laminage et de l'a position de ■ serrage et on les utilise -pour calculer les épaisseurs du produit à l'entrée et à la sortie de la cage ainsi que la plasticité du produit. Les constantes d'élasticité utilisables K(fl) et K(H-l) ' " 15 sont fournies par une mémoire selon le niveau d'action de la force de laminage. Le sou s-programme 75 est exécuté chaque fois que le programme AGC est exécuté et l'opération 72 (c'est-à-dire le calcul de L et de A SRF) est exécutée pour déterminer l'action de régulation des mécanismes de serrage dans chaque cagé soumise 20 à une régulation de la force de laminage. Le sous-programme 75 ou l'équivalent peut être utilisé, si on le désire,dans des laminoirs tandems ou réversibles pour l'initialisation uniquement, c'est-à-dire pour déterminer les valeurs de P au début au laminage du produit, les valeurs de P étant 25 par la. suite adaptées à la valeur initiale. Parmi d'autres possibilités, on peut utiliser des tables P pour l'initialisation et on peut recourir ultérieurement au sous-programme 75 ou à l'équi-■ • valent pour déterminer automatiquement les valeurs de P. One autre possibilité encore consiste à effectuer des déterminations de 30 P par le processus de calcul décrit plus haut et à utiliser ces déterminations uniquement si elles tombent entre certaines limites •tout en recourant à des valeurs de table ou d'autres valeurs de mémoire si elles tombent à l'extérieur des limites. En tout cas, il peut être souhaitable d'effectuer les calculs de P sur'une base '35 planifiée autre que celle prévue dans l'exécution périodique Le calcul du mouvement de serrage ou dç la variation:' de position visant à compenser un écart de la force de laminage produit une correction directe en une phase. Dans le calcul de 40 l'écart de la force de laminage effectué dans le blqc 70., on uti- BAD °»iqinal 69 02158 2001231 49 - lise une anticipation pour empêcher toute répétition de la cor-. rection par une réaction positive à la force de laminage, comme décrit plus haut avec référence à l'explication de l'équation (9). Si une variation de la position de serrage prévue ne 5 corrige pas un écart de la force de laninage prévu antiçipa.tive-ment, un écart faible de la force de laminage subsiste et, en fait, cet écart est traité comme un nouvel-écart de la force de laminage. En pratique, la vitesse d'exploration ou de balayage analogique doit être habituellement supérieure à la vitesse à 10 laquelle le mouvement de serrage peut être effectué pour compenser au moins certains et probablement la plupart des écarts de la force de laminage et l'écart de force de laminage "particulier calculé. dans le bloc 70,en un point particulier quelconque dans le-temps, peut donc comprendre une partie d'un écart de force de la-15 minage encore non corrigé, un écart de force de laminage nouveau, un écart de force de laminage restant après le mouvement de serrage par suite d'une certaine imprécision dans le calcul de prévision ou une combinaison de ces écarts. Pour déterminer la variation totale de la position de 20 serrage requise pour effectuer une régulation d'épaisseur, on " combine ia variation de la position de serrage calculée par l'exécution du programme de compensation de serrage avec la quantité ASRFP indiquée par la référence 74. On vérifie ensuite la variation totale A S de 1a position de serrage pour détercni-25 ner si elle se trouve dans les limites et, après l'avoir soumise à un nouveau réglage indiqué par la référence 80, on.l'ajoute à la valeur., de consigne de la position de serrage précédente pour produire une nouvelle valeur de consigne dé position indiquée par la référence 76. La nouvelle valeur de consigne de la 30 position de serrage est utilisée dans le programme de positionnement de"serrage comme indiqué par la référence 78. Dans la situation spéciale dans laquelle l'extrémité postérieure du feuillard 14 traverse chaque cage, on ajoute la v compensation de l'extrémité postérieure à A S dans le 'bloc 30 afin 35 d'obtenir une variation nette de la position de serrage.' Il est à remarquer également que l'on vérifie la valeur de consigne de la position de serrage calculée pour déterminer si .elle se trouvé..-entre les limites comme indiqué par la référence 82 avant l'appel du programme de positionnement de serrage. 40 Après l'exécution du programme AGC pour la cage en frac- BAD ORIGINAL | 69 02158 2001231 50 ■ . tion l'exécution du programme AGC est repétée pour la cage suivante conrae indique par les références 84 et 86. Dans une application de l'invention, l'exécution du programme AGC a lieu pour chacune des sept cages SI à S7 du laminoir, de 0,2 en 0,2 seconde, c'est- • 5 à-dire à la vitesse d'exploration analogique des signaux de. force de laminage provenant des capsules dynamométriques 34'. Il est à remarquer également que le programme AGC est • susceptible d'effectuer une régulation anticipative des systèmes régulateurs de tension à couloirs à boucles dans des la»i-10 noirs tandems. Les variations correctrices d'épaisseur de la position de serrage, provoquent donc dès variations du débit massique qui doivent être finalement absorbées par des variations de la hauteur des boucles de feuillard intercages et ces variations de la hauteur des boucles doivent être détectées par les dispositifs de 15 réglage des couloirs à boucles pour effectuer des corrections de vitesse linéaire qui ont pour effet de rétablir des conditions d'accumulation de boucles appropriées. Le programme"AGC comprend un dispositif logique pour déterminer les régulations, directes, telles que les actions appliquées directement au régulateur de 20 vitesse pour accélérer les réglages de vitesse des diverses cages nécessaires en réponse aux variations de la position de serrage. Lorsque le programme de positionnement des mécanismes de serrage est exécuté en réponse à un appel provenant du programme AGC, la position de serrage et la valeur de consigne de cette po-25 sition sont comparées pour la cage particulière sous régulation et un signal de sortie est produit pour faire fonctionner les moteurs de serrage selon une courbe d'amortissement du temps-position de serrage optimum ou critique selon le mouvement de serrage., total à effectuer.. A mesure que les vis de serrage s'approchent de —v 30 la position de serrage correctrice prévue, les moteurs de serrage sont ralentis avec un amortissement critique. Normalement, les .courbes vitesse-temps et position-temps des moteurs de serrage qui' assurent la réponse d'amortissement critique aux divers écarts de position de serrage sont déterminées de manière empirique pour 35 chaque-cage ou d'une manière en partie empirique et en partie'par - • calcul pour chaque cage. Pour résumer la description qui précèd.e, un système, régulateur de processus est conçu de manière originale pour assurer une régulation d'épaisseur améliorée dans un laminoir à métaux. Le' 40 système régulateur comprend de préférence un système de calcul 69 02158 2001231 51 numérique qui assure une régulation d'épaisseur agissant par prévision sur la force de laminage et commandant les mécanismes de serrage de chacune des cages du laminoir ...soumises à une régulation d'épaisseur par action sur la force de laminage à mesure que 5 la plasticité du produit et la constante d'élasticité du laminoir varient, dn obtient un accord de gain amélioré pour chaque cage, de par la nature de prévision de l'opération de régulation et de par la nature automatique de la détermination de la plasticité du produit ainsi qu'une régulation d'épaisseur plus précise 10 et plus stable pour chaque cage et moins de régulât-ion de contrôle retardée. L'utilisation d'un système régulateur de processus donne finalement un produit dont l'uniformité d'épais- bad original 4 "• ■ 69 02158 2001231 52 revendications. 1.- kystèiae régulateur d'épaisseur pour un laminoir comportant au moins une cage de laminage qui présente une emprise de laminage réglée par des mécanismes de serrage à travers laquelle un 5 produit à laminer est transporté, caractérisé en ce qu'il comprend ' un dispositif pour détecter la position de serrage dans la cage de laminage, un dispositif pour déterminer un écart représentant l'écart d'épaisseur du produit, un dispositif pour déterminer le mouvement de serrage pour obtenir une épaisseur correcte, le dispo-10 sitif qui détermine le mouveraent de serrage comprenant un dispositif servant à déterminer par prévision le mouvement de serrage né- . cessaire pour corriger l'écart déterminé suivant une relation prédéterminée avec des variables prédéterminées en régime continu comprenant les épaisseurs du produit à l'entrée et à la sortie de la 15 cage, le dispositif servant à déterminer le mouvement de serrage comprenant, en outre, un dispositif sensible à des variables prédéterminées du laminoir pour déterminer en régime continu les épaisseurs du produit à l'entrée et à la sortie de la cage au moins pendant une partie de la période de laminage du produit et 20 un dispositif pour régir la position de serrage afin d'effectuer un mouvement de serrage correct. 2.- Système régulateur d'épaisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif déterminant l'écart • comprend un dispositif servant à déterminer l'écart de la force.de 25 laminage sur la base des valeurs détectées de la force de laminage et de la position de serrage et de valeurs de référence prédéterminées de la force de laminage et de la position de 'serrage. 3.- Système régulateur d'épaisseur suivant la revendi- ' cation 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif servant à dé- 30 terminer par prévision le mouvement de serrage corrige un écart de force de laminage déterminé suivant une relation prédéterminée avec un écart de force de laminage déterminé et'de valeurs prédé- ' terminées de la plasticité du produit et de la constante d'élasticité de la cage, le dispositif sensible à des variables prédéter-35 minées du laminoir effectuant des déterminations en régime continu de la plasticité du produit. 4.- Système régulateur d'épaisseur suivant la revendica-tion 3, caractérisé en ce que le dispositif servant à déterminer la plasticité du produit fonctionne en réponse aux déterminations • 40 de la force de laminage dans la cage et de l'épaisseur du.produit 640 ohiqinal 69 02158 2001231 ■ 53 à l'entrée et à la sortie de la cage, un dispositif étant prévu , pour effectuer les déterminations d'épaisseur à l'entrée et à la-sortie de la cage à partir de données correspondantes de la position de serrage et de là force de laminage. 5 5.- Système régulateur d'épaisseur suivant la .revendi cation 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif déterminant la plasticité du produit peut agir en substance pendant la totalité de la période de laminage du produit. 6.- Système régulateur d'épaisseur suivant la revendica-10 tion 3, 4 ou 5,caractérisé en ce que le laminoir est un laminoir tandem comportant- plusieurs cages soumises à une régulation d'épaisseur par action sur la force de laminage, au moins un dispositif détecteur étant prévu pour cloaque cage soumise à une régu- ' . r* lation d'épaisseur par action sur la force de laminage, le dispo-15 sitif de détermination déterminant l'écart de la force de laminage . 'et déterminant par prévision le mouvement de serrage correcteur de la force' de laminage pour chaque cage soumise à une régulation d'épaisseur par action sur la force de laminage,, le dispositif de détermination de la plasticité effectuant des déterminations de 20 plasticité en régime continu pour chaque cage soumise à une régu-'lation d'épaisseur par action sur la force de laminage êt le dispositif de réglage des mécanismes de serrage effectuant un mouvement de serrage correcteur dans les cages correspondantes soumises à une régulation d'épaisseur par action sur la force de laminage-25 7.- Système régulateur d'épaisseur suivant l'une quel conque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le mouvement de serrage corrigeant la force de laminage est déterminé à ■ partir d'un écart de la force de' laminage et de la quantité PI ~~2 + K ' °1-1 ** esk à la plasticité du produit en unitésde for- ■ 30 $e divisées par des unités de"distance et K est égal à la constante . d'élasticité du laminoir en unités de force divisées par des uni-•tés de distance, la plaisticité du procuit étant déterminée pendant la période de laminage du produit suivant l'équation p = — où F est égal à la force de laminage de la cage et 3'5 Heest égal à l'épaisseur du produit à l'entrée de la cage tandis que Hd est l'épaisseur du produit à la sortie de cette cage. • 8.- Système régulateur d'épaisseur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la quantité Ho est égale à S0(N-1) + et Hd est égal à SQ(H) + , où Sq(N-1) et 40 .Sq(M) sont les positions de serrage et F(fl-1) et F(H) les forces . •v • • V • * V BAD ORIGINAL J 69 02158 2001231 54 - ■ • de laminage et K 9,- Système régulateur d'épaisseur suivant l'une quel- ■ • 5 conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mouvement de serrage servant à corriger la détermination de l'écart est déterminé à oartir de quantités comprenant une quantité PI correspondant à la quantité =çZ + £ > où P est égal à la plasticité du produit en unités de force divisées par des unités de dis- / " 10 tance, la plasticité du produit étant déterminée suivant l'équa-tion P = g—_ ^ , où F est égal à la force de laminage de la ca-• ge. et He elt égal à l'épaisseur du produit à l'entrée de la cage tandis que H^'est égal à l'épaisseur du produit à la sortie de cette cage. 15 10.- Système régulateur d'épaisseur suivant l'une quel conque des revendications 3 à 9> caractérisé en ce que le dispositif de détermination comprend un système de calcul "numérique, ce système de calcul comportant une entrée couplée au dispositif dé- -tecteur et une sortie couplée au dispositif de commande des méca-20 nisraes de serrage, et un système programmeur pour le système de calcul propre à effectuer les déterminations de l'écart de la for- ■ ce de laminage et de la plasticité du produit ainsi que du mouvement de serrage. . 11.- Système régulateur d'épaisseur suivant la revendi-25 cation 10, caractérisé en ce que le système programmeur est susceptible de déterminer la plasticité P et le mouvement de serrage correcteur de la force de laminage à partir du produit de l'écart de » D 1 . . la force de laminage déterminé et de la quantité ^2 + g • 12.- Procédé de régulation d'épaisseur dans un laminoir 30.comportant au moins une cage de laminage qui présente une emprise de laminage soumise à une régulation par des mécanismes de serrage et à travers laquelle un produit à laminer est entraîné, caracté- " risé en ce.qu'on détecte la force de laminage dans la cage, on dé-tecte la position de serrage dans cette cage, on détermine l'é--•'35 cart de la force de laminage•en se basant sur des valeurs détec- • • tées de la force de laminage de la position de serrage et sur des valeurs de référence prédéterminées de la force de laminage et"de la position de serrage, on détermine un mouvement de serrage correcteur pour corriger l'épaisseur, ce mouvement de serrage cor-40 recteur consistant à déterminer par prévision l'amplitude.du mou- 69 02158 2001231 55 veulent -de serrage correcteur de la force de laminage suivant une • relation prédéterminée avec un écart de force de laminage déter- • miné et des valeurs prédéterminées de la plasticité du produit et de la constante d'élasticité de la cage, on détermine la plasti-" 5* cité du produit en réponse à des variables du laminoir présélec- . tionnées et déterminées en régime continu au moins pendant une partie de la période de laminage du produit et on règle la-position de serrage pour effectuer le mouvement de serrage correcteur. 13.- Système régulateur d'épaisseur,en substance comme 10 décrit avec référence aux dessins annexés. 14.- Procédé de régulation-d'épaisseur, en substance com-- me décrit avec référence aux dessins annexés. ?AD OfllGIfM! ^ 4 *