Brevet FR2099599A1 — publié le 19720317

i 2099599 La présente invention concerne un procédé et un dispositif de détection et de mesure en fonctionnement des fluctuations de la force de laminage provoquées par des excentrements des cylindres d'un laminoir dont la cage est équipée d'un dispositif de ré-5 gulation de l'épaisseur du produit de sortie en fonction de ladite force mesurée par des capsules manométriques. Dans la réalisation des cylindres d'un laminoir, des faux-ronds sont inévitables. Il n'est en outre guère possible de rendre rigoureusement coaxiaux aux cylindres leurs bouts d'arbre et 10 paliers. Les excentrements qui résultent, entre autres, de ces facteurs provoquent, lors du fonctionnement, des fluctuations de la force de laminage qui se superposent à elle. Des mesures ont permis de constater qu'un battement de faible fréquence peut s'ajouter aux fluctuations de la force de laminage. Les dispositifs de régulation 15 d'épaisseur du produit de sortie d'une cage de laminoir ne doivent cependant tenir compte que des variations de force de laminage qui viennent du produit même, car, s'il en était autrement, ils fourniraient une valeur de consigne de serrage des cylindres erronée. L'invention a pour objet de ne faire intervenir dans 20 la régulation que les variations de force de laminage venant du produit même, à l'exclusion des fluctuations provoquées par des excentrements des cylindres. Elle est caractérisée par le fait que l'on détecte au moyen d'avertisseurs de valeur limite réglés à des valeurs de réponse différentes les amplitudes des fluctuations 25 de force de laminage provoquées par des faux-ronds des cylindres et l'on modifie en fonction de la valeur desdites amplitudes ainsi détectée une résistance variable, placée dans le canal de retour de l'amplificateur d'entrée d'un convertisseur analogique - numérique relié aux capsules manométriques, en sorte que parmi les varia-30 tions de force de laminage engendrées par le produit même, seules soient transmises à la régulation d'épaisseur celles qui dépassent l'amplitude desdites fluctuations de force de laninage. En cas de desœnte de la valeur des amplitudes au-dessous de la plus faible des valeurs limites prescrites, on diminue la résistance variable 35 jusqu'à ce que la valeur des amplitudes atteigne ou dépasse cette valeur limite la plus basse. Cette résistance variable placée dans le canal de retour de l'amplificateur d'entrée du convertisseur analogique-numérique est avantageusement un convertisseur numérique-analogique relié à la sortie d'un compteur-déçompteur formant pour 40 sa part la sortie d'un circuit électronique d'exploitation qui re 71 26980 2 2099599 cueille les indications des avertisseurs de valeur limite. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel : 5 la fig. 1 est un graphique de fluctuations de pres sion, ou force de laminage, provoquées par des excentrements des cylindres; la fig. 2 est le schéma synoptique d'un dispositif selon ladite invention; 10 la fig. 3 est un autre graphique de fluctuations de pression utile à la description du fonctionnement du dispositif. On voit sur la fig. 1 le cours suivi par des fluctuations de pression dues à l'excentricité des cylindres ou, indirectement, à des influences agissant comme celle-ci. A ce^luctua-15 tions est superposé un battement de faible fréquence. Le dispositif représenté par la fig. 2 comporte un convertisseur analogique-numérique 1 qui transforme en des signaux numériques la force de laminage arrivant sous forme de tension électrique. L'amplificateur d'entrée 2 de ce convertisseur reçoit, 20 par exemple, par l'intermédiaire d'un amplificateur-additionneur 3 le signal de sortie de deux capsules manométriques 4 placées dans la cage du laminoir. Ledit amplificateur d'entrée 2 est suivi de deux avertisseurs de valeur limite 5 et 6 affectés le premier aux forces de laminage croissantes, le second aux forces de laminage 25 décroissantes et commandant par leurs signaux de sortie, affectés d'un signe de montée ou de descente, un circuit logique 7 qui transforme son propre signal d'entrée + AP en un train d'impulsions. Ces trains d'impulsion sont dirigés vers un compteur-décompteur 8 dont le résultat revient, en valeur analogique, à l'amplificateur 30 d'entrée 2 après avoir traversé un convertisseur numérique-analogique 9. D'autres avertisseurs de valeur limite 11 à 16 sont montés en parallèle sur les premiers 5*6 et sont reliés à la sortie de l'amplificateur d'entrée 2 du convertisseur analogique-numérique* 35 à travers un amplificateur 10 pour ceux, 11, 13, 15,qui répondent aux forces de laminage croissantes, directement pour les autres, 12, 14, 16, répondant aux forces de laminage décroissantes. Les valeurs de réponse des couples d'avertisseurs de valeur limite sont échelonnées, par exemple en sorte que les rapports de celles des avertis-40 seurs 13 et 14, 11 et 12, 5 et 6 à celle des avertisseurs 15 et 16 71 26980 3 2099599 soient respectivement égaux à 2,5 * 3,4 et 3,5. Les sorties des avertisseurs de valeur limite 11 à 16 alimentent un circuit électronique d'exploitation 17 renfermant par exemple des étages de relaxation bistables 18 à 23* des étages temporisés 24 à 28, 41 et 5 42, des portes, ou circuits, ET, OU et NI 29 à 37, une commande de compteur 38, un limiteur 39 et un compteur 40. La sortie de ce compteur 40 est reliée à l'entrée d'un convertisseur numérique-analogique 43 placé dans le canal de retour de l'amplificateur d'entrée 2 du convertisseur analogique-numérique 1 et modifiant 10 par conséquent en fonction du résultat dudit compteur 40 le coefficient d'amplification, ou la sensibilité, de l'amplificateur d'entrée 2. Celui-ci est normalement réglé à amplification, ou sensibilité^ maximale, mais peut aussi partir, par réglage approprié du Compteur 40, d'un seuil prédéterminé. 15 La fig. 3 est un diagramme de fluctuations de force de laminage dues à des excentrements des cylindres sur lequel on a porté en ordonnée la force de laminage P et en abscisse le temps t. Les lignes GM 11 à GM 16 parallèles à une ligne zéro théorique indiquent les valeurs de réponse des avertisseurs de valeur limite 20 "11 à 16. Les fluctuations de la force de laminage s'amplifient dans le secteur A, diminuent dans le secteur B et sont déportées dans le sens positif en C. A partir du point de la courbe désigné par a, la force de laminage dépasse tout d'abord dans le sens positif la 25 valeur de réponse de l'avertisseur de valeur limite 15. Il en résulte, à travers un étage de formation d'impulsions 41, l'arrivée aux étages de relaxation bistables 18 et 20 d'une impulsion qui fait basculer ces mémoires 18 et 20. La force de laminage continuant à augmenter 1'avertisseur de valeur limite 13 répond ensuite et 30 fait basculer en retour la mémoire 20. L'avertisseur de valeur limite 11 finit par réagir aussi et faire basculer en retour la mémoire 18. Après le changement de sens de la force de laminage au point b, l'avertisseur de valeur limite 16 réagit le premier, dans le sens négatif, et fait basculer, à travers un étage de formation 35 d'impulsions 42, les mémoires 19 et 21. A la réponse de l'avertisseur de valeur limite 14, la mémoire 21 bascule en retour, si bien qu'il apparaît alors aux sorties, reliées au circuit NI 33* des mémoires 18 et 19 un signal zéro. Une impulsion arrive au compteur 40 à travers le circuit NI 33>le générateur de relaxation temporisé 40 27 et la commande de compteur 38, si bien qu'à travers le convertis 71 26980 4 2099599 seur numérique-analogique 43 l'amplification de l'amplificateur d'entrée du convertisseur analogique-numérique 1 est diminuée, c'est-à-dire que le seuil de réponse se trouve relevé. A partir- du point c, la force de laminage croît de 5 nouveau, en sorte qu'avant le point d'inversion de sens d l'avertisseur de valeur limite 15 réagit et, à travers le formateur d'impulsions 41, fait basculer la mémoire 20. La force de laminage décroissante dépasse ensuite la valeur de réponse de l'avertisseur de valeur limite 16 et celui-ci fait basculer la mémoire 21 par 10 l'intermédiaire de l'étage de formation d'impulsions 42. Au point e, il se trouve donc un signal zéro à la sortie de chacune des mémoires 20 et 21. La condition ET du circuit NI 34 se trouve remplie à travers la porte OU 29 et une impulsion est dirigée vers le convertisseur numérique-analogique 43 à travers l'étage de relaxa-15 tion 28, la commande 38 et le comptéur 40. Cette impulsion a pour effet d'augmenter l'amplification de l'amplificateur d'entrée 2 et d'abaisser par conséquent d'un pas le seuil de réponse. Entre les points f et g, seuls répondent, après les changements de sens correspondants, les avertisseurs de valeur 20 limite 15 et 16. Les mémoires 20 et 21 basculent et conservent cette position, étant donné que les avertisseurs de valeur limite 13 et 14 ne réagissent pas. L'abaissement du seuil est assuré dans cette zone par le circuit NI 32, le générateur de relaxation temporisé 26, le circuit NI 34, le générateur de relaxation temporisé 25 28, l'étage de commande 38 et le compteur 40. Lorsqu'il se trouve un signal zéro aux sorties des deux avertisseurs de valeur limite 15 et 16, une impulsion dans le sens "abaissement du seuil" est toujours émise vers le compteur 40 à travers les circuits NI 30, 31, 32, le générateur de relaxation temporisé 26, l'étage NI 34, 30 le générateur de relaxation temporisé 28 et la commande de compteur 38. Le même processus se renouvelle dans la zone g-h jusqu'à l'instant auquel la sensibilité de l'amplificateur d'entrée 2 est suffisamment grande pour que les avertisseurs de valeur limite 13 et 14 puissent assumer à nouveau la direction. Toute augmentation 35 supplémentaire de la sensibilité est alors interdite par la liaison entre la porte OU 29 et le circuit NI 30. Après le franchissement du point d'inversion h, l'avertisseur de valeur limite 15 répond et son signal de sortie fait basculer la mémoire 18. La réponse de l'avertisseur de valeur limite 13 reste sans effet sur le compteur 40, car, après l'inver 71 26980 5 2099599 sion de sens au point i, l'avertisseur de valeur limite 14 corres-. pondant ne répond pas. La réponse de l'avertisseur de valeur limite 11 avant le point i a pour effet de faire basculer en retour la mémoire 18 et de faire basculer en aller la mémoire 23. Le géné-5 rateur de relaxation temporisé 25 démarre avec le basculement de cette mémoire 23. En meme temps la mémoire 22 bascule en retour. Le point d'inversion k de la force de laminage se trouvant au-dessous de la valeur de réponse de l'avertisseur de valeur limite 16, celui-ci ne répond pas, si bien que la mémoire 23 n'est pas bascu-10 lée en retour, à travers la mémoire 19. La force de laminage croissant de nouveau après le point d'inversion k, l'avertisseur de valeur limite 15 répond et fait basculer la mémoire 18. A l'expiration du temps de marche du générateur de relaxation temporisé 25, le compteur 40 reçoit une impulsion par le circuit NI 36, la 15 porte OU 33, le circuit NI 34 et le générateur de relaxation temporisé 28 : l'amplification de l'amplificateur 2 se trouve ainsi augmentée. Le signal de sortie du générateur de relaxation temporisé 28 fait basculer en retour la mémoire 23. Dans le secteur C, les fluctuations de la force de laminage se décalent dans le sens 20 d'augmentation de celle-ci. Des impulsions de correction sont émises vers le dispositif de serrage du laminoir à travers les ' avertisseurs de valeur limite 5 et 6 par l'effet de l'augmentation de la sensibilité de l'amplificateur d'entrée 2. La ligne zéro de la fig. 3 se trouve de la sorte adaptée à la valeur moyenne de 25 la force de laminage, comme indiqué par la ligne en trait discontinu. Si les fluctuations de la force de laminage s'accroissent dans le sens négatif, le processus se déroule de façon analogue à travers l'avertisseur de valeur limite 12, les mémoires 19, 22 et le générateur de relaxation temporisé 24. 30 Le coefficient d'amplification de l'amplificateur d'entrée 2 est modifié chaque fois que la force de laminage dépasse un ou plusieurs avertisseurs de valeur limite dans un sens, puis, après une inversion de sens, le ou les avertisseurs de valeur limite correspondants dans l'autre sens. Si l'amplitude des 35 fluctuations de force de laminage s'agrandit dans un seul sens, les amplitudes sont rendues symétriques par rapport à la force de laminage moyenne par augmentation de la sensibilité de l'amplificateur d'entrée et émission de signaux de correction. La modification de la résistance de retour de l'amplificateur d'en-40 trée 2 du convertisseur analogique-numérique 1 a pour effet de 71 26980 6 2099599 ne laisser parvenir à la régulation d'épaisseur que celles des variations de force de laminage + AP engendrées par le produit qui dépassent l'amplitude des fluctuations provoquées par des excentrements des cylindres. 5 Le compteur 40 enregistrant les fluctuations de la force de laminage est remis à zéro par l'entrée du produit dans la cage de laminoir, c'est-à-dire que l'amplificateur d'entrée du convertisseur analogique-numérique fonctionne alors à sensibilité maximale. Mais, en vue de tests ou pour d'autres 10 raisons d'exploitation, on peut aussi placer ce compteur à une valeur prédéterminée. 71 26980 7 2099599 REVENDICATIONS 1. Procédé de détection et de mesure en fonctionne- r ment des fluctuations de la force de laminage provoquées par des excentrements des cylindres d'un laminoir dont la cage est équipée 5 d'un dispositif de régulation d'épaisseur du produit de sortie en fonction de ladite force mesurée par des capsules manométriques, procédé caractérisé par le fait que l'on détecte au moyen d'avertisseurs de valeur limite réglés à des valeurs de réponse différentes les amplitudes des fluctuations de force de laminage pro-10 voquées par des faux-ronds des cylindres et l'on modifie en fonction de la valeur desdites amplitudes ainsi détectée une résistance variable, placée dans le canal de retour de 1.'amplificateur d'entrée d'un convertisseur analogique-numérique relié aux capsules manométriques, en sorte que parmi les variations de force 15 de laminage engendrées par le produit même, seules soient transmises à la régulation d'épaisseur celles qui dépassent l'amplitude desdites fluctuations de force de laminage. 2. Procédé selon la .revendication 1 caractérisé par le fait qu'en cas de descente de la valeur des amplitudes 20 au-dessous de la plus faible des valeurs limites prescrites, on diminue la résistance variable Jusqu'à ce que la valeur des amplitudes atteigne ou dépasse cette valeur limite la plus basse. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on modifie la résistance variable en cas de fluc-25 tuation de force de laminage dépassant successivement dans les deux sens avec une amplitude approximativement égale la valeur de réponse des avertisseurs de valeur limite associés entre eux dans le sens positif et le sens négatif et que l'on diminue en cas d'amplitude plus forte dans l'un des deux sens ladite résis-30 tance variable en vue de rendre les amplitudes symétriques par rapport à la force de laminage moyenne par augmentation de la sensibilité de l'amplificateur d'entrée du convertisseur analogique-numérique . 4. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon 35 l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que que la résistance variable placée dans le canal de retour de l'amplificateur d'entrée du convertisseur analogique-numérique est un convertisseur numérique-analogique relié à la sortie d'un comp-teur-décompteur formant pour sa part la sortie d'un circuit élec-40 tronique d'exploitation qui recueille les indications des avertisseurs de valeur limite. 71 2698Û 8 2099599 5. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3 caractérisé par le fait qu'il comporte pour chaque sens, positif ou négatif, trois avertisseurs de valeur limite qui sont reliés à la sortie de l'amplificateur d'entrée et ces six avertisseurs sont réglés par paires, les deux avertisseurs de chaque paire à la même valeur de réponse, l'un dans le sens positif, l'autre dans le sens négatif.