Brevet FR2321957A1 — publié le 19770325

L'invention concerne la commande d'épaisseur de bandes en cours de laminage et, notamment, un procédé et un appareil de commande automatique de ltepaisseur d'une bande passant dans un laminoir tandem. Dans les appareils classiques de commande automatique de ltépaisseur d'une bande passant dans des laminoirs tandem,l'empnse des cylindres et la vitesse du moteur de commande de chaque cage sont réglées préalablement, de manière à réaliser la diminution souhaitée de l'épaisseur de la bande passant dans les cages. Toute erreur d'épaisseur est normalement corrigée dans une cage tntermédiaire, généralement par réglage de ltemprise et de la vitesse des cylindres, de manière à maintenir ltépaisseur de la bande entre les cages dans certaines tolérances souhaite'es. Il est apparu que la forme souhaitée de correction d'erreur de l'épaisseur dépend de la vitesse d'avance de la bande (c"est-à-dire de la vitesse à laquelle cette bande pénètre dans la première cage ou en sort) et de la vitesse de réponse de l'instrument de mesure d'épaisseur et du dispositif de réglage des cylindres. Il est utile qu'une partie de la correction soit déclenchée avant que la bande présentant un défaut d'épaisseur atteigne la cage, et qu'une autre partie de la correction soit réalisée après que la bande est passée dans lacage,de manière que l'épaisseur de cette bande sortant du laminoir soit maintenue approximativement dans les tolérances souhaitées sur toute sa longueur.Il est apparu dans les appareils classiques que cette forme souhaitée de correction ne peut être obtenue que pour une vitesse donnée dtavance de la bande, à moins que des circuits à retard variable soient mis en oeuvre pour faire varier le temps de réponse du dispositif de correction. Ces circuits à retard variable sont cependant relativement coateux et leur adaptation aux dispositifs existants est diffi cilesde sorte qu'ils ne sont pas d'une utilisation très répandue. L'invention concerne un procédé et un appareil de commande de l'épaisseur d'une bande, destinés à corriger de manière souhaitée tout erreur d'épaisseur de la bande pour une grande plage de vitesses de défilement de cette dernière et'sans faire appel à des circuits à retard variable. Le procédé de commande de l'épaisseur d'une bande dans un train de laminage comportant au moins trois cages consiste à détecter un défaut d1épaisseur de la bande et à le corriger dans au moins ' une cage située-en aval du point de détection, afin de réduire ledit défaut. La-ou les cages dans lesquelles le défaut est corrigé sont choisies suivant la vitesse d'avance de la bande, de manière que les proportions du défaut corrigées dans la première cage et dans la cage suivante varient respectivement en fonction inverse et en fonction directe de la vitesse d'avance de la bande, afin u'une augmentation de cette vitesse éloigne vers l'aval le point de correction du défaut par rapport au point de détection, et qu'une diminution de la vitesse de défilement déplace le point de correction vers l'amont,- ctest-à- dire le rapproche du point de détection. I1 est ainsi possible d'obtenir la forme de correction souhaitée et mentionnée ci-dessus, quelle. que soit la vitesse de défilement de la bande et bien que le temps de réponse du dispositif de réglage de position des cylindres au détecteur soit fixe. Par conséquent, l'épaisseur de la bande en sortie de la dernière cage réalisant une correction est maintenue approximativement à la valeur souhaitée. L'appareil de commande de l'épaisseur d'une bande selon l'invention, destiné à un train de laminage comportant au moins trois cages, comporte un détecteur de défaut d'épaisseur de la bande et un dispositif destiné à corriger le défaut dans au moins une cage située en aval du détecteur. -Ce dispositif de correction est conçu pour faire varier la partie du défaut corrigée dans toute cage située en aval, suivant la vitesse d'avance de la bande, de manière que les parties corrigées dans la première cage et dans la cage suivante varient respectivement en fonction inverse et en fonction directe avec la vitesse d'aPance la bande, afin qu'une augmentation de cette vitesse déplace vers l'aval le point de correction du défaut par rapport au détecteur, et qu'une diminution de la vitesse l'avance de la bande rapproche le point de correction du détecteur. l'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est un schéma de l'appareil de commande d'épaisseur d'une bande selon l'invention, associé à un train de lami- nage de bandes métalliques, par exemple de bandes d'acier, à quatre cages. La figure unique représente quatre cages 1, 2, 3 et 4 comportant chacune un groupe de cylindres. les traits aboutissant aux cylindres inférieurs indiquent que ces derniers sont commandés à une certaine vitesse, alors que les traits aboutissant aux cylindres supérieurs indiquent que ces derniers peuvent être déplacés pour le réglage de l'emprise. la figure représente la bande 5 passant dans les différentes cages. B'appareil selon l'invention comprend un détecteur 6 destiné à déceler tout défaut d'épaisseur de la bande par rapport à une valeur souhaitée, et un dispositif de correction qui comprend un générateur 7 de signal d'erreur, un circuit 8 destiné à transmettre le signal pour régler la vitesse du cylindre de la cage 1, un circuit 9 associé au circuit 8, réalisant une amplification qui varie avec la vitesse de la bande et destiné à transmettre le signal de défaut d'épaisseur pour régler la vitesse de rotation du cylindre inférieur de la cage 2, des détec- teurs 10 et Il destinés à déceler des erreurs apparaissant dans les efforts de traction à laquelle la bande est soumise entre les cages I et 2 et entre les cages 2 et 3, respectivement, des générateurs 12 et 13 de signaux terreur de traction, sensibles aux détecteurs 10 et il, et des circuits 14 et 15 transmettant les sigrazz d'erreur de traction pour régler l'emprise des cylindres des cages 2 et 3, respectivement. le dispositif de correction comporte également un circuit 55 de commande destiné à modifier le signal de défaut d'épaisseur en regelant la vitesse des cylindres de la cage 2, afin de modifier la proportion de la correction effectuée dans les cages 2 et 3. Le détecteur 6 est normalement placé entre les cages I et 2. il comprend une jauge à rayons X (non représentée) destinée à mesurer l'épaisseur de la bande à sa sortie de la cage 1. Il produit un signal représentatif de cette épaisseur mesurée. Ce signal est comparé classiquement à un signal de référence correspondant à l'épaisseur souhaitée pour la bande, de manière que toute erreur d'épaisseur de cette dernière soit détectée et transmise au générateur 7 qui produit un signal représentatif de ladite erreur.Ce signal est transmis par le circuit 8 et l'amplificateur 17 au moteur de commande des cylindres de la cage 1, de manière à régler la vitesse de rotation de ces cylindres et à maintenir l'arrivée d'une quantité constante de métal au laminoir par unité de temps. le signal de défaut d'épaisseur est ensuite transmis par le circuit 9 aux moteurs des cylindres de la cage 2, de manière à en régler la vitesse. le circuit 9 comporte un amplificateur 18 du type à gain variant suivant la vitesse de la bande en tout point du laminoir.Par conséquent, l'amplificateur 18 peut faire varier la proportion du signal d'erreur d'epaisseur transmise à la cage 2 et donc la proportion de la correction effectuée dans cette cage 2, de mtme que dans la cage 3, comme représenté. le fonctionnement détaillé de l'amplificateur 18 sera décrit plus en détail ci-après. Les détecteurs 10 et il d'erreur de traction sont disposés entre les cages 1 et 2 et entre les cages 2 et 3, respectivement, de manière à déceler toute erreur de traction résultant d'une variation de la vitesse des cylindres des cages 1 et 2. Ces détecteurs 10 et il comprennent des instruments classiques de mesure de traction. - Ils produisent chacun un signal représentatif de la traction mesurée entre leurs cages respectives, et ce signal est comparé classiquement à un signal de référence représentatif de la tension souhaitée, de sorte que tout défaut de traction de la bande est décelé et indiqué aux générateurs 12 et 13 qui produisent-des signaux d'erreur représentatifs de des défauts. Dans le cas du tronçon de la bande compris entre les cages 1 et 2, le signal du générateur 12 est transmis classiquement par le circuit 14 de manière à provoquer le réglage de l'emprise des cylindres de la cage 2 et à corriger ainsi le défaut de traction entre les cages 1 et 2.De même, le signal de défaut de traction produit par le générateur 13 et correspon dant au tronçon de la bande compris entre les cages 2 et 3 est transmis par le circuit 1 5 de manière à provoquer un réglage de l'emprise des cylindres de la cage 3 età corriger ainsi le défaut de traction du tronçon compris entre les cages 2 et 3. le fonctionnement du dispositif de commande sera décrit en détail ci-dessous. Lorsqu'un défaut d'épaisseur de la bande est décelé par le détecteur 6, le générateur 7 produit un signal d'erreur qui est transmis au moteur de commande des cylindres de la cage 1, de manière à faire varier la vitesse de ces cylindres et à maintenir un débit constant de sortie de la bande. La variation de vitesse des cylindres de la cage 1 fait apparattre un défaut de traction dans le tronçon de la bande compris entre les cages 1 et 2. Ce défaut est décelé par le détecteur 10 et le générateur 12 produit un signal d'erreur qui est transmis par le circuit 14, de manière à provoquer le réglage de l'empri- se des cylindres de la cage 2 et à corriger ainsi le défaut de traction et, par conséquent, le défaut d'épaisseur de la bande. Pour une vitesse donnée d'avance de la bande, la correction du défaut d'épaisseur s'effectue classiquement, c'est-à-dire que la moitié de cette correction est effectuée avant que le défaut d'épaisseur atteigne la cage 2, et que l'autre moitié est effectuée après que le défaut d'épaisseur a franchi la cage 2. Ainsi, l'épaisseur de la bande en sortie de la cage 2 est maintenue approximativement à la valeur souhaitée. La vitesse correspondant à ce mode de fonctionnement est la vitesse minimale pour laquelle le dispositif de commande peut réaliser la correction souhaitée du défaut d'épaisseur.Cependant, pour des vitesses supérieures d'avance de la bande, la correction est alors effectuée trop tardivement, de sorte que le défaut atteint la cage 2 avant que la moitié de la correction soit réalisée. il est éga liement possible d'obtenir la forme souhaitée de correction en divisant cette dernière entre les cages 2 et 3 de manière qu'une partie du défaut soit corrigée dans celles-ci. Cette opération est effectuée à l'aide de l'amplificateur 18 qui, comme mentionné précédemment, présente un gain variant avec la vitesse d'avance de la bande. Dans le cas décrit, le gain varie de O à 1. A la vitesse minimale mentionnée, le gain est réglé à la valeur 0, de sorte qu'aucun signal de défaut d'épaisseur n'est transmis.. au moteur de commande des cylindres de la cage 2 par le circuit 9. La vitesse des cylindres de la cage 1 ayant été modifiée, contrairement à celle des cylindres de la cage 2, une variation de la traction de la bande apparat entre les cages 1 et 2, de sorte qu'un défaut de traction de la bande apparait et est décelé par le détecteur 10. Le générateur 12 produit alors un signal d'erreur qui est transmis par le circuit 14, de manière à provoquer un réglage de l'emprise des cylindres de la cage 2 et à corriger le défaut de traction et, par conséquent, le défaut d'épaisseur. Dans ce cas, la correction d'épaisseur est totalement effectuée dans la cage 2. Lorsque la vitesse d'avance de la bande augmente, le gain de l'amplificateur 18 est augmenté progressivement, de sorte qu'une partie du signal de défaut d'épaisseur est transmise au moteur de commande des cylindres de la cage 2 pour en faire varier la vitesse. La différence de vitesse entre les cylindres de la cage 1 et ces de la cage 2 diminue donc et fait apparat- tre une variation de la traction de la bande entre les cages 1 et 2 et, par conséquent, une diminution du défaut de traction. il en résulte également une diminution de la proportion du défaut corrigée dans cette cage. Simultanément, la vitesse des cylindres de la cage 2 ayant varié, il apparat une modification de la traction exercée sur le tronçon de la bande compris entre les cages 2 et 3. Cette variation est décelée sous la forme d'un défaut de traction et le signal d'erreur qui en résulte est transmis par le circuit 15, de manière à provoquer un réglage de l'emprise des cylindres de la cage 3 et à corriger ainsi ce défaut de traction. Cette dernière opération achève la correction du défaut d'épaisseur de la bande. Lorsque la bande défile à la vitesse maximale, le gain de l'amplificateur 18 est réglé à une valeur égale à celui de l'amplificateur 17, de sorte que des signaux identiques sont transmis aux moteurs des cylindres des cages 1 et 2. Dans e cas, la variation de la traction du tronçon de la bande compris entre les cages 1 eut 2 est faible ou nulle, car les vitesses des cylindres de ces cages sont modifiées dans la même proportion. Cependant, une modification de la traction du tronçon compris entre les cages 2 et 3 apparat, car une différence apparais entre la vitesse des cylindres de la cage 2 et celle des cylindres de la cage 3. par conséquent, le détecteur il décèle un défaut important de traction de la bande et un signal de défaut est donc transmis par le circuit 15 pour faire varier ltemprise des cylindres de la cage 3 et pour corriger ainsi le défaut de traction et, par conséquent, le défaut d'épaisseur de la bande. Par conséquent, dans ce cas, le défaut d'épaisseur est corrigé totalement dans la cage 3, aucune correction n'étant effectuée dans la cage 2. Dans le cas d'un défaut d'épaisseur persistant et pour les vitesses extrêmes d'avance de la bande mentionnées précédem- ment, I1 effort Âe laminage est concentré sur la cage où le défaut est corrigé entièrement. Comme mentionné précédemment, il peut en résulter des effets nuisibles pour le bombement thermique des cylindres et pour la forme de la bande. Pour cette raison, le signal de défaut d'épaisseur transmis au moteur des cylindres de la cage 2 est réglé en présence d'un défaut persistant par le circuit 16 de-commande, de manière qu'il soit égal à la moitié du signal transmis au moteur des cylindres de la cage 1. le circuit 16 de commande comprend un amplificateur 19, des amplificateurs 20 et 21 de sommation, et un élément Intégra- teur 22 comprenant un amplificateur (non représenté) à gain va eAt e rible. Le gain de l'amplificateur 19 peut egal à la moitié de celui de l'amplificateur i7, de manière à soumettre les cages 2 et 3 à des charges égales. le signal de défaut d'épaisseur est transmis par le circuit 16- et l'amplificateur 19 à l'amplificateur 20 dans lequel il est comparé au signal transmis par le circuit 9 au moteur des cylindres de la cage 2. la différence entre ces deux signaux est appliquée à l'entrée de l'élément intégrateur 22 dont le signal de sortie est ajouté au signal trananis au moteur des cylindres de la cage 2 à l'aide de l'amplificateur 21 de somation. Lorsque le signal d'entrée de l'élément intégrateur 22 est nul, le signal transmis au moteur des cylindres de la cage 2 est égal au si goal de défaut d'épaisseur amplifié par l'amplificateur 19.Afin que le fonctionnement du circuit de commande n'affecte pas la forme souhaitée de correction de défaut mentionnée précédemment le gain de l'élément intégrateur 20 peut entre réduit avec le vitesse d'avance de la bande. L'appareil peut également comporter un circuit 23 de réaction destiné à transmettre un signal indiquant tout défaut d'épaisseur de la bande en sortie de la dernière cage (ctest-à- dire de la cage 4). Dans ce cas, l'épaisseur de la bande est mesurée par une jauge à rayons X (non représentée) placée dans un détecteur 24 situé en sortie de la cage 4. Ce détecteur 24 produit un signal représentatif de l'épaisseur finale mesurée de la bande.Ce signal est comparé à un signal de référence représentatif de l'épaisseur finale souhaitée, de sorte que tout défaut d'épaisseur peut entre décelé. le générateur 25 produit un signal d'erreur représentatif du défaut d'épaisseur de la bande et ce signal est transmis par un circuit 23 au générateur 7 de signaux d'erreur,de manière que le signal produit par ce dernier et transmis aux moteurs des cylindres des cages 1 et 2 soit compensé pour tenir compte du défaut dSépaisseur de la bande en sortie de la cage 4. L'appareil selon l'invention peut entre adapté à un train de laminage comportant plus de quatré cages, par la mise en oeuvre de plusieurs circuits 16 et de plusieurs amplificateurs 18 et 19. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent ventre apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS T. Procédé de commande de l'épaisseur d'une bande d'un train de laminage comportant au moins trois cages, ce procédé consistant à détecter un défaut d'épaisseur de la bande et à le corriger dans au moins une cage située en aval du point de détection, afin de réduire le défaut, le procédé étant caractérisé en ce que la ou les cages dans lesquelles le défaut est corrigé sont choisies en fonction de la vitesse d'avance de la bande, de manière que les proportions du défaut corrigées d'abord dans la première cage qui fait suite au point de détection, puis dans la cage suivante, varient respectivement en fonction inverse et en fonction directe de la vitesse d'avance de la bande, afin qu'unie augmentation de cette vitesse éloigne vers l'aval le point de correction du défaut par rapport au point de détection, et qutune diminution de la vitesse d'avance de la bande rapproche vers amont le point de correction du défaut du point de détection0 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la correction du défaut consiste à produire un signal dterreur représentatif du défaut d'épaisseur de la bande, à transmettre ce signal afin de régler la vitesse des cylindres de toutes les cages situées en amont et dtau moins une cage située en aval du point de détection du défaut pour provoquer une variation de la vitesse des cylindres proportionnelle audit signal, la correction consistant également à faire varier l'amplification du si- gnal transmis à toute cage située en aval, en fonction de la vitesse donnée d'avance de la bande, de manière que la proportion du défaut corrigée dans toute cage située en aval dépende de la vitesse d'avance de la bande. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la proportion de la correction effectuée dans les cages qui sont en aval du point de détection pour toute vitesse donnée d'avance de la bande est modifiée pendant la présence persistante d'un défaut d'épaisseur de ladite bande de manière que les charges de laminage soient réparties entre ces cages et que toute concentration de charges dans une seule desdites cages soit évitée. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pendant la présence persistance d'un signal de défaut d'épaisseur de la bande, l'amplification du signal transmis à toute cage aval est modifiée afin que le rapport des vitesses de laminage soit réglé à une valeur prédéterminée. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la correction consiste à détecter, entre au moins deux cages voisines (par exemple la première cage en amont et la première cage en aval du point de détection),tout défaut de traction présenté-par le tronçon de bande compris entre ces cages, à produire un signal d'erreur représentatif de ce défaut et à transmettre ledit signal pour régler l'emprise des cylindres de la première cage située en aval du point de détection du défaut, afin de réduire le défaut de traction et donc de diminuer sensiblement le défaut d'épaisseur de la bande. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le défaut est corrigé dans l'une des deux cages ou dans les deux cages situées immédiatement en aval du point de détection dudit défaut d'épaisseur. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le défaut d'épaisseur est corrigé dans la première cage aval lorsque la vitesse d'avance de la bande est faible, dans la deuxième cage aval ou cage suivante lorsque la vitesse davance de la bande est élevée, et dans les différentes cages lorsque la vitesse d'avance de la bande est comprise entre les deux vitesses mentionnées précédemment. 8. Appareil de commande de lsépaisseur d1une bande dans un train de laminage comportant au moins trois cages, l'appareil, qui comporte un détecteur de défaut d'épaisseur de la bande, étant caractérisé en ce qutil comporte également un dispositif de correction du défaut dans au moins une cage située en aval du détecteur, le dispositif de correction étant conçu pour faire varier la proportion du défaut corrigée dans toute cage aval suivant la vitesse d'avance de la bande, de manière que les proportions du défaut corrigées d'abord dans la première cage, qui fait suite au détecteur, puis dans la cage suivante, varient respectivement en fonction inverse et en fonction directe de la vitesse d'avance de la bande, de manière qu'une augmentation de cette vitesse éloigne vers l'aval le point de correction du défaut par rapport au détecteur et qu'une diminution de la vitesse d'avance de la bande rapproche vers l'amont le point de correction du défaut par rapport au détecteur. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de correction comprend un générateur d'un signal d'erreur représentatif du défaut dtépaisseur de la bande, un circuit qui transmet le signal d'erreur pour régler la vitesse des cylindres de toutes les cages situées en amont et d'au moins une cage située en aval du détecteur, afin de produire une variation de la vitesse des cylindres proportionnelle au signal, et un circuit faisant varier la proportion du défaut corrigée dans toute cage aval suivant la vitesse donnée de la bande. 10. Appareil suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le dispositif de correction comprend un circuit de commande qui modifie la proportion de la correction effectuée dans les cages situées en aval du détecteur pour toute vitesse donnée d'avance de la bande pendant la présence persistante d'un défaut d'épaisseur de cette bande, de manière à répartir les charges de laminage entre ces cages et à éviter la concentration des charges sur une seule d'elles. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit de commande modifie l'anplification du signal de défaut dtepaisseur transmis à toute cage aval, de manière que le rapport des vitesses des cylindres soit réglé à lu1e valeur prédéterminée. 12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 9 à il, caractérisé en ce que le dispositif de correction comprend des détecteurs de tout défaut de traction résultant et présenté par la bande entre au moins deux cages voisines, des générateurs, sensibles au défaut de traction, produisant un signal d'erreur représentatif de ce défaut, et un circuit transmettant chaque signal terreur de traction pour régler l'emprise des cylindres de la cage suivante située en aval du détecteur correspondant, de manière à réduire le défaut de traction et, par conséquent, le défaut d'épaisseur de la bande. 13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractërisé en ce que le détecteur de défaut d'épaisseur de la bande comporte une jauge à rayons X qui mesure ltépaisseur de ladite bande. 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que la jauge est placée entre deux cages. 15e Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que le détecteur de défaut d'épaisseur de la bande comprend une jauge de mesure placée à proximité de toute cage convenable0