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Einrichtung zur Korrektur des Impulsmassstabes bei der digitalen Wegabbildung in Förderanlagen
Beim SchopfenvonWalzgut, insbesondere hintereinander geförderten Stabmaterials, besteht in Walz- werken die Aufgabe, eine bestimmte Länge der Stäbe, nämlich die Schopflänge oder eine Zeillänge, durch eine Schere abzuschneiden. Der Schnittbefehl für die Schere muss in Abhängigkeit von der Förder- geschwindigkeit (Walzgeschwindigkeit) des Walzgutes um eine Zeit früher gegeben werden, die die Sche- re zur Befehlsverarbeilung und-ausführung benotigt. Die Fördergeschwindigkeit der Stäbe ist durch die
Drehzahl der motorisch angetriebenen Walze am Walzgerüst und deren Durchmesser gegeben.
Hat der
Durchmesser der Walze ein vorgeschriebenes Sollmass, und wird für jede Walzenumdrehung eine feststehende Anzahl von elektrischen Impulsen in einen Zähler eingezählt, der beim Durchlaufen des Walzgerüstes an einem längs der Wegstrecke vorgesehenen Bezugspunkt angelassen und beim Durchgang des Gutes durch einen zweiten mit Abstand vom ersten vorgesehenen Bezugspunkt stillgesetzt wird, so ist die in dem Zähler stehende Impulszahl gleich der Weglänge zwischen den beiden Bezugspunkten in dem der weiteren Wegabbildung zugrundeliegenden Impulsmassstab (Längeneinheit je Impuls). Bei genau bekannter Weglänge zwischen den Bezugspunkten sowie einem der beiden Bezugspunkte und der Schere kann also durch Einzählen einer Anzahl von (Weglängen entsprechenden) Impulsen in einen Steuerzähler bei Erreichen der entsprechenden Impuls-bzw.
Längenmesszahl ein Schnittbefehl für die Schere ausgelöst werden. Bei Abgabe des Schnittbefehls muss berücksichtigt werden, dass zwischen Schnittbefehlsgabe und - ausführung eine gewisse, durch die Anlaufzeit der Schere bedingte Zeit vergeht, während der das Gut weitergefördert wird. Ist die Zeichnung zwischen Fördergeschwindigkeit des Gutes und Impulsfolgefrequenz konstant und auch die Anlaufzeit der Schere gleichbleibend, so kann der Schnittbefehl jeweils bei der gleichen Einstellung des Steuerzählers gegeben werden.
Bei jeder Änderung der Zuordnung zwischen der Fördergeschwindigkeit des Gutes und der Impulsfolgefrequenz, d. h., bei Änderung des Impulsmassstabes, muss aber entsprechend dieser Änderung eine Neueinstellung des Steuerzählers erfolgen, um diejenige Steuerzahl im Zähler festzulegen, bei der der Schnittbefehl gegeben werden kann.
Der für die Gutgeschwindigkeit massgebende Transportdurchmesser ist je nach Kaliberform dr Walze verschieden. Gegenüber diesem Wert eilt das Walzgut vor um ein Mass, welches von Temperatur, Verformungswiderstand und Zug abhängig ist. Der Verschleiss macht ein Abdrehen der Walzen um bis zu 100/0 erforderlich. Folglich wird bei Verkleinerung des Transportdurchmessers der Walze die in den Zähler eingezählte Impulsanzahl während des Gutdurchlaufes durch die von den Bezugspunkten begrenzte Messstrecke grösser und der Impulsmassstab wird-wie er auch immer gewählt sein mag-fehlerhaft.
Die Erfindung behebt diese Mängel und betrifft eine Einrichtung zur Korrektur des Impulsmassstabes bei der digitalen Wegabbildung in Förderanlagen mit Gutantriebsorganen, deren Durchmesser betriebsmässigen Veränderungen unterliegt. Dabei wird von einer bekannten Einrichtung ausgegangen, die mit eine Messstrecke längs der Gutförderstrecke begrenzenden, den Gutdurchlauf markierenden Steuermitteln ausgerüstet ist, die während des Gutdurchlaufes durch die Messstrecke das Einzählen von Impulsen eines mit den Antriebsorganen gekuppelten Impulsgebers in einen Messzähler einleiten und beenden.
Während bei der bekannten Einrichtung dem Messzähler und einem weiteren Zählwerk zur Lösung der Aufgabe eine
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zusammenzufassen.
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Gelangt nach Vollzählen des Messzählers (mit 128 Impulsen) nur ein einziger folgender Impuls in den Überlaufzähler, so wird demnach erstmals der 64. Impuls und dann jeweils nach 128 Impulsen ein Impuls des Impulsgebers unterdrückt. Bei sieben Überschussimpulsen im Zähler ist somit die Messstrecke durch 128+7 = 135 Impulse charakterisiert, der ursprüngliche Impulsmassstab für diese Strecke also insoweit ver- ändert. Zur Korrektur müssen demnach sieben Impulse für jede der Messstrecke entsprechende Weglänge des Walzgutes wieder ausgeschieden werden. Die sieben Impulse belegen im Überlaufzähler die Stufen
20, 21 und 22 (1 + 2 + 4 = 7). Durch die Verknüpfung dieses Zählers mit den Stufen 26, 25 und 24 des Un- tersetzers wird demnach jeder 16.
Impuls unterdrückt, d. h., der Sollimpulsmassstab praktisch wiederher- gestellt.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles in vereinfachter Darstellung nä- her erläutert :
In der Figur ist ein Walzgerüst WG mit den Walzen W1 und W2 dargestellt, von denen die Walze W2 durch einen nicht veranschaulichten Motor angetrieben wird. Auf der Welle der Walze W2 ist eine Schei- be Sch befestigt, deren Peripherie bei photoelektrischer Abtastung Löcher, bei magnetischer Abtastung
Permanentmagnete aufweist. Der Scheibe Sch ist ein photoelektrischer bzw. magnetischer Impulsabneh- mer 1 zugeordnet. Die Teile Sch und I bilden den Impulsgeber IG. Zwischen den Walzen Wl und W2 wird das Walzgut St in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Richtung über einen nicht dargestellten Rollgang zu einer mit Abstand vom Walzgerüst aufgestellten, ebenfalls nicht veranschaulichten Schere ge- fördert.
Solange sich das Walzgut St, in Förderrichtung betrachtet, noch vor oder in dem Walzgerüst WG befindet, dreht sich die mit der Walze W2 formschlüssig verbundene Scheibe Sch, wobei die durch den Impulsgeber IG erzeugten Impulse dem Eingang 1 des Undgatters XI, dem Eingang 2 des Undgatters X3, dem Eingang 1 des Undgatters X4, der Kippstufe K2 und dem Eingang 2 der Umkehrstufe N3 zugeführt werden. Der Eingang 2 des Undgatters XI kann durch Ausgangssignale der Photozelle Fl besetzt werden. Da am Ausgang der Photozelle F2 zunächst noch Null-Signal liegt, und die Umkehrstufe N1 eingangsseitig ebenfalls mit diesem Null-Signal belegt ist, führt der Ausgang der Umkehrstufe N1 und damit der Eingang 3 des Undgatters XI L-Signal.
Auch der Eingang 4 des Undgatters XI führt L-Signal, da der Ausgang A des Zählers Zl Null-Signal führt, das über die Umkehrstufe N2 in ein L-Signal umgekehrt wird. Sobald der Kopf des rotwarmen Stabes St in den Bereich der Photozelle Fl gelangt, spricht die Zelle Fl an und gibt ausgangsseitig L-Signal ab, das auf den Eingang 2 des Undgatters XI gelangt. Von diesem Augenblick an sind sämtliche Eingänge 1 - 4 des Undgatters XI mit L-Signalen belegt, u. zw. ist Eingang 1 durch die periodische Impulsfolge des Impulsgenerators IG, der Eingang 2 durch Dauer-L-Signal der Photozelle Fl, der Eingang 3 durch Dauer-L-Signal der Umkehrstufe N1 und der Eingang 4 durch DauerL-Signal der Umkehrstufe N2 angesteuert.
Damit ist die Undbedingung für alle Eingänge des Undgatters XI erfüllt und sein Ausgang führt im Takt der Impulsgabe am Impulsgenerator IG L-Signal. Diese periodische Signalfolge gelangt auf den Eingang E des Zählers Zl und die Impulse des Impulsgebers IG werden in den Zähler Zl eingezählt. Sobald der Kopf des Stabes St in den Bereich der Photozelle F2 gelangt, die in einem Abstand Sm (Messstrecke) von der Photozelle Fl in Förderrichtung angeordnet ist, spricht die Photozelle F2 an, d. h., ihr Ausgang gibt L-Signal auf den Eingang der Kippstufe Kl, der Umkehrstufe N1 und den zweiten Eingang des Undgatters X4. Die L-Signalgabe der Photozelle F2 auf den Eingang der Umkehrstufe N1 bedingt Null-Signalgabe am Ausgang der Umkehrstufe Nl, der mit dem Eingang 3 des Undgatters XI verbunden ist.
Damit ist die Bedingung für das Undgatter XI durch Fehlen von L-Signal an seiner Eingangsleitung 3 nicht mehr erfüllt und es werden keine weiteren Impulse des Impulsgebers IG mehr in den Zähler Zl eingezählt.
Der Zähler ZI hat ein beispielsweises Fassungsvermögen von 27 = 128 Impulsen. Der Abstand Sm zwischen den beiden Photozellen Fl und F2 ist bei der gegebenen Fördergeschwindigkeit für das Walzgut so
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zahl in den Zähler ZI eingezählt ist, gibt der Ausgang A des Zählers ZI L-Signal auf den Eingang der Umkehrstufe N2, wodurch das L-Signal am Eingang 4 des Undgatters XI verschwindet. Beim Ansprechen der Photozelle F 2 wird über die Kippstufe Kl der Löscheingang LE des Zählers Zl belegt und damit der Zähler gelöscht, d. h., auf Null zurückgestellt.
Die Impulse des Impulsgebers IG gelangen direkt vom Impulsgeber IG auf den Eingang 2 der Umkehrstufe N3 und ausserdem über die Kippstufe K2 und den verzögerungszusatz TKl auf den Eingang 1 der Umkehrstufe N3. Die Impulse des Impulsgebers IG gelangen demnach verzögert auf den Eingang 2 des Undgatters X10, dessen Ausgang mit dem Eingang des Zählers Z3 verbunden ist. Da der Ausgang der Umkehr-
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stufe N3 mit dem Löscheingang des Gedächtnisses M1 verbunden ist, führt der Ao-Ausgang dieses Ge- dächtnisses nach jeder gleichzeitigen 0-Signalgabe auf beide Eingänge der Umkehrstufe N3 L-Signal, das auf den Eingang 1 des Undgatters X10 wirkt.
Solange die Undbedingung für das Undgatter X10 besteht, werden Impulse des Impulsgebers demnach auch in den Steuerzähler Z3 eingezählt, der nach Ablauf ei- nervoreinstellbarenÄnzahl von Impulsen überseinenAusgangAeinenAusgangsbefehl, z. B. einen Schnitt- befehl für die nicht dargestellte Schere, veranlasst. Die Anzahl der Impulse, die in Z3 bis zur Abgabe des Schnittbefehls eingezählt werden müssen, kann beliebig gewählt werden ; der Steuerzähler Z3 kann zur Erleichterung der Vorwahl dekadisch aufgebaut sein.
Durch Verwendung verschiedener Kaliberformen sowie durch Verschleiss der Antriebswalze W2 ändert sich der Impulsmassstab, denn mit kleinerem Transportdurchmesser bei gleichbleibender Drehzahl der
Walze W2 und der Scheibe Sch verringert sich die Fördergeschwindigkeit des Walzgutes. Die Folge da- von ist, dass bei geringerem Walzendurchmesser während des Gutdurchlaufes durch die Messstrecke Sm eine grössere Anzahl von Impulsen des Impulsgebers IG anfällt.
Ist die Verminderung des Transportdurchmessers derWalzeW2 gering und werden beispielsweise wäh- rend des Durchlaufes des Gutes durch die Messstrecke Sm 129 an Stelle der angenommenen 128 Sollim- pulse abgegeben, so werden, wie zuvor dargestellt, 128 Impulse in den Zähler Zl eingezählt, wobei der
128. Impuls ein Ausgangssignal bewirkt und damit L-Signal an den Eingang 1 des Undgatters X3 legt. Der
129. vom Impulsgeber abgegebene Impuls gelangt dann über den Eingang 2 des Undgatters X3 in den
Zähler Z2, so dass der 129. Impuls als erster Überlaufimpuls in den Zähler Z2 eingezählt wird. Die Bl-
Stufe des Zählers Z2 führt nun L-Signal, das auch an dem oberen Eingang des Undgatters X5 liegt.
Der untere Eingang des Undgatters X5, der mit dem Ausgang der Stufe B7 des Untersetzers U verbunden ist, führt aber noch Null-Signal, so dass die Durchlassbedingung für das Undgatter X5 nicht erfüllt ist. Um diese Undbedingung zu erfüllen, müssen erst 64 (26) Impulse des Impulsgenerators IG über das Undgatter X4, dessen Eingang 1 mit dem Impulsgeber IG verbunden ist und dessen zweiter Eingang vom Ausgang der Photozelle F2 belegt ist, in den Untersetzer U eingezählt werden. Ist dies der Fall, so ist die Undbedingung für das Undgatter X5 erfüllt, das über die Kippstufe K3 ein Ausgangssignal über das Odergatter V auf den Setzeingang des Gedächtnisses M1 gibt. Die Folge davon ist, dass von je 129 in den Zähler Z3 eingezählten Impulsen des Impulsgenerators IG der jeweils 64.
Impuls unterdrückt wird und somit nicht in den Zähler Z3 einlaufen kann. Auf diese Weise wird der durch die gegebene Verminderung des Transportdurchmessers der Walze W2 veränderte Impulsmassstab wieder richtiggestellt.
Allerdings erhält, unter Zugrundelegung der bisher erläuterten Schaltung, der Untersetzer 129 Im pulse, der Steuerzähler 128, so dass bei jedem Durchlauf der Untersetzer um die Zahl der unterdrücken Impulse vorausläuft. Dies führt zu einer Überkompensation des Fehlers. Man kann durch die nunmehr zu erläuternden Schaltungselemente denjenigen Eingangsimpuls des Untersetzers unterdrücken, der auf einen für den Steuerzähler unterdrückten Impuls folgt, und damit die Überkompensation vermeiden.
Hiezu ist eine Umkehrstufe N4 mit ihrem Eingang 1 an den Impulsgeber IG angeschlossen und steuert ein Gedächtnis M2, dessen Ausgangssignal einem Undgatter Xll zugeführt ist ; der zweite Eingang des Und- gattersXl1 ist unmittelbar an den Impulsgeber angeschlossen. Das Ausgangssignal des Undgatters setzt ein Gedächtnis M3. Die Löscheingänge der Gedächtnisse M2 und M3 sind mit dem Eingang 2 der Umkehrstufe N4 verbunden und an den Ausgang AO eines Gedächtnisses M4 angeschlossen, das vom Ausgang Al des Gedächtnisses Ml gesteuert wird. Das Gedächtnis M4 wird mittels einer Umkehrstufe N5 gelöscht, deren Eingänge an das Gedächtnis M4 bzw. an den Impulsgeber IG angeschlossen sind.
Die Wirkungsweise der zusätzlichen Schaltungselemente ergibt sich wie folgt :
Im Normalfall sind alle Gedächtnisse gelöscht. Wird das Gedächtnis M1 gesetzt, um Impulse für Z3 zu unterdrücken, so wird auch M4 gesetzt und X4 am Eingang 3 gesperrt, da am Ausgang AO von M4 Null-Signal herrscht. Die folgende Impulslücke führt zur Erfüllung der Eingangsbedingung der Umkehr stufe N4 (beide Eingänge Null-Signal), so dass M2 gesetzt wird. Da X4 immer noch gesperrt ist, wird der nun folgende Impuls nicht an den Untersetzer weitergegeben ; dagegen wird die Eingangsbedingung von Xll erfüllt und M3 gesetzt. Die nächste Impulslücke löscht über N5 (beide Eingänge Null-Signal) das Gedächtnis M4, so dass AO nun L-Signal führt und X4 wieder freigegeben wird. Zugleich werden M2 und M3 gelöscht.
Die Impulseingabe in den Untersetzer läuft nun wieder normal weiter, bis sich die geschilderten Vorgänge nach Unterdrückung eines weiteren Impulses wiederholen. Der Untersetzer ist mit dem auf den für die Wegabbildung gesperrten Impuls folgenden Impuls wieder im Gleichlauf.
Ist die Verminderung des Transportdurchmessers der Walze W2 im Laufe der Zeit stärker geworden, und sind es nicht 129 Impulse, die während des Gutdurchlaufes durch die Messstrecke Sm anfallen, sondern z. B. 135, d. h. sieben Impulse mehr als dem Soll entspricht, so werden, wie zuvor dargestellt, die übpr
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die Zahl 128 hinausgehenden sieben Überschussimpulse in den Zähler Z2 eingezählt, wobei die Stufen Bl, B2 und B3 des Zählers Z2 ausgangsseitig L-Signal führen (22 + 21 + 2 = 7). Damit sind die oberen Eingänge der Undgatter X5, X6 und X7 belegt. Da deren untere Eingänge lediglich dann L-Signal führen, wenn die entsprechenden Stufen B7, B6 und B5 des Untersetzers U ausgangsseitig L-Signal führen, ergibt sich, dass bei jedem 16.
Impuls, der von dem Impulsgeber IG über das Undgatter X4 auf den Untersetzer U gegeben wird, das Gedächtnis Ml über seinen Setzeingang belegt wird. Jedesmal aber, wenn Ml gesetzt wird, wird (wegen Fehlens der Undbedingung für X10) der Zähler Z3 nicht weitergezählt, also jeweils ein Impuls des Impulsgebers IG im Zähler Z3 unterdrückt. Um zu gewährleisten, dass jeweils nur ein einziger Impuls - im vorliegenden Betrachtungsfall also nur jeder 16.-gesperrt wird, erhält die Umkehrstufe N3 über ihre beiden Eingänge die jeweiligen Signale des Impulsgebers IG einmal direkt und zum andern über die Kippstufe K2 und die Verzögerungsstufe TK1 verzögert, so dass über den Ausgang der Umkehrstufe N3 das Gedächtnis Ml unmittelbar nach dem gesperrten Impuls wieder gelöscht wird.
Durch Unterdrückung jedes 16., für den Zähler Z3 bestimmten Impulses mit Ausnahme des dem Unterstzerstand 0 zugeordneten, kann für den Fall, dass sieben Uberschussimpulse vorliegen, der Sollimpulsmassstab wiederhergestellt werden.
Hat sich die Verminderung des Transportdurchmessers der Walze W2 noch vergrössert und fallen während des Grunddurchlaufes durch die Messstrecke Sm 138. Impulse, d. h. zehn Impulse mehr an, als dem Soll entspricht, so werden die über die Zahl 128 hinausgehenden zehn Überschussimpulse in den Zähler Z2 eingezählt. Von je 138 Impulsen würde dann der 8., 25., 34., 43., 60., 77., 94., 103., 112. und
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