DE3232220C2

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Info

Publication number: DE3232220C2
Application number: DE3232220A
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl.-Ing. Ddr 7801 Hohenbocka Dd Rhede; Gunthard Dipl.-Ing. Ddr 7700 Hoyerswerda Dd Suessmuth; Gert Dipl.-Ing. Ddr 8010 Dresden Dd Skribanowitz
Original assignee: VE BRAUNKOHLENKOMBINAT SENFTENBERG DDR 7803 BRIESKE DD
Current assignee: LAUSITZER BRAUNKOHLE AG, O-7840 SENFTENBERG, DE
Priority date: 1981-10-13
Filing date: 1982-08-30
Publication date: 1987-09-17
Also published as: DD200584A1; DE3232220A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Er mittlung der Dicke stranggepreßter Formlinge, vorzugs weise von Braunkohlenbriketts.The invention relates to a circuit arrangement for Er averaging the thickness of extruded moldings, preferably of brown coal briquettes.

Nach der DD-PS 1 48 979 ist ein elektronisches System zur Ermittlung der Dicke stranggepreßter Formlinge bekannt, welches die lineare Approximation am technisch und zeit lich relevanten Abschnitt der Weg-Zeit-Funktion der Presse in der Weise vornimmt, daß einmal die Zeit vom Beginn des Strangvorschubes, der mit dem Erreichen des Preßdruck maximums zusammenfällt, bis zum Erreichen des vorderen Totpunktes der Presse digital ermittelt wird.According to DD-PS 1 48 979 is an electronic system for Determination of the thickness of extruded moldings known, which is the linear approximation at the technical and time relevant section of the travel-time function of the press in such a way that once the time from the beginning of the strand feed, which with the reaching of the baling pressure maximums coincides until reaching the front Dead center of the press is determined digitally.

Gleichzeitig wird über ein bekanntes Initiatorsystem eine digitale Drehzahlinformation gewonnen, die über eine digi tale Rechenschaltung, bestehend aus Subtrahierer und Divi dierer, verarbeitet wird. Damit erhält man nach der abge schlossenen Approximation die Dicke des Formlings, wobei der Einfluß der Drehzahl auf das Meßergebnis eliminiert ist. Dieses System hat den Nachteil, daß zur Realisierung der Startlogik, der Initiatorlogik und im besonderen der digitalen Rechenschaltung ein hoher Aufwand an digitalen Bauelementen erforderlich ist. Der Einsatz von bekannten Rechnerschaltkreisen zur Ausführung der linearen Approxi mation weist den Nachteil auf, daß die zur Ansteuerung notwendigen Kontaktschließzeiten so hoch liegen, daß eine lineare Approximation in den höheren Drehzahlbereichen nicht für jeden Formling exakt je Pressenumdrehung zeitlich realisierbar wird. Eine Verwendung bekannter Mikroprozes soren ist vor allem durch die noch hohen Softwarekosten gegenwärtig für dieses Meßproblem unwirtschaftlich.At the same time, a known initiator system is used digital speed information obtained via a digi tale arithmetic circuit, consisting of subtractor and divi dierer, is processed. So you get after the abge closed approximation the thickness of the molding, where the influence of the speed on the measurement result is eliminated is. This system has the disadvantage of being implemented the start logic, the initiator logic and in particular the digital arithmetic circuit a high expenditure of digital Components is required. The use of well-known Computer circuits for executing the linear approxi mation has the disadvantage that the control necessary contact closing times are so high that a linear approximation in the higher speed ranges not exactly in time for each molding per press revolution becomes feasible. A use of known microprocesses is mainly due to the still high software costs currently uneconomical for this measurement problem.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schal tungsanordnung zur Ermittlung der Dicke stranggepreß ter Formlinge zu schaffen, mit der die Formlingsdicke reproduzierbar, zuverlässig ausgewiesen wird und der Einfluß der Pressendrehzahl eliminiert wird.The invention has for its object a scarf device arrangement for determining the thickness of extrusion ter to create moldings with which the molding thickness reproducible, reliably reported and the Influence of the press speed is eliminated.

Ausgehend von der Überlegung, daß die Ausschubzeit bzw. der Ausschubweg zwischen dem Preßdruckmaximum, das den beginnenden Strangvorschub signalisiert, und dem vorde ren Stempeltotpunkt der Primärdicke des Formlings äqui valent entspricht und jeder Formlingsdicke ein fester Kurbelwinkel zuzuordnen ist, wird die Aufgabe erfin dungsgemäß durch die Schaltungsanordnung nach dem kenn zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 in Verbindung mit dessen Merkmalen des Oberbegriffes gelöst. Based on the consideration that the extension time or the extension path between the maximum pressure, which the beginning strand advance signals, and the front Ren stamp dead center of the primary thickness of the molding equi valent corresponds and a solid for each molding thickness Crank angle is assigned, the task is invented appropriately by the circuit arrangement according to the kenn drawing part of claim 1 in conjunction solved with the features of the preamble.

Ein bekanntes Initiatorsystem schaltet bei Erreichen des vorderen Stempeltotpunktes dieses Signals über ein Verzö gerungsglied und einen Schmitt-Trigger an ein RS-Flip- Flop und setzt dieses auf High, wodurch der Speicherkon densator über den elektrischen Schalter entladen wird. Der Speicherkondensator steht mit dem nun auf Low-Pegel geschalteten Komparator in Verbindung und das angeschlos sene, erneut gesperrte Tor beendet den Zählvorgang. Die Anzeige wird durch den nachgeschalteten Dekoder und die Ziffernanzeige realisiert.A known initiator system switches when the front stamp dead center of this signal via a delay and a Schmitt trigger to an RS flip Flop and set this to high, causing the storage con capacitor is discharged via the electrical switch. The storage capacitor is now at a low level connected comparator and connected Sene, again locked gate ends the counting process. The Display is by the downstream decoder and Numerical display realized.

Zum Nachweis einer exakten Arbeitsweise des den Preßdruck nachvollziehenden Spannungssignals sind die Speicherkon densatoren mit dem Ausgangssignal des Verstärkers verbun den, dazu parallel liegt der Schalter, der mit dem An steuerschaltkreis und dem Leuchtdiodenband verbunden ist, wobei der Schalter mit dem als Schmitt-Trigger geschal teten Initiatorkreis über den Q-Ausgang verbunden ist. Zur Erzeugung der Taktimpulse bietet es sich an, das Ra ster der Klinkzahnfolge am Pressenschwungrad elektronisch zu vervielfachen, um ohne Reduzierung der bestehenden Quantisierungseinheit eine Verbesserung der Auflösung zu erreichen. Ebenso können die Taktimpulse von drehzahl synchronen Generatoren, digital ansteuerbaren Impulsge neratoren erzeugt werden.To demonstrate the exact functioning of the voltage signal, the pressure capacitors are connected to the storage capacitors connected to the output signal of the amplifier Initiator circuit is connected via the Q output. To generate the clock pulses, it is advisable to electronically multiply the raster of the ratchet tooth sequence on the press flywheel in order to achieve an improvement in the resolution without reducing the existing quantization unit. Likewise, the clock pulses can be generated by speed-synchronous generators, digitally controllable pulse generators.

Verwendet werden kann z. B. auch ein kreisförmiger Winkel kodierer, der mechanisch über ein Getriebe, das die Im pulsvervielfachung realisiert, mit dem Pressenantrieb oder Pressenschwungrad verbunden wird.Can be used e.g. B. also a circular angle encoder that is mechanical via a gearbox that im pulse multiplication realized with the press drive or Press flywheel is connected.

Mit Hilfe der neuen technischen Lösung wird eine berüh rungslose, stationäre und damit verschleißfreie Meßwert aufnahme bei der Brikettdickenmessung ermöglicht. Uner wünschte Einflüsse der Strangdynamik werden durch die ge wählte Form der Meßwerterfassung umgangen. Durch die maschinentechnisch-elektronische Verknüpfung wird der Drehzahleinfluß eliminiert und die Anzahl der erforder lichen Bauelemente kann wesentlich reduziert werden. Der Aufwand wird im wesentlichen von der erforderlichen Genauigkeit bei der Brikettdickenbestimmung beeinflußt. Durch den ausschließlichen Einsatz mikroelektronischer Bauelemente werden die bekannten Vorteile wie hohe Tem peraturstabilität, geringer Energiebedarf, hohe Genauig keit, geringe Abmessungen wirksam.With the help of the new technical solution, a touch smooth, stationary and therefore wear-free measured value recording during briquette thickness measurement. Our desired influences of the strand dynamics are caused by the ge bypassed selected form of measured value acquisition. Through the mechanical-electronic linkage Speed influence eliminated and the number of required Lichen components can be significantly reduced. The effort is essentially the required Accuracy in determining the briquette thickness is affected. Through the exclusive use of microelectronic Components are the known advantages such as high tem temperature stability, low energy consumption, high accuracy speed, small dimensions effective.

Die erfindungsgemäße Brikettdickenmessung ist grundsätz lich an jeder Brikettpresse einsetzbar.The briquette thickness measurement according to the invention is fundamental Can be used on any briquette press.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung schema tisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.The invention is based on a schematic in the drawing illustrated embodiment illustrated.

Die Dehnmeßstreifen-Halbbrücke 1 gibt das den Preßdruck nachvollziehende Spannungssignal über eine Induktions schleife 2, die zur Brummkompensation dient, auf den Präzisionsoperationsverstärker 3. Dieser speist einen linearen Zweiweg-Gleichrichter 4, der das Meßsignal gleich richtet und verstärkt. Dieses Meßsignal wird vor dem Verstärker 5 durch Gleichstromeinspeisung angehoben. Der Verstärker 5 erhält einstellbar, vorzugsweise 87 . . . 99% dieses Signals, damit u. a. evtl. auftretende Störspitzen unterdrückt werden können, und lädt die Speicherkonden satoren 6 und 7 auf diesen Wert auf. Der Komparator 8 vergleicht diesen Pegel mit dem 100%-Pegel. Sobald der angehobene Eingangssignalpegel von 100%-Spitzenwert un ter den eingestellten Speicherwert gesunken ist, schaltet der Komparator 8 auf High. Der Schmitt-Trigger 9 verbes sert die Flankensteilheit des Sprunges. Nun wird das Tor 10 geöffnet und die Taktimpulse 11 können über ein Ver zögerungsglied 12 und einem Schmitt-Trigger 13, über den Frequenzteiler 14 mit einstellbarem Teilverhältnis in den Zähler 15 einlaufen und gezählt werden.The strain gauge half-bridge 1 gives the pressure signal, the pressure signal, via an induction loop 2 , which is used for hum compensation, to the precision operational amplifier 3 . This feeds a linear two-way rectifier 4 , which rectifies and amplifies the measurement signal. This measurement signal is raised in front of the amplifier 5 by direct current injection. The amplifier 5 is adjustable, preferably 87. . . 99% of this signal, so that any spikes that may occur can be suppressed, and charges the capacitors 6 and 7 to this value. The comparator 8 compares this level with the 100% level. As soon as the raised input signal level of 100% peak value has dropped below the set memory value, the comparator 8 switches to high. The Schmitt trigger 9 improves the slope of the jump. Now the gate 10 is opened and the clock pulses 11 can run via a delay element 12 and a Schmitt trigger 13 , via the frequency divider 14 with an adjustable part ratio into the counter 15 and be counted.

Die Taktimpulse werden vorzugsweise direkt an der Brikett strangpresse abgenommen. Das entsprechend quantisierte Raster auf dem Pressenschwungrad im relevanten Abschnitt des Kurbelwinkels tastet ein bekannter Initiator ab. Als bereits vorhandenes Raster kann die Klinkzahnfolge dienen, wobei die relativ geringe Quantisierung durch eine elek tronische Vervielfachung zu erhöhen ist. Indem eine gleiche Brikettdicke einem gleichen Kurbelwinkel sowie einem bestimmten Stempelweg auch einer gleichen Impulszahl ent spricht, ist der Einfluß der Pressendrehzahl eliminiert. Bei Erreichen des vorderen Stempeltotpunktes oder eines entsprechenden Fixpunktes wird durch bekannte Initiator systeme, die ein Low-Signal liefern, das Stempeltotpunkt signal 16 erzeugt, das über ein Verzögerungsglied 12 und einen Schmitt-Trigger 13 auf ein RS-Flip-Flop 17 geführt wird. Das RS-Flip-Flop 17 wird auf High geschaltet, was ein Entladen des Speicherkondensators 6 über den elektro nischen Schalter 18 bewirkt. Nun schaltet der Komparator 8 auf Low, der Zählvorgang wird durch das erneut gesperrte Tor 10 beendet, wobei der Frequenzteiler 14 in bekannter Weise bis zum nächsten Zählvorgang zurückgestellt sein muß.The clock pulses are preferably taken directly from the briquette extruder. A well-known initiator scans the correspondingly quantized grid on the press flywheel in the relevant section of the crank angle. The ratchet tooth sequence can serve as an existing grid, the relatively small quantization being increased by electronic multiplication. The fact that the same briquette thickness corresponds to the same crank angle and a certain stamp path also corresponds to the same number of pulses, the influence of the press speed is eliminated. When the front stamp dead center or a corresponding fixed point is reached, known stamp initiator systems that deliver a low signal generate the stamp dead center signal 16 , which is routed via a delay element 12 and a Schmitt trigger 13 to an RS flip-flop 17 . The RS flip-flop 17 is switched to high, which causes the storage capacitor 6 to be discharged via the electronic switch 18 . Now the comparator 8 switches to low, the counting process is ended by the gate 10 which has been blocked again, the frequency divider 14 having to be reset in a known manner until the next counting process.

Zum Nachweis einer exakten Arbeitsweise des Meßwertaufneh mers, vorzugsweise in Dehnmeßstreifen-Halbbrückenschal tung 1, ist eine Anzeige des Preßdruckes über ein Leucht diodenband 21 und den dazugehörigen Aussteuerschaltkreis 22 vorteilhaft. Der Speicherkondensator 7 wird dazu in gleicher Weise wie der Speicherkondensator 6 aufgeladen, wobei dies optisch über das Leuchtdiodenband 21 angezeigt wird. Ein Initiatorschaltkreis, der als Schmitt-Trigger 23 geschaltet ist, bewertet das Preßdrucksignal. Ein Übersteigen des Signals über 10% des Maximalwertes setzt den Q-Ausgang auf High, der Speicherkondensator 7 wird über den Schalter 23 entladen. Die Preßdruck-Anzeige 22 wird also erst zu Beginn jedes Preßvorganges gelöscht. Das gleiche High-Signal kann zum Rückstellen des Zählers 15 genutzt werden.To prove an exact operation of the Meßwertaufneh mers, preferably in strain gauge half-bridge device 1 , a display of the pressing pressure via a light-emitting diode band 21 and the associated control circuit 22 is advantageous. For this purpose, the storage capacitor 7 is charged in the same way as the storage capacitor 6 , this being indicated optically via the light-emitting diode band 21 . An initiator circuit, which is connected as a Schmitt trigger 23 , evaluates the baling pressure signal. If the signal exceeds 10% of the maximum value, the Q output is set to high, the storage capacitor 7 is discharged via the switch 23 . The pressing pressure display 22 is therefore only deleted at the beginning of each pressing process. The same high signal can be used to reset the counter 15 .

Die Realisierung der Taktimpulse 11, d. h. die einer Preß lingsdicke zuzuordnenden Zählimpulse, kann mit Hilfe be kannter Initiatoren mit Feldbeeinflussung, wie z. B. induk tiven Initiatoren usw. erfolgen. Es können auch Initiatoren mit Energieänderung, z. B. optische Initiatoren, und solche auf Wärme-, Ultraschall-, Hochfrequenz-, Kernstrahlungsbasis usw. zum Einsatz kommen. Eine weitere Möglichkeit, die erforderlichen Taktimpulse zu erzeugen, bie ten drehzahlsynchrone Generatoren, die analoge oder digi tale Ausgangssignale, z. B. über Spannungs-Frequenz-Wand ler, erzeugen. In gleicher Weise können zur Taktimpuls erzeugung digital aussteuerbare Impulsgeneratoren benutzt werden. Die Schaltungsanordnung ist mit Hilfe geeigneter schaltungstechnischer Maßnahmen durch Fehlereigendiagnose einrichtungen, die die elektrische Stabilität der Meß brücke und der Zuleitungen überwachen, komplettierbar.The realization of the clock pulses 11 , that is, the counting pulses to be assigned to a pressing thickness can be with the help of known initiators with field influence, such as. B. induc tive initiators, etc. take place. Initiators with energy change, e.g. B. optical initiators, and those based on heat, ultrasound, radio frequency, nuclear radiation, etc. are used. Another way to generate the necessary clock pulses, ten speed synchronous generators, the analog or digital output signals such. B. via voltage-frequency wall ler. In the same way, digitally controllable pulse generators can be used for clock pulse generation. The circuit arrangement can be completed with the aid of suitable circuitry measures by means of fault diagnosis, which monitor the electrical stability of the measuring bridge and the supply lines.

Claims

1. Circuit arrangement for determining the thickness of extruded molded articles, preferably lignite briquettes with a peak value detection and a stamp dead point initiator, characterized in that a strain gauge bridge ( 1 ) is arranged on the dynamically or statically stressed components of an extrusion press and that the pressing pressure per pressing process is complete withdrawing voltage signal via an induction loop (2), a precision operational amplifier (3) on a linear two-way rectifier (4) switched on, the output signal is a DC power supply lifted and a Compa rators is connected (8) to the inverting input, while the non-inverting de Input of the comparator ( 8 ) adjustable receives the raised signal via an amplifier ( 5 ), the United stronger ( 5 ) storage capacitors ( 6 ) and ( 7 ) are switched after that the comparator ( 8 ) then switches to high when the increased input signal level from 100% - Peak value has dropped below the set memory value that the comparator ( 8 ) is connected to a Schmitt trigger ( 9 ), the output signal of which is fed directly to a gate ( 10 ), while clock pulses ( 11 ) are directly quantized at the extrusion press Grid on the press flywheel in the relevant section of the crank angle can be scanned by a known initiator and connected via a delay element ( 12 ), another Schmitt trigger ( 13 ), a frequency divider ( 14 ) to a multi-digit counter ( 15 ), that when the front stamp dead center is reached by known initiator systems that deliver a low signal, a stamp dead center signal ( 16 ) is generated, which via a delay element ( 12 ) and a Schmitt trigger ( 13 ) on an RS flip-flop ( 17 ) and this switches to high and thereby discharges the storage capacitor ( 6 ) via an electronic switch ( 18 ) that the storage capacitor ( 6 ) mi t the comparator ( 8 ) switched to low level is connected and that the connected, again locked gate ( 10 ) ends the counting process, the display being realized by the downstream decoder ( 19 ) and the numerical display ( 20 ).

2. A circuit arrangement as claimed in claim 1 for detecting the voltage signal which reproduces the pressing pressure, characterized in that the storage capacitor ( 7 ) is connected to the output signal of the amplifier ( 5 ) in the same way as the storage capacitor ( 6 ), and that a switch ( 24 ) is connected to a control circuit ( 22 ) and a light-emitting diode band ( 21 ), the switch ( 24 ) being connected to an initiator circuit connected as a Schmitt trigger ( 23 ) via the Q output.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that for generating the clock pulses ( 11 ) the grid of the ratchet tooth sequence on the press flywheel is electronically multiplied ver.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that to generate the counting frequency synchronous genera gates, digitally controllable pulse generators or one circular encoder can be used, the mechanically over a Gearbox that implements pulse multiplication, connected to the press drive or press flywheel is.