SU1593763A1 - Устройство измерени перемещени гидронажимного механизма прокатной клети - Google Patents

Abstract

Изобретение, в частности устройство измерени  перемещени  гидронажимного механизма прокатной клети относитс  к прокатному производству, а именно к автоматическому управлению механизмами прокатного стана. Цель изобретени  - расширение диапазона измерени  перемещени  гидронажимного механизма. Датчиком устройства  вл етс  индуктосин, работающий в режиме фазовращател . Устройство позвол ет циклически замер ть фазовый сдвиг между неподвижным опорным сигналом и измеренным, мен ющимс  пропорционально положению фазовращател . Чтобы фазовый сдвиг не выходит за границы диапазона 0-360° (при приближении к его границам), используетс  переворот на 180° фазы измеренного сигнала с соответствующим суммированием (вычитанием) половины шага обмоток индуктосина. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к прокатному производству, а именно к автоматическому управлению механизмами прокатного стана .

Цель изобретени  - расширение диапазона измерени  перемещени  гидронажимного механизма.

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства измерени  перемещени  гидронажимного механизма прокатной клети; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство измерени  перемещени  гидронажимного механизма прокатной клети содержит последовательно соединенные генератор 1 синусоидальных колебаний и индуктосинный датчик 2 положени , первый нуль-орган 3, выход которого соединен с S-входом RS-триггера 4, R-вход которого через второй нуль-орган 5 соединен с выходом генератора 1 синусоидальных колебаний, пр мой выход RS-триггера 4 соединен с первым входом элемента И 6, второй вход которого соединен с выходом генератора 7 счетных импульсов, а выход - со счетным .входом нереверсивного счетчика 8, инверсный выход RS-триггера 4 через последовательно соединенные первый 9 и второй 10 дифференциаторы соединен с R-входом нереверсивного счетчика 8, выход которого соединен с установочным входом регистра 11, стробирующий вход которого соединен с выходом первого дифференциатора 9, выход регистра 11 соединен с первым входом сумматора 12 и с входами обоих дискриминаторов 13 и 14, выход первого из которых соединен с инкрементирующим входом реверсивного счетчика 15, а выход второго - с

сл

fb со

N

Оч CJ

декрементирующим входом реверсивного счетчика 15, выход которого через усилитель 16 соединен с вторым входом сумматора 12, выход которого  вл етс  выходом всего устройства, кроме того, выходы обоих дискриминаторов 13 и 14 через элемент ИЛИ 17 соединены с выхо,цом D-триггера 18, выход которого соединен с управл ю- . щим входом фазоинвертора 19, вход кото- ; рого соединен с выходом индуктосинного I датчика 2 положени , а выход - с входом I первого нуль-органа 3. I Устройство, работает следующим обра- : зом.

при перемещении на угол «в пределах одного шага обмоток индуктосинного дат- :чика 2 фаза его выходного (измеренного) сигнала Уиз относительно фазы опорного I напр жени  Uonоднозначно определ ет по- ;ложение механизма. Дл  определени  фа- :зового сдвига используетс  заполнение j высокой тактовой частотой fr промежутка времени между моментами перехода через : нуль (с плюса на минус) опорного и измеренного напр жений и подсчет числа импуль- сов, Моменты перехода через нуль фиксируютс  нуль-органами 3 и 5, которые вырабатывают короткие импульсы. Нуль-орган 3 взводит триггер 4 и разрешает прохождение тактовых импульсов через элемент И 6 на счетный вход счетчика 8, а нуль-орган 5 : сбрасывает триггер 4 и запрещает счет им- ; пульсов. После этого дифференциаторы 9 и 10 формируют последовательно два импуль- са, первый из которых переписывает код I счетчика 8 в регистр 11 после окончани  счета импульсов, а второй обнул ет счетчик i 8; подготавлива  его дл  нового цикла измерени . Требуема  емкость счетчика определ етс  как , где h - шаг обмоток индуктосинного датчика, К - цена одной дискреты измерител . Таким образом, тактова  частота больше частоты питающего напр жени  в N раз,

Если фазовый сдвиг между измеренны- . ми импульсами (ИЗ) на выходе первого нуль-органа 3 и опорными импульсами (ОП) на выходе второго нуль-органа 4 выходит за пределы диапазона 0-2 л, выходной код ре .гистра 11 не соответствует истинному поло- жанию объекта. Ошибка в измерении кратна величине шага обмоток индуктосин- иого датчика. Кроме того, при нахождении измеренного импульса в непосредственной близости от опорного из-за конечного быс- тродействи  элементов устройства возможна его неустойчива  работа, привод ща  к ошибкам в измерении. Поэтому фазовый сдвиг ограничиваетс  снизу величиной

р, а сверху -2 , где р-запас по фазе, величина которого определ етс  в частности временем, необходимым дл  перезаписи кода счетчика 8 в регистр 11 и последующего обнулени  счетчика. При выходе за пределы допустимых фазовых сдвигов , что определ етс  дискриминаторами 13 и 14, на выходе одного из них по вл етс  импульс, по которому D-триггер 18 мен ет свое состо ние на противоположное и тем самым с помощью фазоинвертора 19 смещает измеренный импульс на 180°, примерно в середину допустимого диапазона изменени  фазового сдвига. Следующий поворот фазы может произойти только после перемещени  индуктосинного датчика на половину шага его обмоток.

На фиг.2 графически отображены моменты переворота фазы измеренного сигнала индуктосинного датчика а при фазовом сдвиге больше чем 2л-(рп(, б меньше чем р , В первом случае разность фаз до момента переворота фазы измеренного сигнала а 2 . После переворота фазы, в следующем цикле измерени , разность фаз b находитс  уже в середине допустимого диапазона изменени  и при этом а-Ь 7r. Во втором случае первоначальна  разность фаз с РОП: после переворота фазы разность фаз между измеренным и опорным импульсами d с + тг и также находитс  в допустимом диапазоне,

Так как смещение измеренного импульса на 180° эквивалентно перемещению индуктосинного датчика на половину шага его обмоток, то можно считать, что цена импульса по выходе дискриминаторов 13 и 14, по которому происходит смена состо ни  D-триггера 18 на противоположное, равна также половине шага обмоток индуктосина, т.е. 1 мм. Подсчет этих имп ульсов реверсивным счетчиком 15 позвол ет иметь на его выходе код перемещени  с дискретностью в половину шага обмоток индуктосина. Усилитель 16 согласует цену дискретности кода на выходе реверсивного счетчика 14 с ценой кода на выходе регистра 11, после чего происходит их суммирование на сумматоре 12, выход которого  вл етс  выходом всего устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство в пределах одного шага обмоток индуктосинного датчика измер ет положение и с дискретностью в половину шага - перемещение . При практически неограниченном диапазоне измерени  перемещений с малой дискретностью оно отличаетс  высокой помехоустойчивостью.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство измерени  перемещени  гидронажимного механизма прокатной клети , содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний и индуктосинный датчик положени -, первый нуль-орган, выход которого соединен с S- входом Р5-т(5иггера, R-вход которого через второй нуль-орган соединен с выходом генератора синусоидальных колебаний, пр мой выход RS-триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов , а выход - со счетным входом нереверсивного счетчика, инверсный выход RS-триггера через последовательно соединенные первый и второй дифференциаторы соединен с R-входом нереверсивного счетчика , выход которого соединен с установочным входом регистра, стробирующий вход которого соединен с выходом первого дифференциатора , отличающеес  тем.

   что, с целью расширени  диапазона измерени  перемещени  гидронажимного механизма , оно дополнительно содержит первый и второй дискриминаторы, реверсивный счетчик, усилитель, сумматор, элемент ИЛИ, D-триггер и фазоинвертор, причем выход регистра соединен с первым входом сумматора и с входами обоих дискриминаторов , выход первого из которых соединен с инкрементирующим входом реверсивного счетчика, а выход второго - с декрементирующим входом реверсивного счетчика, выход которого через усилитель соединен с вторым входом сумматора, выход

   которого  вл етс  выходом всего устройства, кроме того, выходы обоих дискриминаторов через элемент ИЛИ соединены с входом D- триггера, выход которого соединен с управл ющим входом фазоинвертора, вход которого

   соединен с выходом индуктосинного датчика положени , а выход - с входом первого нуль- органа.

   Фиг. 1