SU868329A1 - Устройство дл измерени длины проволоки и сортового проката - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерител ной технике и может быть применено в прокатном производстве дл  измерени  длины продукции, сматываемой в бунты или рулоны. Известен измеритель длины проката содержащий два датчика фиксации полосы , установленные за прокатной клетью, датчик фиксации полосы по оси валков, датчик импульсов, св зан ный с валками, двоичный счетчик и счетно-решающее устройство 1. Известный измеритель не обеспечивает удовлетворительной точности при измерении длины проволоки и сортового проката, так как база измерени  по технологическим причинам составл ет незначительную часть от общей длины издели . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  длины проволоки и сортового проката, содержащее датчик наличи  издели , генвратор импульсов валка, соединенный с ним блок коррекции и счетчик дтаны , подключенный к одному из выходов блока коррекции 2. Известное устройство не учитывает опережение металла относительно вгшков , завис щее от профил , марки металла и неконтролируемых усилий прокатки , что увеличивает ошибки измерени  . Цель изобретени  - увеличение точности при измен ющихс  услови х прокатки . Указанна  цель достигаетс  тем. Что устройство дл  измерени  длины проволоки и сортового проката, содер жащее датчик наличи  издели , генератор импульсов валка, соединенный с ним блок коррекции и счетчик длины , поключенный к одному, из выходов блока коррекции, снабжено преобразователем длины оборота валка, блоком ввода кода и распределителем ввода, выходы преобразовател  длины оборота валка и блока коррекции поразр дно скоммутйрованы со входами отсчетчика длины через блок ввода кода, управл ющие входы которого соединены с выходами распределител  ввода, выход генератора импульсов.валка соединен с первым входом распределител  ввода, входом преобразовател  длины оборота валка и первым входом блока коррекции, а выходы датчика наличи  издели  соединены со вторым и третьим входами

распределител  ввода и вторым входом блока коррекции.

Кроме того, преобразователь длины оборота валка содержит счетчик длины оборота, регистр пам ти со схемой переноса, генератор мерных импульсов с калиброванным роликом, ключевой {элемент и формирователь временного интервала, выходы счетчика длины оборота через схему переноса поразр дно скоммутированы с регистром пам ти, а вход счетчика длины оборота соединен с генератором мерных импульсов через ключевой элемент, управл ющий вход которого св зан с выходом формировател  временного интервала, подключенного к выходу генератора импульсов валка.

Блок коррекции содержит триггер управлени , два ключа, счетчик остатка и регулируемый генератор, выход последнего через первый ключ при соединен к счетчику остатка, через второй ключ - к счетчику длины, управл ющие входы первого и второго ключей св заны с выходами триггера управлени , один вход которого соединен с выходом датчика наличи  издеЛИЯ , а другой -.с выходом генератора импульсов валка и входом установки в нуль счетчика остатка.

Распределительввода содержит клю запуска,.триггер пропуска и схему И, на входы схемы И подключены генерато импульсов валка и датчик наличи  издели , инверсный выход которого пода на один из входов триггера пропуска, другой вход которого св зан с рыходом схемы И, выходы триггера пропуска соединены : один - с управл ющим входом блока ввода кода, другой с управл ющими входом ключа запуска, вход которого соединен с згенератором импульсов валка, а выход - с другим управл ющим входом.блока ввода кода.

С целью увеличени  надежности измерений, датчик наличи  издели  содержит два шунта, два ключа тока нагрузки,пусковую и стоповую схемы И,выходной триггер и инерционное звено , шунты включены в цепь двигателей последней (чистовой) и предпоследней клетей и св заны с. ключами тока нагрузки , первый - непосредственно, а второй - через инерционное звено, пр мые выходы ключей тока нагрузки поданы на пусковую схему И, инверсные выходы - на стоповую схему И, а выходы схем И св заны со входами вь1ходного триггера.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства дл  измерени  длины проволоки и сортового проката;; на фиг. 2 - блок-схема формировател  временного интервала; на фиг, 3 - блоксхема блика ввода кода; на фиг. 4 блок-схема датчика наличи  издели ; на фиг. 5 - временные диаграммы,

по сн ющие принцип работы предлагаемого .устройства.

Устройство содержит преобразовате

Iдлины оборота валка и блок 2 корреции , поразр дно .скоммутированные через блок 3 ввода кода со входами счетчика 4 длины.

Управл ющие входы блока 3 ввода кода св заны с выходами распределител  5 ввода, состо щего из схемы И б, выход которой подан на один из входов триггера 7 пропуска, управл ющего ключом 8 запуска. Ко входам схемы И 6 и ключа В запуска подключены генератор 9 импульсов вьлка, а к другому входу схемы И 6 - датчик 10 наличи  издели , инверсный выход которого подан также на триггер 7 пропуска.

Блок 2 коррекции содержит первый

IIи второй 12 ключи, через которые импульсы регулируемого генератора

13 поступают в счетчик 4 длины и счетчик 14 остатка. Ключи 11 и 12 открываютс  сигнал 1ми с выходов триггера 15 управлени , ко входам которого подсоединены выходы генератора 9 импульсов валка и датчика 10 наличи  издели , включающего также в работу генератор 13, например, подачейпитани .

Преобразователь 1 длины оборота валка содержит счетчик 16 длины оборота , соединенный через ключевой элемент 17, управл емый формирователем

18временного интевала, с генераторо

19мерных импульсов, жестко св занны с калибровым роликом 20. .

Код счетчика 16 длины оборота через схему 21 переноса, управл емую по входу Б, передаетс  в регистр 22 пам ти.

Формирователь 18 временного интер-вала (Фиг. 2), управл емый генератором 9 импульсов валка, жестко св занным с валком 23 чистовой клети (не показана), содержит триггер 24 интервала , возбуждаемый через пусковой триггер 25 и схему 26 совпадени , св занную с выходом генератора 9 импульсов валка. Выход схемы 26 совпадени  св зан со сходом счетчика 27 числа оборотов, сигналом с выхо .; да которого устанавлив.аютс  в исходное положение триггер 24 интервала и пусковой триггер 25. В начале измерени  счетчик 16 длины оборота, пусковой триггер 25 и счетчик 27 числа оборотов устанавливаютс  в нулевые положени  по входам 0.

На фиг. 3 представлена одна из схемных реёшизаций блока 3 ввода кода , содержащего трехвходовые схемы

28-35 совпадени .Четные схемы 28,30 . 32,34 совпадени  предназначены дл  ввода кода счетчика 14 остатка,а нечетные 29,31,33,35 - дл  ввода кода регистра пам ти преобразовател  1 длны оборота валка. На фиг. 3 показаны элементы дл  ввода одной двоичнодес тичной декады. На средние входы схем 28-35 совпадений поступают импу7 ьсы генераторов 36 ввода, формируемые в пачки по дев ть импульсов в каждой первым формирующим ключом 37 и вторым форми рующим ключом 38. Работой первого формирующего ключ 37 управл ют первый триггер-формирователь 39 и первый синхронизирующий триггер 40. Соответственно работой второго формирующего ключа 38 управл ют второй триггер-формирователь 41 и второй синхронизирующий триггер 42. Первый синхронизирующий триггер 40 запускаетс  импульсом триггера 7 пропуска, а второй - импульсом ключа 8 запуска, вход щими в состав распределител  5 ввода. Рлагодар  тому, что триггеры 40 (42) и 39 (41) устанавливаютс  в исходное состо ние импульсами коммутатора 43, выходной импульс триггера-формировател  39 (4 жестко синхронизирован во времени с импульсами генератора 36 ввода. Импульсом триггера-формировател  39 (41) открываетс  формирующий ключ 37 (38) и на входах схем 28, 30, 32, 34 (29, 31, 33, 35) совпадени  по вл етс  пачка из дес ти импульсов. Импульсы генератора 36 ввода поступают также на делитель 44 частоты, св занный с коммутатором 43, с вхо-. дов которого импульсы поступают на входы схем 28-35 совпадени , а выходы последних через диоды Д скоммутированы со входами счетчика 4 длины. На выходах коммутатора 43 по вл ютс  импульсы, число которых соответст вует рабочему коду счетчиков 14 и 4 и регистра 22 пам ти. Очевидно на выходах схем 28, 30, 32, 34 (29, 31, 33, 35) совпадени  в результате однократной передачи кода по вл етс  и заноситс  в счетчи 4 длины такое количество импульсов, которое соответствует числам, записанным в счетчике 14 остатка илив регистре 22-пам ти. Датчик 10 наличи  издели  (фиг. 4 содержит шунты 45 и 46, включенные соответственно в цепь двигател  47 чистовой клети и двигател  48 валка 49 предпоследней.клети (не показан). Направление движени  издели  50 показано на фиг. 1 стрелкой. Ключ 51 тока нагрузки чистовой. клети подключен к шунту 45 непосредственно , а ключ 52 тока нагрузки предпоследней клети 49 - через инерционное звено 53. Пр мые выходы ключей 51 и 52 тдка нагрузки поданы на пусковую cx«i«y , И 54, а инверсные - на стоповую схему И 55. Выходы схем И 54 и 55 св заны со входами выходного триггера 56, выходы которого  вл ютс  пр ким и инверсным выходами датчика 10 наличи  издели . Устройство работает следующим образом .. В исходном положении счетчики 4 и 14 соответственно длины и остатка установлены в нулевое состо ние, в регистре 22 пам ти преобразовател  1 длины оборота валка хранитс  информаци  от предыдущего измерени . Процесс измерени  длины по.сн етс  с помощью временных диаграмм (фиг, 5), при :ем номер каждой позиции соответствует номеру элемента в описании и на фиг. 1 - 4. При вхождении издели  50 в чистовую клеть срабатывает датчик 10 наличи  издели  (момент времени а на позиции 10, фиг. 5). На выходе генератора 9 импульсов валка на каждый оборот валка 23 по вл етс  импульс. Принцип измерени  заключаетс  в том, что каждый раз после того, как проходит один полный оборот валка 23 чистовой клети, вноситс  мод преобразовател  1 длины оборота валка в счетчик 4 длины. Первый ввод кода преобразовател  1 длины оборота валка происходит в момент времени в (фиг. 5, 9) ,, а последний в момент времени т. Дл  учета немерных OTpe3KO4j, соответствующих моментам времени от а до б в начале и от iTi до п в конце издели  50 применен блок 2 коррекции. При срабатывании датчика 10 наличи  издели  возбуждаетс  триггер 15 управлени  и начинает работать регулируемый генератор 1.3. Триггер 15 управлени  (устанавливаемый в исходное состо ние импульсом б генератора 9 импульсов валка) открывает второй ключ 12, благодар  чему на вход счетчика 4 длины поступает некоторое количество импульсов регулируемого генератора 13. Частота регулируемого генератора 13 заранее подбираетс  такой, что за один оборот валка 23 чистовой клети (т.е.за промежуток времени между бив на фиг. 5, позици  9) код счетчика 14 с статка. (устанавливаемого в нуль каждЁм импульсом генератора 9 импульсов валка) равен коду регистра 22 пам ти преобразовател  1 длины оборота валка. Это обеспечивает внесение в счетчик 4 длины такого количества импульсов, которое численно соответствует длине немерных отрезков в начале и конце издели  50. Немерный отрезок в конце издели  50, соответствуюгций промежутку вреени между тип (Фиг. 5, позици  9 10), учитываетс  благодар  тому, то код счетчика 14 остатка, числеио равный длине немерного отрезка в онце издели  50, вноситс  в счетчик длины в момент времени п по заднему ронту импульса триггера 7 пропуска. мпульсы, сосчитанные к этому метенту счетчиком 14 остатка, вьщвлены (фиг. 5, позици  11).

Дл  того, чтобы не вносить код регистра 22 пам ти в счетчик 4 длины в момент времени б, применен триггер 7 пропуска, возбуждаемый задним фронтом первого импульса с выхода схемы И 6, Таким образом, в мрмен возбуждени  триггера 7 пропуска и открыти  ключа 8 запуска импульс на входе последнего уже заканчиваетс , так что переноса кода в этот момент не происходит, ибо изделие 50 еще не проходит к этому моменту времени в валках рассто ни , равного длине одного оборота. Импульсы на выходе ключа 8 запуска соответствуют моментам переносов кода регистра 22 пам ти в счетчик 4 длины.

Так Происходит процесс измерени  длины издели  50, причем код преобразовател  1 длины оборота учитывает опережение металла при прокатке (т.е не равен длине окружности валка) и, следовательно, измерение происходит точнее..

В преобразователе 1 длины оборота валка (фиг. 1, 2, 5) генератор 19 мерных импульсов жестко св зан с калиброванным роликом 20 и выдает определенное количество импульсов на один оборот последнего. Диаметр калиброванного ролика 20 может быть выбран таким, что каждый импульс генератора 19 мерных импульсов соответствует , например, 1 мм длины обкатываемого проката,

Во избежание ударов переднего и заднего концов, быстрозго износа и ошибок в св зи с разнотолщиннестью концов калиброванный ролик 20 накла дываетс  на изделие 50 примерно в его.середине с некоторой, определ емой из опыта, периодичностью. Пр мое измерение длины проката путем подсчета импульсов генератора-19 не дает точных результатов по вышеперечисленным причинам (ударй концов, быстрый износ калиброванного ролика 20 и т.д.) .

Процесс измерени  длины оборота по сн етс  с помощью временных диаграмм (фиг. 5). После выходы из чистовой клети переднего конца издели  50 на него налагаетс  калиброванный ролик 20. Начинает работать генератор 19 мерных импульсов. При подаче по входу О (фиг.2) сигнала Измерение устанавливаютс  в нуль счетчик 16 длины оборота, счетчик 27 числа оборотов и возбуждаетс  пусковой триггер 25. На выходе схемы 26 совпадени  импульсы генератора 9 импульсов валка по вл ютс , как это показано на позиции 26. Первьй же импуль с выхода схемы 26 совпадени  возбуждает триггер 24 интервала и на-зинаетс  через ключевой элемент 17 прохождение мерных импульсов генератора

19 в счетчик 16 длины оборота. При подсчете счетчиком 27 числа оборотов заданного заранее числа импульсов на его выходе по вл етс  сигнал, устанавливающий в исходное состо ние пусковой триггер. 25 и триггер 24, и измерение прекращаетс . Обычно счетчиком 27 числа оборотов подсчитываетс  10, 100 и 1000 импульсов, а при Переносе информации в регистр 22 отбрасываютс  соответственно одна , две Или три младшие декады сч тчика 16 длины оборота. Это обеспечивает усреднение результата и повышае точность измерений.

Поскольку временной интервал измерени  равен, предположим, ста периодам оборота валка 23 чистовой кле ти, то результат измерений не зависит от скорости прокатки, так как если, например, скорость прокатки увеличиваетс  в два раза, а временной интервал измерени  уменьшаетс  в два раза, то частота генератора 19 увеличиваетс  в два раза.

Это  вл етс  важным достоинством предлагаемой схемы. Поскольку испульсы генератора 19 мерные, то результат измерени  представл ет собой длину оборота валка 23 чистовой клети с учетом опережени  металла, .выраженную , например, в миллиметрах.

В паузе между подачей изделий 50 сигналом на вход схемы 21 переноса информаци  из счетчика 16 длины оборота переноситс  в регистр 22 пам ти дл  производства измерений длины очередных изделий. Такое обновление информации регистра 22 пам ти производитс  периодически по мере износа валков, изме1}ени  реж.има прокатки и марок стали. Таким образом,. калиброванный ролик 20 находитс  в работе, т.е. в контакте с раскаленным прокатом , ничтожную часть общего времени работал устройства, что обеспечивает малый его износ, высокиеметрологические свойства и надежную работу преобразовател  1 длины оборота вал1са . .

Контроль за наличием издели  в чистовой прокатной клети производитс  по току нагрузки не только данной но и соседней с ней клети, причем шунты 45 и 46 соединены с ключами 51 и 52 тока нагрузки, первый - непосредственно , а второй - через.инерционное звено 53, посто нна  времени которого равна или меньше времени перемещени  издели  50 между клет ми. Така  схема исключает ложные срабатывани  выходного триггера 56 при случайных колебани х тока нагрузки двигателей 47 и 48.

Инерционное звено 53 не ухудшает быстродействи  датчика 10 наличи  . издели , а только исключает ложные срабатыеани  в промежутки времени, когда передний или задний конец из-двли  50 проходит рассто ние от валка 23 до валка 49. Ложные срабатывани  в другие моменты времени не опас ны, так как самоустран ютс  схемой из пусковой и стоповой схем И 54 и 55 и выходным триггером 56. Датчик наличи  издели  не имеет элементов, расположенных на линии прокатки в услови х непосредстваиного- контакта с раскаленном металлом |И окалиной, поэтому точность иэме)рёки  повышаетс . изобретени  1. Устройство дл  измерени  длйН1 проволоки и сортового проката, содер жащее ДАТЧИК наличи  издели , геве ратор импульсов валка, соединенный с ним блок соррекции и счетчик Длины подключенный к одному из выходов бло ka кор рекции, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  точноети при измен кедихс  услови х прокатки , оно снабжено преобразователем длины оборота валка, блоком ввода кода и распределителем,ввода, выходы преобразовател  длины оборота валка и блока коррекции поразр дно ско л утированы со входами счетчика длины ;через блок ввода кода, управл ющие входы которого соединены с выходами распределител  ввода, выход генератора импульсов валка соединен с первым входом распределител  ввода, вхо де преобразовател  длины оборота валка и первым входом блока коррекции , а выходы датчика наличи  ИзДеЛИЯ соединены со вторым и тетьим вхо дг1ми распределител  ввода и вторым входом блока коррекции, 2 Устройство по п. .1, о т ли чающеес  тем, что преобразователь длины оборота валка содер сит счетчик длины оборота, регистр па м ти со схемой переноса, генератор мерных импульсов с калиброванным роликом , ключевой элемент и формирователь временного интервала, счетчика длины оборота через схему переноса поразр дно cкoм 4yтиpoвaИы с регистре пам ти, а вход счетчика длины оборота соединен с генератором мерных импульсов через ключевой элемент , управл ющий вход которого св зан с выходом форветровател  временг ного интервала, подключенного к выхо,ду генератора импульсов валка. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок коррекции содержит триггер управлени , два ключа, остатка и регулируемый генератор, выход последнего через первый ключ подсоединен к счетчику остатка, через второй ключ к счетчику длины, управл ющие входы первого и второго KJиoчeй св заны с выходами триггера управлени , один вход которого соединен с выходом датчика наличи  издели , а другой с выходом генератора импульсов валка и входом установки в нуль счетчика остатка. 4.Устройство По п, 1, о т л и чающеес  тем, что распределитель ввода содержит ключ запуска, триггер пропуска и схему И, на входы схемы И подключены генератор импульсов валка и датчик наличи  издели , инверсный выход которого подан на одИн из входов триггера пропуска, другой вход которого св зан с выходом схемы И, выходы триггера пропуска соецинены : один - с управл ющим входом блока ввода кода, другой - с управл ющим входом ключа запуска, вход которого соединен с генератором импульсов валка, а выход - с другим управл ющим входом блока ввода кода. 5.Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что, с целью увеличени  надежности измерений, датчик наличи  издели  содержит два шунта , два ключа тока нагрузки, пусковую и стоповую схемы И, выходной триггер и инбрционное звено, шунты включены в цепь двигаталей последней (чистовой) и предпоследней клетей и св заны с ключами тока нагрузки, первый - непосредственно , а второй - через инерционное звено, пр мые выходы ключей тока нагрузки ,поданы на пусковую схему И, инверсные выходы - на стоповую схему И, а выходы сх&л И св заны со входами выходного триггера. . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 331243, кл. G 01 в 7/02, 1970. 2.Патент СССР 584812, кл. G 01 В 7/02, 1973 (прототип).

°Iff

18

-

ff

IfB

f3

51

I

, QI«

-nj-u-iF-ir

И11И111111111МИ 11)11

nillllllMlllilltllllllllltlillllllllllillNIIII 15-1

1Г

ir

ЧГ

ШШШтГ1ПЛЛШ1ЛЛШ1ЛЛШ1ШиШЛЛЛЛЛШШЛЛЛЛШ1

U-

1ЛГ

nr

innnr

-ITU

1

J

Tjuuirinnnnr

1Г

inr

innnrItllllililllllllllMII

U IT

IT

nillllHIIIIIIIirи

innru

-ITU

I

Сриг..

Claims (5)

1. формула изобретения

   1. Устройство для измерения длины проволоки и сортового проката, содержащее датчик наличия изделия, генератор импульсов валка, соединенный с ним блок коррекции и счетчик длины, Подключенный к одному из выходов бло• ка коррекции, о тл и ч ающ ее с я тем, что, с целью увеличения точности при изменяющихся условиях прокатки, оно снабжено преобразователем длины оборота валка, блоком ввода кода и распределителем.ввода, выходы преобразователя длины оборота валка и блока коррекции поразрядно скоммутированы со входами счетчика длины ίчерез блок ввода кода, управляющие входы которого соединены с выходами распределителя ввода, выход генератора импульсов валка соединен с первым входом распределителя ввода, входом преобразователя длины оборота валка и первым входом блока коррекции, а выходы датчика наличия Изделия соединены со вторым и тетьим входами распределителя ввода и вторым входом блока Иоррекции.
2. 2, Устройство по п. .1, о т л й чающееся тем, что преобразователь длины оборота валка содержит счетчик длины оборота, регистр памяти со схемой переноса, генератор мерных импульсов с калиброванным роликом, ключевой элемент и формирователь временного интервала, выходы счетчика длины оборота через схему переноса поразрядно скоммутированы с регистром памяти, а вход счётчика длины оборота соединен с генератором мерных импульсов через ключевой элемент, управляющий вход которого связан с выходом формирователя времен- .

   счетчика о т л и распреде20 ного интервала, подключенного к выходу генератора импульсов валка.
3. 3. Устройство по и. 1, о т л и чающееся тем, что блок коррекции содержит триггер управления, _ два ключа, счетйик остатка и регули⁵ руемый генератор, выход последнего через первый ключ подсоединен к счетчику остатка, через второй ключ к счетчику длины, управляющие входы первого и второго ключей связаны с выходами триггера управления, один вход которого соединен с выходом датчика наличия изделия, а другой с выходом генератора импульсов валка и входом установки в нуль остатка.
4. 4. Устройство По п. 1, чающееся тем, что литель ввода содержит ключ запуска, триггер пропуска и схему И, на входы схемы И подключены генератор импульсов валка и датчик наличия изделия, инверсный выход которого подан на один из входов триггера пропуска, другой вход которого связан с выходом схемы И, выхода триггера пропуска соединены : один - с управляющим входом блока ввода кода, другой - с управляющим входом ключа запуска, вход которого соединен с генератором импульсов валка, а выход - с другим управляющим входом блока ввода кода.
5. 5. Устройство по п, 1, о т л и чающееся тем, что, с целью увеличения надежности измерений, датчик наличия изделия содержит два шунта, двё ключа тока нагрузки, пусковую и стоповую схемы И, выходной триггер и инерционное звено, шунты включены в цепь двигаталей последней (чистовой) и предпоследней клетей и связаны с ключами тока нагрузки, первый - непосредственно, а второй - через инерционное звено, прямые выходы ключей тока нагрузки доданы на пусковую схему И, инверсные выхода - на стоповую схему И, а выхода схем И связаны со входами выходного триггера.