Устройство автоматического торможения проката до заданной скорости

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(д) В 21 В 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3406284/22-02 (22) 02.03.82 (46) 15.08.83. Бюл. № 30 (72) Я. Ф. Бигун и А. А. Чикерский (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (53) 621.771.06-581 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 2843541/02, кл. В 21 В 37/00, 1979. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ПРОКАТА ДО

ЗАДАННОЙ СКОРОСТИ, содержащее датчики конца проката, наличия металла в валках и скорости, блоки определения начала торможения, коррекции начала торможения, памяти, формирования записи и формирования считывания, причем выход последнего соединен со входом «Считывание» блока памяти, второй вход которого соединен с выходом блока формирования записи и со входом блока определения начала торможения, другие входы которого соединены с выходом датчика наличия металла в валках, а выход — со входами соответственно блока формирования записи, системы автоматического управления главным приводом и блока коррекции начала тормо„„SU„„1034804 A жения, другие входы которого соединены с выходами датчиков наличия металла в валках и скорости и блока задания, входы блока формирования считывания соединены с выходами датчиков конца проката и наличия металла в валках, второй вход блока формирования записи соединен с выходом датчика скорости, отличающееся тем; что, с целью повышения точности торможения проката до заданной скорости, она дополнительно содержит блок задания начала торможения главного привода оператором и генератор частоты, выход которого соединен с соответствующими входами блоков определения начала торможения и коррекции начала торможения, дополнительные входы которого соединены с выходами блока формирования считывания, датчика конца проката и вторым входом блока определения начала торможения, дополнительные входы которого соединены с выходом блока памяти, информационный вход которого соединен с выходом блока коррекции начала торможения, выход блока задания начала торможения главного привода оператором соединен с одним из входов блока коррекции начала торможения.

1034804

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок определения начала торможения, содержащий RS-триггер, вход R которого соединен с третьим входом блока, а выход — с выходом блока, дополнительно содержит элемент И, счетчик и дешифратор, выход которого соединен с входом S триггера, а вход — с выходом счетчика, информационный вход которого соединен с четвертым входом блока, а вход «Установка в нуль» — со вторым входом блока и вторым входом элемента И, первый вход которого соединен с первым входом блока, а третий вход — с пятым входом блока, выход элемента И соединен со входом счетчика.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем. что блок коррекции начала торможения, содержащий схему сравнения, два элемента

И, причем первые входы элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами схемы сравнения, причем пер.вый вход которой является третьим входом блока, а второй вход является четвертым входом блока, дополнительно содержит два элемента И, элемент ИЛИ, регистр, два счетчика, два блока деления, два сумматора, причем первый вход схемы сравнения соединен с информационным входом регистра и первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен со вторым входом схемы сравнения, а выход — со входом делителя первого блока деления, вход делиИзобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в автоматизированных системах управления главными приводами для обеспечения выброса проката из валков íà заданной скорости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство автоматического торможения проката до заданной скорости, >р содержащее датчик проката, датчик наличия металла в валках, датчик импульсов, датчик скорости, блок формирования считывания, блок формирования записи, блок памяти, блок коррекциии начала торможения. блок определения начала торможения (1) .

Известное устройство имеет сравнительно невысокую точность работы ввиду невозможности определения с достаточной точностью длины непрокатанной части заготови и величины тормозного пути электропривода. мого которого соединен с выходом регистра, стробирующий вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, шестым входом блока и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен со стробирующим входом первого сумматора, а первый вход соединен со вторым входом второго элемента И и вторым входом блока, первый вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, и вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с третьим входом второго элемента И, пятым входом блока и счетным входом второго счетчика, вход

«Установка в нуль» которого соединен с седьмым входом блока и со входом «Установка в нуль» первого счетчика, вход прямого счета которого соединен с выходом первого элемента И, вход счетчика соединен с выходом второго элемента И, а выход— со входом делимого второго блока деления, вход делителя которого соединен с выходом первого блока деления, выход второго блока деления соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с выходом блока, второй вход второго сумматора соединен с выходом второго счетчика, вход «Старт» которого соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход ко- торого соединен с девятым входом блока, восьмой вход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом «Стоп» второго счетчика.

Цель изобретения — повышение точности торможения проката до заданной скорости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматического торможения проката до заданной скорости, содержащее датчики конца проката, наличия металла в валках и скорости, блоки определения начала торможения, коррекции начала торможения, памяти, формирования записи и формирования считывания, причем выход последнего соединен со входом «Считывание»блока памяти, второй вход которого соединен с выходом блока формирования записи и со входом блока определения начала торможения, другие входы которого соединены с выходами датчика наличия металла в валках, а выход — со входами соответственно блока формирования записи, системы автоматического управления главным приводом и блока коррекции начала торможения, другие входы которого сое1034804

10!

25

55 динены с выходами датчиков наличия металла в валках и скорости и блока задания, входы блока формирования считывания соединены с выходами датчиков конца проката и наличия металла в валках, второй вход блока формирования записи соединен с выходом датчика скорости, дополнительно содержит блок задания начала торможения главного привода оператором и генератор частоты, выход которого соединен с соответствующими входами блоков определения начала торможения и коррекции начала торможения, дополнительные входы которого соединены с выходами блока формирования считывания, датчика конца проката и вторым входом блока определения начала торможения, дополнительные входы которого соединены с выходами блока памяти, информационный вход которого соединен с выходом блока коррекции начала торможе- ния, выход блока задания начала торможения главного привода оператором соединен с одним из входов блока коррекции начала торможения.

Блок определения начала торможения, содержащий RS-триггер, дополнен логическим элементом И, счетчиком и дешифратором, причем К-вход триггера является третьим входом блока, выходом — единичный выход триггера, выход дешифратора соединен с S-входом триггера, а вход — с выходом счетчика, информационный вход которого соединен с четвертым входом блока, вход «Установка в нуль» счетчика соединен со вторым входом блока и вторым входом логического элемента И, первый вход которого является первым входом блока а третий вход — пятым входом блока, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика.

Блок коррекции начала торможения, со держащий схему сравнения, два логических элемента И, причем первые входы элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами схемы сравнения, первый вход котором является третьим входом блока, а второй вход является четвертым входом блока, дополнительно содержит два логических элемента И, элемент ИЛИ, регистр; два счетчика, два блока деления, два сумматора, причем первый вход схемы сравнения соединен с информационным входом регистра и первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен со вторым входом схемы сравнения, а выход— со входом делителя первого блока деления, вход делимого которого соединен с выходом регистра, стробирующий вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, шестым входом блока и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен со стробирующим входом первого сумматора, а первый вход соединен со вторым входом второго элемента И и вторым входом блока, первый вход которого соединен с первым входом четвертого логического элеме,-,: и вторым входом первого логического мента И, третий вход которого соединен третьим входом второго элемента И, и,, входом блока и счетным входом второго е е чика, вход «Установка в нуль» которого, динен с седьмым входом блока и со и. . л "::

«Установка в нуль» первого счетчика, вя,: прямого счета которого соединен с выходом первого элемента И, вход счетчика соединен с выходом второго элемента И, а выход — со входом делимого второго блока деления, вход делителя которого соединен с выходом первого блока деления, выход второго блока деления соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с выходом блока, второй вход второго сумматора соединен с выходом второго счетчика, вход «Старт» которого соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с девятым входом блока, восьмой вход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом «Стоп» второго счетчика.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства автоматического торможения проката до заданной скорости; на фиг. 2 блок-схема блока формирования считывания; на фиг. 3 — блок-схема блока формирования записи; на фиг. 4 — блок-схема блока определения начала торможения; . на фиг. 5 — блок-схема блока коррекции начала торможения.

Устройство автоматического торможения проката до заданной скорости содержит датчики 1 — 3 соответственно конца проката, наличия металла в валках и скорости, блоки 4 — 8 соответственно определения начала торможения, коррекции торможения, па»и ти, формирования записи и формирования считывания, причем выход последнего соединен с входом «Считывание» блока 6 памяти, второй вход которого соединен с выходом блока 7 формирования записи и е входом блока 4 определения начала торможения, другие входы которого соединеиы выходом датчика 2 наличия металла, и в„. ход — со входами соответственно блок; формирования записи, системы автома -i;— ческого управления главным приводом (н показана) и блока 5 коррекции начала торможения, другие входы которого соедиие ь, с выходами датчиков 2 и 3 соответствеьчи наличия металла в валках и скорости и б .:, ка задания скорости выброса металла из валков (не показан), входы блока 4 оир» деления начала торможения соединены с выходами датчиков конца проката 1 и наличия металла в валках 2, первый вход блока 7 формирования записи соединен с входом датчика 3 скорости, блок задания начала торможения главного привода оператором (не показан) и генератор частоты (не показан), выход которого соединен с соответствующими входами блоков 4 и 5 соответ1034804 ственно определения начала торможения и коррекции начала торможения, дополнительные входы которого соединены с выходами блока 8 формирования считывания, датчика 1 конца прокатки и вторым входом блока 4 определения начала торможения, дополнительные входы которого соединены с выходом блока 6 памяти, информационный вход которого соединен с выходом блока 5 коррекции начала торможения, выход блока начала торможения оператором (не показан) соединен с одним из входов блока 5 коррекции начала торможения.

Блок 8 формирования считывания (фиг. 2) содержит логический элемент 9 И и формирователь 10 одиночных импульсов, первый вход элемента 9 И соединен с первым входом блока 8 формирования считывания, второй вход соединен с вторым входом блока

8 формирования считывания, а выход с входом формирователя 10 одиночных импульсов, выход которого соединен с выходом блока 8 формирования считывания.

Блок 7 формирования записи (фиг. 3) содержит схему 11 сравнения, элемент 12 И и формирователь 13 одиночных импульсов, причем вход схемы 11 сравнения соединен с первым входом блока 7 формирования считывания, а вход — с первым входом элемента 12 И, второй вход которого соединен с вторым входом блока 7 формирования считывания, а выход — с входом формирователя 13 одиночных импульсов, выход которого соединен с выходом блока 7 формирования записи. В схему 11 сравнения предварительно вводится пороговое значение скорости главного привода, с которым в процессе прокатки сравнивается текущее значение скорости.

Блок 4 определения начала торможения (фиг. 4) содержит элемент 14 И, счетчик

15, дешифратор 16 и триггер 17, причем первый вход элемента 14 И соединен с первым входом блока 4 определения начала торможения, второй вход — с вторым входом блока 4 определения начала торможения и входом «Установка в нуль» счетчика

15, третий вход соединен с пятым входом блока 4 определения начала торможения, а выход элемента 14 И соединен со. счетным входом счетчика 15, установочные информационные входы которого соединены с четвертым входом блока 4 определения начала торможения, а информационные выходы счетчика 15 соединены с входами дешифратора 16, выход которого соединен с единичным установочным входом триггера 17, нулевой установочный вход которого соединен с третьим входом блока 4 определения начала торможения, а единичный выход триггера 17 соединен с выходом блока

4 определения начала торможения.

На выходе дешифратора 16 появляется сигнал, когда содержимое счетчика 15 рав5 !

О

55 но нулю, и этим сигналом триггер 17 установится в единичное состояние.

Блок 6 памяти представляет собой стандартный блок с адресными шинами, шинами данных (входной информации), шинами числа (выходной информации), входом «3апись», входом считывания. Такие блоки выпускаются серийно на микросхемах (например РУ-2) и в виде автономных блоков на дискретных элементах (БОП) .

Блок 5 коррекции начала торможения (фиг. 5) содержит схему 18 сравнения, элементы 19 и 20 И, реверсивный счетчик 21, сумматор 22, элемент 23 И, блок 24 деления, регистр 25, блок 26 деления, сумматор

27, счетчик 28, элемент 29 И и элемент

30 ИЛИ, причем первый вход схемы 18 сравнения соединен с первым входом сумматора 22, информационным входом регистра

25 и третьим входом блока 5 коррекции начала торможения, второй вход схемы 18 сравнения соединен с вторым входом сумматора 22 и четвертым входом блока 5 коррекции начала торможения, прямой выход схемы !8 сравнения соединен с входом элемента

19 И, второй вход которого соединен с первым входом элемента 29 И и первым входом блока 5 коррекции начала торможения, третий вход элемента 19 И соединен с третьим входом элемента 20 И, счетным входом счетчика 28 и пятым входом блока 5 коррекции начала торможения, второй вход элемсп-,а

20 И соединен с первым входом элемента

23 И и вторым входом блока 5 коррекции начала торможения элемента, первый вход элемента 20 И соединен с инверсным выходом схемы 18 сравнения, а выход элемента 20 И соединен с вычитывающим входом реверсивного счетчика 21, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента 19 И, вход «Установка в нуль» соединен с входом «Установка в нуль» счетчика

28 и седьмым входом блока 5 коррекции начала торможения, а выход счетчика 21 соединен с входом делимого блока 26 деления, вход делителя которого соединен с выходом блока 24 деления, вход делимого которого соединен с выходом регистра 25, стробирующий вход которого соединен с вторым входом элемента 23 И, первым входом элемента 30 ИЛИ и шестым входом блока 5 кор-, рекции начала торможения, вход делителя блока 24 деления соединен с выходом сумматора 22, стробирующий вход которого соединен с выходом элемента 23 И, выход бло ка 26 деления соединен с первым входом сумматора 27, выход которого соединен с выходом счетчика 28, вход «Старт» которого соединен с выходом элемента 29 И, второй вход которого соединен с девятым входом блока 5, а вход «Стоп» счетчика 28 соединен с выходом элемента 30 ИЛИ, второй вход которого соединен с восьмым вхолом блока 5 коррекции начала торможения.

1034804

1о

15 го

Фиг.2

Устройство работает следующим образом.

При. прокатке первой заготовки происходит настройка устройства. При этом в блок 5 коррекции начала торможения в счетчик 28 через элементы И 29 и ИЛИ 30 заносится текущее время, сформированное оператором.. В реверсивном счетчике 21 блока 5 коррекции начала торможения фиксируется отклонение по времени реального выхода металла из валков по отношению к заданной скорости выброса. В это же время в сумматоре 22 определяется средняя скорость выброса, а в блоке 24 деления отношение скоростей прокатки и выброса, в блоке 26 деления формируется коррекция текущего времени; и в сумматоре 27 произойдет сложение текущего времени, сформированного оператором, с величиной коррекции. Скорректированное текущее время поступает на информационный вход блока 6 памяти. По достижению скорости главного привбда, близкой к нулю, срабатывает блок

7 формирования записи, и происходит запись скорректированного значения текущего времени в блоке 6 памяти по адресу текущего пропуска. Аналогично протекает процесс и в остальных пропусках, в результате в блоке. 6 памяти записано откорректированное текущее время для всех пропусков.

В автоматическом режиме устройство работает следующим образом.

После захвата металла валками и выхода конца проката из зоны видимости датчика 1 конца проката срабатывает блок 8 формирования считывания, и из блока 6 памяти в блок 4 определения начала торможения (счетчик 15) заносится откорректированное значение текущего времени, записанное в одноименном пропуске при прокатке предыдущей заготовки оператором вручную. Одновременно по тем же сигналам «Металл в валках» и «Металл выше из зоны видимости датчика 1 конца проката» начинается отсчет текущего времени через элемент 14 И в блоке 4 определения начала торможения и через элемент 29 И в блоке

5 коррекции начала торможения. По исте чении текущего времени в блоке 4 определения начала торможения срабатывает дешифратор 16 и своим выходом устанавливает триггер 17 в единичное состояние, соответствующее команде «Начало торможения главного привода». Единичный выход триггера поступает в САУП. Одновременно выход «Начало торможения главнрго привода» поступает на шестой вход блока 5 коррекции начала торможения и через элемент 30 ИЛИ на вход «Стоп» счетчика 28, при этом на счетчике 28 фиксируется текущее время. Коррекция текущего времени в блоке 5 коррекции начала торможения производится аналогично, как- и в режиме настройки, при управлении главным приводом от оператора. Аналогично, как и в режиме настройки, при скорости главного привода, близкой к нулю, производится формирование импульса записи в блоке ? формирования записи. По импульсу записи происходит запись по адресу текущего пропуска откорректированного значения текущего времени в блок 6 памяти и сброс в нуль триггера 17 в блоке 4 определения начала торможения.

Устройство работает аналогично во всех остальных пропусках, при этом в блок 6 памяти заносится откорректированное текущее время для всех пропусков, которое считывается при прокатке второй заготовки.

При прокатке второй заготовки записывается новое откорректированное текущее время, которое используется при прокатке третьей заготовки и т. д.

Предлагаемое устройство для автоматического торможения .проката до заданной скорости по сравнению с прототипом повышает точность работы и обладает большими функциональными возможностями, так как позволяет автоматизировать скоростные ре жимы реверсивных прокатных станов без дополнительного переоборудования. Эта функциональная возможность предлагаемого способа и устройства, кроме того, обеспечивает значительное сокращение сроков автоматизации, в связи с отсутствием дополнительных работ по подготовке объекта к автоматизации (изготовление и установка датчика угла поворота и устройство его привязки к прокатным валкам).

1034804

Составитель А. Сергеев

Редактор Т. Веселова Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Заказ 5715/10 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4