Устройство для определения длины и массы проката

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИНЫ И МАССЫ ПРОКАТА, содержащее датчик импульсов длины, датчик значения импульса длины, датчики толщины и ширины, задатчики плотности металла, три соединенных последовательно множительных блока, соединенных с выходами датчиков длины, ширины и толщины проката, счетчик метража , подключенный к выходу множительного блока, соединенного с датчиком длины, и счетчик массы проката, при этом каждый множительный блок содержит коммутаторы и одноразрядные десятичные счетчики, взятые по числу разрядов датчика, элементы ИЛИ, подключенные к выходам коммутаторов, начиная с коммутатора второго разряда, задатчик масштабного коэффициента и соединенный с ним управляющими входами коммутатор масштабирования, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности при определении длины и массы проката по его фактическим параметрам, оно снабжено генератором тактовых импульсов и четвертым множительным блоком, подключенным разрядными входами к выходам задатчика плотности металла, а в каждый множительный блок введены кодовый формирователь пачек импульсов , входы которого являются соответственно тактовым и сигнальным входами множительного блока, а группа кодовых выходов соединена с сигнальными входами разрядных коммутаторов , регистры памяти, разрядные входы каждого из которых являются входами соответствующего разряда множительного блока, установочные входы объединены и подключены к соответствующему выходу в грзгппе управляющих выходов кодового формирователя , а выходы подключены к информационным входам разрядных коммутаторов , масштабирующий счетчик, вход которого соединен с одним из сигнальных входов коммутатора масштйбирования и подключен к соответствующему выходу в управляющей группе выходов кодового формирователя, а выходы соединены с другими сигнальными входами коммутатора масштабирования, Х включенные на выходах десятичных . счетчиков элементы памяти, у которых с выход элемента памяти казвдого предыСл дущего разряда через дополнительно введенный элемент И и соответствующий элемент ШШ подсоединен к входу десятичного счетчика следующего разряда , вход десятичного счетчика первого разряда соединен с выходом соответствующего ему разрядного коммутатора , а выход последнего элемента И является выходом множительного блока выход коммутатора масштабирования соединен .с установочным входом кодового формирователя пачек импульсов.

С01ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И1

@114 В 21 В 37/00.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3705891/22-02 (22) 27.02.84 ,(46) 07.12.85. Бюл. Р 45 (71) Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) В.А.Китаев, В.А.Коршун, Р.П.Михайлов и Н.А.Рябков (53) 621.771.08:531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 1045971, кл. В 21 В 37/00, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДЛИНЫ И МАССЫ ПРОКАТА, содержащее датчик импульсов длины, датчик значения импульса длины, датчики толщины и ширины, задатчики плотности металла, три соединенных последовательно множительных блока, соединенных с выходами датчиков длины, ширины и .толщины проката, счетчик метража, подключенный к выходу множительного блока, соединенного с датчиком длины, и счетчик массы проката, при этом каждый множительный блок содержит коммутаторы и одноразрядные десятичные счетчики, взятые по числу разрядов датчика, элементы ИЛИ, подключенные к выходам коммутаторов, начиная с коммутатора второго разряда, задатчик масштабного коэффициента и соединенный с ним управляющими входами коммутатор масштабирования, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности при определейии длины и массы проката по его фактическим параметрам, оно снабжено генератором тактовых импульсов и четвертым множительным блоком, подключенным разрядными входами к выходам задатчика плотности металла, а в каждый множительный блок введены кодовый формирователь пачек импульсов, входы которого являются соответственно тактовым и сигнальным входами множительного блока, а группа кодовых выходов соединена с сигнальными входами разрядных коммутаторов, регистры памяти, разрядные входы каждого из которых являются входами соответствующего разряда множительного блока, установочные входы объединены и подключены к соответствующему выходу в группе управляющих выходов кодового формирователя, а выходы подключены к информационным входам разрядных коммутаторов, масштабирующий счетчик, вход которого соединен с одним иэ сигналь- . ных входов коммутатора масштабирования и подключен к соответствующему выходу в управляющей группе выходов кодового формирователя, а выходы соединены с другими сигнальными входами коммутатора масштабирования, включенные на выходах десятичных .счетчиков элементы памяти, у которых выход элемента памяти каждого предыдущего разряда через дополнительно введенный элемент И и соответствующий элемент ИЛИ подсоединен к входу десятичного счетчика следующего разряда, вход десятичного счетчика первого разряда соединен с выходом соответствующего ему разрядного коммутатора, а выход последнего элемента И является выходом множительного блока, выход коммутатора масштабирования соединен с установочным входом кодового формирователя пачек импульсов, 1196051 у которого два оставшихся из управляющей группы выхода подключены к установочным входам элементов памяти и управляющим входам элементов И соответственно, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами множительных блоков, выход датчика импульса дли4

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для автоматической обработки информации о технологических параметрах проката.

Цель изобретения — повышение точности при определении длины и массы проката по его фактическим параметрам.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для определения длиFIbI и массы проката; на фиг.2 — блоксхема кодового формирователя пачек импульсов; на фиг.3 — временные диаграммы 1. боты кодового формирователя пачек импульсов.

Устройство для определения длины и массы проката (Лиг.1) содержит датчик 1 импульсов длины, датчик 2 значения импульса длины, датчик 3 ширины, датчик 4 толщины, задатчик 5 плотчости металла, генератор 6 тактовых импульсов, четыре множительных блока 7 — 10, счетчик 11 метража и счетчик 12 массы проката; причем выходы датчика 1 импульсов длины и датчика 2 значения импульса длины соединены с входами первого множительного блока 7, выход которого соединен с входами второго множитель. ного блока 8 и счетчика ll метража, входы второго множительного блока 8 соединены также с выходами датчика 3 ширины, а выход — с входом третьего множительного блока 9, выход которо го соединен с входом четвертого множительного блока 10, входы третьего множительного блока 9 соединены также с выходами датчика 4 толщины, а входы четвертого множительного блока !0 соединены с выходами задатчика 5 плотности металла, а выход — с входом счетчика 12 массы проката, 5

10 !

40 ны — с сигнальным входом множительного блока, соединенного с датчиком значе .ия импульса длины, с выходом каждого предыдущего множительного блока соединен сигнальный вход последующего, выход четвертого множительного блока подключен к входу счетчика массы проката. выход генератора 6 тактовых импульсов соединен с входами всех блоков умножения.

Множительные блоки 7 — 10 построены по однотипной схеме и каждый из них содержит коммутаторы 15.1-15.3, одноразрядные десятичные счетчики

16.9-16.3, взятые по числу разрядов датчиков 2 значения импульсов длины элементы ИЛИ 17.1-17.2, подключенные к выходам коммутаторов 15.1-15.3, начиная с коммутатора второго разряда, задатчик 22 масштабного коэффициента и соединенный с ним управляющими входами коммутатор 21 масштабирования, кодовый формирователь 13 пачек импульсов, входы которого являются соответственно тактовыми и сигнальным входами множительного блока, а группа кодовых выходов соединена с информационными входами разрядных коммутаторов 15.!-15.3, регистры 14.1-14.3 памяти, разрядные входы каждого из которых являются входами соответствующего разряда множитепьного блока, а установочные входы объединены и подключены к соответствующему выходу в управляющей группе выходов кодового формирователя 13 пачек импульсов, масштабирующий счетчик 20, вход которого соединен с одним из сигнальных входов коммутатора 21 масштабирования, а выход — с другими его сигнальными входами, включенные на выходах одноразрядных десятичных счетчиков

16.! — 16.3 элементы 18.! — 18.3 памяти, у которых выход элемента памяти каждого предыдуще1 о разряда через элементы И 19.! — 19,3 и соотретствующий элемент ИЛИ 17.1-17.2 подсоединен к входу десятичного счетчика следующе1196051 4

ro разряда, вход десятичного счетчика 16.1 первого разряда соединен с выходом соответствующего ему разрядного коммутатора 15.1, а выход последнего элемента И 19.3 является выходом множительного блока, выход коммутатора 21 масштабирования соединен с установочным входом кодового формирователя 13 пачек импульсов, у которого цва оставшихся выхода подI ключены к установочным входам элементов 18.1-18.3 памяти и управляющим выходам элементов И 19.1-19.3, Формирователь 13 (Лиг.2) содержит тригер 23, выходом подключенный к входу установки в нулевое состояние двоичного четырехразрядного счетчика 24, разрядные выходы которого подключены к входам дешифратора 25, стробирующий вход которого через инвертор 26 подключен к счетному входу счетчика 24 и сигнальному входу блока 13. Выходы дешифратора 25 соединены с входами инверторов 27 — 29, элементов ИЛИ 30-32 и входами RSтриггера 33, выходы которых являются выходами блока.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все счетчики

16.1-16.3, элементы 18.1-18.3 памяти и триггеры 23 формирователя 13, счетчики 11 и 12 находятся в исходном нулевом состоянии, генератор 6 формирует на своем выходе тактовые импульсы с частотой f датчиком 2 формируется значение 1 импульса длины, код которого поступает на разрядные входы множительного блока 7, код значений на выходах датчиков 1,3 и 4 равен нулю (прокат отсутствует в зоне датчиков), задатчиком 5 задано значение плотности P металла, подлежащего прокатке, код которого поступает на разрядные входы множительного блока 10.

В исходном (нулевом) состоянии

-сигнал с выхода триггера 23 поддерживает счетчик 24 в нулевом состоянии и тактовые импульсы с генератора 6, поступающие на вход Т этого счетчика, не изменяют его состояние и через инвертор 26 проходят на стробирующий вход дешифратора 25, обеспечивая выдачу нулевого состояния счетчика 24 на выход "О" дешифратора 25 °

l5

При появлении проката на сигналь ный вход формирователя 13 (с выхода датчика 1 на множительный блок 7) поступает сигнал, который устанавли" вает триггер 23 в единичное состояние и, тем самым, разрешает работу счетчика 24. Последний по каждому тактовому импульсу с генератора 6 изменяет, соответственно, свое состояние, а на выходах дешифратора 25 формируются импульсы, соответствукщие каждому состоянию счетчика 24.

В рассматриваемом примере работы на каждый элементарный цикл кодового формирователя 13 идет 12 тактовых импульсов генератора 6 по каждому входному импульсу, поступающему на сигнальный вход Б-множительного блока (сигнальный вход формирователя 13), За этот цикл элементами ИЛИ 29-32 по кодовой группе выходов блока 13 формируются распределенные во времени пачки импульсов 1-2-4-8. Количество элементарных циклов по каждому входному импульсу с датчика 1 задается задатчиком 22 (в зависимости от выбранной дискретности опроса датчиков входной информации и точности умножения) в виде разрушающего сигнала

З0 по одному из каналов 10, !О, 10

0 1 2

Э ! О на управляющие входы коммутатора 21, на сигнальные входы которого поступают соответственно импульс с выхода 1 формирователя 13, импульсы отработки последним 10, 100 и 1000 циклов со счетчика 20, подсчитывающего количество отработанных циклов формирователем 13. Сигналом с выхода коммутатора 21 формирователь 13 ус40 танавливается в исходное состояние по входу С.

Таким образом, при задании коэффи" циента масштабирования 10 формироо ватель отрабатывает один элементар4g ныи цикл, при 10 — 10 циклов, при (10 -100 циклов и т.д.

В начале отработки каждого эле ееитариого цикла (фиг.3) ло еигиалу с выхода 4 формирователя 13 (выход триггера 33 ) в регистрах 14 памяти фиксируется и запоминается текущее значение поступающей с соответствующего датчика параметра информацииР,, Н;, В;, /Э . Пачки импульсов 1-24-8 с кодовых выходов формирователя !

3 поступают на сигнальные входы коммутаторов 15, на управляющих входах которых присутствует код эн 1196051 чения соответствующего параметра

В„, Н;, р зафиксированного в регистрах 14, и по мере формирования кодовых пачек формирователем 13 на выходах коммутаторов 15 формиру- 5 ется и записывается в счетчики 16 поразрядно число-импульсный код каждого иэ этих значений, При наличии переполнения счетчиков 16 одиннадцатый импульс генератора 6 с управляющего выхода 2 кодового формирователя 13 проходит на выходы элементов 19 и соответственно в счетчик 16 следующего разряда или на выход блока при переполнении счетчика 16.3.

По одиннадцатому импульсу генератора 6 на управляющем выходе 4 кодового формирователя 13 (выход триггера 33) появляется сигнал на снятие блокировки записи в регистры 14 памяти. При этом, если задан задатчиком о

22 масштабный коэффициент 10, то двенадцатый импульс генератора б с управляющего выхода 1 кодового формирователя 13 поступает на счетный вход счетчика 20, а через коммутатор 21 на вход С кодового формирователя 13 для установки его в исходное сос ояние, При других. заданиях масштабного коэффициента кодовый формирователь 13 продолжает формирование пачек импульсов для отработки следующего элементарного цикла по тому же входному сигналу. Последую- З5 щий импульс генератора 6, пройдя на третий управляющий выход формирова— теля 13, устанавливает элементы

18.1-18.3 памяти в исходное состояние. 40

Таким образом, в общем случае при поступлении на сигнальный вход множительного блока 13 последовательности импульсов и, на его выходе формируется импульсная последователь- 45 ность N ы, в соответствии с выражением. м щ-!О К а, .-!О((а„ ...а,„ „, (a„q„ia„gj)= э (а„ ... ail)l (an,% ....а„„)

4.

<О k(Q +.„+а„Р1=10 k(g Р+„,

О, и где . р — количество импульсов входной последовательности; коэффициент масштабирования, задаваемый блоком 22 о из ряда значений 10, 10

10, 10; а — значение входного парамет11

pa (трехразрядное десятичное число в примере на фиг.1) с датчика 2 (3—

5), записываемое по управляющим входам множительного блока в регистры

14.1-14,3 в каждом элементарном цикле; а — среднее значение из ряда значений параметра с датчика

2(3 — 5) .

В частном случае, при задании на управляющие входы множительного блока постоянного (не изменяющегося значения параметра а

„-э

Бв,„= 1.0 . а.п k.

Абсолютная максимальная погрешность вычисления каждого множительного блока не превышает одного им-. пульса выходной последовательности для любых значений числа а.

Число-импульсный код длины с выхода блока 7 поступает в счетчик 11 для подсчета и на сигнальный вход блока 8, в котором идет параллельное преобразование путем суммирования значений В °, снимаемых с датчика 3

1 ширины, для умножения на получаемое при этом суммировании среднее значеср ние ширины В, . Результат умножения с блока 8 в число-импульсном коде, пропорциональный фактическому значению площади поверхности Я,„ проката, поступает на сигнальный вход блока 9, где путем суммирования значений Н;, снимаемых с датчика 4, производится умножение на среднее знаср чение фактической толщины Н, прока1 та. Результат умножения с блока 9 в число-импульсном коде, пропорциональный фактическому объему V проката, поступает на сигнальный вход блока

10, где производится умножение на значение плотности о проката с задатчика 5. Значение фактической массы проката подсчитывается счетчиком 12 с выхода блока 10.

Определение длины L и фактической массы проката М производится по формулам:

L = n.10 1 i k ср

М и О 6 1 О 8 1 0 Н 1 1О р 1

1196051

Например, при параметрах проката

P (I0 мм, В < 1000 мм, Н (1 мм, Г= 7,85 Т/м масса погонного метра э (1О кг с учетом размерности параметров проката при k, k =Е =1 =1:

L = n, 7. ° 10 =10 =1(см);

И = n-Х 10 В 10 -Н !О 1О

9 о -3 !

О = 10 = О,!(кг), / где 4 — результат на выходе блока 7 в число-:импульсном коде с ценой импульса l см;

М вЂ” результат на выходе блока 10 в число-импульсном коде с ценой 0,1 кг.

Определение длины ц производится с абсолютной погрешностью не хуже

1 см, а массы — не хуже 4 х О,! кг =

= 0,4 кг, что при общей массе 1000 кг с учетом погрешности эа счет дискрет10 кг ности Ы M --- — — 0 1 кг сос100 тавляет 4M = 0,4+0,1 = 0.5 кг или — 1007 = 0 005

0 5

Частота следования тактовых импульсов с генератора 6 выбирается

5 исходя из максимальной частоты F „ спедования входных импульсов в соответствии с выражением f > 12 Fgy так ! как элементарный цикл суммирования в каждом множительном блоке произво-!

О дится sa 12 тактов.

При необходимости увеличения частоты опроса датчиков параметров (ширины, толщины) в соответствующих им множительных блоках задатчиком 22 устанавливается необходимый коэффициент масштабирования, Использование предлагаемого устройства обеспечивает определение массы проката по текущим фактическим

20 параметрам проката с необходимой точностью, что позволяет сравнением ее значений с теоретической массой контролировать качество прокатки в поле допусков и поддерживать ведение прокатки в поле минусовых допусков.

1196051

1 l 96051

119б051 дх

Вью ф Юыг

Sbu

Выт.

В..C чьи. дых

Вык

Ьа

Au .

Выи.

Вы .

Вык

Вы

Аи дьи

Вык

И(Вых

30(Вью

Р1!Аи4

Д (Аа В

Фив. J

Составитель !О,Передерий.

Редактор М.Бланар Техред О.Ващишина Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 7884/7 Тираж 548 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5, Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4