Способ измерения длины прокатываемого материала и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьппение оперативности измерения путем формирования текущего значения длины в течение всего времени технологического процесса. Тремя датчиками ограничивают базовое, совпадающее с осью прокатных валков, расстояние и контрольное, совпадающее с концом базового расстояния. На контрольном расстоянии вычисляют цену импульса датчика импульсов, кинематически связанного с осью валков, по которой и с о Ка8 k / lAd :л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 G 01 В 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;„,, /, К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3944846/24-28 (22) 21.08.85 (46) 07.06.87. Бюл ° 11 21 (71) Опытное производственно-техническое предприятие Уралчерметавтоматика (72) А,С.Косарев и В.А.Китаев (53) 621.317.39:531.717(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(-: 657296, кл. G О1 В 7/04, 1972. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ПРОКАТЫВАЕМОГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретенияповышение оперативности измерения путем формирования текущего значения длины в течение всего времени технологического процесса. Тремя датчиками ограничивают базовое, совпадающее с осью прокатных валков, расстояние и контрольное, совпадающее с концом базового расстояния ° На контрольном расстоянии вычисляют цену импульса датчика импульсов, кинематически связанного с осью валков, по которой

1315786

25 определяют сверхбазовую длину прокатываемого материала и текущую длину следующего материала до длины базового расстояния. По окончании прохождения передним концом материала базового расстояния измеренное текущее значение корректируют путем замены его на код базового расстояния.

При срабатывании датчика 1 разрешается прохождение импульсов датчика

6 на масштабно-преобразующий блок

11 и счетчик 10, Блок ll ïðåîáðàçóет импульсную последовательность с датчика 6 Ng, с учетом хранящейся в регистре 8 информации N„ н последовательность импульсов текущей длины 1, первого материала, выдает ее в виде кода в счетчик 9, где формируется длина материала. При срабатывании датчика 3 информация из счетчика 10 переписывается в регистр 8 (взамен Ы„,), блок 12 корректиру" .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, на прокатных станах металлургической промышленности, а также в составе автоматизированных 5 систем управления технологическим процессом и в системах мерного раскроя.

Цель изобретения — повышение оперативности измерения путем формирования текущего значения длины в течение всего времени технологического процесса.

Сущность способа заключается н следующем.

После прокатки i-го материала запоминают значение Е;„ количества им к пульсов, полученное с датчика импульсов при похождении передним концом этого материала расстояния 1к, с момента поступления в валки (i+

+1)-ro материала измеряют текущее значение длины по формуле где К(— количество импульсов дат-. ()(Х ) чика импульсов rrp» rr)in— информацию счетчика 9 путем записи кода базовой длины 1г-. При прохо»,денни остатка первого материала блок

11 выдает последовательность выходных импульсов, пропорциональную длине материала, формируя таким образом текущую длину матерИала. При поступлении следующего материала импульсы от датчика 6 начинают поступать на счетчик 10 и блок 11, который преобразует их в соотнетсгвии с кодом N«, хранящимся в регистре 8.. формируется текущая длина материала, начиная с момента поступления его н валки. При срабатывании датчика 2 счеччик 10 отсчитывает число N„, которое переписынается в регистр 8 °

Блок 12 записи корректируег текущую инфсрмацию в счетчике 9 путем записи

1 . Измерение остатка длины производится с учетом нового значения М регистра 8. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. хождении передним концом (i+1)-го материала расстояния ly.

Б момент поступления переднего конца (i+1)-го материала в зону третьего датчика текущее значение длины уточняют путем замены его на значение 1О.

При прохождении передним концом (i+1) ãa материала контрольного расстояния 1„ подсчитывают число импУльсон Nк.,„) датчика импУльсов и г момента прихода переднего конца материала в зону третьего датчика текущую длину материала определяют по формуле

I де N — число импульсон датчика хгс+ ) перемещения при прохождении (i+1)-ro материала расстояния сверх 1, т. е. 1<,„) — 1<.

На фиг, представлена функциональная схема устройства,пля реализации способа измерpíèr длины прокатываемого материала; на фиг. 2

1315786

1 .1 =N °

К и л

1к

N ко i 13

50 где 1„ п

D а

11 ко

Е-N и п ас Z схема масштабно-преобразующего блока; на фиг ° 3 — схема блока записи.

Устройство содержит датчики 1-3 положения прокатываемого материала

4, прокатные валки 5, датчик 6 импульсов, элемент И 7, регистр 8, счетчики 9 и 10, масштабно-преобразующий блок ll, блок 12 записи.

Датчик 1 установлен по оси валков 5, датчик 3 на расстоянии 1, представ- 10 ляющем базовый отрезок длины, от оси валков 5 в направлении движения прокатываемого материала 4, датчик 2 установлен между датчиками 1 и

3 и удален от датчика 3. на расстояние 1„ (в данном случае 1 =1 ),являющееся контрольным измерительным отрезком длины. С осью валков 5 кинематически связан датчик 6 импульсов перемещения прокатываемого матери- 20 ала, причем частота генерируемых им импульсов пропорциональна частоте вращения валков 5, выходы датчиков

6 и 1 через элемент И 7 подключены. к первому входу масштабно-преобразу- >5 ющего блока 11, выход которого подключен к первому входу счетчика 9, второй вход которого подключен к выходу блока 12 записи, а вход сброса— к выходу датчика 1, выход датчика 2 30 соединен с первым входом счетчика

10, второй вход которого соединен с выходом элемента И 7, а выход подключен к первому входу регистра 8, выходом соединенного с вторым входом масштабно-преобразующего блока

11, второй вход регистра 8 подключен к выходу датчика 3 и к входу блока

12 записи, третий вход НУ регистра

8 является входом задания начальных 40 условий для измерения первого прокатываемого материала. На входы блоков ll и 12 соответственно задаются коды 1„ и 1с-. Выход счетчика 9 является выходом устройства. 45

Начальные условия для регистра 8 рассчитываются по формуле контрольная длина; количество импульсов эа один оборот вращения вала датчика 6 импульсов; номинальный диаметр валков 5; количество импульсов с выхода датчика 6 импульсов при прохождении материалом, участка контрольной длины

1„ при номинальном диаметре D валков 5.

Масштабно-преобразующий блок ll (фиг. 2) состоит из регистра 13, элемента ИЛИ 14, счетчика 15, формирователя 16, элементов И 17 и 18, элемента 19 задержки.

Масштабно-преобразующий блок ll преобразует поступающую последовательность импульсов с датчика 6 в соответствии с кодом Ь„, записанным с регистра 8,и кодом 1„ и выдает рЕзультирующую последовательность импульсов, равную длине прокатываемого материала 4, в счетчик 9, который фиксирует длину измеряемого материала где N; — число импульсов с датчика 6 импульсов;

N „ „— код с регистра 8, зафиксированный счетчиком 10 при прохождении передним концом материала расстояния 1„;

1 „— код 1к.

Блок 11 работает следующим образом.

На выходе регистра 8 к моменту вычисления. находится значение N в дополнительном коде. На входе элемента ИЛИ 14 (фиг. 2) поступает импульс ная последовательность импульсов перемещения проката М,.

В процессе поступления импульсов последовательности N; на вход счетчика 15 при совпадении прямого кода хотя бы в одном из разрядов счетчика 15 и прямого кода с регистра 8 на выходе элемента И 18 появляется импульс (сформированный формирова,телем 16), который через элемент 19 задержки проходит на другой вход элемента ИЛИ 14 (со сдвигом во времени по отношению к поступающим на другой его вход импульсам из последовательности N;).

Таким образом, на выходе элемента

ИЛИ 14 формируется суммарная импульсная последовательность и коgt торая складывается из импульсов N; и импульсов и обратной связи постуо.с

t пивших через цепь обратной связи (с выхода элемента 19) l 3 l 5786

1 1 к

n =N +n с к

N; E п

E-Nê

1—

N; Е 1к

1;=

N Е

1к

=N

1 N к

1 =1 +N

М к1 к

55 где Š— емкость (разрядная сетка) блоков 13, 8, 15, 17 и 18.

Следовательно, на вход элемента

И 17 с выхода формирователя 16 (эа указанный промежуток времени) поступает количество импульсов, равное или после преобразования

При этом с выхода элемента И 17 формируется число-импульсный код величины 1, в виде произведения п 1„, соответствующего расстоянию 1„, задаваемому в метрической системе измерения с заданной точностью, выдаваемого регистром l3;

Блок 12 реализуется по схеме (фиг. 3) и содержит регистр 20, формирователи 21 и 22 и элемент И 23.

Перед началом работы в регистр 20 с помощью внешнего устройства записывают информацию кода 1 базовой длины с дискретностью импульса, поступающего с блока 11. В момент прихода сигнала с датчика 3 формирователь 21 формирует импульс, который через элемент И 23 пропускает код 1у с регистра 20 на информационный вход счетчика 9. С выхода формирователя 22 формируется импульс, который в качестве сигнала записи поступает на синхронизирующий вход счетчика 9, Длительность импульса формирователя 22 меньше длительности импульса формирователя 21, Способ с помощью устройства осуществляется следующим образом, Перед началом работы в регистр 8 по входу НУ записывают расчетную информацию, которую ожидают получить в счетчике 11 при прохождении первым прокатываемым материалом 4 участка 1„ между датчиками 2 и 3 при номинальном диаметре П валков 5.

В исходном состоянии счетчики 9 и

l0 находятся в нулевом состоянии, в регистре 8 хранится расчетная информация.

При поступлении переднего конца первого материала 4 в валки 5 срабатblBBpT датчик 1, при этом сигнал

1О

35 с его выхода устанавливает (подтверждает) счетчик 9 в исходное состояние и разрешает прохождение импульсов перемещения датчика 6 через элемент

И 7 на вход масштабно-преобразующего блока 11 и счетчика 10, Блок 11 преобразует импульсную последовательность с датчика 6 N«с учетом храняшейся в регистре 8 информации N в последовательность импульсов текущей длины 1, первого материала и выдает ее в виде число-импульсного ко -да в счетчик 9, где нарастающим итогом формируется длина материала.

При дальнейшем продвижении первого материала 4 срабатывает датчик 2, сигналом с которого сбрасывается в исходное состояние счетчик 10, в котором начинает накапливаться значение кода N„. При срабатывании датчика к

3 производится перепись информации

N „, иэ счетчика 10 в регистр 8 (взамен N„), включается блок 12, который ко корректирует информацию, записанную в счетчике 9, путем записи кода баз о вой длины 1 .

При прохождении остатка первого материала, превышающего длину 1, масштабно-преобразующий блок 11 по входной последовательности N„t выдает последовательность выходных импульсов, пропорциональную длине прокатываемого материала, с учетом фактического диаметра валков 5 1„,=N

1 формируя таким образом текуNki щую длину материала.

Полная длина равна

Измерение длины заканчивается в момент выхода материала из зоны датчика 1, элемент И 7 при этом закрывается, При поступлении следующего второго материала 4 (с интервалом от предыдущей меньше длины 1„) срабатывает датчик 1 и импульсы с датчика 6 через элемент И 7 начинают поступать на вход счетчика 10 и масштабно-преобразующего блока 11, который преобразует их в соответствии с кодом N к хранящимся в регистре 8 и сформированным при прохождении передним концом предыдущего первого материала

4 контрольного расстояния 1к (с учетом фактического диаметра валков).

Таким образом формируется текущая дли1315786 на материала, начиная с момента поступления его в валки, При поступлении переднего конца второго материала в зону действия датчика 2 сбрасывается в нуль счетчик 10 5 и начинает отсчитывать число N кг

При дальнейшем продвижении предыдущий первый материал выходит иэ зоны действия датчика 3 а последующий второй входит в его зону, переписыва- 10 ется новое значение Хк счетчика 10 в регистр 8, включается блок 12 записи, который корректирует предыдущую текущую информацию длины в счетчике 9 путем записи кода 1 . Измерение остат- 15 ка длины, превышающего 1, производится с учетом нового значения Ы„, регистра 8.

Полная длина равна

1 =1 +N

1к г N

К2

При использовании устройства для подсчета суммарной длины прокатываемых материалов (поплавочно, посменно 25 и т.п.) вход шины сброса счетчика

9 отключают от первого датчика и подают на внешнее устройство.

Формула изобретения 30

1. Способ измерения длины прокатываемого материала, заключающийся в том, что с помощью датчика импульсов, кинематически связанного с осью прокатных валков, преобразуют перемещение прокатываемого материала в пропорциональное число импульсов с помощью датчиков положения, установленных на базовом 1 и контрольном 40

1 расстояниях, фиксируют моменты прохождения переднего и заднего концов прокатываемого материала, при прохождении передним концом i-го прокатываемого материала контрольного 45 расстояния 1 производят подсчет чис. ла N„ ° импульсов датчика импульсов, К по значению которого и величине lк определяют цену импульса датчика имк

1 пульсов как С = — — в момент окони к1 чания прохождения передним концом прокатываемого материала базового расстояния фиксируют длину прокатываемого материала, равную 1, полную длину прокатываемого материала определяют в виде суммы 1 и произ6

N„; э rye N пульсов датчика импульсов, поступившее с момента окончания прохождения передним концом х-го прокатываемого материала базового расстояния 1 до момента выхода его заднего конца из первого датчика положения, ограничивающего базовое расстояние, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности измерения, запоминают значение N ..,, к относящееся к предыдущей i-й полосе прокатываемого материала, до момента окончания прохождения передним концом следующей (i+I)-й полосы прокатываемого материала базового расстояния, определяют текущее значение длины прокатываемого материала, начиная с момента поступления переднего конца (i+1)-го прокатываемого материала в зону первого датчика положения, ограничивающего базовое расстояние, путем подсчета произведения С; Х <,1, где NSI, „I число импульсов датчика импульсов, полученное при прохождении передним концом (i+!)-го прокатываемого материала базового расстояния, С; — цена импульса датчика импульсов, вычисленная при прокатке i-й полосе прокатываемого материала, при прохождении передним концом (i+1)-ro прокатываемого материала контрольного расстояния

1„ производят подсчет числа N (, „1 импульсов датчика импульсов, по значению Х „(,., и величине 1 „ определяют цену импульса С<,+,)датчика импульсов, в момент окончания прохождения передним концом (1+1)-ro прокатываемого материала базового расстояния текущее значение длины уточняют исходя из фактического значения величины 1Б.

2. Устройство для измерения длины прокатываемого материала, содержащее три датчика положения прокатываемого материала, первый из которых установлен по оси валков в начале базового отрезка длины, второй в начале контрольного измерительного отрезка длины, а третий — в конце контрольного измерительного отрезка длины, совпадающем с концом базового отрезка, соединенный с валками датчик импульсов, элемент И, первым входом соединенный с выходом датчика импульсов, масштабно-преобразующий блок, первым входом соединенный с выходом элемента И, первый счетчик, первым и вторым входами соединенный с выходами масштабно-преобразующего блока

1315786

Фиа 2

Составитель Л.Крюкова

Техред М.Ходанич

Редактор А.Козориз

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2342/41

Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, и первого датчика положеиия соответственно, блок записи базовой длины, выходом соединенный с третьим входом первого счетчика, а входом — с выходом третьего датчика положения, и второй счетчик, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения оперативности измерения, оно снабжено регистром, выход которого соединен с вторым входом масштабно-преобразующего блока, первый вход с выходом третьего датчика положения, а второй вход — с выходом второго счетчика, первый вход которого соединен с выходом второго датчика положения, а второй вход — с выходом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого датчика положения,