Датчик наличия металла в прокатной клети

 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано при автоматизации двухплиточных прокатных станов. Цель изобретения - расширение области применения датчика за счет его использования при двухниточной прокатке. Датчик содержит датчик 1 тока, усилитель 2, пороговые элементы 3, 4 логические элементы И 5, 8, логические элементы ИЛИ-НЕ 6, 7, триггеры 9, 10 и датчики 11, 12 наличия заготовок перед валками прокатной клети. Датчик 11, элементы И 5, ИЛИ-НЕ 5, 6 триггер 9 работают при движении заготовок по первой прокатной нитке. Датчик 12, элементы ИЛИ-НЕ 7, И 8, триггер 10 работают при движении заготовок по второй прокатной нитке. Датчик 1 тока, усилитель 2 и пороговые элементы 3, 4 являются общими для первого и второго каналов обработки. Датчики 11 и 12 обнаруживают начало и конец заготовок, прокатываемых по соответствующим ниткам. Моменты захвата и выброса заготовок фиксируются по изменениям тока якоря прокатного электродвигателя. Логическая единица на выходе триггеров 9, 10 свидетельствует о наличии заготовки в клети по соответствующей прокатной нитке. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН,»>SU«» щ)5 В 21 В 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫ7ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4609107/31-02 (22) 24 ° 11;88 (46) 15.08.90. Бюп. № 30 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.А.Сычев, А.В.Старунский, М.Н.Черединов, А.С.Федосиенко и С.М.Черкасов (53) 621.771.065 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 443693, кл. В 21 В 37/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 698690, кл. В 21 В 37/00, 1979. (54) ДАТЧИК НАЛИЧИЯ МЕТАЛЛА В IIPOKATНОЙ КЛЕТИ (57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано при автоматизации двухплиточных прокатных станов. Цель изобретения — расширение области применения датчика за счет возможности его использования при двухниточной

2 прокатке. Датчик содержит датчик тока, усилитель 2, пороговые элементы 3, 4, логические элементы И 5, 6, логические элементы ИЛИ-НЕ 8, 7, триггеры 9, 10 и датчики- 11 и 12- наличия заготовок перед валками прокатной клети. Датчик 11, элементы И 5, ИЛИ-НЕ 8, триггер 9 работают при движении заготовок по первой прокатной нитке. Датчик 12, элементы ИЛИ-НЕ

7, И 6, триггер 10 работают при движении заготовок по второй прокатной нитке. Датчик 1 тока, усилитель 2 и пороговые элементы 3, 4 являются общими для первого и второго каналов обработки. Датчики 11 и 12 обнаруживают начало и конец заготовок, прокаTblBBeMbIx по соответствующим ниткам.

Моменты захвата и выброса заготовок фиксируются по изменениям тока якоря прокатного электродвигателя. Логическая единица на выходе триггеров 9, 10 свидетельствует о наличии заготовки в клети по соответствующей прокатной нитке. 1 ил.

1585041

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствам ( прокатных станов, и может быть ис5 пользовано при автоматизации,цвухниточных прокатных станов.

Цель изобретения — расширение области применения датчика за счет обеспечения возможности его использования 0 при двухниточной прокатке.

На чертеже приведена блок-схема цатчика наличия металла в прокатной клети.

Датчик наличия металла в прокатной клети содержит последовательно соединенные датчик 1 тока, усилитель

2, первый 3 и второй 4 пороговые элементы, первый 5 и второй 6 элементы И, первый 8 и второй 7 элементы ИЛИ-НЕ, первый 9 и второй 1О

2Î триггеры, первый 11 и второй 12 дат( чики наличия заготовок перед валка( ми прокатной клети, причем выход первого порогового элемента 3 подсоединен к первым входам элементов 5 и 6

И, вход второго порогового элемента

4 подсоединен к выходу усилителя 2, а выход — к первым. входам элементов

7 и 8 ИЛИ-НЕ.

Выход первого датчика 11 наличия заготовок перед валками прокатной клети соединен с вторыми входами первого элемента 5 И и первого элемента8 ИЛИ-HK, a выход второго датчика 12 наличия заготовок перед валками прокатной клети — с вторыми входами второго элемента 6 И,и второго элемента

7 ИЛИ-НЕ. Выход первого элемента И подсоединен к первому входу первого триггера 9, второй вход которого под40 соединен к выходу первого элемента

8 ИЛИ-НЕ, а выход второго элемента

6 И подсоединен к первому входу второго триггера 10, второй вход кото45 рого подсоединен к. выходу второго элемента 7 ИЛИ-НЕ, .при этом выходы первого 9 и второго 10 триггеров являк тся выходами датчика наличия металла в прокатной клети соответственно для первой и второй:прокатных ниток.

Пороговые элементы 3 и 4 предназначены для оценки величины выходных сигналов усилителя 2 по отношению к заданным пороговым напряжениям. Выходная характеристика порогового элемента 3 описывается выражением

+U при U ,Вых "ри Нвх

) Н 0

hop пор

Характеристика порогового элемента

4 следующая

+Н при U „) U

ПоР4

Б при U> С Unop 4 выем

Ф нулю.

Устройство готово в работе.

При подаче заготовки к валкам прокатной клети она попадает в зону действия датчиков 11 и 12 наличия заготовок перед валками прокатной клети (датчик 11 регистрирует заготовки по

rpe U>„ — входное напряжение;

БВых — в дное пряжение пороь гового элемента 3; выходное напряжение поро6Рх4 гового элемента 4;

U — пороговое напряжение nohop> рогового элемента 3;

Бд — пороговое напряжение поГ4 рогового элемента 4;

U — напряжение, соответствующее логической единице. .Таким образом, пороговые элементы 3 и 4 предназначены для выдачи соответствующих логических сигналов в тех случаях, когда изменяющийся во времени выходной сигнал усилителя 2 становится больше или меньше определенных заданных уровней.

Устройство работает следующим образом.

Нажатием кнопки "Сброс" (не показана) подают обнуляющий импульс íà Rвходы симметричных триггеров 9 и 10, при этом на прямых выходах триггеров появляются логические нули.

Устройство находится в исходном состоянии. Напряжение на выходах датчиков 11 и 12 и логических элементов

5-8 соответствует напряжению логического нуля. Датчик 1 тока вырабатывает сигнал, пропорциональный току якоря прокатного электродвигателя (не показан) на холостом ходу, близкий к нулю. Напряжение на выходе порогового элемента 3 отрицательно и соответствует логическому нулю, а напряжение на выходе порогового элемента 4 положительно и соответствует логической единице, так как напряжение на входах пороговых элементов 3 и 4 близко к

85041

2Ñ первой нитке.

15 первой нитке, датчик 12 — по второй) .

Одновременный захват валками двух заготовок, прокатываемых по разным ниткам, не допускается по технологии производства проката, поэтому заготовки входят в клеть и выходят из нее поочередно. Контроль за соблюдением этих условий осуществляется оператором прокатного стана, Таким образом, датчики 11 и 12 наличия заготовок перед валками прокатной клети срабатывают поочередно.

Рассмотрим вначале процесс фиксации момента захвата заготовки по первой нитке. Заготовка, приближаясь к валкам прокатной клети, вызывает срабатывание датчика 11 наличия заготовки перед волнами прокатной клети. Выходной сигнал этого датчика 11 в виде логической единицы подается на второй вход первого элемента 5 И, однако элемент 5 не переключается, так как íà его первом входе отсутствует логическая единица, необходимая для срабатывания элемента 5 И. При дальнейшем продвижении заготовки по прокатной нитке она захватывается валками прокатной клети (не показаны). При этом ток якоря прокатного электродвигателя (не показан) резко возрастает. Датчик 1 тока вырабатывает сигнал, пропорциональный току якоря прокатного электродвигателя.

Усилитель 2 усиливает и дифференцирует сигнал датчика 1 тока. Если ток якоря возрастает, то производная тока якоря положительная, и величина ее оценивается пороговым элементом 3, пороговый элемент 3 сравнивает входной сигнал со своим опорным (пороговым) напряжением и в момент, когда напряжение входного сигнала становится больше, чем пороговое, переключается. На выходе порогового элемента

3 появляется напряжение логической единицы, что вызывает переключение логического элемента 5 И, на выходе которого также появляется логическая единица. Выход логического элемента

5 И подключен к S-входу симметричного триггера 9, поэтому появление логической единицы на вьгходе элемента 5 И вызывает переключение триггера 9, на грямом выходе которого также появляется логическая единица, соответствующая наличию заготовки в клети по

При захвате заготовки, прокатываемой по второй нитке, процесс анало-гичен описанному вышее, однако при этом вместо датчика 11, элемента 5

И и триггера 9 работают датчик 12, элемент 6 И и триГгер 10. Заготовка, продвигаясь по второй нитке, попадает в зону действия датчика 12 наличия заготовок перед валками прокатной клети, который при этом выдает логическую единицу на второй вход логического элемента 6 И. Продолжая движение по второй нитке, заготовка захватывается валками прокатной клети, при этом ток якоря прокатного электродвигателя возрастает, датчик

1 тока вырабатывает сигнал, пропорциональный току якоря, усилитель 2 дифференцирует и усиливает этот сигнал. Выходной сигнал усилителя 2 поступает на пороговый элемент 3, которьп», переключаясь, обеспечивает .срабатывание логического элемента 6 И и триггера 10. Логическая единица на выходе триггера 10 свидетельствует о наличии заготовки в клети по второй нитке.

Поскольку на входы пороговых элементов 3 и 4 поступает не сигнал, пропорциональный току якоря прокат-. ного электродвигателя, à его производная, то пороговые элементы переключаются лишь на короткий отрезок времени, соответствующий длительности выходного импульса усилителя 2, при этом скорость срабатывания логических элементов 5-8 и триггеров 9 и 10 такова, что время пребывания в переключенном состоянии пороговых элементов 3 и 4 значительно больше, чем время срабатывания указанных логических элементов и триггеров.

При выбросе заготовки, прокаты- ваемой по первой нитке, из валков прокатной клети заготовка, продвигаясь по первой нитке после захвата ее валками, находится в зоне действия датчика 11 наличия заготовок перед валками прокатной клети, при этом на выходе датчика 11 напряжение соответ- ствует логической единице. Когда конец заготовки чокидает зону действия датчика 11, на выходе этого датчика появляется логический нуль, поступающий на первые входы логических элементов 5 И и 8 ИЛИ-HE. При этом логический элемент 8 ИЛИ-НЕ имеет на своем выходе логический нуль, так

1585041 как на его первый вход подается логическая единица с выхода порогового элемента 4, и подача логического нуля с выхода датчика 11 на второй вход

5 лОгического элемента 8 ИЛИ-НЕ не измен1 ет состояние этого элемента. При дальнейшем продвижении заготовки по прорвой нитке конец этой заготовки выбрасывается из валков прокатной кяети. Ток якоря прокатного электро) двигателя при этом резко уменьшается, сигнал, вырабатываемый датчиком

У

1 тока, уменьшается пропорционально т ку якоря, усилитель 2 усиливает и дифференцирует этот сигнал, причем и оизводная тока якоря имеет в этом сЬучае отрицательный знак. Сигнал с,выхода усилителя 2 подается на вход пороговых элементов 3 и 4. Порого- 2р в и элемент 3 не реагирует на отрицат льные импульсы. Пороговый элемент

4 сравнивает входной сигнал со своим о орным (порогоным) аапряжением и н мрмент, когда напряжание нходного хо сйгнала становится меньше, чем пороговое, переключается. На выходе порогового элемента 4 появляется напряжение логического нуля, что вызывает переключение логического элемента 3р

8 ИЛИ-НЕ, на выходе которого появляет"ся логическая единица. Выход логического элемента 8 ИЛИ-НЕ подключен к, К-входу симметричного триггера 9, п этому появление логической единицы н выходе элемента 6 вызывает перек ючение триггера 9, на прямом выход которого появляется логический нуль, свидетельствующий об отсутст( вйи заготовки в клети по первой нит- 4О

КЕе

Работа устройства при выбросе заготовки, прокатываемой по второй ннтке, из валков прокатной клети аналогична описанной выше для первой 45 нитки, но нри этом вместо элемента 8

ИЛИ-НЕ, датчика 11 и триггера 9 работает элемент 7 ИЛИ-НЕ, датчик 12 и триггер 10. Заготовка, продвигаясь по второй нитке, находится в зоне 5р действия датчика 12. Когда конец заготовки покидает зону действия датчика 12, на выходе этого датчика появ.ляется логический нуль, поступающий на вторые входы логических элементов

7 ИЛИ-НЕ и 6 И. При этом на выходе элемента 7 ИЛИ-НЕ сохраняется логическйй нуль, так как на его первый вход поступает логическая единица с выхода порогового элемента 4. При дальнейшем продвижении заготовки по второй нитке конец этой заготовки выбрасывается из валков прокатной клети. Ток якоря прокатного электродвигателя при этом резко уменьшается, сигнал, вырабатываемый датчиком

1 тока, уменьшается пропорционально току якоря, усилитель ? дифференцирует и усиливает этот сигнал. Пороговый элемент 4 сравнивает входной сигнал отрицательной полярности со своим пороговым напряжением и в момент, когда напряжение входного сигнала становится меньше порогового, переключается. На выходе порогового элемента

4 появляется логический нуль, поступающий на первый вход элемента 7

ИЛИ-НЕ. Логический элемент 7 ИЛИ-НЕ переключается, на его выходе появляется логическая единица, при этом переключается триггер 10, логический нуль на выходе которого свидетельствует об отсутствии заготовки в клети по второй нитке.

После выброса заготовок из прокатной клети устройство переходит в исходное состояние, после чего его работа продолжается согласно вышеприведенному описанию.

Таким образом, захват заготовки валками прокатной клети ведет к появлению логической единицы на прямом выходе триггера, соответствующего нитке, по которой прокатывается заготовка, а выброс заготовки вызывает появление логического нуля на прямом выходе соответствующего триггера.

Применение датчика наличия металла в прокатной клети позволяет фиксировать наличие и отсутствие заготовок в клети при двухниточной прокатке, что позволяет использовать дат-чик при автоматизации двухниточных прокатных станов.

Формула изобретения

Датчик наличия металла в прокатной клети. содержащий первый триггер и последовательно соединенные датчик тока, усилитель и первый пороговый элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения датчика за счет обеспечения его использования при двухниточной прокатке, в него дополнительно введены второй пороговый элемент, 10

1585041

Составитель А.Сергеев

Техред Л. Сердюкова Корректор СД1евкун

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 2289 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 второй триггер, два элемента И, два элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй датчики наличия заготовок перед валками прокатной клети соответственно по первой и второй прокатным ниткам, причем выход первого порогового элемента подсоединен к первым входам элементов И, вход второго порогового элемента подсоединен к выходу усилителя, 10 а выход — к первым входам элементов

ИЛИ-НЕ, выход первого датчика наличия заготовок перед валками прокатной клети соединен с вторыми входами первых элементов И и ИЛИ-НЕ, а выход вто-15 рого датчика наличия заготовки перед валками прокатной клети — с вторыми входами вторых элементов И,и ИЛИ-НЕ, выход первого элемента И подсоединен к первому входу первого триггера, второй вход которого подсоединен к выходу первого элемента ИЛИ-НЕ, а выход второго элемента И подсоединен к первому входу второго триггера, второй вход которого подсоединен к выходу второго элемента ИЛИ-НЕ, при этом выходы первого и второго триггеров являются выходами датчика наличия металла в прокатной клети соответствецно для первой и второй прокатных ниток.