Датчик наличия металла в двухниточной прокатной клети

 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано в системах автоматизации и контроля процесса двухниточной прокатки металла. Цель изобретения - повышение надежности функционирования. Датчик содержит измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети, двухпороговый компаратор 2, блок 3 коррекции и двухпороговый компаратор 4. Блок 3 коррекции содержит линию 5 задержки, фильтр 6 нижних частот, вычитающее устройство 7, устройство 8 выборки-хранения, ключ 9 и сумматор 10. При захвате валками прокатной клети одной заготовки появляется логическая "1" на выходе двухпорогового компаратора 2 и сохраняется логический "0" на выходе двухпорогового компаратора 4. При захвате второй заготовки логическая "1" появляется и на выходе компаратора 4. Появление логических "0" на выходах обоих компараторов свидетельствует об отсутствии заготовок в клети. Блок 3 коррекции компенсирует изменение тока якоря прокатного двигателя, вызванные изменением режима прокатки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) 01) щ)5 В 21 В 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP (21) 4612639/31-02 (22) 05. 12. 88 (46) 15.08.90. Бюл. Р 30 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.А.Сычев, А.В.Старунский, M.Н.Черединов, А.С.Федосиенко и P.È.Óñìàíîâ (53) 621.771.23-4 15.016.2-3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1276388, кл. В 21 В 37/00, 1986.

Авторское. свидетельство СССР

1308411, кл. В 21 В 37/00, 1987. (54) ДАТЧИК НАЛИЧИЯ МЕТАЛЛА В ДВУХНИТОЧНОЙ ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ (57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано в системах автоматизации и контроля процесса двухниточной прокатки металла. Цель изобретения — по2 вышение надежности датчика функционирования. Датчик содержит измеритель

1 тока якоря двигателя прокатной клети, двухпороговый компаратор 2, блок

3 коррекции и двухпороговый компаратор 4. Блок 3 коррекции содержит линию 5 задержки, фильтр 6 нижних частот, вычитающее устройство 7, устройство 8 выборки-хранения, ключ 9 и сумматор 10. При захвате валками прокатной клети одной заготовки появляется логическая "1п на выходе двухпорогового компаратора 2 и сохраняется логический "0" на выходе двухпорогового компаратора 4. При захвате второй заготовки логическая "1 появляется и на выходе компаратора 4с Ж

Появление логических 0" на выходах обоих компараторов свидетельствует об отсутствии заготовок в клети. Блок

3 коррекции компенсирует изменения тока якоря прокатного двигателя, выз- ф ванные изменением режима прокатки.

1 з.п. A-ztr, 1 ил, 1585042

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть исполь- . зовано в системах автоматизации и контроля процесса двухниточной прокатки металла.

Цель изобретения — повышение надежности функционирования. 10

На чертеже приведена функциональная схема датчика наличия металла в двухниточной прокатной клети.

Датчик наличия металла в двухниточной прокатной клети содержит изме- 15 ритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети, первый двухпороговый компаратор 2, блок 3 коррекции и второй двухпороговый компаратор 4. Выход измерителя 1 тока якоря двигателя

20 прокатной клети соединен с входом первого двухпорогового компаратора

2 и первым входом блока 3 коррекции, второй вход которого соединен с вы-! ходом первого двухпорогового компа ратора 2, а выход — с входом второго двухпорогового компаратора 4. Выходы первого и второго двухпороговых компараторов 2 и 4 являются выходами датчика наличия металла в двухниточной прокатной клети.

Блок 3 коррекции содержит линию 5 задержки, последовательно соединенные фильтр 6 нижних частот, вычитающее устройство 7, устройство 8 выборкихранения, ключ 9, сумматор 10. Выход фильтра 6 нижних частот и второй вход сумматора 10 объединены и являются первым входом блока 3 коррекции, вторым входом которого является вход ли40 нии 5 задержки. Выход линии 5 задержки подсоединен к второму входу устройства 8 выборки-хранения и второму входу ключа 9, выход ключа 9 подсоединен к первому входу сумматора 10, 4S выход которого является выходом блока

3 коррекции.

Двух or овые компар а тор ы 2 и 4 функционально является компараторами, уровни включения и выключения которых не совпадают, а различаются на величину гистерезиса переключения.

Большее и меньшее пороговые напряжения компараторов 2 и 4 подбираются при настройке датчика наличия метал55 ла в двухниточной прокатной клети, причем пороговые напряжения компаратора 2 подбираются по критерию безотказной регистрации захвата и выброса одной заготовки при отсутствии во второй из ниток, а пороговые напряжения компаратора 4 подбираются по критерию безотказной регистрации захвата и выброса второй заготовки при наличии в валках клети первой заготовKH прокатываемой по одной из ниток.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (при отсутствии заготовок в валках клети) вы*ходной сигнал измерителя 1 тока якоря двигателя прокатной клети близок к нулю, так как двигатель работает практически на холостом ходу. На каждый из компараторов 2 и 4 подаются два уровня порогового напряжения (Ugg ) U g ) 0 на компаратор 2, > U „„)0 на компаратор 4, причем

) U gg а П ц 7 0 у, источники пороговых напряжений не показаны).

Выходные напряжения двухпороговых компараторов 2 и 4 равны нулю..

Сигнал на выходе фильтра 6 нижних частот является отфильтрованным сигналом измерителя 1 тока якоря и по уровню близок к нулю. На неинвертирующий вход вычитающего устройства

7 подается опорное эталонное напряжение U (источник эталонного нагряжения не показан). Устройство 8 выборки-хранения работает в режиме слежения, ключ 9 закрыт. Сигнал на выходе сумматора 10 равен выходному сигналу измерителя 1 тока якоря прокатного двигателя.

Устройство готово к работе.

При захвате первой заготовки, прокатываемой по одной из ниток, валками прокатной клети. ток якоря прокатного электродвигателя (не показан) возрастает. Измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети вырабатывает сигнал, пропорциональный току якоря прокатного электродвигателя, при этом напряжение на выходе измерителя, 1 также увеличивается. Сигнал с выхода измерителя 1 тока якоря поступает на вход компаратора 2 и на первый вход блока .3 коррекции. В тот момент, когда напряжение на входе двухпорогового компаратора 2 становится равным большему пороговому напряжению U этого компаратора, он переключается и на его выходе появляется логическая единица, свидетельствующая о захвате валками первой заготовки. На выходе компаратора 4 сохраняется нуль, 5 15850 так как ключ 9 заперт и на вход компаратора 4 поступает сигнал с сумматора 10 равный выходному сигналу измерителя 1 тока якоря и не превышающий большего порогового уровня U<

5 компаратора 4, После захвата валками первой заготовки и срабатывания компаратора 2 блок 3 коррекции работает следующим образом.

Напряжение логической единицы с выхода компаратора 2 подается на вход линии 5 задержки. Линия 5 задержки обеспечивает временную задержку сигнала порядка 0,08-0,1 с, подбираемую при настройке. датчика и соответствующую времени завершения переходного процесса в электроприводе после захвата первой заготовки вал- 20 ками прокатной клети.

Выходной сигнал линии 5 задержки подается на управляющие входы устройства 8 выборки-хранения и ключа 9.

При этом устройство 8 выборки-хране- 25 ния переходит в режим хранения, а ключ 9 открывается. В режиме хранения напряжение на выходе устройства

8 выборки-хранения равно напряжению, присутствовавшему на его сигнальном 30 входе в момент подачи сигнала с выхода линии 5 задержки на управляющий вход. Так как ключ 9 открыт, то напряжение с выхода устройства 8 выборки-хранения поступает на сумматор

10, где суммируется с сигналом измерителя 1 тока якоря прокатного электродвигателя и подается на вход двухпорогового компаратора 4.

Устройство 8 выборки-хранения в режиме хранения фиксирует напряжение, которое равно разности эталонного напряжения U, подаваемого на неинвертирующий вход вычитающего устройства 7, и реального отфильтрованно45

ro сигнала измерителя 1 тока якоря прокатного электродвигателя, подавае. мого на инвертирующий вход вычитаюшего устройства 7 с выхода фильтра 6 нижних частот. Эта разность фиксируется после окончания переходного .процесса в электроприводе, вызванного захватом первой заготовки валками. е .Величина эталонного напряжения

U выбирается при настройке датчика и приблизительно равна максимально возможному сигналу измерителя 1 тока якоря двигателя прокатной клети при наличии в клети только одной эаготов42 ки. При прокатке одной заготовки величина тока якоря изменяется в соот".. ветствии с изменениями режимов прокатки. Чем больше отклонение режима прокатки от расчетного и чем больше соответствующее отклонение тока якоря, тем больше разность между эталонным напряжением U и выходным сигналом измерителя 1 тока якоря.

Таким образом, выходное напряжение блока 3 коррекции, подаваемое на вход двухпорогового компаратора 4, при прокатке любой одной заготовки, независимо от режима прокатки этой заготовки, находится примерно на одном и том же уровне. Уменьшение величины сигнала измерителя 1 тока якоря компенсируется увеличением разностного сигнала вычитающего устройства 7.

После срабатывания линии 5 задержки и установления скорректированного уровня напряжения на входе компаратора 4 датчик готов к регистрации захвата второй заготовки, прокатываемой по другой прокатной нитке этой прокатной клети. Поскольку по технологии производства проката на двухниточном стане заготовки подаются в клеть последовательно, с соблюдением заданной выдержки между подачей заготовок по одной нитке и по другой, введение временной задержки в линии

5 задержки не оказывает влияния на быстродействие датчика.

При захвате валками клети второй заготовки ток якоря прокатного электродвигателя увеличивается., выходной сигнал измерителя 1 тока якоря возрастает, это приводит к возрастанию выходного сигнала сумматора 10. Сигнал с выхода сумматора 10 подается на вход компаратора 4. В момент, ког-. да входной сигнал компаратора 4 дос- тигает уровня большего порогового напряжения U<<, компаратор 4 переключается, Hà его выходе .появляется логическая единица, свидетельствующая о захвате второй заготовки валками прокатной клети. При этом на выходе компаратора 2 сохраняется логическая единица. Датчик наличия металла в двухниточной прокатной клети остается в таком состоянии до момента выброса клети одной из двух заготовок.

При выбросе одной из заготовок из клети ток якоря уменьшается, напряжение на входе компаратора 4 также уменьшается, и в момент, когда онр"

1585042 измеритель тока якоря двигателя прокатной клети, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьяпения HB дежности функционирования, он снабжен двумя двухпороговыми комлараторами и блоком коррекции, причем выход измерителя тока якоря двигателя прокатной клети соединен с входом первого

Формула изобретения

1. Датчик наличия металла в двух1 иточной прокатной клети, содержащий

Составитель А.Сергеев

Техред Л. Сердюкова Корректор В.Гирняк

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 2289 Тираж 407 Подписное

BHNHIIH 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 становится равным меньшему пороговому напряжению Б „ компаратора 4, он переключается, на его выходе появляетСя логический нуль. Устройство пере5 ходит в описанное выше состояние готовности регистрации второй заготовки при наличии в клети одной заготовки. При захвате или выбросе заготовок устройство продолжает работу согласно 10

Вышеприведенному описанию.

Таким образом, захват валками клети одной заготовки приводит к появлению логической единицы на выходе первого двухпорогового компаратора 2 и сохранению логического нуля на выходе второго двухпорогового компаратора 4. Захват валками клети двух заГотовок приводит к появлению логической единищл на выходах обоих компара- 20 оров 2 и 4.

Нули на выходах обоих компараторов

2 и 4 свидетельствуют об отсутствии заготовок в клети. 25

Применение предлагаемого датчика наличия металла в двухниточной прокатной клети позволяет повысить .надежность фиксации моментов входа и выхода заготовок в прокатную клеть. двухпорогового компаратора и первым входом блока коррекции, второй вход которого соединен с выходом первого двухпорогового компаратора, а выход— с входом второго двухпорогового компаратора, выходы первого и второго двухпороговых компараторов являются выходами датчика наличия металла в двухниточной прокатной клети.

2. Датчик по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что блок коррекции содержит линию задержки, последовательно соединенные фильтр нижних частот, вычитающее устройство, устройство выборки-хранения, ключ и сумматор, причем вход фильтра-нижних частот и второй вход сумматора объединены и являются первым входом блока коррекции, вторым входом которого является вход линии задержки, выход линии задержки подсоединен к второму входу устройства выборки-хранения и второму входу ключа, выход ключа подсоединен к первому входу сумматора, выход которого является выходом блока коррекции.