Система управления раскроем сортового проката

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на непрерывных прокатных станах при порезке раската на полосы летучими ножницами. Цель изобретения - увеличение производительности стана и мерного товарного проката за счет ликвидации коротких полос, образующихся на первых раскатах после технологических аварий в линии стана Длина раската прогнозируется путем вычитания из величины базового расстояния значения координаты конца раската относительно датчика наличия проката на входе стана Вычислитель длины полосы вычисляет, а затем хранит значение длины полосы для равномерного раскроя раската В моменты равенства вычисленной и текущей длин полос включаются летучие ножницы На каждом четном раскате блоком измерений базы измеряется и сохраняется величина базового расстояния При аварии в линии стана значение величины базовою расстояния переносится в блок прогнозирования длины раската, что позволяет в дальней шем прогнозировать длин первою прокатываемого раската после аварии 3 ил Ј (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 Р 36/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

t1PPl ГКНТ СССР (21) 4662041/27 (22) 13.03.89 (46) 07.03.91. Бюл. № 9 (71) Институт черной металлургии (72) Г. С. Диниц, А. А. Полушин, М. И. Костюченко, В. Н. Квашин, С. М. Воробейчик и Ю. M. Лавриненко (53) 621.967 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1426788, кл. В 26 D 1/08, 1988. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РАСКРО"

ЕМ СОРТОВОГО ПРОКАТА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на непрерывных прокатных станах при порезке раската на полосы летучими ножницами. Цель изобретения — увеличение производительности стана и мерного товарного проката за счет ликвидации коротких полос, обраИзобретение относится к машиностроению и может использоваться на непрерывных прокатных станах при порезке раската на полосы летучими ножницами.

Цель изобретения — увеличение производительности стана и выхода мерного товарного проката за счет ликвидации коротких полос, образующихся на первых раскатах после технологических аварий в линии стана.

На фиг. 1 изображена структурная схема системы управления раскроем сортового проката; на фиг. 2 — диаграмма перемещения раскатов в линии стана; на фиг. 3 — схема блока сопровождения.

На диаграмме (фиг. 2) введены обозначения. 1н, 2н, ..., н и 1к, 2к, ..., iK — начало и конец 1-го, 2-го, ..., i-го раската соответственно, 1, 11 — сечения стана, контролируемые датчиками 7 и 8.

„„С1.)„. 1632770 А 1 зующихся на первых раскатах после технологических аварий в линии стана. Длина раската прогнозируется путем вычитания из величины базового расстояния значения координаты конца раската относительно датчика наличия проката «а входе стана. Вычислитель длины полосы вычисляет, а затем хранит значение длины полосы для равномерного раскроя раската. В моменты равенства вычисленной и текущей длин полос включаются летучие ножницы. На каждом четном раскате блоком измерений базы измеряется и сохраняется величина базового расстояния. При аварии в линии стана значение величины базового расстояния переносится в блок прогнозирования длины раската, что позволяет в дальнейшем прогнозировать длину первого прокатываемого раската после аварии. 3 ил.

Система у.правления раскроем сортового проката 1, прокатываемого на стане состоящего из черновой 2 и чистовой 3 групп клетей с аварийными ножницами 4 между ними и летучими ножницами 5 на выходе стана, содержит блок 6 включения реза, датчики 7 и 8 наличия проката на входе и выходе стана соответственно, датчик 9 импульсов, кинематически св: занный с барабаном летучих ножниц 5, триггер 10, включающий вход 11 которого соединен с датчиком 7, а отключающий динамический вход— с датчиком 8, элемент И 12, входы которого соединены с выходом триггера 10 и датчикбм 9 импульсов, счетчик 13, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 12, а вход установки в нуль с датчиком 7, элемент И !4. входы которого соединены с датчиками 8 и 9. реверсивный счетчик 15, вычитающий и суммирую1632770 щий входы которого соединены соответственно с выходами элементов И 12 и И 14, а выход «нуль» соединен со своим входом 16 установки в нуль, счетчик 17, информационный вход которого соединен с информационным выходом счетчика 15, последователь но соединенные элемент ИЛИ 18, делитель

19 частоты и счетчик 20, генератор 21, вход которого соединен с выходом «нуль» счетчика 17, а выход — со счетным входом счетчика 17 и с первым входом элемента ИЛИ 18, одновибратор 22, через который датчик 8 соединен с управляющим входом 23 счетчика 17 и входом установки в нуль делителя 19 частоты и счетчика 20, элемент И 24, входы которого соединены с датчиками 8 и 9, счетчик 25, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 24, задатчик 26, элемент

27 сравнения, информационные входы которого соединены с информационными выходами счетчиков О и 25 и задатчиком 26, управляющий вход с выходом «нуль» счетчика 20, а выход — с блоком 6 включения реза и входом установки в нуль счетчика 25. Триггер 10, элемент И 12 и счетчик 13 входят в состав блока 28 координаты. Элемент И 14 и реверсивный счетчик 15 входят в состав блока 29 прогнозирования длины раската. Счетчики 17 и 20, делитель 19 частоты, генератор 21, элемент

ИЛИ 18 и одновибратор 22 входят в состав вычислителя 30 длины полосы. Элемент 3д

И 24, счетчик 25 и задатчик 26 и элемент

27 сравнения входят в состав измерителя

31 текущей длины полосы.

Кроме того, система содержит контакт

32 реле аварийных ножниц, блок 33 сопровождения, включаюший вход 34 которого сое-35 динен с датчиком 7, отключающий вход

35 — с датчиком 8, а вход 36 установки в исходное положение — с контактом 32, счетчик 37, счетный вход которого соединен с датчиком 9 импульсов а вход установки в нуль с разрешающим выходом 38 4о блока 33 сопровождения, регистр 39, информационный вход которого соединен с выходом счетчика 37, а управляющий вход— с управляющим выходом 40 блока ЗЗ сопровождения, коммутатор 41, первый 42 и вто-4> рой 43 информационные входы которого соединены соответственно с выходом счетчика 13 и выходом регистра 39, первый и второй управляющие входы соединены соответственно через одновибраторы 44 и 45 с датчиком 8 и контактом 32, а выход с gp информационным входом счетчика 15. Счетчик 37 и регистр 39 входят в состав блока 46 измерения базы. Коммутатор 41, одновибраторы 44 и 45 входят в состав блока 47 коммутации. Блок 33 сопровождения содержит триггеры 48 и 49, одновиб- бБ раторы 50 — 52, элемент ИЛИ 53, элементы

И54и 55.

Система работает следующим образом.

В исходном положении при отсутствии проката в линии стана счетные элементы системы установлены в нулевое состояние, сигнал на выходе триггера 10 отсутствует, на входе установки в нуль счетчика

37 присутствует сигнал, поступающий с разрешающего выхода 38 блока 33 сопровождения. Коэффициент деления делителя 19 частоты равен числу п полос, на которое разрезается раскат. При исчезновении раската из сечения стана контролируемого датчиком 7 на его выходе появляется короткий импульс. Элемент 27 сравнения осушествляет сравнение состояния счетчика 25 либо с состоянием задатчика 26, либо с состоянием счетчика 20. Выбор канала сравнения определяется состоянием счетчика 20.

При наличии сигнала на выходе «нуль» счетчика 20 осуществляется сравнение состояний счетчика 25 и задатчика 26. В противном случае осуществляется сравнение состояний счетчиков 20 и 25. Частота генератора 21 выбирается равной 10 кГц. Блок

33 сопровождения сопровождает конец раската от датчика 7 до датчика 8. Выходной импульс датчика 7, появляющийся при исчезновении очередного раската из поля его зрения, воспринимается блоком 33 сопровождения лишь в том случае, если предыдущий раскат исчез из поля зрения датчика 8.

Блок 33 сопровождения работает следующим образом.

В исходном состоянии на прямых выходах триггеров 48 и 49 сигнал отсутствует, а на инверсных присутствует. При исчезновении, например, конца 2-го раската из поля зрения датчика 7 (положение 4 на диаграмме) выходным импульсом последнего включается триггер 48. Сигнал íà его инверсном выходе исчезает, а на прямом появляется, элемент И 54 подготавливается к открытию. При пересечении началом 2-го раската поля зрения датчика 8 выходным импульсом одновибратора 50 последовательно открывается элемент И 54, включается триггер 49 и подготавливается к открытию элемент И 55. При исчезновении конца 2-го раската из поля зрения датчика 8 выходным импульсом одновибратора 51 открывается элемент И 55, выходным сигналом которого триггеры 48 и 49 отключаются. Схема готова к приемке следуюшего раската.

Если конец следующего раската исиезает из поля зрения датчика 7, а предыдущий находится в поле зрения датчика 8 (например, положение 6 на диаграмме), то выходной сигнал датчика 7 не изменяет состояния элементов схемы (триггер 48 уже включен). При включении контакта 32 abfходной сигнал элемента ИЛИ 53 выключает триггеры 48 и 49, что приводит к появлению сигнала на выходе 38, которым счетчик 37 устанавливается в состояние «О».

1632770

При появлении сигнала на выходе датчика 8 импульсы на выходах одновибраторов 22 и 44 появляются поочередно.

Длина L;-го раската определяется из соотношения

L.,=В,,> — Х,, (1) где В; — приведенная к выходу стана базовая длина раската, эквивалентная расстоянию между датчиками 7 и 8, в период прокатки (i — 1) -го раската;

Х; — приведенная к выходу стана координата конца i-го раската относительно сечения контролируемого датчиком 7, определенная в момент пересечения началом сечения контролируемого датчиком 8.

Длина полосы i; для равномерного раскроя i-го раската вычисляется из соотношения (2) где и — заданное число полос.

Первый раскат разрезается по заданной уставке.

В период его прокатки определяется базовая длина Вь т. е. элементы системы подготавливаются к раскрою последующего раската на полосы равной длины. Второй раскат задается в стан с паузой, обеспечивающей приемку последней полосы 1-го раската механизмами холодильника.

При исчезновении конца 1-го (положение

1 на диаграмме) раската из поля зрения датчика 7 включается триггер 10, открывается элемент И 12 и импульсы датчика 9 начинают суммироваться счетчиком 13. Начинается отсчет величины Xi. При этом реверсивный счетчик 15 остается в исходном состоянии, так как на его вход 16 поступает сигнал, запрещающий счет.

Одновременно с этим импульсом датчика 7 включается блок 33 сопровождения, что приводит к исчезновению сигнала на его разрешающем выходе 38. Счетчик 37 начинает суммировать импульсы датчика 9, т. е. начинается отсчет базового расстояния В .

При пересечении началом 1-ro раската сечения, контролируемого датчиком 8 (положение 2 на диаграмме), триггер 10 отключается и счет импульсов счетчиком 13 прекращается. К этому моменту счетчиком

13 будет накоплено число импульсов датчика 9, эквивалентное длине Xi. Одновременно с этим импульсом одновибратора 44 открывается информационный вход 42 коммутатора 41 и состояние счетчика 13 переносится в реверсивный счетчик 15. Так как элементы И 14 и И 24 открыты, счетчики 15 и 25 начинают суммировать импульсы датчика 9. При этом счетчик 15 продолжает отсчет текущего значения величины Bi, а счетчик 25 накапливает значение текущей длины полосы.

После переноса на инверсном выходе

«нуль» счетчика 17 появляется разрешающий сигнал, включающий генератор 21.

Импульсы генератора одновременно поступают на вычитающий вход счетчика 17 и счетный вход счетчи ка 20, предва рител ьно поделенные делителем 19 частоты на коэффициент деления, равный заданному числу полос, например n=6. Начинается процесс вычисления длины полосы согласно соотношению (2). Этот процесс заканчивается в момент установки счетчика 17 в состояние «нуль». К этому моменту состояние счетчика 20 станет эквивалентно длине полосы для равномерного раскроя 2-ro раската, а в делителе 19 останется остаток от деления. Так, например, если длина раската эквивалентна 268 импульсам датчика 9, то после деления состояние счетчика 20 и делителя 19 станут соответствовать значениям «44» и «4» соответственно.

Сигнал датчика 8 открывает элементы

И 14, И 24 и счетчики 15 и 25 начинают суммировать импульсы датчика 9. При

Так как счетчик 20 находится в состоянии

«нуль», раскрой 1-го раската осуществляется на полосы, длина которых эквивалентна уставке задатчика 26.

При исчезновении 1-го раската из поля зрения датчика Р (положение 3 на диаграмме) элемент И 14 закрывается, а блок

33 сопровождения отключается. При. этом состоянии счетчика 37 переносится в регистр

39, после чего счетчик 37 устанавливается в состояние «нуль». Состояние счетчика 15 и регистра 39 станет эквивалентно базовому расстоянию В .

При пересечении концом следующего, 2-ro раската сечения стана, контролируемого датчиком 7 (положение 4 на диаграмме), счетчик 13 устанавливается в нулевое состояние, включается триггер 10 и блок 33 сопровождения и импульсы датчика 9 суммируются счетчиками 13 и 37. Одновременно с этим импульсы датчика 9 поступают

20 на вычитающий вход реверсивного счетчика 15. В таком состоянии элементы схемы находятся до момента пересечения началом

2-ro раската сечения стана, контролируемого датчиком 8. К этому моменту счетчи25 ком 13 будет отсчитано число импульсов датчика 9, эквивалентное величине Х2, а состояние реверсивного счетчика 15 станет эквивалентно длине L 2-го раската.

При пересечении началом 2-го раската зоны зрения датчика 8 (положение 5 на ди30 аграмме) запускаются одновибраторы 22 и 44, на выходах которых поочередно, вначале на первом, а затем на втором появляются короткие импульсы. Выходной импульс одновибратора 22 разрешает перенос состояния счетчика 15 в счетчик 17, а выходной импульс одновибратора 44 разрешает перенос состояния счетчика 13 в счетчик 15.

1632770

1О

15 го этом счетчик 15 продолжает отсчет текущего значения величины В2, необходимой для прогнозирования длины следующего 3-го раската, а счетчик 25 отсчитывает текущую длину полосы. Так как на выходе

«нуль» счетчика 20 сигнал отсутствует, элемент 27 сравнения осуществляет сравнение состояний счетчиков 20 и 25, при равенстве которых выходной сигнал элемента 27 сравнения поступает в блок 6 включения реза и от раската отделяется

1-я полоса. Одновременно с этим выходной сигнал элемента 17 сравнения устанавливает в нуль счетчик 25 и увеличивается состояние делителя 19 на единицу. Начинается отсчет текущей длины 2-й полосы, отрезание которой вновь приводит к увеличению на единицу состояния делителя 19, т. е. его состояние становится равным заданному коэффициенту деления. В результате этого состояние счетчика 20 увеличивается на единицу и длина последующих отрезанных полос будет эквивалентнд 45 импульсам.

При исчезновении конца 2-ro (положение

7 на диаграмме) раската из поля зрения датчика 8 счетчиком 37 будет отсчитано число импульсов датчика 9, эквивалентное значению В, которое переносится в регистр

39. В период порезки 2-го раската поле зрения датчика 7 покинет конец 3-го раската (положение 6 на диаграмме). В этом случае блок 28 координаты начнет отсчет величины Хз, а реверсивный счетчик 15 будет вычитать импульсы, поступающие с выхода элемента И 12, и суммировать импуль-. сы, поступающие с выхода элемента И 14.

К моменту пересечения началом 3-го раската поля зрения датчика 8 (положение 8 на диаграмме) состояние счетчика 15 будет эквивалентно длине 1.з.

Выходной импульс датчика 7, появляющийся при исчезновении конца 3-го раската из поля зрения этого датчика (положение

6 на диаграмме), блоком 33 сопровождения не воспринимается, так как к этому моменту последним еще не отсчитана базовая длина В2 (2-й раскат находится в поле зрения датчика 8).

Таким образом, при плотной загрузке стана в регистре 39 поочередно хранится информация о базовой длине, вычисленной при прокатке первого, а затем всех четных раскатов, т. е. Вь В2, В4, В6 и т. д.

В таком режиме элементы схемы работают вплоть до аварий «бурение †прока».

Если это произошло, например, при прокатке i-ro (положение 9 на диаграмме) раската, включаются аварийные ножницы 4, которыми последний разрезается на отрезки 1,5 — 2 м. При включении ножниц замыкается контакт 32, который отключает блок ЗЗ сопровождения, а сигнал на выходе

38 этого блока устанавливает в нуль счетчик 37. Если в момент аварии счетчик 37

55 отсчитывал базовую длину i-ra раската, то эта информация стирается. В регистре 39 при этом хранится информация о базовой длине (i — 2) -го раската.

После отключения ножниц 4 контакт 32 размыкается. Это приводит к появлению импульса на выходе одновибратора 45, который разрешает перенос состояния регистра 39, эквивалентного длине В;, через коммутатор 41 (по входу 43) в реверсивный счетчик 15.

После ликвидации последствий аварии в стан поступает (i+1)-й раскат. При исчезновении его конца из поля зрения датчика

7 (положение 10 на диаграмме) блок координаты начинает отсчет величины Х;», а из счетчика 15 вычитается текущее значение величины Хг»ь|. К моменту пересечения началом этого раската поля зрения датчика 8 состояние счетчика 15 станет эквивалентно длине L;» i= — В, 2 — X;» i. Таким образом, (i+1) -й раскат будет разрезан на полосы равной длины, что исключает образование короткой полосы.

Формула изобретения

Система управления раскроем сортового проката, содержащая летучие ножницы с блоком включения реза, датчики наличия проката на входе и выходе стана, датчик импульсов, блок координаты, включающий и отключающий входы которого соединены с датчиками наличия проката на входе и выходе стана соответственно, а счетный вход — с датчиком импульсов, блок прогнозирования длины раската, включающий вход которого соединен с датчиком наличия проката на выходе стана, вычитающий вход— со счетным выходом блока координаты, а суммирующий вход — с датчиком и мпульсов, вычислитель длины полосы, управляющий вход которого соединен с датчиком наличия проката на выходе стана, а информационный вход — с выходом блока прогнозирования длины раската, измеритель текущей длины полосы, включающий вход которого соединен с датчиком наличия проката на выходе стана, счетный вход — с датчиком импульсов, информационный и управляющий входы — с информационным и управляющим выходами вычислителя длины полосы соответственно, а выход — с блоком включения реза и со счетным входом вычислителя длины полосы, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности стана, в систему введены блок сопровождения, блок измерения базы и блок коммутации, первый информационный вход последнего соединен с выходом блока координаты, второй информационный вход — с выходом блока измерения базы, выход с информационным входом блока прогнозирования длины раската, первый управляющий вход — с датчиком наличия про1632770

10 ката на выходе стана, второй управляющий вход — с контактом реле аварийных ножниц и входом установки в исходное положение блока сопровождения, включающий и отключающий входы которого связаны соответственно с датчиками наличия проката на входе и выходе стана, а управляющий и разрешающий выходы— соответственно с управляющим и разрешающим входами блока измерения базы.

11

ФЙ2, Z

AOQfTl

КкОИВ

Составитель В. Родимов

Редактор Л. Зайцева Техред А. Кравчук Корректор Н. Ревская

Заказ 586 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул, Гагарина, 101