Датчик наличия металла в многониточной прокатной клети

 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано в системах автоматизации и контроля процесса прокатки металла в многониточной прокатной клети. Цель изобретения - повышение надежности датчика за счет исключения ложных срабатываний. Датчик наличия металла в многониточной прокатной клети содержит измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети, низкочастотный фильтр 2, дифференцирующий усилитель 3, пороговые элементы 4 - 6 и реверсивный счетчик 7. При захвате валками многониточной прокатной клети одной заготовки на выходе реверсивного счетчика 7 появляется единица в двоичном коде. Захват валками каждой следующей заготовки по любой из прокатных ниток приводит к увеличению показаний реверсивного счетчика 7 на единицу, а выброс заготовки приводит к уменьшению показаний счетчика 7 на единицу. Выброс валками клети последней заготовки вызывает появление нуля на выходе реверсивного счетчика 7. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Я)5 В 21 В 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01КРЫТИЯМ

ПРИ (КНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ/1ЬСТВУ (21) 4735678/02 (22) 07.09,89 (46) 23.08.91. Бюл, М 31 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.А. Сычев, А.В, Старунский, P.È. Усманов, М.Н. Черединов и А.С. Федосиенко (53) 621.771,23-415.016.2 — 3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1304948, кл. В 21 В 37/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1308411, кл, В 21 В 37/00, 1985. (54) ДАТЧИК НАЛИЧИЯ МЕТАЛЛА В МНОГОНИТОЧНОЙ ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ (57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано в системах автоматизации и контроля процесса прокатки металла в многониточной прокатной клеИзобретение относится к прокагному производству, а именно к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано е системах автоматизации и контроля процесса прокатки металла в многониточной прокатной клети.

Цель изобретения — повышение надежности датчика за счет исключения ложных срабатываний, На фиг, 1 представлена функциональная схема датчика наличия металла в многониточной прокатной клети; на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие работу датчика (а — диаграмма тока якоря двигателя

„„Я „„1671385 А1 ти. Цель изобретения — повышение надежности датчика аа счет исключения ложных срабатываний. Датчик наличия металла в многониточной прокатной клети содержит измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети, низкочастотный фильтр 2, дифференцирующий усилитель 3, пороговые элементы 4-6 и реверсивный счетчик 7. При захвате валками многониточной прокатной клети одной заготовки на выходе реверс«вного счетчика 7 появляется единица в двоичном коде. Захват валками каждой следующей заготовки по любой из прокатных ниток приводит к увеличению показанний реверсивного счетчика 7 на единицу. а выброс заготовки приводит к уменьшению показаний счетчика 7 на единицу. Выброс валками клети последней заготовки вызывает появление нуля на выходе реверсивного счетчика 7. 2 ил. прокатной клети; б — диаграмма сигнала на выходе дифференцирующего усилителя).

Датчик наличия металла в многониточной прока гной клети (фиг. 1) содержит измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети, низкочастотный фильтр 2. дифференцирующий усилитель 3, пороговые элементы 4 — 6 и реверсивный счетчик 7.

Выход измерителя 1 тока якоря двигателя прокатной клети через низкочастотный фильтр 2 подсоединен к входу первого порогового элемента 4, выход которого подсоединен к входу установки в нуль реверсивного счетчика 7 и входу дифференцирующего усилителя 3, выход которого

1671385

55 подсоединен к входам второго 5 и третьего

6 пороговых элементов, а выходы второго и третьего пороговых элементов 5 и б подсоединены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 7.

Датчик работает следующим образом.

Оператор подает на датчик напряжение питания (источник питания не г1оказан), а на пороговые элементы 4 — 6 — пороговые напряжения U4, Ug, 0в (источники пороговых напряжений и входы пороговых элементов

4 — 6, на которые оператор подает пороговые напряжения, также не показаны), В исходном состоянии (при отсутствии заготовок в валках клети) выходной сигнал измерителя 1 тока якоря двигателя прокатной клети близок к нулю, так как двигатель работает практически на холостом ходу (фиг. 2а, момент времени to). Этот малый сигнал, сглаживаясь в низкочастотном фильтре 2„поступает на вход порогового элемента 4 и, так как этот сигнал меньше порогового напряжения 04, то на выходе порогового элемента 4 появляется положительный сигнал, который проходит на вход установки в нуль реверсивного счетчика 7, абнуляя его. Выходные сигналы дифференцирующего усилителя 3 и пороговых элементов 5 и б равны нулю.

Датчик гатов к фиксации моментов захвата и выброса за1отовок валками мншониточной прокатной клети и индикации числа заготовок, находящихся в валках клети (индикатор числа заготовок в валках клети не показан), При захвате первой заготовки, прокатываемой по одной из ниток многониточного прокатного стана, валками прокатной клети ток якоря двигателя прокатной клети (не показан) резко возрастает (фиг. 2а, момента времени т1). Измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети вырабатывает сигнал, пропорциональный току якоря двигателя прокатной клети, при этом напряжение на выходе измерителя 1 также увеличивается, Сигнал с выхода измерителя 1, сглаживаясь в низкочастотном фильтре 2, поступает на вход первого порогового элемента 4. Величина этого сигнала больше порогового напряжения 01, поэтому на выходе первого порогового элемента 4 пропадает сигнал, обнуляющий выходы реверсивного счетчика 7.

Одновременно cvliHdll с выхода низкочастотного фильтра 2 поступает на вход дифференцирующего усилителя 3, который дифференцирует и усиливает ега. Г1аявляющийся при этом на вь1ходе дифференцирующего усилителя 3 палажигельный импульс

35 (фиг. 2б, момент т1) поступает на входы в1орого 5 и третьего б пороговых элементов, причем третий пороговый элемент б не реагирует на положительные импульсы. Второй пороговый элемент 5 сравнивает входной импульс со своим пороговым напряжением

0;, и в момент, когда величина его становится больше Up, напряжение на выходе второго порогового элемента 5 скачкообразно возрастает и, поступая на суммирующий вход реверсивного счетчика 7, вызывает появление на его выходе единичного сигнала в двоичном коде. Таким образом, захват валками первой заготовки ведет к появлению единицы на выходе реверсивного счетчика 7.

При захвате валками прокатной клети второй заготовки, прокатываемой по другой нитке, ток якоря двигателя прокатной клети опять резко возрастает (фиг, 2а, момент времени t2). Измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети продолжает вырабатывать сигнал, пропорциональный току якоря двигателя прокатной клети, Сигнал с выхода измерителя 1, сглаживаясь в низкочастотном фильтре 2, поступает на входы первого порогового элемента 4 и дифференцирующего усилителя 3. Величина этого сигнала гораздо больше порогового напряжения порогового элемента 4, поэтому он остается в прежнем состоянии до выброса из клети последней заготовки и не влияет на работу датчика при захвате второй заготовки, Дифференцирующий усилитель 3 дифференцирует и усиливает приходящий сигнал и на его выходе появляется положительный импульс (фиг, 2б, момент времени t2), поступающий на входы второго

5 и третьего 6 пороговых элементов. Пороговый элемент 6 не реагирует на положительный импульс, а пороговый элемент 5 оценивает его, и, когда величина его становится больше порогового напряжения Ug, напряжение на выходе порогового элемента 5 скачкообразно возрастает. Поступая на суммирующий вход реверсивного счетчика

7, этот сигнал вызывает увеличение показаний счетчика 7 на единицу, т, е, на выходе счетчика 7 появляется сигнал в двоичном коде, соответствующий двойке.

Таким образом, захват первой заготовки валками многониточной прокатной клети приводит к появлению единицы на выходе реверсивного счетчика 7, а каждый следующий захват заготовки по любой из прокатных ниток вызывает увеличение показаний счетчика 7 на единицу, При выбросе заготовки из валков прокатной клети ток якоря двигателя прокатной клети резко уменьшается (фиг. 2а, момент

1671385

10 времени tg). Выходной сиг((ал измерителя 1 тока якоря двигателя прокатной клети, пропорциональный току якоря двигателя, уменьшается и, сглаживаясь в низкочастотном фильтре 2, поступает на входы первого порогового элемента 4 и дифференцирующего усилителя 3. Последний дифференцирует и усиливает приходящий сигнал. а на его выходе появляется отрицательный импу (ьс (фиг. 2б, момент времени ta), поступающий на вход второго 5 и третьего 6 пороговых элементов 5 и 6. Второй пороговый элемент 5 не реагирует на отрицательный импульс, а третий пороговый элемент 6 сравнивает его с пороговым напряжением

Ов, и, когда всл1(ч(1((а сго ста((свится ((с((ь ше 0в, напряжение на выходе порогового элемента 6 скачкообразно возрастает. Поступая на вычитающий вход реверсивного счетчика 7, этот сигнал вызывает уменьшение показаний счетчика 7 на единицу, показания счетчика соответствуют числу заготовок, находящихся в прокатной клети.

Сигнал, поступающий на вход первого порогового элемента, достаточно велик, если в валках еще остались заготовки, и изменения состояния выхода порогового элемента 4 не происходит. В случае же выброса из валков клети последней заготовки сигнал, поступающий на вход первого порогового элемента 4, соответствует холостому ходу двигателя прокатной клети. Этот сигнал оказывает меньше порогового напряжения U4, поэтому на выходе первого порогового элемента 4 скачкообразно возрастает напряжение, поступающее на вход реверсивного счетчика 7, обнуляя его. При дальнейших захватах или выбросах заготовок датчик продолл .ае1 рабо(у улазапвым образом, Так как одновременный захват валками клети двух и более заготовок, прокатываемых по разным ниткам, а также одновременный захват одной и выброс другой заготовки не допускается по технологии

45 производства проката. 1о возник((ов ((ис ошибок в показаниях счетчика вслсдсглнс этих причин исключается.

Таким образом, захват валками клст(( одной заготовки приводит к увсличеви(о по казаний реверсивного счетчика 7 на единицу, а выброс из валков заготовки приводит к уменьшению показаний счетчика 7 на единицу, Нулевые показания счетчика 7 свидетельствуютт об отсутствии заготовок в клети.

Моменты изменения показаний счетчика соответствуют моментам захвата или выброса заготовок из клети.

Применение датчика наличия металла в многониточной прокатной клети позволяет повысить надежность фиксации моментов поступления заготовок в клеть и выброса их из клети, а также обеспечивает информацией о количестве заготовок в клети в текущий момент времени как оперативный персонал стана, так и систем автоматизации.

Формула изобретения

Датчик наличия металла в многониточной прокатной клети, содержащий измеритель тока якоря двигателя прокатной клети, реверсивный счетчик и два пороговых элемента, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности датчика за счет исключения ложных срабатываний, в него введены низкочастотный фильтр, дифференцирующий усилитель и третий пороговый элемент, причем выход измерителя тока якоря двигателя прокатной клети через низкочастотный фильтр подсоединен к входу первого порогового элемента, выход которого подсоединен к входу установки в "0" реверсивного счетчика и входу дифференцирующего усилителя, выход которого подсоединен к входам второго и третьего пороговых элементов, а выходы второго и третьего пороговых элементов подсоединены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика.

1671385 0 l юг.2

Составитель А. Сергеев

Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Редактор И, Шулла

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

Заказ 2788 Тираж 327 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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