Устройство для измерения толщины полосы в процессе прокатки

 

Натек; p;.. бпбл тФ е я v, c: p

< ц 662181

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.,свид-ву— (22) Заявлено 07.09.76 (21) 2403286/22-02 (51) М. Кл.

В 21 В 37/12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гасударственный кемнтат

СССР пю делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.79 (53) УДК621.771. .23:62-52 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Э. В. Тимощенко, Н. А. Новиков, А. Н. Примодченко и А. В. Мудрагель

Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ

В ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к средствам автоматизации прокатного производства; оно может быть использовано на листопрокатных станах в системах автоматического регулирования толщины полосы в процессе прокатки.

Известны устройства (1), (2), основанные на принципе постоянства секундного объема прокатываемого материала. В общем виде структура этих устройств содержит вычислитель, решающий уравнение ha = . ь<

=h< „, и приборы для измерения и ввода в указанный вычислитель величин 1п, 4 и 4,, где hi, Йе — толщины полосы соответственно на входе в валки и на выходе из валков; 14, 4. — длины перемещения полосы соответственно на входе и валки и на выхоt. де из валков за один и тот же промежуток времени.

Измерение перемещений 1 и 1.г полосы путем обработки информации, поступающей с датчиков импульсов, механически связанных с измерительными роликами, не обеспечивает необходимой точности из-за влияния оборотных погреш ностей.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство (3), содержащее вычислитель, решающий уравнение ha =hi -"„, и подключенные к нему измерительную схему h>, выполненную в виде последовательно соединенных толщиномера, схемы И, двоичного счетчика и сдвигающего регистра, измерительные схемы Lq и La, каждая из которых выполнена в виде измерительного ролика, механически связанного с датчиком импульсов, и подключенного к его выходу счетчика длины, и для синхронизации работы измерительных схем счетчик интервалов, вход которого соединен с выходом датчика импульсов измерительной схемы

11, а выход — с соответствующими входами схемы И, сдвигающего регистра, счетчиков длин и вычислителя.

В таком устройстве измерительные схемы

Ь и 1а преобразуют линейные перемещения полосы в код. Из-за наличия оборотных пог20 решностей и связанного с этим снижения точности преобразования линейного перемещения полосы в код точность разового расчета выходной толщины полосы ухудшается на

05 — 20%.

662181

Цель изобретения †""повьцпение точнос"""" тй измерейия толщины полосы в процессе прокатки путем устранения оборотных погреш ностей.

Цель достигается тем, что в устройстве для измерения толщины полосы в процессе прокатки, содержащем вычислитель, под ключенные к нему измерительную схему входной толщинь, выполненную в виде последовательно соединенных толщиномера, схемы

И, двоичного счетчика и сдвигающего регистра, измерительные схемы выбранного параметра перемещения полосы на входе и выхо -де стана, кажЛая из которых содержит измерительный ролик, механически, связанный с датчиком импульсов, и счетчик заданных интервалов, вход которого соединен с выходом датчика импульсов измерительной схемы для входящей полосьг, а выход — с вторым входом схемы И, шиной сдвига сдвигающего регистра, шиной сброса измерительной схемы для входящей полосы и одним из входов вычислителя, измерительные схемы выбранного параметра перемещения полосы выполнены с цифровым преобразователем на основе двоичного счетчика импульсов перемещения полосы во временной интервал, связанным с датчиком импульсов через схему И в измерительной схеме для выходящей полосы, а устройство в целом снабжено вторьтм счетчиком интервалов, вход которого соединен с выходом схемы И измерительной схемы для входящей полосы, а выход с шиной сброса этой измерительной схемы, и триггером, единичный вход которого подключен к выходу счетчика интервалов, нулевой вход — к выходу второго счетчика интервалов, а выход — к второму входу схемы И в измерительной схеме для выходящей полосы.

На чертеже представлена функциональ"йая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит вычислитель 1, решающий уравнение

1, =)11

t. Р.

"t 1 где hi — толщина полосы на входе в стан;

hg, — толщина полосы на выходе из стана;

---.=--= --... 4 — время одного оборота измерительного ролика на входе стана;

t2, — время одного оборота измерительного ролика на выходе стана; подключенные к нему измерительную схему

h,, выполненную в виде последовательно соединенных толщиномера 2, схемы 3 И (И-1), двоичного счетчика 4 и сдвигающего регистра 5; измерительную схему t> для входящей полосы, выполненную в виде измерительного ролика 6, механически связанного с датчиком 7 импульсов (ДИ-1) и подключенного к выходу цифрового преобразователя 8 (ЦП-1) серии импульсов, соответствующей перемещению полосы на длину

- окружности измерительного ролика 6 в код временного интервала t>, измерительную схему 1 для выходящей полосы, выполненную в виде измерительного ролика 9, механически связанного с датчиком 10 импульсов (ДИ-2) и подключенного через схему 11

И (И-2) к выходу цифрового преобразователя 12 (ЦП-2) серии импульсов, соответствующей перемещению полосы на длину ок10 ружности измерительного ролика 9 в код временного интервала tq, счетчик 13 интервалов, фиксирующий посредством ДИ-1 один оборот измерительного ролика 6 и подключенный своим входом к выходу ДИ-1, а выходом — к второму входу И-1 (схема 3).

15 шине сдвига регистра 5, одному из входов вычислителя 1 для ввода команды на выполнение операций и шине сброс ЦП-1 (блок

8); второй счетчик 14 интервалов, фиксирую. щий посредством ДИ-2 один оборот измерительного ролика 9, подключенный своим входом к выходу И-2, а выходом — к шине сброса ЦП-2; триггер 15, единичный вход которого соединен с выходом счетчика 13 интерва лов, нулевой вход с выходом считчика 14 ин тервалов, а выход — с вторым входом И-2.

Работа предлагаемого устройства для измерения толщины полосы в процессе прокатки основана на принципе постоянства объема прокатываемого материала. Устройство рассчитывает толщину ha выходящей полосы на основе измерения ее толщины Ь на входной стороне стана и определения отношения — временных промежутков для т перемещения полосы на длину окружности измерительных роликов на выходной и входной сторонах стана. Расчет толщины hi вы35 полняется вычислителем 1 по формуле

t, 1, =1", отвечающей принципу постоянства объема.

В предлагаемом устройстве расстояние по полосе от толщиномера 2 до раствора валков установлено равным пл D, где D — диаметр измерительного ролика 6; h — целое число (практически п равно 16) и соответственно применен п-разрядный сдвигающий регистр 5. Поэтому устройство входит в рабочий режим (начинает выдавать расчетную

h>) только с п-ого оборота измерительного ролика 6. Однако И-2 открывается уже после фиксации счетчиком 13 первого оборота измерительного ролика 6. В дальнейшем управление И-2 осуществляется схемой устройства по заложенной в ней программе.

С началом рабочего цикла счетчики 13 и 14 интервалов фиксируют перемещения полосы соответственно на длину окружности измерительных роликов 6 и 9 и отсекают (фиксируют) серии импульсов из ДИ-1 в

5s ЦП-1 и из ДИ-2 в ЦП-2, которые несут информацию о временных промежутках tt u ta.

ЦП-1 и ЦП-2 преобразуют указанные серии импульсов соответственно в коды ti u и вводят их в вычислитель 1.

662181

Одновременно с фиксацией одного оборота измерительного ролика 9 счетчик 14 интервалов переполняется и посредством триггера 15 закрывает схему 11 И, чем прекращает дальнейшее поступленис импульсов из

ДИ 2 в ЦП 2 на время (t! — tq), пока в

ЦП-! (блок 8) не закончится формировайне кода.

С фиксацией одного оборота измеритель- ного ролика 6, т.е. по истечении времени с начала цикла, переполняется счетчик

13 интервалов, чем посредством воздействия на схему 3 И и сдвигающий регистр 5 обеспечивается ввод в сдвигающий регистр 5 кода очередного разового замера h! и вывод из выходной ячейки памяти регистра 5 в вычислитель 1 кода Ь, соответствующего временному промежутку t!, который вводится в вычислитель 1 в данном рабочем цикле.

Включение в измерительную схему h! сдвигающего регистра 5 обеспечивает синхронизацию по времени продвижения кода толщины по регистру 5 от его входа к выходу с перемещением полосы от толщиномера 2 к раствору валков. По истечении t! счетчик

l3 выдает команду в вычислитель 1 для выполнения расчета.

Таким образом, по истечении t!, т.е. по завершении рабочего цикла схема устройства приводится в исходное состояние, а именно сброшены счетчики 13 и 14 интервалов, ЦП-1 и ЦП-2, схема 11 И открыта, схема 3

И закрыта, в выходной ячейке памяти сдвигающего регистра 5 записан код толщины для очередного цикла, т.е. устройство готово к очередному разовому расчету ha.

В предлагаемом устройстве производится цифровое преобразование перемещений полосы на входе и выходе стана, равных длинам окружностей измерительных роликов 6 и 9, в соответствующие им временные интервалы t! и tq. При таком преобразовании исключаются оборотные погрешности, так как интегральная величина их за один оборот системы измерительный ролик — ДИ равна нулю. Этим повышается точность разовых расчетов толщины полосы в процес-, се прокатки на 0,5 — -2,0 /О.

Формула изобретения

Устройство для измерения толщины llOлосы в процессе прокатки, содержащее выI числитель, толщиномер, логический элемент

И, двоичный счетчик, сдвига(>щий регистр, измерительные ролики, датчик импульсов, цифровые преобразователи, счетчик интер5 валов, выход которого соединен с первым входом элемента И, с шиной сдвига сдвигающего регистра, с шиной сброса первого цифрового преооразователя и с управляющим входом вычислителя, а вход соединен с в»!ходом первого датчика импульсов, механически соединенного с первым измерительным роликом, расположенным на входной стороне клети, выход первого датчика импульсов соединен также с входом первого цифрового преобразователя, выход толщиномера coets динен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом двоичного счетчика, выход. которого соединен с первым входом вычислителя, второй вход которого соединен с выходом первого цифрового преобразователя, а третий вход — с выходом второго цифрового преобразователя, второй датчик импульсов механически соединен с вторым измерительным роликом, располо>кепным на выходной стороне клети, отличаяи1ееся тем, что, с целью повышения точнос25 ти измерения толщины прокатываемой полосы, в него дополнительно введены второй счетчик интервалов, второй логический элемент И и триггер, причем выход второго датчика импульсов соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом второго цифрового преобразователя и с входом второго счетчика интервалов, а второй вход — с выходом триггера, единичный вход которого соединен с выходом первого счетчика интервалов, 35 а нулевой вход — с выходом второго счетчика интервалов, выход которого соединен также с шиной сброса второго цифрового преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3427836, кл. 72-9, 1969.

2. Патент Японии № 47 — 231822, кл. 12 с, 211.4, 1972.

3. Патент США № 3564882, кл. 72-8, 1971.

662181

Редактор Н. Керченко

Заказ 2501/9

Составитель А. Абросимов "

Техред О. Луговая Корректор В. Синицкая

Тираж 1033 Подписное

ЦН И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4