Шифровое устройство для измерения толщины материала в процессе непрерывной прокатки

 

(1 1) 682299

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соииалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.01.77 (21) 2435958/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.79 (51) М. Кл е

В 21 В 37/12

Государствеииый комитет (53) УДК 621.771.251 (088.8) ло делам изабретеиий и открытий (72) Авторы изобретения Э. В. Тимошенко, Н. А. Новиков, Н. П. Терешин, А. В. Мудрагель, А. Н. Примодченко, Г. Я. Кабков, Ю. Н. Рыбальченко, И. А. Кувшинов, А. В. Бирюков и В. М. Хуторецкий

Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЪ| МАТЕРИАЛА

В ПРОЦЕССЕ НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОКАТКИ (2) hã,Lç — hç,Lç (3) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к цифровым устройствам для измерения толщины материала в процессе непрерывной прокатки.

Известно цифровое устройство для измерения толщины проката, основанное на принципе сохранения объема прокатываемого материала (1). Оно содержит устройство для измерения толщины полосы на входе в стан, измерители скорости полосы 1р на входе и выходе клети.

Недостатком этого устройства является невозможность определения момента прохождения точки с измеренной толщиной через очаг деформации. 15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является цифровое устройство для измерения толщины материала в процессе непрерывной прокатки (2). Оно содержит канал цифрового измерения толщины материала на входе в стан, вычислитель выходной толщины и генераторы тактовых импульсов. Выход первого генератора тактовых импульсов соединен с входом канала цифрового измерения толщины материала на входе в стан, В известном устройстве толщина материала в процессе непрерывной прокатки определяется путем решения уравнения вида

h v = h"v", (1) где h, v — толщина и скорость материала до его деформации, соответственно;

h", v" — то же, после деформации, а именно путем решения уравнений (для варианта 3-клетевого стана):

h4Lp — hiLi где Йв, Lp — толщина и величина линейного перемещения за время прокатываемого материала на входе в стан, соответственно;

"ь Li, hz, I2, "з, Lp — толщина и величина линейного перемещения за то же время

4 материала на выходе из 1, 2 и 3 клетей стана, соответственно.

Устройство содержит вычислители, решающие уравнения (2) и (3), подключенные к

682299

3 ним каналы цифрового измерения 60, Й. и

Lp, !-ь Lp, Lg (Lp —./.з), генератор тактовых импульсов (ГТИ) с периодом следования импульсов, равным заданному временному интервалу, за который Lp=304,8 мм и генератор импульсов (ГИ) частотой пропорциональной скорости перемещения материала на входе в стан, механически связанный с входным измерительным роликом, Каналы цифрового измерения hp u hp имеют толщиномер и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), а измерительный канал

hp, кроме того, схему И и сдвигающий регистр, соответственно подключенные к выходу указанного ГТИ.

Каждый из каналов цифрового измерения (hp —. La) решен на генераторе импульсов частотой пропорциональной скорости соответствующего перемещения материала, механически связанном с соответствующим измерительным роликом, и с двоичным счетчиком импульсов.

ГТИ выполнен на счетчике интервалов, подключенном к выходу ГИ частотой пропорциональной скорости vp.

Тактовые импульсы с выхода ГТИ с интервалом t! задают дискретность цифрового измерения hp и (Lp — . Lg), ввода их в вычислители и выдачи результатов (h! и h>).

Они используются также в сдвигающем регистре для последовательного, с тактом 4, сдвига кода hp вправо, чтобы синхронизировать запись кода hp в выходной ячейке памяти регистра с подходом начала мерного отрезка Lp к раствору валков 1-ой клети. Для этого расстояние по полосе от входного толщнномера до указанного раствора валков принято равным лл/3, где Dp— диаметр входного измерительного ролика, и —. количество ячеек памяти в сдвигающем р егистр е.

Однако точность приближения вычисленной толщины к действительной относительно невысокая.

Это объясняется тем, что цифровые из о з мер ения отношений, (соответстL! L2 венно о о!, vg vg) проводятся по предварительно определенным величинам перемещений (скоростей), что вносит суммарную погрешность в разовые вычисления толщины. Кроме того, измерения проводятся с дискретностью ti, заданной по линейному перемещению Lp=304,8 мм. При наличии возмущений в клетях стана это ухудшает степень приближения расчетной толщины к действительной, особенно в хвостовых клетях стана, так как Lp)Lg)Lt)Lp. Одновременно с этим принятая дискретность

4! по линейному перемещению Lp=304,8 ìì вызывает оборотные погрешности, которые вносят в измерительные каналы (L, †: Lç) и hp

Цель изобретения — повышение точности измерения толщины материала в процессе

65 непрерывной прокатки путем повышения точности цифрового измерения отношений скоростей материала до и после деформации, повышения дискретности измерения и уменьшения оборотных погрешностей.

В предлагаемом техническом решении толщина материала в процессе непрерывной прокатки вычисляется путем решения уравнения вида (1), конкретно-уравнений:

h,v, =: h,v„(4)

/!е! о — а! а (5) епо: Р! (6) где "а vp — толщина и скорость перемещения материала на входе в стан, соответственно;

/!ь v>, hq, vq, h;, v, — то же, на выходе из

1, 2 и i-той клетей стана, соответственно.

На чертеже дана блок-схема устройства.

Устройство содержит вычислители 1 выходной толщины, решающие соответственно уравнения (4) и (6), подключенные к ним канал 2 цифрового измерения и ввода в вычислители hp и измерительные схемы для цифрового измерения отношений скоростей

volvi, vp/о ... ио/и!, а также (ГТИ) 3 с периодом следования импульсов, равным времени одного оборота входного измерительного ролика 4 и ГИ 5 частотой пропорциональной оо.

Канал 2 цифрового измерения hp включает в себя толщиномер 6, схему И 7, АЦП

8 и сдвигающий регистр 9.

ГТИ 3 выполнен на импульсном датчике

10 оборотов и ГИ 5, который механически связан с измерительным роликом 4.

Каждая из измерительных схем для цифрового отношения скорости содержит двоичный счетчик 11 импульсов и ГТИ 12 с периодом следования импульсов, равным времени одного оборота измерительного ролика 13; ГТИ 12 выполнен в виде импульсного датчика 14 оборотов и соединенного с ним ГИ 15 частотой пропорциональной v;, который механически связан с измерительным роликом 13.

Выход ГТИ 3 соединен со схемой И 7 и цепями сдвига регистра 9. С входами двоичных счетчиков 11 импульсов соединены выходы ГИ 5 и ГТИ 12. Измерительный канал 2 подключен к вычислителям 1 выходной толщины через двухвходовые схемы

И 16, управляемые ГТИ 12. Выходы вычислителей 1 подключены к корректорам (на схеме не показаны).

Принцип работы устройства состоит в следующем.

В процессе непрерывной прокатки измерительный канал 2 совместно с ГТИ 3 периодически, с интервалом tp=!!Dplvp, где

Dp — диаметр входного измерительного ро682299 лика 4, вводит числа в выходную ячейку памяти сдвигающего регистра 9 и удерживает их на время 4.

В течение этого интервала 4 (части его) измерительные схемы отношений (vo/v;) формируют числа (vo/о;) с тактом 0= лА/Йь где D; — диаметр измерительного ролика за -той клетью стана.

Вводы в вычислители 1 выходной толщины чисел hp и (vp/v ) и сброс в нуль.двоичных счетчиков 11 импульсов тактируются генераторами 12 тактовых импульсов с периодами следования совместно со схемой

И 16.

Числа (vp/v;) формируются путем счета в двоичных счетчиках 11 импульсов количества импульсов, поступающих с ГИ 5 за интервал 1 О, т. е. за время одного оборота измерительных роликов 13, так как при частоте ГИ 5 у Fi>o

" о где F< — количество импульсов за рот ролика 4, указанное количество импульсов

8 1 О 1 д один обобудет где K=Fi — — известное постоянно число. в

Do

Результаты вычислений толщины материала за каждой клетью подаются с темпом

t o на выходе корректоров по действительной толщине над каждой клетью.

Наличие в устройстве таких измерительных схем, формирующих числа (vo/vi) без предварительного независимого определения vo и v;, с реализацией ГТИ 12 а импульсных датчиках 14 оборотов и аналогичное этому выполнение ГТИ 3, выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как уменьшает суммарную погрешность цифрового измерения отношений (vp/v;) и оборотные погрешности, вносимые измерительными роликами, а также уменьшает интервалы между вычислителями толщины до t o=ëD;/v, (разовые измерения проводятся через лП;/о,).

5 В результате будет повышена точность вычислений толщины материала в процессе прокатки или степень приближения вычисленной толщины к действительной. Предлагаемое техническое решение также умень10 шает продолжительность одного вычисления толщины.

Указанные преимущества дают существенный суммарный народнохозяйственный эффект (у производителей и потребителей д проката).

Формула изобретения

Цифровое устройство для измерения толщины материала в процессе непрерывной

20 прокатки, содержащее канал цифрового измерения толщины материала на входе в стан, вычислитель выходной толщины и генераторы тактовых импульсов, причем выход первого генератора тактовых импуль2д сов соединен с входом канала цифрового измерения толщины материала на входе в стан, отлич ающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно содержит двоичные счетчики импульсов и двухвходовые логические элементы И, входы двоичных счетчиков импульсов соединены с выходом первого генератора тактовых импульсов, входы двухвходовых логических элементов И соединены с выходом канала з,-. цифрового измерения толщины материала на входе в стан, выходы второго и последующих генераторов тактовых импульсов соединены с вторыми входами соответствующих двухвходовых логических элементов И и двоичных счетчиков импульсов, а выходы двухвходовых логических элементов И и двоичных счетчиков импульсов соединены с входами вычислителя выходной толщины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ХО 3394567, кл. 72-9, 1972.

2. Патент США Кр 3564882, кл. 72-8, 1974.

682299

Составитель А. Абросимов

Редактор Н. Данилович Корректоры: Е. Осипова и Л. Орлова

Заказ 1793/2 Изд. № 502 Тираж 1035 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2