Устройство определения текущих координат металла на реверсивном прокатном стане горячей прокатки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскнк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 220677(21) 2500506/22-02 с присоединемнем заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

В 2) В 37/00

Госуаарстаениыи KQNMTtT

СССР ио аман изобретеиий и открытий (53) УДК 62) .771. .374.32(088.8) Опубликовано 2509.79. Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 25.09. 79 (72) Авторы изобретения

Я. Ф. Бигун и И. В. Литвиненко (71) Заявитель Киевский институт автоматики имени ХХУ съезда КПСС (54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕКУЩИХ КООРДИНАТ

МЕТАЛЛА HA РЕВЕРСИВНОМ ПРОКАТНОМ СТАНЕ

ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к области авт ома ти заци и и может ис поль зов ат ьс я в информационных подсистемах автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ Ti)) прокатных станов.

Известно устройство слежения за перемещением изделий по конвейеру (1), Устройство содержит датчик пеоемещения и датчик установки, подключенный к одним из входов ячеек памяти, выходы которых через собирательную схему соединены с первым входом адресного блока, второй вход которого соединен с выходом двоичного счетчика, кроме того, для повыщения надежности устрффство содержит кольцевой распределитель, генератор опроса и логический блок, один иэ входов которого соединен с выходом генератора опроса, соединенного с датчиком установки, второй выход которого подключен к входам ячеек памяти, другие входы логического блока соединены с выходами кольцевого распределителя, входы которого подключены к датчику перемещения, выходы логического блока подключены соответственно к входу двоичного счетчи ка, второй выход которого подключен к генератору опроса и к другим входам ячеек памяти.

Однако с помощью такого устройства нельзя определить текущие координаты металла на стане (его размеры и положение) с учетом различных значений углов поворота рольгангов и прокатных валков, а также с учетом опережения и отставания металла в валках при обжатии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому РезУльтатУ является Устройство определения положения металла на ре— версивных обжимных станах (2).

Устройство содержит 16 датчиков положения металла (фотореле), датчик

20 угла поворота прокатных валков, датчики угла поворота переднего и заднего рабочих рольгангов, датчик измеритель статического момента (ДИСМ) прокатного двигателя и вычислительный блок.

Одна группа фотореле просматривает начало рабочего рольганга до линеек манипулятора, другая группа фотореле просматривает зону между

30 линейками перед станом, базовое фо686793 тореле и ндицирует наличие металла перед станом на фиксированном (базовом) расстоянии от ос» валков,. дв а фотореле индицируют наличие металла э зоне между стачинными роликами передней и задней сторон стана и прокатными валками. Одчо фотореле индицирует наличие металла в районе оси прокатных валов, еще одно фотореле является задним базовым, третья группа фотореле просматривает зону между линейками за станом. 0

Перечисленные фотореле, а также упомянутые датчики угла поворота прокатных валков и рабочих рольгангов, ДИСМ являются необходимыми для определения положения металла в зоне ра- )5 бочих рольгангов — наиболее ответственном участке прокатного стана. Для определения положения металла на приемном, раскатном и отводящем роль" гангах используются дополнительные фотореле.

С помощью вычислительного блока этого устройства производится определение расстояния начала прокатываемой заготовки от оси прокатных валков, т.е, координаты переднего конца заготовки.

Для станов различной производительности количество фотореле, установленных в зоне рабочих рольгангов, находится э пределах 20-45 штук.

Недостатком этого устройства является необходимость в установке большого числа фоторепе вдоль личии прохожцения металлом определенных точек и зон на стане. Особенно эа- Зб труднительным является установка фотореле в непосредственной близости от оси валков, где имеется большое количество воды, пара, нагретой пыли, разлетающейся окалины, имеют 40 место сильные вибрации и удары. В силу тяжелых условий работы, фотореле часто выходят цэ строя или дают ложную информацию о металле (не видят er..î или не реагируют на разлетающуюся окалину} . Последнее приводит к необходимости троирования фотореле, работающих э тяжелых условиях . Все фотореле, кроме того, должны быть строго свизированы, т.е. необходимо периодически проверять правильность установки всех фотореле °

Другим недостатком этого устройства является отсутствие точной координаты положения металла на стане вследствие того, что фотореле установлены на определенном расстоянии друг от друга (в случае, если они узкоугольные) ° В случае применения широкоугольных фотореле положе- 50 ние металла остается неопределенным в зоне видимости.фотореле, кроме того под воздействием различных дестабилизирующих факторов на схему фо" тореле начало и конец зоны видимости фотореле также нестабильны.

Третьим недостатком этого устройства является большая погрешность в определении недокатанной длины и производных вычислений от этого параметра вследствие того, что цена импульса датчика угла поворота прокатных валков не является постоянной величиной, а зависит от диаметра валков, которыЯ в процессе работы (до перевалки) может уменьшаться на

20-25%. Кроме того, даже первояа альные диаметры в различных калибрах одного валка отличаются на 25-35%.

И в дополнение ко всему этому, способ опРеделения недокатанной длины, осуществляемый в устройстве, не учитывает отставание и опережение металла в валках, в результате чего вносится дополнительная погрешность в пределах 3 ... 6 В.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности определения текущих координат металла на реверсивном прокатном стане и представление информации о положении металла на стане э виде модели.

Это достигается тем, что э устройство, содержащее датчик конца раската, датчик наличия металла э валках,передний и задний базовые датчики наличия металла, датчики угла поворота переднего рольганга, заднего рольганга и прокатных валков, схемы

И, дополнительно ээелены дэа регист— ра сдвига, дэа блока умножения и

:блок хранения коэффициентов, к входам которого подсоединены прямые и инверсные выходы базового датчика до клети, базового датчика после клети, прямые и инверсные выходы датчика наличия металла в валках, выход датчика угла поворота прокатных валков, прямой и инэ ерсный выход коца номера пропуска, вход Запись и вход Автомат, а одна часть информационных выходов блока хранения коэффициентов соединена с информационными входами первого блока умножения, вторая часть информационньс выходов блока соединена с информационными входами второго блока умножения, сннхрониэирующие входы которых соединены с выходом датчика угла поворота прокатных валков, а выход датчика конца раската соединен с первым входом Запись первого регистра сдвига, первый вход которого соединен с выходами первой и второй схемы И, входы которой соединены с прямым выходом датчика наличия металла в валках, выходом первого блока умножения, первым разрядом инверсного кода номера пропуска и первым входом первой схемы И, два других входа которой соединены с прямьм выходом датчика угла поворота переднего рольганга и инверсным выходом датчика наличия металла в валках, прямой выход которого соединен с перь86793 ным входом третьей схемы И, два дру . гих входа которой соединены с выходом нторого блока умножения и перным разрядом инверсного кода номера пропуска, первый разряд прямого кода номера пропуска соединен с первыми нходами четвертой и пятой схем

И, вторые входы которых соединены с инверсным выходом датчика наличия металла в валках, третьи входы четвертой и пятой схем И соединены соответственно с прямым и реверсивным выходами датчика угла поворота заднего рабочего рольганга, выходы третьей и четвертой схем И соединены со входом второго регистра сдвига, второй вход которого соединен с выходами пятой и шестой схем И, нходы которой соединены с выходом второго блока умножения, прямым выходом датчика наличия металла в валках, первым разрядом прямого кода номера пропуска и первым входом седьмой схемы И, дна других входа которой соединены с выходом первого блока умножения и прямым выходом датчика наличия металла в валках, инверсный выход которого соединен с первым входом восьмой схемы И, дна других входа которой соединены с реверсивным выходом датчика угла поворота переднего рабочего рольганга и первым разрядом инверсного кода номера пропуска, выходы седьмой и восьмой схем И соединены со вторым входом первого регистра сдвига, второй вход Запись которого соединен с выходом девятой схемы И, входы которой соединены с первым Разрядом прямого кода номера пропуска, прямым выходом датчика наличия металла в валках и первым входом десятой схемы И, второй вход которой соединен с с первым разрядом инверсного кода номера пропуска, выход десятой схемы

И соединен со входом Запись второго регистра сдвига, выходы которого и выходы первого регистра сдвига соединены с ныходом устройства.

Кроме того, блок умножения содержит накапливающий сумматор, схему

И, схему ИЛИ и элемент задержки, причем информационные входы накапливающего сумматора и один из входов схемы И соединены с информационными входами блока умножения, синхронизирующий вход которого соединен со вторым входом схемы И и синхрониэирующим входом накапливающего сумматора, выход старшего разряда которого через элемент задержки соединен с одним из входов схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом схемы И, а выход схемы ИЛИ соединен с нйходом блока умножения.

Блок хранения коэффициентов содержит элементы задержки, формиро. ватели, коммутаторы, счетчики, ариф55

65 динен со вторым коммутирующим входом арифметическoro блока, строб.»рующим входом второго коммутатора и выходом BTopoI О ФО1эгь::розателя р ни од ам; восьмой и девятой схем И, первые входы которых соединены " первым разрядом инверсного кода номе.za про-, пуска, второй вход восьмой схемы И соединен с прямым выходом::-азотного датчика наличия металла после клети(метический блок, блок оперативной памяти, блок задержки, схему ИЛИ и схемы И, причем первые входы первой, второй, третьей и четвертой схем И соединены с прямым выходом датчика

5 наличия металла н валках, нторые входы первой и нторой схем И соединены с инверсным выходом базового датчика наличия металла до клети, а вторые входы третьей и четвертой схем И соединены с инверсным выходом базового датчика наличия металла после клети, третьи входы первой и третьей схем И соединены с первым разрядом инверсного кода номера пропуска, а третьи входы второй и четвертой схем И =оздинены с первым

1 разрядом прямого кода номера пропуска, выходы первой и второй схем И соеди не ны со входом первого счетч ика, счетный нхсд которого соединен

2О со счетным входом второго счетчика и с выходом датчика угла понорота прокатных валков, вход второго;.четчика соединен с выходами третьей и четвертой схем И, выходы счетчиков

25 соединены с информационными входами коммутаторов, а входи сброс счетчикон соединены с первым входом пятой схемы И и выходом первого элемента задержки, вход которого соединен

39 с инверсным выходом датчика наличия металла в валках, прямой выход которого соединен с первым вхоцом шестой схемы И, второй вход которой соединен с прямым выхоцом базового датчи35 ка наличия м тал а до клети,, а третий вход соединен с первым разрядом прямого кода номера прспуска и с первым входом седьмой схемы И, второй вход которой соединен с инне.:оным ньмодом датчика нал.-чия металла н валках, выход седьмо.» с. :ея., И и выход шестой схемы И соединены входом первого формирователя, ныход которого соединен с первым входом схемы ИЛИ, первым коммутирующим входом арифметического блока н стробирующим входом перзогс коммутатора, информационные выходы которогo и информационные выходы второго коммута тора соединены с информационными

5О входами арифметического б-G;<=". с.-робирующий вход которо-о соединен с выходом второго элеменга з,цержкн, вход которого соединен с в ыодом схемы ИЛИ, второй вход которой coe-

686793

50 второй вход девятой схемы И соединен с инверсным выходом датчика наличия металла в залках, прямой выход которого соединен с третьим входом восьмой схемы И и первым входом десятой схемы H„ второй вход которой соединен с нходом Автомат устройства, а ныход соединен со входом третьеro Формирователя, выход которого соединен со входом Считывание блока оперативной памяти, вход Запись которого соединен с выходом пятой схемы И, второй вход которой соединен с входом Запись устройства, а прямой и инверсный код номера пропуска соединены со входам« блока задержки, выходы которого соединены с адресными входами блока оперативкой памяти, информационные нхоцы которого соединены с информационньми выходами арифметического блока, часть информационных 2О выходов блока оперативной памяти соединена с информац«о«ными входами первого блока умножения, а вторая часть информационных выходов соедиНЕНа С ИНФОРмаЦИОННЫ 1« НХОДаМ1 «ТОРО- 25 го блока Умножения.

На фиг. 1 изобрал-.ено устройство определения коорцинат металла на реверсивном прокатном стане 1 на Фиг.

2 — схематическое расположение иа g0 линии прокатного стана технологических датчиков, входящих н устройство.

Устройство cocTQHT из,датчика конца раската, датчика 2 наличия металла н валках, ба=оного датчика 3 наличия металла до клети, базового датчика 4 наличия металла после клети, датчика 5 угла поворота переднего рабочего рольганга, датчика 6 угла поворота заднего рабочего роль- 40 ганга, датчика 7 угла понорота прокатных валков, сх ы 8 — 17 И, регистров 18, 19 сдвига блоков 20 и 21 уиноженпп, бл.:,:;=. 22 хранения коэффициентов опережения и отставания 4% металла н валках.

Блок 20 и 21 умножения состоит из накапливающего сумматора 23, схе мы И 24, схемы ИЛИ 25 и схемы 26 задержки.

Блок 22 содержит схемы И 27-36, схему ИЛИ 37, формирователи 38-40, коммутаторы 41 и 42,счетчики 43 и 44, арифметический блок 45, элементы

46 и 47„ задержки, блок 48 оператив» ной памяти, блок 49 задержки.

Датчик 1 конца раската может быть выполнен н виде фотореле или

1:;=oro индикатора горячего металла. и устанавливается в начале переднего рабочего рольганга 50 (см. Фиг. 2) . 60

Датчик 2 наличия металла s валках может быть выполнен в виде датчика-из= мерителя статического момента (ДИСМ) прокатного двигателя или иного датчика, реагирующего на наличие метал- 6% ла н,налках 5 1, в некоторых случаях

1 датчик 2 наличия металла в валках может состоять из нескольких устройств, определяющих по различным параметрам наличие металла в валках, выходные сигналы которых после лог«ческой обработки формируют итогоный сигнал: металл н валках или металла нет в валках . Базовый датчик 3 наличия металла до клети выполняется аналогично датчику 1 и устанавливается на фиксированном (базовом) расстоянии от оси валков

51 н зоне переднего рабочего рольганга 50. Аналогичным по исполнению является базовый датчик 4 наличия металла после клети, который устанавл«нается на таком же Фиксированном (базоном) расстоянии от оси валков

51 в зоне заднего рабочего рольганга 52 . Датчик 5 и 6 угла поворота перец«его рабочего рольганга « заднего рабочего рольганга могут быть выполнены н виде импульсных датчиков с раздельными ныходамя сигналов для прямого и реверсивного вращения рольганга, причем число нмпульсо= Hp выходе датчика пропорциональ о углу поворота рольганга илн„ при известном диаметре роликов рольганга, число импульсов соответствует л .«ейному перемещению цилиндрической образующей ролика рольганга или, то же самое линейному перемещению находящегося на рольганге .=,еталла.

Датчик 5 угла поворота переднего рабочего рольганга 50 и датчик 6 угла поворота заднего рабочего рольганга 52 располагаются и механически сочленяются с приводами соответственно переднего и заднего рабочих рольгангон. Датчик 7 угла поворота прокатах валков 51 аналогичен датчикам угла поворота рабочих рольгангон и меха««чески сочленяются с приводом прокатньж валков. Схемы И

8, 9, 11-14, lб, 17 выполнены На микросхемах с возможностью объединения по ИЛИ без дополнительных логических элементов путем соединения их ньжодных выводов. Регистры 18, 19 сдвига представляют собой универсальные регистры сдвига со сдвигом вперед и назад, параллельным выводом информации всех разрядов и входами запись с двух сторон. Разрядность сдвигового регистра определяется линейными размерами рабочего рольганга в пересчете иа число импульсов датчика угла поворота рабочего рольганга. Блоки 20, 21 умножения выполнены идентично и могут представлять собой в отдельностИ унифицированный арифметический блок или могут быть выполнены по упрощенной схеме, в состав которой входят накапливающий сумматор 23, схема И 24, ИЛИ 25 и элемент 26 задержки. Блок 22 коэффи686793

10 (иентОВ Опереж(.н!Iя J» Отставания ме талл а содержит, .кроме схем И, 1(JIH и элементов задержки, которые могут быть выполнены на простых реэистивно-емкостных цепочках, формирователи 38-40, которые могут быть выполнены в виде реэистивно-емкостных дифцепочек; двоичные счетчики 4 3, 44 со счетным, включающим и ус тановочным в 0 входами и параллельными выходами всех разрядов счетчика; коммутаторы 41, 42 представляют собой ряд схем И, число которых равно числу разрядов счетчика 43 (44), причем одни входы схемы И являются информационными входами коммутатора и соединены с соответствующими разрядами c÷eò÷èка, а другие объедине.ны и соединены со стробирующим входом коммутатора, выход схем И явл яют с я к нформапи Он ными выходами ком мутатора; арифметический блок 45 может быть выполнен в виде унифицированного арифметического блока, предназначенного для выполнения операции деления, в котором s качестве делимого постоянно занесено число, соответствующее базовому расстоянию (от базового датчика наличия металла до оси прокатных валков), выраженному в числе импульсов датчика угла поворота рабочего рольганга, а цепь раэ— решения выполнения операции деления соединена со стробирующим входом блока, первый и второй коммутирующие входы арифметического блока могут быть соединены внутри арифметического блока, например, с установочным в 0 и установочньк в 1 входами триггера, выходы которого коммутируют первый и второй внутренние коммутаторы, входы которых объединены и соединены с выходами регистра результата арифметического блока, а выходы первого и второго внутреннего коммутатора соединены со входами в нутре ни его буферного регистра, выходы которого соединены с информационными выходами арифметическогс блока; блок 48 оперативной памяти (БОП) представляет собой стандартный унифицированный блок памяти с устройством управления памятью, которое имеет входы Запись, Считывание, адресные входы, информационные входы и информационные выходы; блок задержки 49 представляет собой набор элементов задержек для каждой цепи в отдельности.

Устройство выполнено следующим образом °

Выход датчика 1 соединен с входом Запись регистра 18 сдвига, Прямой выход (а) датчика 2 наличия металла в валках и клемма первого разряда прямого кода номера пропуска (г), соединены со входами схемы

И 10, вьжод которой соединен c B TopHh| входом Запись регистра 18 слви—

ra. Вход Сдвиг вперед регистра

18 сдвига соединен с объединенными по ИЛИ выходами И 8, 9, вход Сдвиг назад регистра 18 сдвига соединен

5 с объединенными по ИЛИ выходами схем

И 11, 12. Выходы разрядов регистра

18 сдвига соединены с вь:ходными клеммами устройства. Входы схе."ы И 8 сое— динены с клеммой первого разряда ин— версного кода номера пропуска (г), с прямым выходом (а) датчика 2 наличия металла в валках и выходом блока 20 умножения. Входы схемы И 9 соединены с клеммой первого разряда инверсного кода номера пропуска (r.), инверсным выходом (а) датчика 2 нали.— чия металла в валках и прямым выходом датчика 5 угла поворота переднего рабочего рольганга. Входы схем

И 11 соединены с клеммой первого раэ20 ряда прямого кода номера пропуска (г), прямым выходом (а) датчика 2 наличия металла в валках и в»ходом блока 2 1 умноже ния . Входы схемы И

12 соединены с клеммой первого раз—

25 ряда инверсного кода номера пропуска (г}, инверсным выходом (а} датчика 2 наличия металла в BcLJ;vàx и реверсивным в .хсдсм д; т :ика -..у:гла поворота переднего ра;-очего рольган30 га. Синхрониэирующий вход блока 20 умножения сседи.-:ен с .=ыходо ;:. ат .ика 7 угла поворота прокатных валков.

Информационные входы блоков 20 и 21 умножения соединены соответственно с первой и второй половиной информационных выходов блока 22 коэффициентовв опережения и отставания металла в валках. Вход Запись регистра 19 сдвига соединен с выходом охе40 мы И 1 5 входы к от ор ой с оеди» е ê û с клеммой первого разряда инверсного кода номера пропуска (Р) и прямым выходом (а) датчика 2 наличия метал1 I ла в валках. Вход Сдвиг вперед реги стра 19 сдви га соединен с объеди— ненными по ИЛИ выхода и схем . И 13, 14, вход Сдвиг назад регистр- 9 сдвига соединен с Объединенными по ИЛИ выходами схем 13, 14 и вход Сдвиг назад регистра 19 сдвига соединен

50 с объединенными по ИЛИ выходами схем

И 16 и 17. Входы схемы 19 сдвига соединены с выходными клеммами устройства. Выходы разрядов регистра

И 13 соединены с клеммой первого раз55 ряда инверсного кода номера пропус«а (г) прямым выходом (а) датчика наличия металла в валках и выходом блока 21 умножения. Входы схемы И 14 соединены с клеммой первого разряда щ0 прямого кода номера, пропуска (г), инверсным выходом (а) датчика наличия металла в валках и прямым выходом датчика 6 угла поворота заднего рабочего рольганга. Входы схемы И

j6 соединены с клеммой первого Разb86793

12 ряда прямого кода номера пропуска (г), прямым выходом (а) .цатчика 2 наличия металла в валках и выходом блока 21. Входы схемы И 17 соединены с клеммой первого разряда прямого кода номера пропуска (г), инверсным выходом (а) датчика 2 наличия металла в валках и реверсивным выходом датчика 6 угла поворота заднего рабочего рольганга. Стробирующий вход блока 21 умножения соединен с выходом датчика 7 угла поворота прокатных валков.

Информационные входы блока 20 (21) умножения соединены с информационными зходами накапливающего сумматора 23 и одним из входов схемы И

24, второй вход которой соединен с синхронизирующим входом накапливающего сумматора 23 и одноименным входом

20 (21) блока умножения, Выход схемы

И 24 соединен с одним иэ входов схемы ИЛИ 25, нторой вход которой через схему 2 b задержки соединен с ныходом старшего разряца накаплинаюцего сумматора 23, а выход схемы ИЛИ 25, соединен с выходом блока 20 (21) умножения, 20

6Î

Выходы схем И 27 и 28 блока коэффициентов опережения и отставания металла н валках объединены по ИЛИ и соединены с включающим входом счет;чика 4.3. Выходы схем И 29 и 30 объединены по ИЛИ и соединены с включающим входом счетчика 44. Входы схемы

И 27 соединены с клеммой первого разряда иннерсного кода номера пропуска (г), прямтм выходом (а) датчика 2 наличия металла в валках и инверсным выходом (б) переднего базового датчика 3 наличия металла до клети. Входы схемы И 28 ".îåäèêå ны с клеммой первого раз ряда прямого кода номера пропуска (г), прямым выходом (а) датчика 2 наличи;.. металла в валках и инверсным выходом (б) переднего базового датчика 3 наличия металла до клети. Входы схемы И 29 соединены с клеммой первого разряда инверсного кода номера пропуска (r), прямым выходом (а} датчика 2 наличия металла в валках и инверсным выходом (в) базового датчика 4 наличия метал ла после клети. Входы схемы И 30 соединены с клеммой первого разряда прямого кода номера пропуска (г), прямым выходом (а} датчика 2 наличия металла в валках и инвесным выходом (z;) базового датчика 4 наличия металла после клети. Входы счетчиков

43 и 44 объединены и соединены с выходом датчика 7 угла поворота прокатньж валков. Входы счетчиков 43, 44 Сброс обьединены и соединены с первым входом схемы И 35 и с выходом элемента 4b задержки, вход которо-о соединен с инверсным (а) выходом датчика 2 наличия металла В в злках . Выходы счет! иков 4 3 и 44 соединены соответственно с входами коммутаторов 41 и 42. Стробирующий вход коммутатора 41 соединен с выходом Формирователя 38, первым коммутирующим входом арифметического устройстна 45 и одним из входов схемы ИЛИ 37, второй вход которой соединен со стробирующим входом коммутатора 42, н торым коммутирующим входом арифметического блока 45 и выходом формирователя 39, вход которого ссединен с выходами, объединенными пз- ИЛИ, схем И 32 и 34. Вход Формирователя 38 соедкнен ". выходами, объединенными по ИЛИ, схем И 31 и 33.

Входы схемы И 31 соединены с клеммой первого разряда прямото кода номера пропуска (г), прямьгм выхоцом (а) датчика 2 наличи;" металла в валках и прямым выходом (б} переднего, базового дат гика 3 наличия металла до клети . Входы схемь1 И 33 соецинены с клеммой первого разряда прямого коца номера гропуска (г) и иннерсP. . (OQO?! (G) GGT:! и < а 2 HB. EY. P. металла в валках. Входы схемы И 32 соединены с клеммой первого разряда инверсного кода номера пропуска Гг)„ прямым выходом (а) датчика 2 наличия металла в валках и п ым вь ходом (и) базового датчи:<а 4 наличия металл после клети . Вх ь,:.: . схемы И 34 сое—

pHHeíb! с клеммой гервогG разряDB инверсного кода номера пропуска (г) и инверсным выходом (а) датч,;ка 2 наличия металла в валках. Выходы коммутаторов 41 и 42 объединены по ИЛИ и соединены с информационными входами арифметич"-ского блока 45, синхронизирующий вход которого через элемент 47 задержки соединен с выходом схемы

ИЛИ 37. Второй нхоц схемы И 35 соединен с клеммой Запись устройства, а выход схемы И 35 соединен с входом Запись блока 48 оперативной памяти (БОП), информационные нходь . которого соедц нены с информационны и выходами арифметического блока

45, а информационные выходы БОП 48 соединены с выходами блока 22. Вход Считывания БОП 48 соединен с выходом формирователя 40, вход которого соединен с выходом схемы И 36, один вход которой соединен с прямым выходом (а) датчика 2 наличия металла в валках, а второй — c клеммой Автомат устройства. Адресные входы БОП 48 соединены с выходами блока 49 элементов задержки, входы которого соединены с клеммами прямого и инверсного кода номера пропуска г, : ... а, а устройства.

Устройство работает следующиM образом.

Ь86793

t1ep,".В прока гкой новой партии за— гот<1вс к HQ одной и той же программе обжатий на клемму Запись уст— ройства подается единичны : потенциал ! l

1, который действует на протяжении всех пропусков прокатки первой заготовки и снимается по окончании прокатки заготовки в последнем пропуске . На адресныс входы устройства, соединенные с клеммами г, г а, подаетсЯ пРЯмой (г ...<1) и инверсный (г ...0) коды номера пропуска, снимаемые со счетчика пропусков, установленного в устройстве автоматического управления нажимным механизмом стана (на чертежах не показаны) . При подходе заготовки к стану счетчик пропускон выдает номер первого пропуска в виде ... 00000, т.е. на клемме датчика 2 будет 0 а на клемме 2 — его инверсия, т.е. 1 . При подходе заготовки к началу переднего рабочего рольганга

50 срабатывает датчик 1 конца раската и подает потенциал записи на первый вход Запись регистра 18 сдвига. B это время регистр 18 сдвига сдвигается вперед импульсами с прямого выхода датчика 5 угла поворота переднего рабочего рольганга через схему И 9, где выполняются еще два условия: а и г, т.е. датчик 2 наличия ме.галла в ндлках el.!e не ñðàботал и его выходной сигнал а = О, инверсный же выход датчика 2 соответственно равен 1 (а = 1) . В первом пропуске, как было указано выше, и во всех нечетных г = 1. иа прямом выходе датчика угла поворота переднего рольганга импульсы появляются при вращении переднего рабочего рольганга вперед к стану и отсутствуют в это время íà реверсивном выходе этого датчика. После вы<ода металла из зоны видимости датчика

1 конца раската запись н регистр 18 сдвига прекращается, но сдвиг информации продолжается ат датчика 5 угла поворота переднего рабочего рольганiа, при этом с разрядов регистра 18 сдвига снимается информация о текущих координатах металла на стане . После захвата металла прокатными валками

51 скорость движения заготовки изменяется, так как она находится н функции перемещения прокатных валков и неличины обжатия. Срабатывает датчик 2 наличия металла в валках и на его прямом выходе (а) появляется 1 . «аличие условий а = 1, г 1 и наличие импульсов на выходе блока

20 умножения, на вход которого поступают импульсы с датчика 7 угла поворота прокатных валков приводит к срабатыванию схемы И 8 и отключению схемы И 9, в результате чего сдвиг регистра 18 сдвига происходит от датчика угла поворота прокатных в.<пков с уче" ом поправочного коэф— фициента, который подается на ин— формационные нхады блока 20 умножения с информационных выходов bOIl 48.

В связи =- тем,,что на выходе БОП 48

5 в режиме записи может быть любая ин— формация, фактически сдвиг информации в регистре 18 сдвига будет отл H H д т ь с ÿ от де:. c T â è T åii ü í ага и с л ожения металла на стане, однако это

)() имеет место топько в режиме записи информации, когда управление станом производится оператором вручную и данные информационной подсистемы для управления не используются. При захвате металла валками ныполняется условие а = 1 (сработал датчик

2 наличия металла н валках), при этом по наличию двух условий а = 1 и Р = 1 срабатывает с>.с ма и 15 и

20 н лючает rxo» Запись сд "иговс а регистра 19. Сдз.-:г рег стра ..9 1 .=то время производится вперед пм 1уль-.-

25 и схему И 13. При этом на вы.," -дгых разрядах регистра 19 снимается информация о положении мета !; В Hа гереднем рабочем рол-.ãBHге с точна тью до одного разряда. ОднBêî, в силу того, что коэффициент oH-: :режения металла нам не известен, сдвиг информации в регистре 19 сдвига такке будет отличаться я OT де йствит ел ьн1ога <Толоже— ни я металла HB стане, Од11 ко. B1<

C ,это было сказана выше, в ручном уп35 равлении такое состояние мож о в режима настройки дап с !1ть, .ipH захвате металла валками ь первом пропус- ке ныполняет-.я еl 1е одно условие а =1 г =-1 и )э = 1 (6 = 1 соот40 ветствует состоянию, когда задний б аз оный д;;.т НН!< 4 на.!H=. . ë после клети не сработа:), в peýóëü— тате чего сра=отает схема И 29 и открывает счетчик 44,:.а вход которого подаются импульсы с датчика 7 угла поворота гракатньв< ва. †.к< в, Как только гередний конец Bаготовки достигает зоны видимости базового датчика 4 наличия металла после клети, схема И 29 закрывается и счетчик 44 прекраирет c÷åò И1<пулz.сон. Одновременно по условию а == 1, г = 1 и

b = 1 (b = 1 базоный датчик 4 сработал) срабатывает схема И 33 и за55 пускает формирователь 39 который г на короткое время открывает ком1утатор 42, на входах которого имеется код счетчика 44. Код счетчика 44 по импульсу формирователя 39 переписывается через коммутатор 42 в ариф60 метический блок 45. Выход фо мирователя 39 подается на второй коммути.рующий вход арифметического блока

45. Под действием импу.гьса формирователя 39 в арифметическом блоке 45

65 произ нади тс я к оммут аци H в ыходс в ре!

686793

10 гистра результата арифметического блока на вторую полонину буферного регистра, связанного с информацион— ными выходами арифметического блока

45. Кроме того, импульс формирователя 39 через схему ИЛИ 37 и элемент

47 задержки подается на стробирующий вход арифметического блока 45 и разрешает выполнение операции деления хранимого в блоке 45 базон.oro числа на число, занесенное со счетчика 44. После выполнения операции деления результат (коэффициент опережения металла) заносится во нторую половину буферного. регистра арифметического блока 45. При выходе заднего конца заготовки из зоны видимости базового датчика 3 наличия металла до клети выполняются условия а 1, г 1 и б 1 (базовый датчик 3 отпустил), н результате чего срабатывает схема И 27 и открывает счетчик 43, на вход которого поступают импульсы с датчика 7 угла поворота прокатных валков. После выброса металла иэ валков датчик 2 наличия металла н валках отпускает, т. е. а = 1 и увеличивается номер пропуска на еди)!ицу, т.е, код становнтся: ...00001. Теперь на клемме устройства 8 появляется 1, а на клемме г — 0 . На входе схемы И 27 .исчезают два условия 3 и а и счетчик 43 останавливается, накопив число импульсов, соответствующее углу поворота прокатных валков эа время прохождения концом заготовки базового расстояния на переднем рабочем рольганге. Йа входе схем И 33 выполняются условия а =- 1 u r = 1. Схема И 33 эапускает формирователь 38, который на короткое время открывает коммутатор 41 и переписывает код счетчика

43 в арифметический блок 4 5. Одновре.менно импульс формирователя 38 через схему ИЛИ 37 и элемент 47 задержки .поступает на стробЪрующий вход арифметического блока 45 и разрешает выполнение операции деления хранимого в арифметическом блоке 45 базового числа на число, занесенное со счетчика 43, в результате чего определяется коэффициент отставания металла.

Кроме того, выход формирователя 38 подается на первый коммутирующий нход арифметического блока 45. Под действием импульса формирователя 38 и арифметическом блоке 45 производится коммутация выходов регистра результата арифметического блока

45 на первую половину буферного регистра, связанного с информационными выходами арифметического блока. С задержкой времени после выброса металла из валков срабатывает элемент

46 задержки и сбрасывает счетчики

4 3 и 44 в нуль,,а через схему И 35, на второй вход которой подается

g5

60 1 клеммы Запи<- ",с ройстна

Формирует сигнал записи на вхсде Запись БОП 48. По этому си гналу в БОП одновременно записываются оба результата деления, находящиеся в буферном регистре арифметического блока 45, т.е. коэффициент опережения и коэффициент отставания металла.

После того, как произошла запись коэффициентов, код адреса на входе

БОП 48 изменяется на единицу, и это обеспечивается блоком 49 задержки.

Время задержки блока 49 задержки, элемента 46 и 47 задержки выбираются из такого условия

Т (49) > Т (46) > Т (47) +Тделения.

Тэ(47) равно времени перезаписи кода счетчика 43(44) через коммутатор

41(42) в арифметический блок 45.

После выброса металла иэ валков и появления следующего четного пропуска происходит переключение цепей сдвига Вперед сдвигоного регист- ра 19. Теперь сдниг регистра 19 производится от прямого выхода датчика б угла поворота заднего рабочего рольганга через схему И 14. После реверса заднего рабочего рольганга импульсы поступают с реверсивного выхода датчика 6 угла понорота заднего рабочего рольганга через схему И 17 на вход сдвиг назад регистра 19 сднига Этим достигае ся синхронизация скорости движек . металла со скоростью сдвига информации в регистре.

При эахнате металла валками происходит переключение цепей сдвига регистра 19 сдвига. Регистр 19 сдвига от датчика 7 угла поворота прокатных валкон через блок 21 умножения и схему И 16 ° Однонременно происходит переключение цепей сдвига регистра

18 сдвига, который начинает сдвигаться назад от датчика 7 угла поворота прокатных валков через блок 20 умножения и схему И 11. Поскольку коэффициенты опережения и отставания ме— талла н режиме записи еще не известны, то сдвиг информации в обоих регистрах не соответствует фактической информации о перемещении металла на стане . Однако, как это было выше указано, в ручном управлении такое положение допустимо, тем более, оно имеет место только в режиме =,àïècu, т.е. настройки информационной системы. В дальнейшем работа устройства по определению коэффициентов опережения и отставания металла в четном пропуске и запись этих коэффициентов в ВОП 48 происходит аналогично, как и в нечетных пропусках.

Рассмотрим кратко этот процесс.

После захвата металла в четном пропуске выполняются условия: а = 1, г =1 и E = 1, в результате чего

686793

17

10

30

"рабатывает схема И 28 и открывает .счетчик 43, после прохождения передним концом заготовки эоны базового датчика 3 счетчик 43 закрывается, и в то z

45, кроме того, выходной импульс формирователя 38 через схему ИЛИ 37 и элемент 47 задержки поступает на стробирующий вход арифметического блока 45, разрешая выполнение операции деления базового числа на число, хранимое э счетчике 43. Кроме того, выходной импульс формирователя 38 поступает на первый коммутирующий вход арифметического блока 45 и производит коммутацию результата деления на первую половину информационных выходов арифметического блока.

При выходе заднего конца металла кз зоны видимости заднего базового датчика 4 выполняются условия а = 1, г = 1 и Б =- 1, в результате чего срабатывает схема И 30 и открывает счетчик 44. После выброса металла из валков счетчик 44 закрывается, кроме того, имеют место новые услови я а=1, r=-1, по И

34 и запускает формирователь 39, в ходным импульсом которого переписывается код счетчика 44 через коммута:ор 42 в арифметический блок 45.

Выходной импульс формирователя 39 через схему ИЛИ 37 и элемект 47 задержки з апускает арифметический блок 4 5 на выпол некие операции деле к и я базового числа ка число, хранимое в счетчике 44 . Кроме того, выходной импульс формирователя 39 поступает на второй коммутирую<тий вход арифметического блока 45 и производит коммутацию результата деления ка вторую половину информационных выходов арифметического блока 45. С задержкой времени после выброса металла валков (а) сраб атыэ ает элемент з адержки 46 и сбрасывает оба счетчика

43 и 44 э 0, а через схему И 35, на второй вход которой подается 1 с клеж.1 Запись устройства, . Формирует сигнал записи на входе Запись БОП 48, в результате чего происходит запись обоих коэффициентов в БОП 48. После некоторой задержки времени, определяемой блоком 49 задержки, код адреса на входе БОП 48 изменяется на нечетный и становится

00010. После выхода металла из валков выполняется условие а=1 и г=l (номер пропуска увеличивается на .единицу и снова становится нечетным),. по которым срабатывает схема И 12 и пропускает импульсы с реверсивного выхода датчика 5 угла поворота переднего рольганга на вход Сдвиг назад сдвигового регист— ра 18, т.е. происходит переключение цепей сдвига регистра 18 сдвига и соответствии с продвижением металла на переднем рабочем рольганге.При изменении направления вращения переднего рабоче-о рольганга происходит переключение це пей сд ви га реги стра 18 сдвига и он начинает сдвигаться вперед через схему И 9, íà которую подаются импульсы с прямого выхода датчика 5 угла поворота переднего рабочего рольганга. В дальнейшем работа устройства повторяется, как это было описано в нечетном пропуске, а потом в четном и так до последнего пропуска. После того как информация записана, устройство готово к автоматической работе гри обжатии по той же программе. Для этого с клеммы Запись снимается сигнал 1, Ка КЛЕЬП т т.т»ВТОМат -толаЕТСЯ СИГ <»ал 1 . В автоматическом режиме

УстРойство Работает ана :Огичнот как и в pm»i4е эап:" си ° CTлич" .= О Ос Гонт лишь B работе бло:<а 22 ко=-ффкц 1Pн-.ов опережет»ия и отставая .я т..еталла. Каждый раз при срабатывании -aT÷l»ка наличия металла э вал <.х, т. е ° при калич»и призна <а а = 1 стэабат. эаэт схема И 36 и запускает форм:»рователь 40, котОрый формирует сигнал счи-.ывачия на входе Сч; ызакие

БОП 4" . Первая половике. с .ятываемого

ЧИСЛа ПОДаЕтСЯ К а V.:НФОРМат;КО . НЫЕ входы блока 20 умноже<ия, а. вторая половина считываж:.с,го числа подается ка инфзрмациокные B.

Опереженн я и От те вак ил »с. ге.лл:.-,. н в аВТОМаТт<ЧСС КОМ Pe;- .И. .C Ра -ОГЫ УСТРОЙCTU2. ЗBÃ" .l»CËÊBBß И . ;„..:О, Э;".-. аЕ:,та-;. Ккфэрмаци я э Обоих :.:г;. Отстах 18 1 9

c BHI а будет cooTBG ic T» oBPть д йcTBRтельноьг положению и прсдэижению металла ка стане с учетом явления опережения и отставания металла B валках

Выходы сдвиговь:х регистров 18 и 19

ЯВЛ КОТСЯ В Э" О» Cil)" = - -,т- ттт«CT тт а в дина. а»ке.

Применение устройства позволи ..получить бол ьшой экономический эффект, сэязанн=»й со значительным сокращением количества фотоэлектричесКИХ ДатЧИКОЭ, à ТЭКжЕ ЭСЛЕДСТЭИтЕ ПОвышекия точкос..ти i» достоэерк ости получаемой ин формации о положении мет алла на стане уменьшает количество отказов в автоматической системе, сокращает коли естэо отказoB э аэтомати:„c ской системе, т. е. сокращает ее время простоя, а это гр:=.мо —.:C.-.o.:i. l»o» ëüío

686 79 3

20 увеличению производительности стана

Формула изобретения устройство определения текущих координат металла на реверсивном прокатном стане горячей прокатки, содержащее датчик конца раската, датчик наличия металла в валка, базовые датчики наличия металла до и после клети, датчики угла поворота переднего рольганга, заднего рольганга и прокатных валков, схемы И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения текущих координат металла на реверсивном про,катном стане горячей прокатки, устройство дополнительно содержит два регистра сдвига, два блока умножения 2О и блок хранения коэффициентов, к входам которого подсоединены прямые и инверсные выходы базового датчика до клети, базового датчика после клети, прямые и инверсные выходы датчика наличия металла в валках, выход датчика угла поворота прокатных валков, ° прямой и инверсный выход кода номера пропуска, вход Запись и вход автомат а одна часть информацион- 30 ных выходов блока хранения коэффициентов соединена с информационными входами первого блока умножения, вто-рая часть информационных выходов . блока соединена с информационными 35 входами второго блока умножения, синхрониэнрующие входы которых соединены с выходом датчика угла поворота прокатных валков, а выход датчика конца раската соединен с первым вхо- 4О дом Запись первого регистра сдвига, первый вход кс-.срого соединен с выходами: первой и в орой схемы И, входы которой соединены с прямым выходом датчика .наличия металла в валках, выходом первого блока умножения, первым разрядом инверсного кода номера пропуска и первым входом первой схемы И, два других входа которой соединены с прямком выхсдом датчика угла поворота переднего рольганга и инверсным выходом датчика наличия металла в валках, прямой выход которого соединен с первым входом третьей схемы И, два других входа которой соединены с выходом второго блока умножения и первым разрядом инверсного кода номера пройуска, первый разряд прямого кода номера пропуска соединен с первыми входами четвертой и пятой схем И, вто- 6О рые вхогя которых соединены с инверсным выходом датчика наличия металла в валках, третьи входы четвертой и пятой схем И соединены соответственно с прямым и реверсивным 65 выходами датчика угла поворота заднего рабочего рольганга, выходы третьей и четвертой схем И соединены со входом второго регистра сдвига, второй вход кот орого с оеди н ен с выходами пятой и шестой схем И, входы которой соединены с выходом второго блока умножения, пряьым выходом датчика наличия металла в валках, первым разрядом прямого кода номера пропуска и первым входом седьмой схемы И, два других входа которой соединены с выходом первого блока умножения и прямым выходом датчика наличия металла в валках, инверсный выход которого соединен с первым входом восьмой схемы И, два других входа которой соединены с реверсивнымi выходом датчика угла поворота переднего рабочего рольганга и первым разрядом инверсного кода номера пропуска, выходы седьмой и восьмой схем

И соединены со вторым входом первого регистра сдвига, второй вход Запись которого соер мнен с вы ходом девятой схемы И, входы которой соединены с первым разрядом прямого кода номера пропуска, прямым выходом датчика наличия металла в валках и первым входом десятой схемы И, второй вход которой соединен с первым разрядом инверсного кода номера пропуска, выход д сятой схе

И соединен со входом Запись второго регистра сдвига,. выходы которого и выходы первого регистра сдвига соединены с выходом устройства.

Блок умножения содержит накапливающий сумматор, схему И, схему ИЛИ и элемент задержки, причем информационные входы накапливающего сумматора и один иэ входов схемы И соединены с информационными входами блока умножения, синхронизирующий вход которого соединен со вторым входом схемы

И и синхрониэирующим входом накапли вающего сумматора, выход старшего разряда которого через элемент задержки соединен с одним иэ входов схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом схемы И, а выход схемы

ИЛИ соединен с выходом блока умножения.

Блок хранения коэффициентов содержит элементы задержки, формирователи, коммутаторы, счетчики, арифметический блок, блок оперативной памяти, блок задержки, схему ИЛИ и схемы И, причем первые вхсды первой, второй, третьей и четвертой схем И соединены с прямым выходом датчика наличия металла в валках, вторые входы первой и второй схем И соединены с инверсным выходом базового датчика наличия металла до клети, а вторые входы третьей и четвертой схем И соединены с инверсным выходом базового датчика наличия металла после клети, третьи

21

22

686793 входы первой и третьей схем И соединены с первым разрядом инверсного кода номера пропуска, а третьи входы второй и четвертой схем И соединены с первым разрядом прямого кода номера пропуска, выходы первой и второй схем 5

И соединены со входом первого счетчика, счетный вход которого соединен со счетным входом второго счетчика и с выходом датчика угла поворотаа прок ат ных вал ков, вход второго счетчика соединен с выходами третьей и четвертой схем И, выходы счетчиков соединены с информационными входами коммутаторов а входы Сброс счетчиков соединены с первым входом пятой схемы И и выходом первого Элемента задержки, вход которого соединен с инверсным выходом датчика наличия металла э валках, прямой выход которого соединен с первым входом шестой схемы И, второй вход которой соединен с прямым выходом базового датчика наличия металла до клети, а третий вход соединен с первым Разрядом прямого кода номера пропуска и с первым входом седьмой схемы И, второй вход которой соединен с инверсным выходом датчика наличия металла в валках, выход седьмой схемы

И и выход шестой схемы И соединены со входом первого формирователя, выход которого соединен с первым входом схемы ИЛИ, первым коммутирующим входом арифметического блока и стробирующим входом первого коммутатора, информационные выходы которого и ин- 35 формационные выходы второго коммутатора соединены с информационными входами арифметического блока, стробирующий вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, 4р вход которого соединен с выходом схемы ИЛИ, второй вход которой соединен со вторым коммутирующим входом арифметического блока, стробирующим вхо45 дом второго ммутатора и выходом второго формирователя, вход которого соединен с выходами восьмой и девятой схем И, первые входы которых соединены с первым разрядом инверсного кода номера пропуска, второй вход восьмой схемы И соединен с прямым выходом базового датчика наличия металла после клети, второй вход девятой схемя И соединен с инверсным выходом датчика наличия металла в валках, прямой выход которого соединен с третьим входом восьмой схемы И и первым входом десятой схемы И, второй вход которой соединен с входом Автомат устройства, а выход соединен со входом третьего формирователя, выход ко- торого соединен со входом Считывание блока оперативной памяти, вход Запись которого соединен с выходом пятой схемы И, второй вход которой соединен с входом Запись устройства, а прямой и инверсный код номера пропуска соединены со входами блока задержки, выходы которого соединены с адресными входами блока оперативной памяти, информационные входы которого соединены с информационными выходами арифметического блока, часть информационных выходов блока оперативной памяти соединена с информационными входами первого блока умножения, а вторая часть информационных выходов соединена с информационными входами второго блока умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

Р 378909, кл. G 06 М 7/00, 1971.

2. (тчет по теме 9 28-68 Создание типовых локальных систем автоматизации механизмов реверсивных обжимных станов . Киев, Киевский институт автоматики, 1972, т. 110.

686793

П7—

ЦНИИПИ Заказ 5598/9 Тираж 10 34 Подписное

Филиал ППП Патент, г. . огород, ул. Проектная, 4