Устройство для определения этапов прокатки

 

р

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскив

Социалистических

Республик

«692646 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено160577 (21) 2485910/22-02 (51)М. Кл

В 21 В 37/00 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621 771 .012 (088.8) Опубликовано 25.1079. Бюллетень М 39

Дата опубликования описания 251079 (72) Автор изобретения

В.В. Яковлев (7!) Заявитель

Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭТАПОВ

ПРОКАТКИ

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к автоматизации управления процессом прокатки на толстолистоных и обжимных прокатных станах и может быть использовано при автоматизации управления принодом нажимного механизма прокатной клети для определения момента захвата металла (начальный момент периода деФормации) в прокатной клети и момента выброса металла (начальный момент периода паузы) из прокатной клети.

Известно устройство для определения момента захвата металла нал» ками реверсивного обжимного прокат ного стана, принцип действия которого основан на анализе скорости изменения тока прокатного двигателя при захвате, где в качестве датчика наличия металла использован трансформатор, подключенный на зажимы дополнительных полюсов компенсационной обмотки двигателя (1).

Однако в данном устройстве при срывах давления или пробуксовках происходит изменение тока днигателя, в результате чего имеет место сбой н определении момента захвата, или этот момент фиксируется несколько раз эа пропуск.

Наиболее близким к изобретению является техническое решение, в котором момент захвата металла валками и момент выброса металла иэ валков определяется путем сравнения

0 двух последовательных показаний датчика усилия прокатки (датчика

НаЛИЧИЯ МЕтаЛЛа) . ЕСЛИ МС,и (t+ Ьt) С, а М (t) в Я, то в промежутке времени (Т,ф - 4. t ) произошел захват прокатываемого мет алл а. Если

N (t+4 ) f a М Я ).„то в промежутке времени (E < n t ) произошел выброс металла иэ валков. Величина Е— фиксированное значение усилия прокатки (заданная погрешность) (2).

Недостатками этого устройства являются сбои при сборе информации, в частности сбои в нумерации и определении пропусков, причинами которых,могут быть значительный период заполнения очага деформации, а также срыв трения и пробуксовки при захвате, н результате чего захват слитка должен повторяться вновь! повторный

692646

S0

65 з захват может приниматься за новый пропуск.

Цель изобретения — повьпаение достоверности информации при определении момента захвата и выброса металла в прокатной клети.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем датчик наличия металла, дополнительйо установлены йзмеритель длйны про ката в валках прокатной клети, датчик направления вращения главного привода клети, пороговый элемент, первый формирователь сигнала, второй формирователь сигнала, первый триггер, нторой триггер и схема совпадения, причем выход датчика наличия металла соединен со входом порогового элемента, выход которого соединен со входом измерителя длины проката, а также с первыми входами первого и второго формирователей сигналов, вторые входы которых соединены, с первым выходом, а третьи— со вторым выходом датчика направления вращения, четвертый и пятый вхо- ды первого формирователя соединены со вторым и третьим выходами второго формирователя, а четвертый и пятый входы второго формирователя соединены со вторым и третьим выходами первого формирователя,, при этом выход измерителя длины проката сое -" "динен с единичным-входом первого триггера, нулевой вход которогб соединен с первым выходом первого формирователя и нулевым входом второго триггера, единичный выход первого триггера соединен со вторым входом схемы "совпадения; с первым входом которой соединен первый выход второго формирователя, а выход схемы совпадения соединен с единичным входом второго триггера.

Первый формирователь сигнала, характеризующего ситуаций эахвага металла прокатными валками, содержит пять одновибраторон, две схемы совпадения, четыре триггера и схе му ИЛИ, причем вход первого одно вибратора соединен с выходоМ порого його ъмейбнта, а выход -"с йервйми входами второй и третьей схем совпадения, второй вход второй схемы совпадения соединен с первым выхо дом датчика направления вращения главного привода, а второй вход третьей схемы совпадения †co вторым выходом; выход второй схемы совпадения соединен с единичным входо третьего триггера, единичный выход которого соединен с четвертым входом второго формирователя и входом второго однонибратбра, выход которого соединен с "едййирним входом четвертого триггера, нулевой вход которого соединен со вторим вмхо-пом второго формирователя, а единичный ныКод четвертого триггера соединен со входом третьего одновибратора, выход которого соединен с нулевым входом пятого триггера и первым входом первой схемы ИЛИ, выход которой соединен с нулевыми выходами первого и второго триггеров, при этом выход третьей схемы совпа-: дения соединен с единичным входом пятого триггера, единичный выход которого соединен с пятым входом второго формирователя и входом четвертого однонибоатооа, выход которого соединен с единичным входом, шестого триггера, нулевой вход которого соединен с третьим выходом второго формирователя, а единичный выход шесТого триггера соединен со входом пя того однонибратора, выход которого соединен с нулевым входом третьего триггера и вторым входом перной схемы ИЛИ.

Второй формирователь сигнала, характеризующего момент выброса металла из прокатных валков, содержит иннертор, одновибратор, дне схемы

25 совпадения и схему ИЛИ, причем вход иннертора соединен с,выходом порогового элемента, а ныход — со входом шестого однонибратора, выход которого соединен со вторыми входами

30 четвертой и пятой схем совпадения, первые входы которых соответственно соединены с первым и нторым выходом датчика напранления вращения главного привода, g третьи входы четвертой и пятой схем совпадения соответственно соединены с единичными ныходами третьего и пятого триггеров, при этом выход четвертой схемы совпадения соединен с нулевым входом четвертого триггера и первым входом второй схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом пятой схемы совпадения и нулевым входом шестого триггера, а выход соединен с первым входом первой схемы совпадения.

Такое выполнение устройства позволяет осуществить определение момента захвата металла валками при достижении сигналом датчика наличия металла порогового значения с учетом направления прокатки (направления вращения главного привода прокатной клети), запоминание информации о захвате металла на триггерах буферная и основная ячейка памяти), гри этом сигналы с буферных ячеек памяти являются разрешением;для формирования сигнала, характеризующег-.. момент выброса металла из валков, который формируется при уменьшении сигнала датчика наличия металла меньше порогового значения, а также с учетом направления прокатки и информации о направлении захвата, при этом исключается воэможность формирования сигнала, характернзука1его

692646 устройство для определения этапон прокатки содержит датчик 1 наличия металла, выход которого соединен со входом порогового элемента

2, выходом соединенного со входом измерителя 3 длины проката в валках прокатной клети, а также с первыми входами первого формирователя 4 сигкала, который характеризует момент захвата металла валками, и второго формирователя 5 сигнала, который характеризует момент выброса металла из валков; датчик 6 направления вращения главного привода клети, первый выход которого соединен со вторыми входами первого 4 и второго 5 формирователей сигнала, с третьими входами которых соединен второй выход датчика 6. Четвертый и пятый входы первого формирователя 4 сигнала соединены со вторым и третьим выходами второго формирователя 5 сигнала, четвертый и .пятый входы которого соединены со вторым и третьим выходами первого формирователя 4 сигнала соответственно..

Первый выход первого формирователя 4 сигнала соединен с нулевым входом первого триггера 7, с едияичным входом которого соединен выход измерителя 3 длины проката. Единичный выход триггера 7 соединен со вторым входом схемы 8 совпадения, с первым входом которой соединен выход второго формирователя 5 сигнала. Выход схемы 8 совпадения соединен с единичным входом второго триггера 9, с нулевым входом которого соединен первый выход первого формирователя 4.

Первый формирователь 4 сигнала содержит первый однонибратор 10, вход которого соединен с выходом порогового элемента 2, а выход — с первыми входами второй 11 и третьей

12 схем совпадения.

Вторые входы второй 11 и третьей 12 схем совпадения соединены, соотмомент ныброса, н случае выброса металла в сторону, с которой про" изошел захват н данном пропуске, а исключение вазможности формирования этого сигнала при пробуксовках и срывах давления осуществляется при поможи измерителя длины проката, который выдает сигнал на разрешение формонания сигнала после оконча ния измерения фиксированной длины ,проката, пренышаюшей длину очага деформации, благодаря чему повыша" ется достоверность информации при определении моментон захвата металла прокатными налками и выброса металла иэ валков.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для определения этапов прокатки; на фиг. 2 — блок-схемы первого и второго формирователей. ветстненно, с первым и нторым выходами датчика 6.

Выход второй схемы 11 совпадения соединен с единичным входом третьего триггера 13, единичный выход которого соединен со входом. второго одновибратора 14 и четнертыч входом второго формирователя 5 сигнала. Выход второго однонибратора

14 соединен с единичным входом четвертого триггера 15, нулевой вход которого соединен со вторым выходом второго формирователя 5 сигнала, а выход соединен со входом третьего одновибратора 16. Выход последнего соединен с первым входом первой схе-. мы 17 ИЛИ и нулевым входом пятого триггера 18, единичный вход которого соединен с выходом третьей схемы совпадения 12, а единичный выход соединен со входом четвертого одновибратора 19 и пятым -входом второго формирователя 5 сигнала. Выход четвертого однонибратора 19 соединен с единичным нходом шестого триггера

20, нулевой вход которого соединен

25 с третьим выходом второго формиро» нателя 5 сигнала, а единичный выход со входом пятого одновибратора 21, выход которого соединен со вторым входом первой схемы 17 ИЛИ и яулв30 ным входом третьего триггера 13„

Выход первой схемы 17 ИЛИ соединен с нулевыми входами первого триггера 7 и второго триггера 9.

Второй форМирователь 5 сигнала

Зя содержит инвертор 22, вход которого соединен с выходом порогового элемента 2, а выход — со входом шестого одновибратора 23, Выход последнего соединен со вторыми входами четвертой 24 и пятой 25 схем совпадения первые входы которых соотнетстР ненно соединены с первым и вторым выходами датчика 6. Третий вход четвертой схемы совпадения 24 соединен с единичным выходом третьего триггера 13. Третий вход пятой схемы 25 совпадения соединен с единичным выходом пятого триггера 18. Выход четвертой схемы 24 совпадения соединен с нулевым входом четвврто50 го триггера 15 и первым входом второй схемы 26 ИЛИ,второй вход которой соединен с выходом пятой схемы

25 совпадения и нулевым входом шестого триггера 20, а выход второй

55 схемы 26 ИЛИ соединен с первым входом первой схемы 8 совпадения, При прокатке металла н ренерсинной клети всегда имеет место один из двух основных этапов прокатки: О наличие металла в клети (произошел захват металла) или отсутствие метаппа н клети (произошел выброс металла). При этом захват и. выброс металла могут производиться как при

65 прокатке вперед (направление

692646 прокатки совпадает с направлением технологического процесса), так и при прокатке назад (противоположное направление).

Для удобства рассмотрения принципа работы схемы примем во внимание 5 следующие условия: металл находится перед клетью, произошел выброс металла назад, будет производиться прокатка вперед, При выбросе металла назад на выходе схемы совпадения 25 появляется импульсный сигнал, который устанавливает триггер 20 в нулевое состояние (единичное и нулевое состояние триггеров рассматривается относитель- 15 но единичного выхода). При этом триггер 18 находится в единичном состоянии, а триггер 13 — в нулевом.

При захвате металла валками на выходе датчика 1 наличия металла появляется сигнал, который поступает на вход порогового элемента 2. В.момент достижения сигналом датчика 1 порогового значения, на выходе порогового элемента 2 формируется единичный дискретный сигнал, который поступает на вход измерителя 3 длины проката, на инвертор 22 формирователя 5 и одновибратор 10 формирователя 4.

С этого момента измеритель 3 на- М чинает измерение фиксированной длины проката, превышающей длину очага деформации. Это производится с целью гарантированного захвата металла валками и исключения тех участков, в 35 которых могут происходить срывы давления, пробуксовка и т.д. В случае уменьшения сигнала датчика 1 ниже порогового значения до момента окончания измерения фиксированной длины, в измерителе 3 происходит сброс значения измеренного пути, и при повторном йоявлении сигнала с выхода порогового элемента 2 отсчет начинается -сйачала.

При.появлении сигнала на входе одновибратора 10, на выходе появляется импульсный сигнал, который поступает на первые входы схем совпадения 11 и 12, Так как захват металла происходит при прокатке - впе5О ред на первом выходе датчика 6 направления вращения главного привода формируется сигнал, который поступает на второй вход схемы совпадения ll и первый вход схемы совпадения 24. Импульсный сигнал одновиб- ратора 10 через схему 11 совпадения

nocTyrIaeT на единичный вход триггера 13 (буферная ячейка памяти),устанавливая его в единичное состояние. 60

Сигнал с единичного выхода триггера

13 поступает на третий вход схемы совпадения 24, подготавливая ее к формированию сигнала выброс при направлении прокатки вперед и 65 на вход одновибратора 14. На выходе одновибратора 14 формируется импульсный сигнал, который устанавливает триггер 15 (основная ячейка памяти) в единичное состояние. Сигнал с единичного выхода триггера 15 поступает на вход одновибратора 16, на выходе, которого формируется импульс. Этот импульсный сигнал, характеризующий момент захвата, поступает на нулевой вход триггера 18, устанавливая его в нулевое состояние и на первый вход схемы 17 ИЛИ, на выходе которой появляется сигнал, поступающий на нулевые входы триггеров 7 и 9. На единичном выходе триггера 18 появляется нулевой сигнал, который поступает на третий вход схемы 25 совпадения и блокирует формирование сигнала выброс при направлении вращения главного привода назад . В этом случае исключается формирование сигнала

1 I выброс в случае выброса металла

1 в сторону, с которой производился захват (например, при захвате металла на угол).

Нулевой сигнал с единичндго выхода триггера 7 поступает на второй вход схемы 8 совпадения и блокирует прохождение сигнала выброс с выхода схемы 26 ИЛИ до момента окончания измерения фиксированного значения длины проката. С нулевого выхода триггера 9 снимается сигнал, характе" ризующий момент захвата металла валками.

После окончания измерения фиксированного значения длины проката на вы« ходе измерителя 3 длины проката формируется импульсный сигнал, который поступает на единичный вход триггера 7.

Сигнал с единичного выхода триггера 7 поступает на второй вход схемы 8 совпадения, подготавливая ее к формированию сигнала выброс .

При выходе металла иэ валков сигнал с выхода датчика 1 наличия металла уменьшается и при достижении значения меньше порога отпускания порогового элемента 2, на его выходе появляется нулевой сигнал, который поступает на вход инвертора 22. На выходе инвертора формируется единичный сигнал, который поступает на вход одновибратора 23, с выхода которого импульсный сигнал подается на вторые входы схем 24, 25 совпадения. Так как на первом и третьем входах схемы 24 совпадения присутствуют единичные сигналы (направление вращения главного привода вперед, буферная ячейкатриггер 13 в единичном состо."нии), то на выходе схемы 24 совпадения формируется сигнал; характеризующий мо" мент выброса металла из клети. Этот сигнал поступает на нулевой вход триггера 15, подготавливая его к формированию очередного сигнала зах692646

10 ват при прокатке вперед . одновременно сигнал с выхода схемы 24 совпадения поступает на первый вход схемы 26 ИЛИ, с выхода которой сигнал поступает на первый вход схемы 8 совпадения. На выходе схемы 8 совпадения формируется сигнал, который

Поступает на единичный вход тригге;еа 9. На единичном выходе формируется сигнал, характеризующий момент выброса металла из валков. Аналогичным образом формируются сигналы при прокатке назад™, Использование датчика наличия металла совместно с дополнительно введенными указанными связями позволяет повысить достоверность информации, при определении момента захвата металла валками и момента выброса металла из валков за счет исключения сбоев, т.е. исключения возможности формирования сигнала, характеризующего момент выброса металла, при выбросе в ту же сторону, с которой произошел захват в текущем пропуске (например, захват на угол и др.), а также исключения возможности формирования этого сигнала при пробуксовках и срывах давления.

Формула изобретения

1. Устройство для определения этапов прокатки, содержащее датчик наличия металла, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности информации при опреде« ленни момента захвата и выброса металла в прокатной клети, оно дополнительно содержит измеритель длины проката н валках прокатной клети, датчик направления вращения главного привода клети, пороговый элемент, первый формирователь сигнала, второй формирователь сигнала, первый триггер, второй триггер и схему совпадения, причем, выход датчика наличия металла соединен со входом порогового элемента, выход которого соединен со входом измерителя длины проката, а также с первыми входами первого и второго формирователей сигиалон, вторые входы которых соединены с первым выходом, а третьи — со вторым выходом датчика направления вращения, четвертый и пятый входы первого формирователя соединены со вторым и третьим выходами второго формирователя, а четвертый и пятый входы второго формирователя соединены со вторым и третьим выходами первого формирователя, при этом выход измерителя длины проката соединен с единичным входом первого триггера, нулевои вход которого соединен с первым выходом первого формирователя и нулевым входом второго -триггера, единичный выход перного триггера соединен со вторым входом схемы совпадения, с первым входом которой соединен первый выход второго формирователя, а выход схемы:

5 совпадения соединен с единичным входом второго триггера.

2, Устройство по п.1, о т л нч а ю щ е е с я тем, что первый формирователь сигнала выполнен в виде

® пяти одновибраторов, двух схем совпадения, четырех триггеров и схемы

ИЛИ, прйчем вход первого одновибратора соединен с выходом порогового элемента, а выход — с первыми входа15 ми второй и третьей схем сонпадения, второй вход второй схемы совпадения соединен с первым выходом датчика на правления вращения главного привода, а второй вход третьей схемы совпадения — со вторым выходом1 выход второй схемы совпадения соединен с единичным входом третьего триггера, единичный выход которого соединен с четвертым входом второго формирователя и входом второго одновибратора, ныход которого соединен с единичным нходом четвертого триггера, нулевой вход которого соединен со вторым выходом второго формирователя, а единичный выход четвертого триггера соединен со входом третьего одновибратора, выход которого соединен с нулевым входом пятого триггера и первым входом перной схемы ИЛИ,выход которой соединен с нулевыми выходами первого и второ35 го триггеров, при этом выход третьей схемы совпадения соединен с единичным входом пятого триггера,.единичный выход которого соединен с пятым входом второго формирователя и входом четвертого одновибратора„ выход которого соединен с единичным входом шестого триггера, нулевой вход которого соединен с третьим выходом второго формирователя, а единичный вы" 5 х од шестого триггера соединен со входом пятого одновибратора, выход которого соединен с нулевым входом третьего триггера и вторым входом первой схемы ИЛИ.

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что второй формирователь сигнала выполнен в виде иннертора, одновибратора, двух схем совпадения и схемы ИЛИ, причем вход инвертора соединен с выходом порогоого элемента а выход — со входом во

ro шестого одновибратора, выход которо соединен со вторыми входами четверт и и пятой схем совпадения, первые то ивходы которых соответственно соед60 иены с первым и вторым выходом датчика направления вращения главного привода, а третьи входы четвертой и пятой схем совпадения соответственно соединены с единичными выходами

65 третьего и пятого триггеров, при этом

12 выход четвертой схемы совпадения соединен с нулевым входом четвертого триггера и первым входом второй схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом пятой схемы совпадения и нулевым входом шестого триггера, а выход соединен с первым входом первой схемы совпадения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

Р 412959 В 21 В 37/00 1974, 2. Коцарь С.Л. Статистический

5 анализ и математическое моделирование блюминга, Металлургия, 1974, с. 24.

Фиг. f от Клока г

Фиг. Г

Составитель A. Абросимов

Редактор Л. Алексеенко Техред,И.Петко Корректор А. Гриценко

Эакав 6039/1 Тираж 1034 Подписное .. ЦНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра сная наб. д. 4 5

r с сш с

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

om йока б

om Йока г 3 р

Я

М ф