Датчик наличия металла в прокатной клети

/1 ИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ 1 г ы ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.А.Сычев, А.В.Старунский, М.Н.Черединов, А.С.Федосиенко и Н.П,Волтачев(56) Авторское свидетельство СССР У 443693, кл. В 21 В 37/00, 1974.Авторское свидетельство СССР У 698690, кл. В 21 В 37/00, 1979. (54) ДАТЧИК НАЛИЧИЯ МЕТАЛЛА В ПРОКАТ НОЙ КЛЕТИ(57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности к кон рольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть испол зовано в системах автоматизации и контроля этих становЦель изобретения - повышение надежности работы за счет исключения ложных срабатываний. Датчик наличия металла в прокатной клети содержит измеритель , ток сумматор 2, пороговый элемент 3 гер 4 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5. Измеритель 1 тока вырабатывает сигнал, пропорциональныйтоку якоря прокатного электродвигателя. Цифроаналоговый преобразователь5 формирует сигнал коррекции, проперциональный опорному напряжению, подаваемому на ЦАП 5 с инверсного выхода триггера 4, и двоичному числу,задаваемому на цифровом входе ЦАП 5оператором прокатного стана передначалом работы. Двоичные числа соответствуют определенным режимам рабоклети и сортам проката, Онн подобраны заранее при настройке датчика.Переключение триггера 4 вызывает изменение корректирующего сигнала ЦАПУстройство работает более надежноблагодаря учету изменения режимов рботы прокатной клети и сорта проката, а также отсутствию ложных срабатываний от импульсных помех, 2 илИзобретение относится к прокатному. производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствампрокатных станов и может быть исполь 15зовано в системах автоматизации иконтроля этих станов.Цель изобретения - повышение надежности работы за счет исключенияложных срабатываний, 1 ОНа фиг. 1 представлена функциональная схема датчика наличия металла в прокатной клети, на фиг. 2временные диаграммы работы датчика,Датчик наличия металла в прокатной клети (фиг, 1) содержит измеритель 1 тока, сумматор 2, пороговыйрлемент 3, триггер 4 и цифроаналоговый преобразователь 5, при этом выход измерителя 1 тока соединен спервым входом сумматора 2, второйвход которого соединен с выходомцифроаналогового преобразователя 5,выход сумматора 2 через пороговыйэлемент 3 соединен с входом триггера 4, прямой выход которого являетсявыходом датчика наличия металла в прокатной клети, а инверсный выход соединен с первым входом цифроаналогового преобразователя 5, второй входкоторого является выходом блока коррекции (не показан)Устройство работает следующим образом.На устройство подают напряжениепитания. На цифровом входе цифроаналогового преобразователя 5, которыйявляется выходом блока коррекции,устанавливают двоичное число, соответствующее заданному режиму работыклети и сорту проката. Это двоичноечисло вводится оператором прокатногостана,При отсутствии заготовки в валкахпрокатной клети напряжение на прямом45выходе триггера 4 соответствует напряжению лог, "О". Величина корректирующего напряжения, которое подаетсяс выхода цифроаналогового преобразователя 5 на второй вход сумматора2, определяется двоичным числом, заданным на цифровом входе цифроаналогового преобразователя 5, и опорнымнапряжением, которое снимается с инверсного выхода триггера 4 и при отсутствии заготовки в прокатной клетиравно напряжению лог, "1".Измеритель 1 тока вырабатываетсигнал (фиг2 а), пропорциональный току якоря прокатного электродвигателя (не показан). При этом выходнойсигнал измерителя 1 тока содержитимпульсные помехи, пропорциональныеимпульсным помехам, существующим вцепи якоря прокатного электродвигателя. Выходной сигнал измерителя 1тока поступает на первый вход сумматора 2 и суммируется с корректирующимсигналом цифроаналогового преобразователя 5, поступающим на второй входсумматора 2. Ввиду того, что корректирующее напряжение цифроаналоговогопреобразователя 5 имеет полярность,противоположную полярности выходногосигнала измерителя 1 тока, уровеньвыходного напряжения сумматора 2(фиг. 26) оказывается ниже уровнявыходного сигнала измерителя 1 токана величину напряжения коррекции свыхода цифроаналогового преобразователя 5, При этом импульсные помехи,существующие в выходном сигнале сумматора 2, не могут превзойти уровеньорогового напряжения пороговоголемента 3 и вызвать ложное срабатывание датчика наличия металла впрокатной клети,При захвате заготовки валкамипрокатной клети ток якоря прокатногоэлектродвигателя возрастаетПриэтом пропорционально возрастает выходной сигнал измерителя 1 тока и выходной сигнал сумматора 2. Корректирующий сигнал цифроаналогового преобразователя 5 является сигналом постоянной величины, он не изменяется дотех пор, пока не изменится установленное двоичное число на цифровомвходе цифроаналогового преобразователя5 или опорное напряжение, которое подается с инверсного выхода триггера4, Выходной сигнал сумматора 2 возрастает пропорционально сигналу измерителя 1 тока, т.е. пропорционально току якоря прокатного электродвигателя,В момент, когда выходной сигнал сумматора 2 становится больше пороговогонапряжения порогового элемента 3, последний переключается, напряжение наего выходе резко возрастает, Выходной сигнал порогового элемента 3 поступает на вход триггера 4, В тот момент, когда напряжение выходного сигнала порогового элемента 3 становится больше порога срабатывания триггера 4, последний переключается. Напряжение на его прямом выходе (фиг,2 г)становится равным напряжению лог, "1", напряжение на инверсном выходе - напряжению лог. 0 . При этом на вход опорного напряжения цифроаналогового преобразователя 5 также подается5 напряжение лог, О. Выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 5 резко уменьшается (фиг,2 в), это уменьшение вызывает рост напря жения выходного сигнала сумматора 2.Возникает запас напряжения выходного сигнала сумматора 2 по отношению к уровню порогового напряжения порогового элемента 3. Это предотвращает 15 ложные срабатывания датчика наличия металла в прокатной клети при уменьшении тока якоря прокатного электродвигателя при прокатке заготовки ближе к ее концу, В таком состоянии 20 датчик наличия металла в прокатной клети находится до момента выброса заготовки из валков клети прокатного стана.При выбросе заготовки из валков 25 клети прокатного стана ток якоря прокатного электродвигателя уменьшается. Сигнал измерителя 1 тока и сигнал сумматора 2 также уменьшаются. Когда напряжение выходного сигнала сумматора 2 становится меньше порогового напряжения, пороговый элемент 3 переключается, напряжение на его выходе уменьшается, что вызывает переключение триггера 4, При этом на прямом выходе триггера 4 появляется напряжение лог. "0", а на инверсном - напряжение лог. "1", которое поступает на вход опорного напряжения цифроаналогового преобразователя 5. Увели 40 чение опорного напряжения вызывает рост выходного напряжения цифроаналогового преобразователя 5, что вызывает одновременное уменьшение выходного сигнала сумматора 2. Датчик наличия металла впрокатной клети оказывается в режиме ожидания, описанном выше, который продолжается до момента захвата валками прокатной клети следующей заготовки, После захвата валками следующей заготовки датчик продолжает работать согласно приведенному описанию,Таким образом, захват валками заготовки вызывает появление лог. "1" на прямом выходе триггера 4, а выброс заготовки из валков - лог, "0" на прямом выходе триггера 4. Моменты переключения триггера 4 соответствуют моментам захвата и выброса заготовки из клети.Работа датчика наличия металла в прокатной клети иллюстрируется временными диаграммами, представленными на фиг. 2, где изображены выходные сигналы измерителя 1 тока, сумматора 2, триггера 4 и цифроаналогового преобразователя 5 в едином масштабе времени,Двоичное число, определяющее величину корректирующего сигнала цифроаналогового преобразователя 5, подбирается в процессе наладки датчика наличия металла в прокатной клети опытным путем отдельно для каждого режима работы клети и сорта проката.Предлагаемый датчик позволяет повысить надежность фиксации моментавхода и выхода металла в клеть,Формула изобретенияДатчик наличия металла в прокатной клети, содержащий измеритель тока, пороговый элемент и триггер, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет исключения ложных срабатываний, в него введены сумматор и цифроаналоговый преобразователь, причем выход измерителя тока соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход сумматора через пороговый элемент соединен с входом триггера, прямой выход которого является выходом датчика наличия металла в прокатной клети, а инверсный выход соединен с первым входом цифроаналогового преобразователя, второй вход которого является выходом блока коррекции.1507481 Удавчика тока Афр Осумматора 2 Вор ставитель хред М.Хо Петро дакт каз 5491/14 Тираж 459 ПодлисноеИИПИ Государственного комитета и м при ГКНТ СС113035, Москва, Жроизводственно-издательгкий комбинат "Патент", г. Ужго гари 4 д й/л - превра зо 8 а тели