Датчик наличия металла в двухниточной прокатной клети

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 9 1)5 В 21 В 37/ ЕТЕНИЯ ЛЬСТВУ носитс(57) Изобретение ному производству контрольным и рег вам прокатных ста использовано в си и контроля процес катки металла. Це прока в частности к улирующим устройстнов, и может бытьзации темах автом ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.А.Сычев, А.В.Старунский, М.Н.Черединов, А.С,Федосиенко и Р.И.Усманов(53) 621.771.23-4 15.016.2-3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1276388, кл, В 21 В 37/00, 1986.Авторское. свидетельство СССР В 1308411, кл. В 21 В 37/00, 1987,4) ДАТЧИК НАЛИЧИЯ МЕТАЛЛА В ДВУТОЧНОЙ ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ са двухниточнои проль изобретения - повышение надежности датчика функционирования, Датчик содержит измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети, двухпороговый компаратор 2, блок 3 коррекции и двухпороговый компаратор 4. Блок 3 коррекции содержит линию 5 задержки, фильтр 6 нижних частот, вычитающее устройство 7, устройство 8 выборки-хранения, ключ 9 и сумматор 10. При захвате валками прокатной клети одной заготовки появляется логическая 1 на выходе двухпорогового компаратора 2 и сохраняется логический "0" на выходе двухпорогового компаратора 4. При захвате второй заготовки логическая и 1 и появляется и на выходе компаратора 4 Ж Появление логических 0" на выходах обоих компараторов свидетельствует об отсутствии заготовок в клети, Блок 3 коррекции компенсирует изменения тока якоря прокатного двигателя, в ванные изменением режима прокатки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил,30 Изобретение относится к прокатному производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть исполь-, зовано в системах автоматизации н контроля процесса двухниточной прокатки металла.Цель изобретения - повышение надежности Функционирования. 10На чертеже приведена функциональная схема датчика наличия металла в двухниточной прокатной клети.Датчик наличия металла в двухниточной прокатной клети содержит изме ритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети, первый двухпороговый компаратор 2, блок 3 коррекции и второй двухпороговый компаратор 4. Выход измерителя 1 тока якоря двигателя20 прокатной клети соединен с входом первого двухпорогового компаратора 2 и первым входом блока 3 коррекции, второй вход которого соединен с выходом первого двухпорогового компаратора 2, а выход - с входом второго двухпорогового компаратора 4, Выходы первого и второго двухпороговых компараторов 2 и 4 являются выходами датчика наличия металла в двухниточной прокатной клети.Блок 3 коррекции содержит линию 5 задержки, последовательно соединенные Фильтр 6 нижних частот, вычитающее устройство 7, устройство 8 выборки- хранения, ключ 9, сумматор 10. Выход Фильтра 6 нижних частот и второй вход сумматора 10 объединены и являются первым входом блока 3 коррекции, вторым входом которого является вход ли 40 нии 5 задержки. Выход линии 5 задержки подсоединен к второму входу устройства 8 выборки-хранения и второму входу ключа 9, выход ключа 9 подсоединен к первому входу сумматора 10,45 выход которого является выходом блока 3 коррекции.Двухнороговые компараторы 2 и 4 Функционально является компараторами, уровни включения и выключения кото 50 рых не совпадают, а различаются на величину гистерезиса переключения. Большее и меньшее пороговые напряжения компараторов 2 и 4 подбираются при настройке датчика наличия метал 55 ла в двухниточной прокатной клети, причем пороговые напряжения компаратора 2 подбираются по критерию безотказной регистрации захвата и выброса одной заготовки при отсутствии во второй из ниток, а пороговые напряжения компаратора 4 подбираются по критерию безотказной регистрации захвата и выброса второй заготовки при наличии в валках клети первой заготовки, прокатываемой по одной из ниток.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии (при отсутствии заготовок в валках клети) вы- ходной сигнал измерителя 1 тока якоря двигателя прокатной клети близок к нулю, так как двигатель работает практически на холостом ходу. На каждый из компараторов 2 и 4 подаются два уровня порогового напряжения (П ) Н) 0 на компаратор 2,) 0 )0 на компаратор 4, причем 0 4 ) Б 15 а П 41 ч ) 0 иисточники пороговых напряжений не показаны). Выходные напряжения двухпороговых компараторов 2 и 4 равны нулю.Сигнал на выходе Фильтра 6 нижних частот является отфильтрованным сигналом измерителя 1 тока якоря и по уровню близок к нулю, На неинвертирующий вход вычитающего устройства 7 подается опорное эталонное напряжение Ц (источник эталонного напряжения не показан). Устройство 8 выборки-хранения работает в режиме слежения, ключ 9 закрыт. Сигнал на выходе сумматора 10 равен выходному сигналу измерителя 1 тока якоря прокатного двигателя.Устройство готово к работе.При захвате первой заготовки, прокатываемой по одной из ниток, валками прокатной клети ток якоря прокатного электродвигателя (не показан) возрастает. Измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети вырабатывает сигнал, пропорциональный току якоря прокатного электродвигателя, при этом напряжение на выходе измерителя ,1 также увеличивается. Сигнал с выхода измерителя 1 тока якоря поступает на вход компаратора 2 и на первый вход блока 3 коррекции, В тот момент, когда напряжение на входе двухпорогового компаратора 2 становится равным большему пороговому напряжению Н этого компаратора, он переключается и на его выходе появляется логинеская единица, свидетельствующая о захвате валками первой заготовки, На выходе компаратора 4 сохраняется нуль, 5 15850так как ключ 9 заперт и на вход компаратора 4 поступает сигнал с сумматора 10, равный выходному сигналу измерителя 1 тока якоря и не превышающий большего порогового уровня Б5компаратора 4,После захвата валками первой заготовки и срабатывания компаратора 2блок 3 коррекции работает следующимобразом.Напряжение логической единицы свыхода компаратора 2 подается навход линии 5 задержки. Линия 5 задержки обеспечивает временную задержку сигнала порядка 0,08-0,1 с, подбираемую при настройке. датчика и соответствующую времени завершенияпереходного процесса в электроприводе после захвата первой заготовки валками прокатной клети.Выходной сигнал линии 5 задержкиподается на управляющие входы устройства 8 выборки-хранения и ключа 9.При этом устройство 8 выборки-хранения переходит в режим хранения, аключ 9 открывается. В режиме хранения напряжение на выходе устройства8 выборки-хранения равно напряжению,присутствовавшему на его сигнальномвходе в момент подачи сигнала с выхода линии 5 задержки на управляющийвход. Так как ключ 9 открыт, то напряжение с выхода устройства 8 выборки-хранения поступает на сумматор10, где суммируется с сигналом измерителя 1 тока якоря прокатного электродвигателя и подается на вход двухпорогового компаратора 4.Устройство 8 выборки-хранения врежиме хранения фиксирует напряжение,которое равно разности эталонногонапряжения цз , подаваемого на неинвертирующий вход вычитающего устройства 7, и реального отфильтрованно 45го сигнала измерителя 1 тока якоряпрокатного электродвигателя, подавае. мого на инвертирующий вход вычитающегоустройства 7 с выхода фильтра 6 нижних частот. Эта разность фиксируетсяпосле окончания переходного .процессав электроприводе, вызванного захватомпервой заготовки валками.еВеличина эталонного напряженияБэ выбирается при настройке датчикаи приблизительно равна максимальновозможному сигналу измерителя 1 токаякоря двигателя прокатной клети приналичии в клети только одной эаготов 42ки. При прокатке одной заготовки величина тока якоря изменяется в соот"ветствии с изменениями режимов прокатки. Чем больше отклонение режимапрокатки от расчетного и чем большесоответствующее отклонение тока якоря, тем больше разность между эталонным напряжением 0 э и выходным сигналомизмерителя 1 тока якоря,Таким образом, выходное напряжениеблока 3 коррекции, подаваемое на входдвухпорогового компаратора 4, припрокатке любой одной заготовки, независимо от режима прокатки этой заготовки, находится примерно на одноми том же уровне. Уменьшение величины сигнала измерителя 1 тока якорякомпенсируется увеличением разностного сигнала вычитающего устройства 7.После срабатывания линии 5 задержки и установления скорректированногоуровня напряжения на входе компарато"ра 4 датчик готов к регистрации захвата второй заготовки, прокатываемой по другой прокатной нитке этойпрокатной клети. Поскольку по технологии производства проката на двухниточном стане заготовки подаютсяв клеть последовательно, с соблюдением заданной выдержки между подачейзаготовок по одной нитке и по другой,введение временной задержки в линии5 задержки не оказывает влияния набыстродействие датчика.При захвате валками клети второйзаготовки ток якоря прокатного электродвигателя увеличивается., выходнойсигнал измерителя 1 тока якоря возрастает, это приводит к возрастаниювыходного сигнала сумматора 10, Сигнал с выхода сумматора 10 подаетсяна вход компаратора 4. В момент, ког-,да входной сигнал компаратора 4 дос-тигает уровня большего пороговогонапряжения ББ, компаратор 4 переключается, на его выходе появляетсялогическая единица, свидетельствующаяо захвате второй заготовки валкамипрокатной клети. При этом на выходекомпаратора 2 сохраняется логическаяединица. Датчик наличия металла вдвухниточной прокатной клети остается в таком состоянии до момента выброса клети одной из двух заготовок.При выбросе одной из заготовокиз клети ток якоря уменьшается, напряжение на входе компаратора 4 также уменьшается, и в момент, когда онр"1585042 измеритель тока якоря двигателя прокатной клети, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьяпения надежности функционирования, он снабжендвумя двухпороговыми комлараторами иблоком коррекции, причем выход измерителя тока якоря двигателя прокатной клети соединен с входом первого Формула изобретения 1. Датчик наличия металла в двух 1 иточной прокатной клети, содержащий Составитель А.Сергеев Техред Л. Сердюкова Корректор В. Гирняк Редактор Н,Киштулинец Заказ 2289 Тираж 407 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 становится равным меньшему пороговому напряжению Бкомпаратора 4, он пеРеключается, на его выходе появляетСя логический нуль. Устройство пере 5 ходит в описанное выше состояние готовности регистрации второй заготовки при наличии в клети одной заготовки, При захвате или выбросе заготовок устройство продолжает работу согласно 1 О Вышеприведенному описанию.Таким образом, захват валками клети одной заготовки приводит к появлению логической единицы на выходе первого двухпорогового компаратора 2 15 и сохранению логического нуля на выходе второго двухпорогового компаратора 4, Захват валками клети двух заГотовок приводит к появлению логической единицы на выходах обоих компара О Форов 2 и 4. Нули на выходах обоих компараторов 2 и 4 свидетельствуют об отсутствии заготовок в клети. 25Применение предлагаемого датчика наличия металла в двухниточной прокатной клети позволяет повысить .надежность фиксации моментов входа и выхода заготовок в прокатную клеть,двухпорогового компаратора и первым входом блока коррекции, второй вход которого соединен с выходом первого двухпорогового компаратора, а выход - с входом второго двухпорогового компаратора, выходы первого и второго двухпороговых компараторов являются выходами датчика наличия металла в двухниточной прокатной клети.2. Датчик по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок коррекции содержит линию задержки, последовательно соединенные фильтр нижних частот, вычитающее устройство, устройство выборки-хранения, ключ и сумматор, причем вход фильтра. нижних частот и второй вход сумматора объединены и являются первым входом блока коррекции, вторым входом которого является вход линии задержки, выход линии задержки подсоединен к второму входу устройства выборки-хранения и второму входу ключа, выход ключа подсоединен к первому входу сумматора, выход которого является выходом блока коррекции.