Устройство для измерения толщины полосы в процессе прокатки

(23) Приоритет -Гасударственный кюмнтат СССР пю делам изобретений и открытийпубликовано 15.05.79, Бюллетень М ата опубликования описания 25.05.7 53) УДК 621.771 .23.62 52 (088.8(72) Авторы изобретения В. Тимощенко, Н. А. Новиков, А. Н. Примодченко и А. В, Мудраге Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КП 71) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОС В ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИений Ь и Ьрмации,постумеханическироликами, нечности из-за вей. Измерение перемещ путем обработки инфо с датчиков импульсов ных с измерительными чивает необходимой то оборотных погрешност полосы ающей 20 связан- обеспе- лияния 1Изобретение относится к прокатному производству, а именно к средствам автоматизации прокатного производства; оно может быть использовано на листопрокатных станах в системах автоматического регулирования толщины полосы в процессе прокатки.Известны устройства 1, 2, основанные на принципе постоянства секундного объема прокатываемого материала. В общем виде структура этих устройств содержит вычислитель, решающий уравнение Ьг == Ьи приборы для измерения и ввода в указанный вычислитель величин Ь, Ь и 1 е, где Ь, 1 е - толщины полосы соответственно на входе в валки и на выходе из валков; 14, Ь - длины перемещения полосы соответственно на входе и валки и на выходе из валков за один и тот же промежуток времени. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство 3, содержащее вычислитель, решающий уравнение Ьг =Ь, -"-, и подключенные к нему измерительную схему Ь, выполненную в виде последовательно соединенных толщиномера, схемы И, двоичного счетчика и сдвигающего регистра, измерительные схемы 1.1 и 1.а, каждая из которых выполнена в виде измерительного ролика, механически связанного с датчиком импульсов, и подключенного к его выходу счетчика длины, и для синхронизации работы измерительных схем счетчик интервалов, вход которого соединен с выходом датчика импульсов измерительной схемы 11, а выход - с соответствующими входами схемы И, сдвигающего регистра, счетчиков длин и вычислителя.В таком устройстве измерительные схемы Ь и 1 а преобразуют линейные перемещения полосы в код. Из-за наличия оборотных погрешностей и связанного с этим снижения точности преобразования линейного перемещения полосы в код точность разового расчета выходной толщины полосы ухудшается на05 - 20%Цель изобретения - повьцпение точнос тй измерейия толщины полосы в процессепрокатки путем устранения оборотных погреш ностей.Цель достигается тем, что в устройстведля измерения толщины полосы в процессе прокатки, содержащем вычислитель, подключенные к нему измерительную схему входной толщинъ, выполненную в виде последо вательно соединенных толщиномера, схемыИ, двоичного счетчика и сдвигающего регистра, измерительные схемы выбранного параметра перемещения полосы на входе и выхо" " -дестана, кажлая из которых содержит измерительный ролик, механически,связанный с датчиком импульсов, и счетчик заданных интервалов, вход которого соединен с выходом датчика импульсов измерительной схемы для входящей полосы, а выход - с вторым входом схемы И, шиной сдвига сдвигающего регистра, шиной сброса измерительной схемы для входящей полосы и одним из входов вычислителя, измерительные схемы выбранного параметра перемещения полосы выполнены с цифровым преобразователем на основе двоичного счетчика импульсов перемещения полосы во временной интервал, связанным с датчиком импульсов через схему И в измерительной схеме для выходящей полосы, а устройство в целом снабжено вторьтм счетчиком интервалов, вход которого соединен с выходом схемы И измерительной схемы для входящей полосы, а выход с шиной сброса этой измерительной схемы, и триггером, единичный вход которого под"ключен к выходу счетчика интервалов, нулевой вход - к выходувторого счетчика интервалов, а выход - к второму входу схемы И в измерительной схеме для выходящей полосы.На чертеже представлена функциональ"ная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит вычислитель 1, решающий уравнение)1 2 )1112Е 1где Ь - толщина полосы на входе в стан;Ь 2 -толщина полосы на выходе из стана;- время одного оборота измерительного ролика на входе стана;12 - время одного оборота измерительного ролика на выходе стана;подключенные к нему измерительную схему Ь выполненную в виде последовательно соединенных толщиномера 2, схемы 3 И (И), двоичного счетчика 4 и сдвигающего регистра 5; измерительную схему 1 для входящей полосы, выполненную в виде измерительного ролика 6, механически связанного с датчиком 7 импульсов (ДИ) и под кЛюченного к выходу цифрового преобразователя 8 (ЦП) серии импульсов, соответствующей перемещению полосы на длину-окружности измерительного ролика 6 в кодвременного интервала (, измерительную схему 1 а для выходящей полосы, выполненнуюв виде измерительного ролика 9,механичес 5 ки связанного с датчиком 1 О импульсов(ДИ) и подключенного через схему 11И (И) к выходу цифрового преобразователя 12 (ЦП) серии импульсов, соответствующей перемещению полосы на длину ок 1 Оружности измерительного ролика 9 в кодвременного интервала 12, счетчик 13 интервалов, фиксирующий посредством ДИодиноборот измерительного ролика 6 и подключенный своим входом к выходу ДИ, а выходом - к второму входу И(схема 3).15 шине сдвига регистра 5, одному из входоввычислителя 1 для ввода команды на выполнение операций и шине сброс ЦП(блок8); второй счетчик 14 интервалов, фиксирую. щий посредством ДИодин оборот измерительного ролика 9, подключенный своим входом к выходу И, а выходом - к шине сброса ЦП; триггер 15, единичный вход которого соединен с выходом счетчика 13 интервалов, нулевой вход с выходом считчика 14 интервалов, а выход - с вторым входом И,25 Работа предлагаемого устройства для измерения толщины полосы в процессе прокатки основана на принципе постоянстваобъема прокатываемого материала. Устройство рассчитывает толщину Ьх выходящей полосы на основе измерения ее толгцины Ьна входной стороне стана и определения от, ношения - ", временных промежутков дляперемещения полосы на длину окружностиизмерительных роликов на выходной и входной сторонах стана. Расчет толщины Ьа вы 35полняется вычислителем 1 по формулеЬ,=ь,йр,2 -+отвечающей принципу постоянства объема.В предлагаемом устройстве расстояниепо полосе от толщиномера 2 до раствора валков установлено равным пл Р, где Р - диаметр измерительного ролика 6; Ь - целоечисло (практически п равно 16) и соответственно применен и-разрядный сдвигающий регистр 5. Поэтому устройство входит в рабочий режим (цачинает выдавать расчетнуюЬа) только с п-ого оборота измерительногоролика 6. Однако Иоткрывается уже после фиксации счетчиком 13 первого оборотаизмерительного ролика 6. В дальнейшем управление Иосуществляется схемой устройства по заложенной в ней программе.С началом рабочего цикла счетчики 13и 14 интервалов фиксируют перемещенияполосы соответственно на длину окружностиизмерительных роликов 6 и 9 и отсекают(фиксируют) серии импульсов из ДИв55 ЦПи из ДИв ЦП, которые несут инфорМацию о временных промежуткахи (а.ЦПи ЦПпреобразуют указанные серииимпульсов соответственно в коды 1 и (аи вводят их в вычислитель 1.Одновременно с фиксацией одного оборота измерительного ролика 9 счетчик 14 интервалов переполняется и посредством триггера 15 закрывает схему 11 И, чем прекращает дальнейшее поступлецис импульсов изДИв ЦПна время (1 г - 1 а), пока вЦП- (блок 8) це закончится формировайиекода.С фиксацией одного оборота измеритель-ного ролика 6, т.е. по истечении временис начала цикла, переполняется счетчик13 интервалов, чем посредством воздействияна схему 3 И и сдвигающий регистр 5 обеспечивается ввод в сдвигающий регистр 5кода очередного разового замера Ьг и вывод из выходной ячейки памяти регистра 5в вычислитель 1 кода Ь, соответствуюшеговременному промежутку 1 г, который вводится в вычислитель 1 в данном рабочем цикле.Включение в измерительную схему Ь сдвигаюгцего регистра 5 обеспечивает синхронизацию по времени продвижения кода толгцины по регистру 5 от его входа к выходус перемешением полосы от толщиномера 2к раствору валков. По истечении 1 г счетчик13 выдает команду в выЧислитель 1 для выполнения расчета,Таким образом, по истечении 11, т.е. позавершении рабочего цикла схема устройства приводится в исходное состояние, а именно сброшены счетчики 13 и 14 интервалов,ЦПи ЦП, схема 11 И открыта, схема 3И закрыта, в выходной ячейке памяти сдвигаюгцего регистра 5 записан код толщиныдля очередного цикла, т.е. устройство готово к очередному разовому расчету Ьа.В предлагаемом устройстве производится цифровое преобразование перемещенийполосы на входе и выходе стана, равныхдлинам окружностей измерительных роликов 6 и 9, в соответствующие им временныеиггтервальг 1 и 1 а. При таком преобразовании исключаются оборотные погрешности,так как интегральная величина их за одиноборот системы измерительный ролик - ДИравна нулю. Этим повышается точность разовых расчетов толгцигггг полосы в процес-,се прокатки на 0,5 - -2,0/,.Формула изобретенияУстройство для измерения толщины полосы в процессе прокатки, содержащее вы числитель, толщццомер, логический элементИ, двоичный счетчик, сдвигаМнггий регистр,измерительные ролики, датчик импульсов,цифровые преобразователи, счетчик ицтер 5 валов, выход которого соединен с первымвходом элемента И, с шиной сдвига сдвигающего регистра, с шиной сброса первого цифрового преооразователя и с управляющимвходом вычислителя, а вход соединен с выходом первого датчика импульсов, механически соединенного с первым измерительнымроликом, расположенным на входной стороне клети, выход первого датчика импульсовсоединен также с входом первого цифрового преобразователя, выход толщиномера сое 15 динен с вторым входом элемента И, выходкоторого соединен с входом двоичного счетчика, выход, которого соединен с первымвходом вычислителя, второй вход которогосоединен с выходом первого цифрового преобразователя, а третий вход - с выходомвторого цифрового преобразователя, второйдатчик импульсов механически соединен свторым измерительным роликом, располокецным на выходной стороне клети, отличаяи 1 ееся тем, что, с целью повышения точцос 25 ти измерения толгцингы прокатываемой полосы, в него дополнительно введены второйсчетчик интервалов, второй логический элемент И и триггер, причем выход второгодатчика импульсов соединен с первым входом второго элемента И, выход которогоЗО соединен с входом второго цифрового преобразователя и с входом второго счетчикаинтервалов, а второй вход - с выходомтриггера, единичный вход которого соединен с выходом первого счетчика интервалов,35а нулевой вход - с выходом второго счетчика интервалов, выход которого соединентакже с шиной сброса второго цифровогопреобразователя,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3427836, кл. 72-9,1969. 2. Патент Японии47 - 231822, кл. 12 с,211.4, 1972. 3. Патент США3564882, кл. 72-8, 1971,росимовКорректор В. СиннцкПодписноеомитета СССРоткрытийская наб д. 45д, ул. Проектная, 4