Шифровое устройство для измерения толщины материала в процессе непрерывной прокатки

11 1) 682299 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Соииалистических Республик(21) 2435958/22-02 1)МКо 2) Заявлено 03. 21 В 37 1 присоединением зая Государствеииый комитет СССРубликовано 30.08.79, Бюллетень Ме та опубликования описания 30.08.79 о делам изабретеиий и открытий 2) Авторы изобретения Э. шин, А. В. Мудрагел. Рыбальченко,М, ХуторецкийЧ съезда КПСС Тимошенко, Н. А. Новиков, Н, П. ТереА. Н, Примодченко, Г. Я. Кабков, Ю.И. А. Кувшинов, А. В. Бирюков и ВКиевский институт автоматики им. ХХ(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВОЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЪ МАТЕРИАЛАВ ПРОЦЕССЕ НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОКАТКИ Изобретение относится к прокатному производству, а именно к цифровым устройствам для измерения толщины материала впроцессе непрерывной прокатки,Известно цифровое устройство для измерения толщины проката, основанное напринципе сохранения объема прокатываемого материала 11. Оно содержит устройство для измерения толщины полосы навходе в стан, измерители скорости полосы 10на входе и выходе клети.Недостатком этого устройства являетсяневозможность определения момента прохождения точки с измеренной толщиной через очаг деформации. 15Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату является цифровое устройство дляизмерения толщины материала в процессенепрерывной прокатки 2). Оно содержит 2 оканал цифрового измерения толщины материала на входе в стан, вычислитель выходной толщины и генераторы тактовых импульсов. Выход первого генератора тактовых импульсов соединен с входом канала 25цифрового измерения толщины материалана входе в стан,В известном устройстве толщина материала в процессе непрерывной прокатки утем решения уравнения вийо = й"о", (1) ределяет е й скорость материалормации соответст олщина и о его деф енно;оее- т о - т(3) йо, 1 о - толщина и величиналинейного перемещения за время прокатываемого материала на входе в стан, соответственно;й Ьз - толщина и величиналинейного перемещения за то же время 11 материала на выходе из 1, 2 и 3 клетей стана, соответственно.содержит вычислители, решаия (2) и (3), подключенные к гд стройство ие уравне3ним каналы цифрового измерения Йо, Й, и о, ь з, 1.з (ьо - :1-з), генератор тактовых импульсов (ГТИ) с периодом следования импульсов, равным заданному временному интервалу, за который Ьо=304,8 мм и генератор импульсов (ГИ) частотой пропорциональной скорости перемещения материала на входе в стан, механически связанный с входным измерительным роликом,Каналы цифрового измерения Йо и Йз имеют толщиномер и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), а измерительный канал Ьо, кроме того, схему И и сдвигающий регистр, соответственно подключенные к выходу указанного ГТИ.Каждый из каналов цифрового измерения (Ьо - . -з) решен на генераторе импульсов частотой пропорциональной скорости соответствующего перемещения материала, механически связанном с соответствующим измерительным роликом, и с двоичным счетчиком импульсов.ГТИ выполнен на счетчике интервалов, подключенном к выходу ГИ частотой пропорциональной скорости оо.Тактовые импульсы с выхода ГТИ с интервалом 1 задают дискретность цифрового измерения Ьо и (1 о - . 1 з), ввода их в вычислители и выдачи результатов (Й, и Йз). Они используются также в сдвигающем регистре для последовательного, с тактомсдвига кода Йо вправо, чтобы синхронизировать запись кода Й, в выходной ячейке памяти регистра с подходом начала мерного отрезка 1.о к раствору валков 1-ой клети. Для этого расстояние по полосе от входного толщнномера до указанного раствора валков принято равным ллОо, где Йо - диаметр входного измерительного ролика, и - количество ячеек памяти в сдвигающем регистре.Однако точность приближения вычисленной толщины к действительной относительно невысокая.Это объясняется тем, что цифровые изьр ьзмер ения отношений ,(соответст 1 2венно оооь зоз) проводятся по предварительно определенным величинам перемещений (скоростей), что вносит суммарную погрешность в разовые вычисления толщины. Кроме того, измерения проводятся с дискретностью 1, заданной по линейному перемещению 1,о=304,8 мм. При наличии возмущений в клетях стана это ухудшает степень приближения расчетной толщины к действительной, особенно в хвостовых клетях стана, так как 1-з)з)1.)1 о. Одновременно с этим принятая дискретностьпо линейному перемещению Аз=304,8 мм вызывает оборотные погрешности, которые вносят в измерительные каналы (ьо - :1.з) и ЬоЦель изобретения - повышение точности измерения толщины материала в процессе 5 10 15 20 25 00ао 45 50 55 60 65 непрерывной прокатки путем повышенияточности цифрового измерения отношенийскоростей материала до и после деформации, повышения дискретности измерения иуменьшения оборотных погрешностей.В предлагаемом техническом решениитолщина материала в процессе непрерывной прокатки вычисляется путем решенияуравнения вида (1), конкретно-уравнений:Й орЙ о (4)Йрр - Йгг Ф)Йрпр - ЙРй (6)где Йо, по - толщина и скоростьперемещения материала на входе в стан,соответственно;Йь о Йз, оз, Йь о - то же, на выходе из1, 2 и -той клетейстана, соответственно,На чертеже дана блок-схема устройства.Устройство содержит вычислители 1 выходной толщины, решающие соответственноуравнения (4) и (6), подключенные к нимканал 2 цифрового измерения и ввода ввычислители Ь, и измерительные схемы дляцифрового измерения отношений скоростейоl, ойа". цо 1 ць а также (ГТИ) 3 с периодом следования импульсов, равным времени одного оборота входного измерительного ролика 4 и ГИ 5 частотой пропорциональной Оо.Канал 2 цифрового измерения Йо включает в себя толщиномер 6, схему И 7, АЦП8 и сдвигающий регистр 9.ГТИ 3 выполнен на импульсном датчике10 оборотов и ГИ 5, который механическисвязан с измерительным роликом 4.Каждая из измерительных схем для цифрового отношения скорости содержит двоичный счетчик 11 импульсов и ГТИ 12 спериодом следования импульсов, равнымвремени одного оборота измерительногоролика 13; ГТИ 12 выполнен в виде импульсного датчика 14 оборотов и соединенного с ним ГИ 15 частотой пропорциональной оь который механически связан с измерительным роликом 13.Выход ГТИ 3 соединен со схемой И 7 ицепями сдвига регистра 9. С входами двоичных счетчиков 11 импульсов соединенывыходы ГИ 5 и ГТИ 12. Измерительный канал 2 подключен к вычислителям 1 выходной толщины через двухвходовые схемыИ 16, управляемые ГТИ 12. Выходы вычислителей 1 подключены к корректорам (насхеме не показаны).Принцип работы устройства состоит вследующем.В процессе непрерывной прокатки измерительный канал 2 совместно с ГТИ 3 периодически, с интервалом 1 о=л 1)ойо, гдеЙо - диаметр входного измерительного ролика 4, вводит числа в выходную ячейку памяти сдвигающего регистра 9 и удерживает их на время го.В течение этого интервала 1 О (части его) измерительные схемы отношений (оо/о;) формируют числа (оо/о;) с тактом1 о=л 0,й;,где Р - количество импульсов за рот ролика 4,указанное количество импульсов- 1 О йодин обобудет где К=.Р -- известное постоянно число..ООоРезультаты вычислений толщины материала за каждой клетью подаются с темпом 1 о на выходе корректоров по действительной толщине над каждой клетью.Наличие в устройстве таких измерительных схем, формирующих числа (оо/о;) без предварительного независимого определения оо и оь с реализацией ГТИ 12 на импульсных датчиках 14 оборотов и аналогичное этому выполнение ГТИ 3, выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как уменьшает суммарную погрешность цифрового измерения отношений (оо/ц) и оборотные погрешности, вногде Й; - диаметр измерительного ролика за-той клетью стана,Вводы в вычислители 1 выходной толщины чисел Йо и (оо/о.;) и сброс в нуль.двоичных счетчиков 11 импульсов тактируются генераторами 12 тактовых импульсов с периодами следования совместно со схемой И 16.Числа (оо/о;) формируются путем счета в двоичных счетчиках 11 импульсов количества импульсов, поступающих с ГИ 5 за интервал 1 О, т. е. за время одного оборота измерительных роликов 13, так как при частоте ГИ 5 симые измерительными роликами, а также уменьшает интервалы между вычислителями толщины до 1 ю=лй;/о, (разовые измерения проводятся через лб;/о,).5 В результате будет повышена точностьвычислений толщины материала в процессе прокатки или степень приближения вычисленной толщины к действительной. Предлагаемое техническое решение также умень шает продолжительность одного вычисления толщины.Указанные преимущества дают существенный суммарный народнохозяйственный эффект (у производителей и потребителей 15 проката).Формула изобретенияЦифровое устройство для измерения толщины материала в процессе непрерывной 20 прокатки, содержащее канал цифрового измерения толщины материала на входе в стан, вычислитель выходной толщины и генераторы тактовых импульсов, причем выход первого генератора тактовых импуль сов соединен с входом канала цифровогоизмерения толщины материала на входе в стан, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно содержит двоичные счетчики импульсов и двухЗ 0 входовые логические элементы И, входыдвоичных счетчиков импульсов соединены с выходом первого генератора тактовых импульсов, входы двухвходовых логических элементов И соединены с выходом канала З- цифрового измерения толщины материалана входе в стан, выходы второго и последующих генераторов тактовых импульсов соединены с вторыми входами соответствующих двухвходовых логических элементов И 40 и двоичных счетчиков импульсов, а выходыдвухвходовых логических элементов И и двоичных счетчиков импульсов соединены с входами вычислителя выходной толщины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США М 3394567, кл. 72-9, 1972.2. Патент США Л% 3564882, кл. 72-8, 1974.Составитель А. Абросимов 1 Редактор Н. Данилович Корректоры: Е. Осипова и Л. Орлова Заказ 1793/2 Изд.502 Тираж 1035 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Я(.35, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2