Устройство для контроля положения изделий

(57) Изобретение относится к области. автоматизации технологических процессов. Целью изобретения является упро" ц 1 ение устройства. Устройство содержит датчик 1 скорости, датчики 2 у 3 наличияизделия, ключ 4, Формирователь 5 импульсов, элемент ЙЛИ 6 интегратор 7, блок 8 коррекции, компараторы .9-19-К и триггеры 10-110-К. Изобретение позволяет контролировать положение иэделия на уцастках технологической линии, где установка датциков наличия .иэделия невозможна.з.п. Ф-лы, 2 ил.йЮ оматик льме йние ьство СССР/00, 1983. ССУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР 0 РСНОМ СВИДетепьСтвМ(71) Киевский институтим. ХХЧ съезда КПСС311348Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и служитдля контроля за перемещением изделий,преимущественно длинномерных, на обьектах, где затруднена или невозможнаустановка датчиков наличия изделиявдоль технологической линии, по которой перемещают изделие.Цель изобретения - упрощение уст- Оройства.На Фиг.1 представлена схема устройства; на Фиг.2 - схема блока коррекции,Устройство содержит датчик 1 скоро 15сти (перемещения изделия), датчики 2и 3 наличия изделия, ключ 4, Формировательь 5 импульсов, элемент ИЛИ 6, интегратор 7, блок 8 коррекции, компараторы 9-1, 9-29-К, где К - числосечений технологической линии, триггеры 10-110-210-1(. Входы ключа 4соединены с выходами датчика 2 и триг, гера 10-К.Блок 8 коррекции (Фиг;2) содержитзадатчик 11, сумматоры 12 и 13, блок14 деления, Формирователь 15 импульсовв, интегратор 16 и блок 17 умножения.Уставки (уровни срабатывания) ком- З 0параторов 9-1, 9-29-К различныи соответствуют расстояниям до соответствующих сечений от начала отсчета.За начало отсчета (начало участка),принимается сечение технологической 35линии, в котором установлен датчик 2, наличия изделия. В случае, если рас, сматриваемым участком является отводя.щий рольганг прокатного стана, то дат-чиком 2. может быть датчик наличия про 40катываемой полосы в последней клетистана, Датчик 3 наличия изделия устанавливают в некотором сечении рольганга, где возможна надежная Фиксацияналичия полосы. В качестве датчика 1 5скорости может быть использован датчикскорости роликов рольганга.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы импульсом"Сброс" интегратор 7 (через элементИЛИ 6), блок 8 коррекции и триггеры10-1,10-210-К устанавливают висходное состояние с нулевыми сигналами на.их выходах. При этом выход ключа 4 соединен с прямым выходом датчи,ка 2. При отсутствии полосы в зонедатчика 2 на прямом выходе его имеется нулевой сигнал, который через ключ 4 поступает на первый вход интегратора 7. При нулевом сигнале на первом входе интегратор 7 находится в рережиме "Запоминание", поэтому на его выходе при отсутствии полосы сохраняется нулевой сигнал, независимо от значения сигнала на первом его входе, соединенном с датчиком 1 скорости, При появлении переднего конца полосы в последней клети стана срабатывает датчик 2, на прямом выходе его появляется единичный сигнал, по положительному перепаду этого сигнала (т.е. по перепаду нуль - единица) Формирователь 5 вырабатывает короткий импульс, который через элемент ИЛИ 6 поступает на второй вход интегратора 7. Этот импульс сброса не изменяет состоянияинтегратора, так как он до этого уже находился в исходном состоянии, единичный сигнал, поступающий от датчика 2 на первый вход интегратора 7, переводит его в режим "Интегрирование", На третий вход интегратора 7 поступает сигнал скорости полосы от датчикаСледовательно, с момента появления переднего конца полосы в зоне датчика 2 наличия выходной сигнал 1 интегратора 7 начинает возрастать от нуля и будет соответствовать пути, проходимому передним концом полосы по рольгангу, т.е. текущему местоположению переднего конца полосы. Этот сигнал 1 через блок 8 коррекции поступает на входы компараторов 9-1,9-2 9-1(, (огда уровень сигнала 1 достигнет величины, соответствующей расстоянию до первого сечения (от начала рольганга), срабатывает компаратор 9-1, выдавая единичный сигнал на первый счетный, вход триггера 10-1.Триггер 10-1 переходит в единичное состояние, Фиксируя появление переднего конца полосы в первом сечении,При дальнейшем перемещении полосы аналогично срабатывают компараторы 9-2 9-К и триггеры 10-210-1(. Таким образом, поочередное гоявление единичных сигналов на выходах триггеров 10-1, 10-2,10-К будет свидетельствовать о перемещении перецнего конца полосы по рольгангу. Действительное местоположение полосы может не соответствовать вычисляемому этим способом в частности из-за погрешностей в измерении скорости полосы. Это несоответствие устраняется5 15134 с помощью блока 8 коррекции и датчика 3 наличия изделия. В том случае, если в момент появления полосы в зоне датчика 3 уровень сигнала 1 на выходе интегратора 7 будет соответствовать рас 5 стоянию от начала .рольганга до датчика 3, то сигнал 1 проходит на зыход блока 8 без изменений, а в случае несоответствия блок 8 корректирует величину выходного сйгнала.После появления в К-м сечении передний конец полосы входит в моталку, полоса начинает сматываться в рулон, а задняя часть полосы продолжает про катываться в клетях. При этом весь рольганг занят полосой, на выходах всех триггеров сигналы равны единице. При этом в момент появления единичного сигнала на выходе триггера 10-К пере ключается ключ 4 и на первый вход интегратора 7 начинает поступать нулевой сигнал с инверсного выхода датчика 2 наличия изделия. Интегратор переходит в режим "Запоминание", при котором 25 его выходной. сигнал сохраняется неизменным. Формирователь 5 не реагирует на перепад единица - нуль входного сигнала, В дальнейшем, при завершении процесса прокатки данной полосы, в мо-Зр мент выхода заднего конца ее из последней клети на инверсном выходе датчика 2 наличия изделия появляется единичный сигнал, Формирователь 5 по по" ложительному перепаду входного сигнала вырабатывает короткий импульс, который .через элемент ИЛИ 6 поступает на второй вход интегратора 7 и сбрасывает в нуль его выходной сигнал (интегратор 7 переводится в режим "Сброс" при единичном сигнале на втором входе незави" симо от уровня сигнала на других входах). Выходной сигнал блока 8 также принимает нулевое значение, сбрасываются в нуль и компараторы 9-1, 9-2, 45у 9 Ке Таким образом, по мере перемещенияпереднего конца полосы по рольгангуна выходах триггеров поочередно появляются единичные сигналы,а за 1 ем, помере перемещения по оольгангу заднегоконца изделия, выходные сигналы триггеров поочередно принимают нулевоезначение, т.е, выходной сигнал любоготриггера равен единице при наличииизделия в соответствующем сечении иравен нулю при отсутствии изделия вэтом сечении,При появлении в последней клетипереднего конца следующей полосы напрямом выходе датчика 2 появляетсяединичный сигнал, поступающий черезключ 4 в формирователь 5 и на первыйвход интегратора 7, Импульс формирователя 5 сбрасывает интегратор 7,который после этого переходит в режим"Интегрирование" по единичному сигналу на первом входе, и устройство начинает определять местоположение переднего конца полосы. Дальнейшая работа устройства по контролю .положенияэтой и последующих полос аналогичнаописанному ранее.Блок 8 коррекции (Фиг,2) работаетследующим образом.Задатчиком 11 устанавливают уровень сигнала, соответствующий расстоянию Ь до датчика 3 наличия иэделияот начала рольганга. Перед началом Изменение выходных сигналов компараторов с единичного значения в нулевое не изменяет состояния триггеров 10-1, 10-210-К и на их выходах сохраняются единичные сигналы. По завершении кратковременного импульса Формирователя 5 интегратор 7 переходит в режим "Интегрирование", так как на второй вход его поступает единичный сигнал с инверсного выхода датчика 2.В соответствии с сигналом скорости полосы, поступающим от датчика 1, ин896тегратор 7 начинает формировать выходной сигнал, который соответствует пути, проходимому задним концом полосы. Этот сигнал через блок 8 коррекции поступает на входы компараторов, которые поочередно, по мере возрастания уровня выходного сигнала блока 8 в соответствии с перемещением заднего конца полосы, срабатывают, формируя единичные выходные сигналы. При прохождении задним концом полосы первого сечения срабатывает компаратор 9-1, второго сечения - компаратор 9-2 и т.д.При этом единичный сигнал каждого компаратора поступает на счетный вход соответствующего триггера, возвращая его в исходное состояние. Когда задний конец полосы достигает К-го сечения в конце рольганга, срабатывает компаратор 9-К, его единичный выходной сигнал возвращает триггер 10-К в исходное состояние, выходной нулевой сигнал которого возвращает ключ 4 в исходное состояние, 1513489работы по сигналу "Сброс", поступающему на третий вход блока 8, интегратор 16 устанавливается в исходное состояние с нулевым сигналом на выходе. Из Формирователя 15 поступает нулевой сигнал на второй. вход интегратора 16, поэтому он после завершения сигнала "Сброс" находится в режиме запоминания, т.е. сохраняется нулевой выходной 0 сигнал интегратора .16. После появления переднего конца полосы на рольганге начинает возрастать сигнал 1, пос" тупающий на первый вход блока 8 из интегратора 7. До прихода полосы в сечение датчика 3 наличия изделия на входе и выходе Формирователя,15 и, следовательно, на выходе интегратора 16 сохраняются нулевые сигналы, поэтому равен нулю и выходной сигнал блока 17 20 умножения, а входной сигнал 1 блока 8 через сумматор 13 без изменений проходит на выход блока 8. В сумматоре 12 первый вход является инверсным, вто-рой - прямым, поэтому на выходе его 2 формируется А=Ь, Если. в момент появления переднего конца полосы в сечении датчика 3 разность А=0, это свидетельствует о том, что местонахождение полосы вычисляется правильно. В этот ЗО момент по переднему Фронту единичного сигнала датчика 3 Формирователь 15 вырабатывает короткий импульс, соот" ветствующий постоянной времени интегрирования интегратора 16, который на время действия этого импульса переводится в режим интегрирования. Так как при этом разность А=0, то равен нулю и выходной сигнал блока 14 деления.Поэтому выходной сигнал интегратора 16 остается равным нулю. Равен нулю и выходной сигнал блока 17 умножения т.е. входной сигнал 1 блока 8 через сумматор 13 передается на выход без изменений. 45Если в момент , появления переднего конца полосы в сечении датчика 3 разность А больше нуля, то это свидетель. ствует, что местоположение полосы вы числяется с отставанием, Во время дей.50 ствия кратковременного импульса Формирователя 15 на первый вход интегратора 16 прикладывается сигналм,М 1 , Формируемый в блоке 14 деления и представляющий собой относительную ошибку вычисления местоположения полосы, Здесь- значение сигнала 8 в моментТак как длительность импульса Формирователя 15 равна постоянной интег 1рирования интегратора 16, то к моментуокончания импульса выходной сигнал интегратора возрастает до величины Ыи запоминается после прекращения импульса. В дальнейшем текущий сигнал 1в блоке 17 умножается на запомненныйсигнал о, Формируя необходимую поправку, которая в сумматоре 13 складывается с текущим значением 1, Если в моментзначение А было меньше нуля,т.е. местоположение полосы вычисляется с опережением, то сигнал ь имеетотрицательное значение, т.е. в сумматоре 13 необходимая поправка вычитаетсл из текущего значения 1. Такимобразом корректируется вычисляемоеместоположение полосы, При уходе полосы из сечения датчика 3 состояние формирователя 15 не изменяется, интегратор 16 остается в режиме запоминания,сохраняя на выходе сигнал оС, При появлении второй полосы местоположение еевычисляется с учетом запомненного сигнала оЬ на предыдушей полосе. Еслик моменту появления этой полосы в сечении датчика 3 окажется, что ошибкаопределения местоположения ее полно .стью не устранена (имеется разность Ана выходе сумматора 12), то блок 8работая аналогично описанному, корректирует величину сигнала,ф на выходеинтегратора 16 в зависимости от величины и знака разности А и тем самымповышает точность определения местоположения полосы. При появлении каждойследующей полосы процесс повторяется.Выходные сигналы устройства могутбыть использованы в мнемосхеме дляиндикации прохождения изделия по роль"гангу, в системе управления технологическим процессом (например для включения и выключения секций установкиохлаждения, через которые охлаждающаявада поступает на полосу для охлажде"ния ее до заданной температуры), всистеме учета изделий,Таким образом, устройство позволяетконтролировать положение изделия научастках технологической линии, гдеустановка датчиков наличия иэделияв промежуточных сечениях невозможнанапример, в установках водяного охлаж"дения проката.Изобретение целесообразно использовать на участках технологических линий, протяженность которых не превы-шает длину перемещаемого изделия, иСоставитель Н.БагановаТехред Д.Кравчук Корректор О,Ципле Редактор Е.Папп Заказ 6082/50 Тираж 668 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 9 15134 на которых одновременно находится не более одного изделия например, на отдельных участках прокатного стана (рольганги, межклетевые промежутки) для контроля за положением прокатывае 5 мого изделия,Формула изобретения 11, Устройство для контроля положе. ния изделий, содержащее датчики наличия изделия, интегратор, элемент ИЛИ, ключ и компараторы, выходы которых соединены с первыми входами соответст вующих триггеров, о т л и ч а ю щ е - 15 е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены Формирова" тель импульсов, датчик скорости и блок коррекции, выходы первого датчика наличия изделий подключены к первым вхо 20 дам ключа, выход которого соединен с первым входом интегратора и через Формирователь импульсов с первым входом элемента ИЛИ выход которого падУ25 клюцен к второму входу интегратора, третий вход которого соединен с выходом датчика скорости, выход интегратора подклюцен к первому входу блока коррекции, второй вход которого соединен с выходом второго датчика наличия изделия, выход блока коррекции подклю 89 10чен к входам компараторов, выход последнего триггера соединен с вторымвходом ключа, вторые входы элементаИЛИ и всех триггеров и третий входблока коррекции объединены и являютсявходами сброса, выходы триггеров являются выходами устройства.2. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок коррекциисодержит задатцик, сумматоры, блокделения, Формирователь импульсов, интегратор и блок умножения, выход задатцика подключен к первому входупервого сумматора, выход которого соединен с первым входом блока деления,выход которого подключен к первомувходу интегратора, второй вход которого соединен с выходом Формирователяимпульсов, а выход - с первым входомблока умножения, выход которого под".клюцен к первому входу второго сумма"тора, выход которого является выходомблока коррекции, вторые входы сумматоров, блока деления и блока умноженияобъединены и являются первым входомблока коррекции, вход Формирователяимпульсов является вторым входом блокакоррекции, третий вход интегратораявляется третьим входом блока коррекции,