Датчик наличия металла в прокатной клети

СОЮЗ СОНЕТСНИХсоциАлистичЕснихСПУБЛИН 19) И) 7/00 Ц 1)5 В ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ менениям тока якоря одвигателя. Логичесгходе триггеров 9, 10 наличии заготовки ксируются по из окатного электр я единица на идетельствуе тствующеи прокатнои ети по соот итке, 1 ил судАРстВенный КОмитетО изОБРетениям и ОтнРытиямРи Гннт сссР(56) Авторское свидетелвство СССРУ 443693, кл. В 21 В 37/00, 1974,Авторское свидетельство СССРВ 698690, кл. В 21 В 37/00, 1979.(54) ДАТЧИК НАЛИЧИЯ МЕТАЛЛА В ПРОКАНОИ КЛЕТИ(57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности кконтрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может бытьиспользовано при автоматизации двухплиточных прокатных станов. Цельизобретения - расширение области применения датчика за счет возможностиего использования при двухниточной 2прокатке. Датчик содержит датчик тока, усилитель 2, пороговые элементы 3, 4, логические элементы И 5, 6, логические элементы ИЛИ-НЕ 8, 7, триггеры 9, 10 и датчики и 12 наличия заготовок перед валками прокатной клети, Датчик 11, элементы И 5, ИЛИ-НЕ 8, триггер 9 работают при движении заготовок по первой прокатной нитке. Датчик 12, элементы ИЛИ-НЕ 7, И 6, триггер 10 работают при движении заготовок по второй прокатной нитке. Датчик 1 тока, усилитель 2 и пороговые элементы 3, 4 являются общими для первого и второго каналов обработки. Датчики 11 и 12 обнаруживают начало и конец заготовок, прокатываемых по соответствующим ниткам. Моменты захвата и выброса заготовокИзобретение относится к прокатному производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствампрокатных станов, и может быть ис 5пользовано при автоматизации,цвухниточных прокатных станов.Цель изобретения - расширение области применения датчика за счет обеспечения возможности его использованияпри двухниточной прокатке.На чертеже приведена блок-схемацатчика наличия металла в прокатнойклети.Датчик наличия металла в прокатной клети содержит последовательносоединенные датчик 1 тока, усилитель2, первый 3 и второй 4 пороговыеэлементы, первый 5 и второй 6 элементы И, первый 8 и второй 7 эле 20менты ИЛИ-НЕ, первый 9 и второй 1 Отриггеры, первый 11 и второй 12 датчики наличия заготовок перед валками прокатной клети, причем выход первого порогового элемента 3 подсоединен к первым входам элементов 5 и 6И, вход второго порогового элемента4 подсоединен к выходу усилителя 2,а выход - к первым. входам элементов7 и 8 ИЛИ-НЕ.Выход первого датчика 11 наличияЗОзаготовок перед валками прокатнойклети соединен с вторыми входами первого элемента 5 И и первого элемента 8 ИЛИ-НЕ, а выход второго датчика 12наличия заготовок перед валками прокатной клети - с вторыми входами второго элемента 6 И,и второго элемента7 ИЛИ-НЕ. Выход первого элемента 5 Иподсоединен к первому входу первоготриггера 9, второй вход которого под 40соединен к выходу первого элемента8 ИЛИ-НЕ, а выход второго элемента6 И подсоединен к первому входу второго триггера 10, вторбй вход кото 45рого подсоединен к. выходу второго элемента 7 ИЛИ-НЕ, .при этом выходы первого 9 и второго 10 триггеров являктся выходами датчика наличия металла в прокатной клети соответственно для первой и второй прокатныхниток,Пороговые элементы 3 и 4 предназначены для оценки величины выходных сигналов усилителя 2 по отношению к заданным пороговым напряжениям. Выходная характеристика порогового элемента 3 описывается выражением( 0 пор Характеристика порогового элемента4 следующая+Н при Ни) Нр,рПор -1 при Б 5 х С НРор 4 выем где Н - входное напряжение;060 х - выходное напряжение пороьгового элемента 3;выходное напряжение пороЬРх 4гового элемента 4;Б - пороговое напряжение порогового элемента 3;Б д - пороговое напряжение пор 4рогового элемента 4;Б - напряжение, соответствующее логической единице.Таким образом, пороговые элементы 3 и 4 предназначены для выдачи соответствующих логических сигналов в тех случаях, когда изменяющийся во времени выходной сигнал усилителя 2 становится больше или меньше определенных заданных уровней.Устройство работает следующим образом.Нажатием кнопки "Сброс" (не показана) подают обнуляющий импульс на Квходы симметричных триггеров 9 и 10,при этом на прямых выходах триггеровпоявляются логические нули,Устройство находится в исходномсостоянии. Напряжение на выходах датчиков 11 и 12 и логических элементов5-8 соответствует напряжению логического нуля. Датчик 1 тока вырабатываетсигнал, пропорциональный току якоряпрокатного электродвигателя (не показан) на холостом ходу, близкий к нулю. Напряжение на выходе пороговогоэлемента 3 отрицательно и соответствует логическому нулю, а напряжение навыходе порогового элемента 4 положительно и соответствует логическойединице, так как напряжение на входахпороговых элементов 3 и 4 близко к нулю. Устройство готово в работе,При подаче заготовки к валкам прокатной клети она попадает в зону действия датчиков 11 и 12 наличия заготовок перед валками прокатной клети (датчик 11 регистрирует заготовки по85041 5 10 15 20 Рассмотрим вначале процесс фиксации момента захвата заготовки по первой нитке. Заготовка, приближаясь к валкам прокатной клети, вызывает срабатывание датчика 11 наличия заготовки перед волнами прокатной клети, Выходной сигнал этого датчика 1 в виде логической единицы подается на второй вход первого элемента 5 И, однако элемент 5 не переключается, так как на его первом входе отсутствует логическая единица, необходимая для срабатывания элемента 5 И. При дальнейшем продвижении заготовки по прокатной нитке она захватывается валками прокатной клети (не показаны). При этом ток якоря прокатного электродвигателя (не показан) резко возрастает. Датчик 1 тока вырабатывает сигнал, пропорциональный току якоря прокатного электродвигателя. Усилитель 2 усиливает и дифференцирует сигнал датчика 1 тока, Если ток якоря возрастает, то производная тока якоря положительная, и величина ее оценивается пороговым элементом 3, пороговый элемент 3 сравнивает входной сигнал со своим опорным (пороговым) напряжением и в момент, когда напряжение входного сигнала становится больше, чем пороговое, переключается. На выходе порогового элемента 3 появляется напряжение логической единицы, что вызывает переключение логического элемента 5 И, на выходе которого также появляется логическая единица. Выход логического элемента 5 И подключен к Б-входу симметричного триггера 9, поэтому появление логической единицы на выходе элемента 5 И вызывает переключение триггера 9, на грямом выходе которого также появляется логическая единица, соответствующая наличию заготовки в клети по первой нитке. 515 первой нитке, датчик 12 - по второй) . Одновременный захват валками двух заготовок, прокатываемых по разным ниткам, не допускается по технологии производства проката, поэтому заготовки входят в клеть и выходят из нее поочередно. Контроль за соблюдением этих условий осуществляется оператором прокатного стана, Таким образом, датчики 11 и 12 наличия заготовок перед валками прокатной клети срабатывают поочередно. 25 30 35 40 45 50 55 При захвате заготовки, прокатываемой по второй нитке, процесс анало гичен описанному вышее, однако при этом вместо датчика 11, элемента 5 И и триггера 9 работают датчик 12, элемент 6 И и триГгер 10. Заготовка, продвигаясь по второй нитке, попадает в зону действия датчика 12 наличия заготовок перед валками прокатной клети, который при этом выдает логическую единицу на второй вход логического элемента 6 И. Продолжая движение по второй нитке, заготовка захватывается валками прокатной клети, при этом ток якоря прокатного электродвигателя возрастает, датчик 1 тока вырабатывает сигнал, пропорциональный току якоря, усилитель 2 дифференцирует и усиливает этот сигнал. Выходной сигнал усилителя 2 поступает на пороговый элемент 3, которьп, переключаясь, обеспечивает .срабатывание логического элемента 6 И и триггера 10, Логическая единица на выходе триггера 10 свидетельствует о наличии заготовки в клети по второй нитке.Поскольку на входы пороговых элементов 3 и 4 поступает не сигнал, пропорциональный току якоря прокат-, ного электродвигателя, а его производная, то пороговые элементы переключаются лишь на короткий отрезок времени, соответствующий длительности выходного импульса усилителя 2, при этом скорость срабатывания логических элементов 5-8 и триггеров 9 и 10 такова, что время пребывания в переключенном состоянии пороговых элементов 3 и 4 значительно больше, чем время срабатывания указанных логических элементов и триггеров.При выбросе заготовки, прокаты- ваемой по первой нитке, из валков про. катной клети заготовка, продвигаясь по первой нитке после захвата ее валками, находится в зоне действия датчика 11 наличия заготовок перед валками прокатной клети, при этом на выходе датчика 11 напряжение соответ-ствует логической единице. Когда конец заготовки чокидает зону действия датчика 11, на выходе этого датчика появляется логический нуль, поступающий на первые входы логических элементов 5 И и 8 ИЛИ-НЕ, При этом логический элемент 8 ИЛИ-НЕ имеет на своем выходе логический нуль, таккак на его первый вход подается логическая единица с выхода порогового элемента 4, и подача логического нуля с выхода датчика 11 на второй вход5 лОгического элемента 8 ИЛИ-НЕ не изменяет состояние этого элемента. При дальнейшем продвижении заготовки по прорвой нитке конец этой заготовки выбрасывается из валков прокатной клети. Ток якоря прокатного электродвигателя при этом резко уменьшаетсяу сигнал, вырабатываемый датчикому 1 тока, уменьшается пропорционально т ку якоря, усилитель 2 усиливает и дирйерендирует этот сигнал, причем и оизводная тока якоря имеет в этом с 1 учае отриЗательньй знак, Сигнал с,выхода усилителя 2 подается на вход пороговых элементов 3 и 4. Порого в й элемент 3 не реагирует на отрицат льные импульсы. Пороговый элемент Е сравнивает входной сигнал со своим о орным (порогоным) аапряжением и н м)мент, когда напряжание нходного 25 сИгнала становится меньше, чем порог 6 воеу переключается. На выходе порогового элемента 4 появляется напряжение логического нуля, что вызывает переключение логического элемента 30 8 ИЛИ-НЕ, на выходе которого появляется логическая единица, Выход логического элемента 8 ИЛИ-НЕ подключен к ,К-входу симметричного триггера 9, и этому появление логической единицы н выходе элемента 6 вызывает перек ючение триггера 9, на прямом выход которого появляется логический нуль, свидетельствующий об отсутствйи заготовки в клети по первой нит О КЕ е Работа устройства при выбросе заготовки, прокатываемой по второй ннтке, из валков прокатной клети аналогична описанной выше для первой 45 нитки, но при этом вместо элемента 8 ИЛИ-НЕ, датчика 11 и триггера 9 работает элемент 7 ИЛИ-НЕ, датчик 12 и триггер 10, Заготовка, продвигаясь по второй нитке, находится в зоне 5 О действия датчика 12. Когда конец заготовки покидает зону действия датчика 12, на выходе этого датчика появляется логический нуль, поступающий на вторые входы логических элементов 7 ИЛИ-НЕ и 6 И, При этом на выходе элемента 7 ИЛИ-НЕ сохраняется логическйй нуль, так как на его первый вход поступает логическая единица с выхода порогового элемента 4. При дальнейшем продвижении заготовки по второй нитке конец этой заготовки выбрасывается из валков прокатной клети. Ток якоря прокатного электродвигателя при этом резко уменьшается, сигнал, вырабатываемый датчиком 1 тока, уменьшается пропорционально току якоря, усилитель 2 дифференцирует и усиливает этот сигнал. Пороговый элемент 4 сравнивает входной сигнал отрицательной полярности со своим пороговым напряжением и в момент, когда напряжение входного сигнала становится меньше порогового, переключается. На выходе порогового элемента 4 появляется логический нуль, поступающий на первый вход элемента 7 ИЛИ-НЕ, Логический элемент 7 ИЛИ-НЕ переключается, на его выходе появляется логическая единица, при этом переключается триггер 10, логический нуль на выходе которого свидетельствует об отсутствии заготовки в клети по второй нитке.После выброса заготовок из прокатной клети устройство переходит в исходное состояние, после чего его работа продолжается согласно вышеприведенному описанию.Таким образом, захват заготовки валками прокатной клети ведет к появлению логической единицы на прямом выходе триггера, соответствующего нитке, по которой прокатывается заготовка, а выброс заготовки вызывает появление логического нуля на прямом выходе соответствующего триггера.Применение датчика наличия металла в прокатной клети позволяет Фиксировать наличие и отсутствие заготовок в клети при двухниточной прокатке, что позволяет использовать датее чик при автоматизации двухниточных прокатных станов,Формула изобретенияДатчик наличия металла в прокатной клети, содержащий первый триггер и последовательно соединенные датчик тока, усилитель и первый пороговый элемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения датчика за счет обеспечения его использования при двухниточной прокатке, в него дополнительно введены второй пороговый элемент,10 1585041 Составитель А.Сергеев Техред Л. Сердюкова Корректор СД 1 евкун Редактор Н.Киштулинец Заказ 2289 Тираж 407 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 второй триггер, два элемента И, дваэлемента ИЛИ-НЕ, первый и второй датчики наличия заготовок перед валкамипрокатной клети соответственно попервой и второй прокатным ниткам, причем выход первого порогового элементаподсоединен к первым входам элементов И, вход второго порогового элемента подсоединен к выходу усилителя, 10а выход - к первым входам элементовИЛИ-НЕ, выход первого датчика наличия заготовок перед валками прокатнойклети соединен с вторыми входами первых элементов И и ИЛИ-НЕ, а выход вто рого датчика наличия заготовки перед валками прокатной клети - с вторымивходами вторых элементов И,и ИЛИ-НЕвыход первого элемента И подсоединенк первому входу первого триггера,второй вход которого подсоединен квыходу первого элемента ИЛИ-НЕ, а выход второго элемента И подсоединен кпервому входу второго триггера, второй вход которого подсоединен к выходу второго элемента ИЛИ-НЕ, при этомвыходы первого и второго триггеровявляются выходами датчика наличия металла в прокатной клети соответствецно для первой и второй прокатныхниток.