Устройство для контроля наличия металла в клети прокатного стана

(51) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ рон, стабилитрон, генераторы прямоугольных импульсов, схемы И, логический фильтр, инверторы, причем датчик тока выполнен в виде преобразователя Холла, вход которого соединен через диоды с выходами генераторов прямоугольных импульсов, а его выход соединен через логический фильтр с выходом устройства, а также с входом инвертора и вторым входом второй схемы И, вход оптрона соединен с выходом датчика скорости через стабилитрон, выход оптрона соединен с первыми входами первой и второй схем И, выход инвертора соединен с вторым входом первой схемы И, а выходы первой и второй схем И соединены с входами первого и второго генераторов прямоугольных импульсов соответственно. Устройство позволяет получить быстродействие до 10 с за счет использования безынерционных элементов с высоким быстродействием и повысить надежность за счет получения стабильного выходного сигнала при спадах тока якоря электродвигателя и исключения ложных срабатываний при повышении скорости вращения электродвигателя. 3 ил. ескиибря анов, уртуУстройство для контроля наличия металла в клети прокатного стана содержит шину 1 якоря прокатного электродвигателя 2, на которую устанавливается датчик 3 тока, выполненный в виде преобразователя Холла, вход которого через диодную развязку 4 и 5 соединен соответственно с выхода генераторов 6 и 7 прямоугольных импульсов, а выход через логический фильтр 8 соединен с выходом устройства, а также с входом инвертора 9 и вторым входом второй схемы И 10. Выход инвертора 9 соединен с ГОСУДАРСТВЕННЫ И КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ.ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 21) 4694623/02(56) Авторское свидетельство СССРМ 694236, кл, В 21 В 37/00, 1979.Авторское свидетельство СССРМ 1072941, кл. В 21 В 37/00, 1982,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ МЕТАЛЛА В КЛЕТИ ПРОКАТНОГО СТАНА(57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к прокатке металла, и мо жет быть использовано в качестве датчика наличия металла в системах автоматизации прокатных станов. Цель - повышение быстродействия и надежности срабатывания, Устройство для контроля наличия металла в клети прокатного стана содержит датчик тока якоря прокатного электродвигателя, оптИзобретение относится к черной металлургии, а именно к прокатке металла, и может быть использовано в качестве датчика наличия металла в системах автоматизации прокатных станов,Цельизобретения - повышение быстродействия и надежности срабатывания.На фиг,1 изображена схема устройства для контроля наличия металла в клети прокатного стана; на фиг.2 - временные характеристики работы устройства; на фиг,3 - схема устройства логического фильтра,1652012 А 15 10 15 20 25 ЗО зом. 35 40 45 50 55 вторым входом первой схемы И 11, выходы первой 11 и второй 10 схем И соединены соответственно с входами генераторов 7 и 6 прямоугольных импульсов, а вторые входы первой 11 и второй 10 схем И соединены с выходом оптрона 12, вход которого через стабилитрон 13 и потенциометр 14 соединен с выходом датчика 15 скорости. Логический фильтр 8 (фиг.З) состоит из безынерционного компаратора 16, линии 17 задержки, двух схем И 18 и 19, инвертора 20, цепи 21 формирования импульса ошибки, потенциометра 22 опорного напряжения, причем первый вход компаратора 16 соединен с выходом датчика 3 тока, а ворой - через потенциометр 22 с источником опор- нога напряжения Ооп. Выход компаратора 16 соединен с входом линии 17 задержки, с входом инвертора 20, с вторым входом схемы И 19, а также с первым выходом логического фильтра 8 и всего устройства. Выход линии 17 задержки соединен с первыми входами схем И 18 и 19, Выход схемы И 18 соединен с входом цепи 21 формирования импульса ошибки, выход которой является вторым выходом сигнализации ошибки Оош логического фильтра 8. Выход инвертора 20 соединен с вторым входом схемы И 18, Выход схемы И 19 является третьим выходом логического фильтра 8 и соединен с входом инвертора 9 и вторым входом второй схемы И 10. Устройство работает следующим обраС пуском электродвигателя 2 клети сигнал с датчика 15 скорости через потенциометр 14 и стабилитрон 13 поступает на вход оптрона 12, сигнал с выхода которого поступает на первые входа первой 11 и второй 10 схем И, подготавливая их включение. При отсутствии заготовки в клети индукция В магнитного поля, создаваемого током холостого хода (1) якоря электродвигателя 2, незначительна (близка к нулевому значению), и если нет сигнала на входе датчика 3 тока, то на его выходе и на выходе устройства появляется сигнал О = О, который поступает на вход инвертора 10. При этом на его выходе появляется сигнал логической единицы, который поступает на второй вход первой схемы И 12 и она срабатывает, запуская первый генератор 7 прямоугольных импульсов, генерирующий импульсы с повышенной величиной скважности (й 1- Т 1 т 1 = 2,7). Эти импульсы через диод 4 поступают на вход датчика 3 тока, величина сигнала на выходе которого определяется О 1 = 0,961 но В 1 К, но так как заготовки в клети нет и В= О, то О = О. Устройство находится в исходном состоянии, В момент 11 захвата металла валками клети бросок тока 1 в цепи якоря электродвигателя 2 определяет и повышенное значение индукции В 1 магнитного поля, обеспечивающее на выходе датчика величину сигнала О 1= 0,961 но В 1 К, который поступает на вход логического фильтра 8. При этом на выходе последнего появляется сигнал, который поступает на выход устройства, Логический фильтр 8 оценивает причину повышения величины сигнала на выходе датчика 3 тока. Если повышение величины сигнала вызвано повышением скорости клети в отсутствие заготовки (момент времени 15= 15- И), то по второму выходу логический фильтр 8 выдает сигнал ошибки Оош. Если повышение величины сигнала вызвано наличием проката в клети (момент времени тз = 1 з - 12= 11 о - 11), то по третьему выходу логический фильтр 8 выдает сигнал управления Оупр, который поступает на вход инвертора 9 и второй. вход второй схемы И 10. Это обуславливает наличие на выходе инвентора 9 сигнала логического нуля, который запирает первую схему И 11, при этом импульсы повышенной скважности М 1 не поступают на вход датчика 3 тока, Одновременно сигнал управления с третьего выхода логического фильтра 8 поступает на второй вход второй схемы И 10, которая запускает в работу генератор 6, генерирующий импульсы пониженной скважности Н 2 = 1,6 и подающий их на вход датчика 3 тока. Это соответствует моменту времени 12 (17), когда снизится величина индукции магнитного поля В 2, соответствующая установившемуся току якоря (1 у) при прокатке заготовки в клети, Тогда на выходе датчика 3 тока будет сигнал О 2=1,411 номВ 2 К, который приблизительно бУдет Равен О 2 = 0,9 1 ном В 1 К, Таким образом, пока заготовка в клети, на вход логического фильтра 8 поступает приблизительно одинаковый по амплтуде сигнал. В момент времени 1 З, когда заготовка выходит из клети, индукция Во магнитного поля, обусловленная током холостого хода 1, снижается почти до нулевого значения, на выходе устройства сигнал снижается также до нулевого значения. Это обуславливает запирание по второму входу второй схемы И 10 и появление на выходе инвентаре 9 сигнала логической единицы, который включает по второму входу первую схему И 11. Последняя запускает генератор 7, генерирующий импульсы повышенной скважности Й 1, т.е. устройство пришло висходное состояние и готово к последующей работе. Если в промежутке между прокатной заготовок (момент времени 14-15) оператор увели 16520125 10 15 20 25 30 35 40 45 чивает скорость прокатки, что вызовет бросок тока 1 с в цепи якоря а электродвигателя, обеспечивающий на выходе датчика 3 тока наличие сигнала, то последний через безынерционный компаратор 16 логического фильтра 8 поступит на его первый выход и далее на выход устройства, индицируя наличие заготовки. Одновременно сигнал с выхода компаратора 16 поступает на вход линии 17 задержки, на выходе которой сигнал появится через время гэ (тз = тг= т 7- М). Задержанный сигнал поступит на первые входы схем И 18 и 19, которые произведут логический анализ, Если в это время на выходе компаратора 16 сигнала уже нет (а это будет соответствовать ситуации повышения оператором скорости клети при отсутствии заготовки, т.е. тз )ть= В- т 4), и на втором входе схемы И 18 присутствует сигнал логической единицы, то срабатывает схема И 18 и через цепь 21 формирования импульса ошибки выдает на второй выход логического фильтра 8 и всего устройства сигнала ошибки Ош, принимая который приемники имеют возможность анулировать ложный сигнал наличия заготовки в клети. Если в это время на выходе компаратора 16 сигнал есть (а это будет соответствовать ситуации установившегося режима прокатки заготовки, т.е, г 4 = тз - т 2 = тв = сю - т 7) и на втором входе схемы И 19 присутствует сигнал логической единицы, то срабатывает схема И 19 и на третьем выходе логического фильтра 8 появится сигнал управления Оупр, который определит подачу на вход датчика 3 тока импульсов повышенной скважности Й 2 = Т 2/т 2, повысив тем самым величину сигнала на его выходе. Это позволит в случаях прокатки заготовки с неодинаковой по ее длине температурой (момент времени хт = тд - 110) исключить появление ложного сигнала о выходе заготовки при возможных спадах величины выходного сигнала датчика 3 тока (Охг = Ос) путем подбора потенциометром 22 величины опорного сигнала и условия Охх ОопОс, который и подают на второй вход компаратора 16, определяя тем самым порог его срабатывания,Использование предлагаемого устройства позволяет достичь быстродействия работы устройства за счет определения момента захвата и выброса металла валками клети с точностью до 10 с за счет использования в устройстве безынерционных элементов с высоким быстродействием; повысить надежность работы устройства за счет получения стабильного выходного сигнала при спадах тока якоря электродвигателя, обусловленного неравномерно прогретой по длине заготовки (ее температуры); исключения ложных срабатываний, обусловленных повышением скорости вращения якоря электродвигателя клети, в отсутствие заготовки в ней. Формула изобретения Устройство для контроля наличия металла в клети прокатного стана, содержащее датчик тока якоря прокатного электродвигателя клети, датчик скорости прокатного электродвигателя, оптрон и стабилитрон, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности срабатывания, снабжено двумя генераторами прямоугольных импульсов с различной скважностью генерируемых импульсов, двумя схемами И, логическим фильтром и инвертором, причем датчик тока выполнен в виде преобразователя Холла, вход которого соединен через диоды с выходами генераторов прямоугольных импульсов, а его выход соединен через логический фильтр с выходом устройства, а также с входом инвертора и вторым входом второй схемы И, вход оптрона соединен с выходомдатчика скорости через стабилитрон, выход оптрона соединен с первыми входами первой и второй схем И, выход инвертора соединен с вторым входом первой схемы И, а выходы первой и второй схем И соединены с входами первого и второго генераторов прямоугольных импульсов соответственно,1652012 Редактор Е,Копча Заказ 1734 Тираж 344 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 От Уатаед пса Составитель А.СергеевТехред М.Моргентал Корректор В.Гирняк