Устройство регулирования положения измерительного облика датчиков натяжения и формы движущейся полосы

.СССР вв аелаае нзееретеннй н вткрытнйРЗ) УД К 621. 771, . 06 т 52 (088,8) Киевский институт автоматики им. ХХУ съееда" КПСС(54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯИЗМЕРИТЕЛЬНОГО РОЛИКА ДАТЧИКОВНАТЯЖЕНИЯ И ФОРМЫ ДВИЖУЩЕЙСЯ ПОЛОСЫС 1Изобретение относится к областиавтоматизации прокатных станов, аименно к системам регулированияпрофиля, формы и натяжения полосыи может быть испальзовайо на станаххолодной и горячей прокатки,Известно устройство измерения на"тяжения и формы полосы при прокатке,в котором измерение натяжения полосыпроизводится при помощи измеритель,ного ролика. В теле ролика у его поверхности расположены магнитоупру"гие элементы, соединенные с кольцевыми шинами, С шинами связан источникмагнитного потока. Параллельно с ли"нией питания магнитоупругих элемен"тов включен шунт, состоящий из термис.тора и линейного резистора. Термис"тор и резистор зашунтированы общимуравновешивающим резистором. Термистор осуществляет температурную компенсацию измерителя1 1,Недостатком устройства являетсямеханический износ измерительных ро" ликов, что приводит к возникновениюпогрешности измерения натяжения ирценки формы полосы. Износ вызываетнеобходимость проведения дополнительных работ по настройке измерителя.Известно также устройство измере.ния диаметров цилиндрических изделий,содержащее установленный. на измеря"емом цилиндре импульсный ролик, связанный с датчиком измерительных им"пульсов, который подключен к счет".чику, кроме того, импульсный датчик.оборотов цилиндра через блок задержки и триггер связан со счетчиком, вы.ход счетчика подключен к сумматору,к второму входу которого подключеныкорректирующие датчики, выход сумма". ется на счетчик 1 21,20 Такому устройству присуща недоста"точная точность измерения диаметра цилиндра, вызванная небольшим количеством импульсов, выдаваемых датчикомизмерительных импульсов,3 99210 Наиболее близким к предлагаемому по техницеской сущности и достигаемому результату является устройство из" мерения натяжения и оценки Формы полосы, содержащее раму, несущую исполнительный механизм, к которому присоединен через шток измерительный ролик, Ролик перемещается исполнительным механизмом так, что обеспечивает контакт ролика с полосой по всей ее 5 10 ширине. Имеется также приспособление, устанавливающее ось ролика в фиксиро" ванное положение относительно данного положения полосы 3.Недостатками такого устройства яв ляются погрешности в измерении натяжения и .в оценке Формы полосы, вызван. ные механическим износом поверхности измерительного ролика, а также ради" альным температурным расширением его,что приводит к изменению положения 20 контактной поверхности измерительногоролика относительно положения полосыи, тем самым, к ухудшению качественных показателей формы полосы в процес се их регулирования,Цель изобретения - повышение качества полосы за счет увеличения тоцностиизмерения натяжения и определения фор.мы полосы,30Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее измерительный ролик, механически связанныйсо штоками исполнительных механизмов(например гидроцилиндров), которые35входами через преобразователи подклю.чены к выходам регуляторов, а такжеимпульсный ролик, установленный безпроскальзывания по середине измерительного ролика и соединенный черездатчик измерительных импульсов с вхо"дом первого счетчика, импульсные ролики, установленные без проскальзывания по краям измерительного ролика исоединенные через датчики измеритель"45ных импульсов с входами второго и тре.тьего счетчиков, импульсный датцикоборотов, механически соединенный сосью измерительного ролика, дополни"тельно введены сцетцики импульсов, ге 50нератор эталонной частоты, множительные блоки, блоки сравнения, суммато-ры, задатцик диаметра, задатчик положения, датчики положения, прицем выход первого сцетцика соединен с управляющим входом первого счетчика им 55пульсов, с вторым входом которого со"единен выход генератора эталоннойцастоты, а выход первого счетчика им" 7 4пульсов соединен с входом первого множительного блока, к второму входупоследнего подсоединен выход импульсного датчика оборотов, выход первогомножительного блока соединен с вторыми входами первого и третьего бло"ков сравнения и первым инверсным вхо"дом второго блока сравнения, к второму входу которого подсоединен задатчик диаметра, выход второго блокасравнения соединен с первыми входамипервого й второго сумматора, выходывторого и третьего счетчиков соединены с управляющими входами второго итретьего счетчика импульсов, счетныевходы которых соединены с выходомгенератора эталонной частоты, а выходы названных счетциков импульсовсоединены с входами второго и третьего множительного блока, вторые входыпоследних соединены с выходом импульсного датчика оборотов, выходывторого и третьего множительногоблока соединены с первыми инверснымивходами первого и третьего блока сравнения, выходы которых соединены свторыми входами первого и второго сумматора, выходы последних - с первымивходами соответствующих регуляторов,вторые входы регуляторов соединеныс задатчиком положения, а третьи входы регуляторов соединены с выходамисоответствующих датчиков положения,которые механически соединены со штоками соответствующих исполнительныхмеха ни змо в. На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство регулирования положения измерительного ролика датчиков натяжения и Формы движущейся полосы содер. жит измерительнь 1 й ролик 1, механически связанный со штоками 2 и 3 исполнительных механизмов 1 и 5, которые выходами через преобразователи 6 и 7 подключены к выходам регуляторов 8 и 9, а также импульсйый ролик 10,ус" тановленный без проскальзывания по середине измерительного ролика 1, соединенный через датчик 11 измерительных импульсов и первый счетчик 12 с управляющим входом первого счетчика 13 импульсов, к счетному входу которого подключен выход генератора 1 ч эталонной частоты, а выход счетчика 13 подсоединен к первому входу первого множительного блока 15, к второму входу последнего подсоединен выход им5 992107 6 пульсного датчика 16 оборотов, выход, ние измерительного ролика 1, воздей" первого множительного блока 15 соеди- ствующего на прокатываемую полосу с нен с вторыми входами первого 17 иусилием, соответствующим заданному третьего 18 блоков сравнения с первым натяжению. Под действием этого сиг" инверсным входом второго блока 19 5 нала регуляторы 8 и 9 через преобразо сравнения, к второму входу которого ватели 6 и 7 воздействуют на исполни" подсоединен задатчик 20 диаметра иэ- тельные механизме 4, 5 и вызывают мерительного ролика, а выходы подсо" перемещение их штоков 2 и 3, связан" единены к первым входам первого 21 и ных с измерительным роликом 1, Датвторого 22 сумматоров. 1 о чики 34 и 35 положения, механическиКроме того, импульсные ролики 23 связанные со штоками 2 и 3 и опредеи 24, установленные по краям измери", ляющие положение измерительного роли" тельного ролика 1 и соединенные че- ка 1, вырабатывают сигналы отрицатель. рез датчики 25 и 26.измерительных ной обратной связи по положению из" импульсов и вторые 27 и третьи 28 счет мерительного ролика 1 и подают их на чики суправляющими входами второго 29,. третьи входы регуляторов 8 и 9, и третьего 30 счетчиков импульсов, к В результате, при прокатке поверх" счетным входам которых подключен вы" ность измерительного ролика 1 находитход генератора 14 эталонной частоты, ся на заданном уровне. В то же вре" а выходы счетчиков 29 и 30 подсоеди- ро мя установленные на измерительном ранены соответственно к первым входам лике 1 без проскальзывания импульс" второго 31 и третьего 32 множительных ные ролики 10, 23 и 24 механически блоков, к вторым входам последних под- связаны с датчиками 11, 25 и 26 изме- соединен .выход импульсного датчика 16 рительных импульсов, выдающими (2-1) оборотов, выходы второго 31 и треть" 15 импульсов эа один оборот импульсных его 32 множительных блоков.подсоеди- роликов 10, 23 и 24 на счетные входы нены соответственно к первым инверс" счетчиков 12 27 и 28 каждый с ем"Ф Э ным входам блоков 17 и 18 сравнения, .костью (2 -1) импульсов, Датчики 11, выходы которых подключены к вторым 25 и 26 измерительных импульсов и входам соответствующих сумматоров 21 зо счетчики 12, 27,.28.представляют сои 22, выходы последних связаны с пер- бой генераторы тактовых импульсов, выми входами соответствующих регуля"каждый из которых вырабатывает один, торов 8 и 9, к вторым входамих под- импульс после полного оборота им" ключен задатчик 33 положения иэмери- пульсных роликов 10, 23 и 24, Эти тельного ролика, а к третьим входам " тактовые импульсы поступают на упвыходы соответствующих датчиков 34 и равляющие входы счетчиков 13, 29 и 35 положения измерительного ролика, 30 импульсов, на счетные входы кото" которые механически связаны со што" рых поступают импульсы с заданной ками 2 и 3 исполнительных механиз" частотой от стабильного генератора 14 мов 4 и 5. эталонной частоты.Устройство работает следующим об- При появлении тактовых импульсов разом. на управляющих входах счетчиков 13,Перед началом прокатки измеритель и 30 импульсов передним фронтом ный ролик 1 совместно с установлен- тактовых импульсов содержимое счет" ными на нем без проскальзывания им- чиков 13, 29 и 30 импульсов в виде пульсными роликами 10, 23 и 24 нахо" кодов чисел, пропорциональных време" дятся ниже линии прокаткиПосле за" ни оборота импульсных роликов 10, 23 правки полосы в последующую клеть или и 24, передается в множительные блана моталку по команде от устройства ки 15, 31 и 32, куда поступает инфор" наличия металла в валках последующей мация от импульсного датчика 16 обо 50клети или от датчика тока привода мо- ротов, характеризующая скорость из" талки (в зависимости от места распо" мерительного ролика, содержимое вто" ложения измерительных роликов 1 дат" рых и третьих множительных блоков 31 чиков натяжения и формы полосы) по" и 32 в виде кодов чисел, пропорцио дается сигнал из задатчика 33 положе- нальных диаметрам измерительного ро" ния измерительного ролика на вторые лика 1 в местах, соответствующих ус 55входы регуляторов 8 и 9, танавке импульсных роликов 23 и 24,Выходной сигнал эадатчика 33 поло- поступает на первые инверсные входы жения характеризует заданное положе" первых блоков 17 и 18 сравнениянаф 7 9921 вторые входы которых поступает содер" жимое ттервого множительного блока 15 а виде кодов чисел, пропорциональных диаметру измерительного ролика 1 в месте установки импульсного роли" ка 10.На выходах первых блоков 17 и 13 сравнения появляются при отклонении текущего диаметра середины измерительного ролика 1 - О от текущего 10 диаметра краев измерительного ролика 1 - О, вызванные механическим износом и температурным расширением, сигналы, пропорциональные величине О-ОК, которые поступают на вторые 15 входы сумматоров 21 .и 22 соответственно. В то же время содержимое первого множительного блока 15 в виде кодов чисел, пропорциональных текуще" :му диаметру О измерительного ролика 120 в его середине, поступает на первый инверсный вход второго блока 19 сравнения, на второй вход которого в виде кодов чисел, пропорциональных заданному диаметру измерительного роли" 25 ка 1, поступает информация из задатчика 20 диаметра.При отклонении текущего диаметра измерительного ролика 1, вызванного их механическим износом и температур- ЗО ным расширением от заданного, опреде" ляемого задатчиком 20 диаметра, на выходе второго блока 19 сравнеййя по" является сигнал, пропорциональный величине Р-О , где О " заданное значение диаметра измерительного ролика 1, который подается на первые вхо" ды сумматоров 21 и 22 соответственно. При механическом износе измеритель" ного ролика 1 и его температурном расширении на выходах сумматоров 21 ,и 22 появляются сигналы, пропорцио" нальные величине (О-О)+(О "О)которые передаются на йервые входы регуляторов 8 и 9. При этом регуля" торы 8 и 9 так воздействуют через преобразователи 6 и 7 на исполнительные механизмы 1 и 5, чтобы положение поверхности измерительного ролика 1 относительно линии проката было постоянным.50Таким образом, применение предла" гаемого устройства позволяет создавать необходимое натяжение полосы, а также стабилизировать положение контактной поверхности измерительного ро. лика по линии прокатки на заданном уровне, компенсируя при этом механи" ческий износ и температурное расшире 07ние измерительного ролика, вследствие чего повышается точность в оценке формы движущейся полосы и в процессе ее регулирования,Кроме того, за счет дополнительно" го введения счетчика импульсов, генератора высокой частоты и множительных блоков, повышается точность определения диаметра измерительного ролика.Экономическая эффективность от внедрения устройства регулирования по. ложения йзмерительного ролика датчиков натяжения и формы движущейся полосы составляет 150 тыс.руб.формула изобретенияУстройство регулирования положения измерительного ролика датчиков натя" жения и формы движущейся полосы, со,", держащее измерительный ролик, механически соединенный со штоками испол" нительных механизмов, которые входами через преобразователи подсоединены к выходам регуляторов, а также им/ пульсный ролик, установленный по середине измерительного ролика и соединенный через датчик измерительных импульсов с входом первого счетчика, импульсные ролики, установленные по краям измерительного ролика и соединенные через датчики измерительных им" пульсов с входами второго и третьего счетчиков, импульсный датчик оборотов мехайически соединенный с осью измерительного ролика, о т л и ч а ю " . щ е е с я тем, что, с целью повыше" ния качества полосы за счет.увеличе" ния точности измерения натяжения и определения формы. полосы, оно дополнительно содержит три счетчика импульсов, генератор эталонной частоты три множительных блока, три блока сравнения, два сумматора, задатчик диаметра измерительного ролика, задатчик положения измерительного ро" лика,.два датчика положения измери" тельного ролика, причем выход первого счетчика соединен с управляющим входом первого счетчика импульсов, со счетным входом которого соединен выход генератора эталонной частоты, а выход первого счетчика импульсов соединен с входом первого множительного блока, к второму входу послед" него подсоединен выход импульсного датчика оборотов, выход первого множительного блока соединен с вторыми99210 ИПИ Заказ 193/8 ираж 814 писн филиал ППП "Пате входами первого и третьего блоковсравнения и с первым инверсным входом второго блока сравнения, к второму входу которого подсоединен задатчик диаметра измерительного ролика, выход второго блока .сравнениясоединен с первыми входами первогои второго сумматора, выходы второгои третьего счетчиков соединены с уп"равляющими входами второго и треть- вего счетчика импульсов, счетные входы которых соединены с выходом генератора эталонной частоты, а выходыназванных счетчиков импульсов соединены с входами второго и третьего дмножительного блока, вторые входы по"следних соединены с выходом импульс"ного датчика оборотов, выходы второго и третьего множительного блока соединены с первыми инверсными входа" 7 10ми первого и третьего блока сравнения,выходы которых соединены с вторымивходами первого и второго сумматора,выходы последних - с первыми входамирегуляторов, вторые входы регуляторовсоединены с задатчиком положения изменрительного ролика, а их третьи входыс выходами датчиков положения измери"тельного ролика, которые механическисоединены со щтоками исполнительныхмеханизмов. Источники информации,Ф принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Швеции М 402647,кл. С 01 Е 5/10, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР М 258625, кл. 42 Ь 12/03, 1967. 3, Патент США М 4004459,кл. 6 015/10, 1978.