Устройство для измерения запаса полосы в накопительном колодце

.А,Мичурина,йо-конструкавтоматинения "Союз 10224-68,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Центральное проектнтарское бюро по системамзации Всесоюзного объедипромавтоматика"(56) 1. Патент Японии Ркл. 12 С 211.4., 1968.2. Авторское свидетеМ 496597, кл. 0 11 В 23 льство СССР /08 1977(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАПАСА ПОЛОСЫ В НАКОПИТЕЛЬНОМ КОЛОДЦЕ, содержащее датчики скорости полосы и сумматор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности устройства, оно дополнительно содержит пробойник контрольных отверстий, индикатор контрольных отверстий, два импульсных датчика длины полосы, аФ" держащих по три импульсные головкк каждый, четыре элемента ИЛИ.два эле. мента задержки, пять ячеек памяти, семь элементов И, реверсивный счетчик и синхронизатор импульсов, три логнческих блока, причем первые вы ходы импульсных головок первого импульсного датчика длины соединены . с входами первого логического блока, выходы которого соединены с первыми входами первой и третьей.ячеек памяти, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и третьего элементов И, вторые входь 1 которых соединены с первым выходом синхронизатора импульсов, выходы первого и третьего элементов И сое" динены с первыми входами соответст венно первого и второго элементов ИЛИ и с вторыми входами (шинами сброса) первой и третьей ячеек памяти соответственно, три выхода импульсных головок второго импульсного датчика соединены с входами второго логического блока, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами второй и четвертой ячеек памяти, выходы второй и четвертой ячеек памяти соединены с первыми входами второго и четвертого элементов И, вторые вхо. ды которых соединены с вторым,выхо" дом синхронизатора импульсов, выходы второго и четвертого элементов И соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ и с вторыми входами (шинами сброса) соответственно второй и четвер-той ячеек памяти, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым вхо 1 дами (шинами сложения и вычитания) "сумматора и с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с третьим (суммирующим) входом суммато. ра, четвертый вход шина сброса) ко- торого соединен с выходом первого элемента задержки, вторые выходы .импульсных головок первого импульсного датчика длины соединены с первыми входами пятого, шестого и седь- . мого элементов И, вторые входы кото- . рых соединены с выходом пятой ячейки . памяти, первый и второй входы пятой ячейки памяти соединены соответственно с пробойником контрольных отверс-тий и с индикатором контрольных отверстий, выходы пятого, шестого и седьмого элементов И соединены с входами третьего логического блока, пер 1 вый и второй выходы которого соединены собтветственно с первым и вторым входами (шинами сложения и вычитания) реверсивного счетчика и с первым и вторым входами четвертого элементов ИЛИ, выход которого соединен с треть1088828 им (счетным) входом реверсивного счетчика, четвертый нулевой) вход реверсивного счетчика соединен с выходом второго элемента задержки, выход реверсивного счетчика соединен с пятым входом сумматора, входы первого и второго элементов задержки соединены с выходом индикатора контрольных отверстий.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что логический блок содержит три ячейки памяти, три элемента ИЛИ и шесть элементов И, причем входы ячеек памяти являются входами логического блока и соединены с первыми входами двух элементов И каждый, второй вход ячейки памяти соединен с выходом соответствующего .элемента ИЛИ, выход первой ячейки Изобретение относится к автоматизации производства металлическогополосового материала, а именно к устройствам для определения запаса полосы в накопительном колодце. 5Известно устройство для автоматического контроля количества ленты внакопительном колодце, содержащее:входные н выходные зажимные ролии. 10Недостатком этого устройства является накопление ошибки измерения,связанное с проскальзыванием роликовотносительно полосы.,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройство,содержащее стыкосварочную машину,тянущие ролики. Установленные до ипосле накопительного колодца и кинематически связанные с датчиками скорости, и сумматор С 23,Недостатками этого устройства являются наличие ошибки определениядлины полоск за счет косвенного метода получе.кя длины полосы - интегрирование; скорости на аналоговыхинтеграторах зависимость ошибки интегрирования от скорости движения полосы и параметров интегрирования,необходимость перенастройки интеграторов в случае значительного изменения интервала между коррекциями ошибки.Цель изобретения - повышение точности измерения и надежности устрой-,35ства.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для измерения запаса полосы в накопительном колодце, содержащее датчики о31 памяти соединены с вторыми входамитретьего и шестого элементов И, первые выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход второй ячейки памяти соединен с вторымивходами второго и пятого элементовИ, первые выходы которых соединеныс входами второго элемента ИЛИ, а выход третьей ячейки памяти - с вторыми входами первого и четвертого элементов И, первые выходы которых соединены с входами третьего элементаИЛИ, вторые выходы первого, третьегои пятого элементов И объединены иявляются первым выходом логическогоблока, а вторые выходы второго, четвертого и шестого элементов И являются вторым выходом логического блока. 3скорости полосы и сумматор, дополнительно содержит пробойннк контрольных отверстий, индикатор контрольных отверстий, два импульсных датчика длины полосы, содержащих по три импульсные головки каждый, четыре элемента ИЛИ, два элемента задержки, пять ячеек памяти, семь элементов ИЛИ, реверсивный счетчик, синхронизатор импульсов, три логических блока, причем первые выходы импульсных головок первого импульсного датчика длины соединены с входами первого логического блока, выходы которого соединены с первыми входами первой и третьей ячеек памяти,выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и третье-. го элементов И,. вторые входы которых соединены с первым выходом синхронизатора импульсов, выходы первого и третьего элементов И соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ и с вторыми входами шинами сброса) первой и третьей ячеек памяти соответственно, три выхода импульсных головок второго импульсного датчика соединены с входами втОрого логического блока, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами второй и четвертой ячеек памяти, выходы второй и четвертой ячеек памяти соединены с первыми входами второго и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с вторым выходом синхронизатора импульсов, выходы второго и четвертого элементов И соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ и с вторыми входами (шинами сброса) соответ1088828 3ственно второй и четвертой ячеек па мяти, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены .соответственно с первым и вторым входами (шинами сложения и вычитания) сумматора и с первым и вторым входами третьего эле мента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с третьим (суммирующим) входом сумматора, четвертый вход (шина сброса) которого соединен с выходом первого элемента задержки, вто рые выходы импульсных головок первого импульсного датчика длины соединены с первыми входами пятого, шестогои седьмого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом пятой 15 ячейки памяти; первый и второй входы пятой ячейки памяти соединены соответственно с пробойником контрольных отверстий и с индикатором контроль, ных отверстий, выходы пятого, шестого и седьмого элементов ИЛИ соедине- ны с входами: третьего логического блока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами (шинами сложе- . ния и вычитания) реверсивного счетчика и с первым и вторым входами четвертого элементов ИЛИ,выход которого соединен с третьим счетным) входом, реверсивного счетчика, четвертый (нулевой) вход реверсивного счетчика соединен с выходом второго элемента задержки, выход реверсивного счетчика соединен с пятым входом сумматора, входы первого и второго элементов задержки соединены с выходом индикатора контрольных отверстий,Логический блок содержит три ячейки памяти, три элемента ИЛИ и шесть элемвнтов И, причем входы ячеек памяти являются входами логического блока и соединены с первыми входами двух элементов И каждый, второй вход ячейки памяти соединен с выходом соответствующего элемента ИЛИ, выходпервой ячейки памяти соединен с вторыми входами третьего и шестого элементов И, первые выходы которыхсоединены с входами первого элемента ИЛИ, выход второй ячейки памятисоединен с вторыми входами второгои пятого элементов И, первые выходы которых соединены с входами второго элемента ИЛИ, а выход третьей ячейки роУстройство содержит первый 1 и втой 2 импульсные датчики длины полосы, первый 3, второй 4 и третий 5 логические блоки, ячейки 6-10 памяти с первой по пятую, элементы И 11-17 с первого по седьмой, элементы ИЛИ 18-21 с первого по четвертый, сумматор 22, реверсивный счетчик 23, первый 24 и второй 25 элементы задержки, стыкосварочную машину 26, пробойник 27 контрольных отверстий, индикатор 28 контрольных отверстий, синхронизатор 29 импульсов. Логический блок 3 содержит первую 30, вторую 31 и третью 32 ячейки памяти, шесть логических элементов И 33-38, три логических элемента ИЛИ 39 - 41. Каждый из импульсных датчиков 1 и 2 длины полосы содержит по три импульсные головки с выходами 42, 43, 44 и 45, 46, 47 соответственно.Выходы каждой иэ трех импульсных головок, например выходы 42 - 44 первого импульсного датчика 1 длины,соединены с первыми входами ячеек30 - 32 памяти соответственно, а также соединены попарно с первыми входами элементов И 33 - 38 соответственно, выходы ячеек 30, 31, 32 памяти соединены попарно с вторыми входами элементов И 38 и 35, 34 и 37, 36 и 33 соответственно, первые выходы элементов И 38 и 35, 34 и 37, 36 и 38 попарно соединены с первым и вторый входами элементов ИЛИ 39, 40 и 41 соответственно, выходы которых соединены с вторыми входами (шинами сброса) ячеек 30 - 32 памяти, вторые выходы элементов И 33, 35 и 37 подключены к первому выходу логического блока 3, которчй соединен с первымвходом первой ячейки 6 памяти, а вторые выходы элементов И 34, 36, 38подключены к второму выходу логического блока 3, который соединен с первым входом ячейки 8 памяти, Электрические связи для головок первого импульсного датчика,1 будут аналогичны электрическим связям для головок . второго импульсного датчика 2.Устройство работает следующим образом. ц,Предварительно производится обнуление реверсивного счетчика, суммато55 памяти - с вторыми входами первогои четвертого элементов И, первые выходы которых соединены с входами.третьего элемента ИЛИ, вторые выходы первого, третьего и пятого элементов И объединены и являются первымвыходом логического блока, а вторые выходы второго, четвертого и шестого элементов И. являются вторым выходом ,логического блока.На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг, 2 - структурная схема логического блока. 60 65 ра, ячеек памяти. Сигналы от каждой из импульсных головок поступают на входы первого и второго логических блоков 3 и 4 соответственно, которые анализируют направление вращения импульсных датчиков 1 и 2 длины. В зависимости от направления вращения импульсных датчиков логические блоки 3 и 4 выдают импульсы, которые поступают на первые входы первой и второй ячеек 6 и 7 памяти при вращении измерительных роликов в направлениях,обеспечивающих увеличение запаса по 3лосы в накопительном кольце (режимсложения импульсов), и на первыевходы третьей и четвертой ячеек 8и 9 памяти при вращении измерительных роликов в противоположных направлениях режим вычитания импульсов) .Прохождение импульсов сложения и вычитания обеспечивается с помощьюэлементов И 11 - 14, пропускающихэти импульсы в случае совпадения симпульсами, проходящими от синхронизатора 29 импульсов, выдающего сериюимпульсов с периодом следования Т вмоменты времени 1 =Т, где и - О, 1,2 и 1=пТ ФьС, где 0(а (Т,5С целью предотвращения потериимпульсов в случае их одновременного прихода с обеих головок синхронизатор 29 импульсов выдает две серииимпульсов с периодом следования Т,сдвинутые одна относительно другойна время Ь, где величина М выбирается из условия ООс Т. Сбросячеек б - 9 памяти обеспечиваетсясигналом с выхода элементов И 1114 сразу же после прохождения импульсов на входы первого и второго элементов ИЛИ 18 и 19. Выходы первогои,второго элементов ИЛИ соединеныс первым и вторым входами (шинамисложения и вычитания) сумматора 22, З 0а также с третьим элементом ИЛИ 20, выход которого соединен с третьим суммирующим) входом сумматора 22. Количество разрядов сумматора соответствует величине 1 , равной сумме макси мальной величины 6 запаса полосы внакопителе и базовых размеров , и ,ь-е,.е,+ е,где 2 - расстояние от пробойника. 40контрольных отверстий доимпульсного датчика длины;.2 - расстояние от индикатораконтрольных отверстий до импульсного датчика длины; 452 - максимальный запас полосыв накопительном колодце.Коррекция ошибки, накопленной в сумматоре 22 при длительной работе, например, в слуае проскальзывания,роликов, начи .жется по сигналу от пробойника 27 контрольных отверстий,который пробивает отверстие в районе шва после сварки рулонов на стыкосварочной машине 26. Этот сигналуправляет работой ячейки 10 памяти,.вырабатывая единичный потенциал.Сигнал с выхода ячейки 10 памятиобеспечивает прохождение импульсовот каждой из импульсных головок свыходов 42, 43, 44 через элементы 60И 15, 16, 17 выходы которых соединены с входами логического блока 5,обеспечивающим анализ направлениявращения импульсного датчика 1. Выходные сигналы логического блока 5 поступают на первый и второй входы ( шины сложения и вычитания) реверсивного счетчика 23, а также на первый и второй входы четвертого элемента ИЛИ 21, выход которого соединен с третьим счетным) входом реверсивного счетчика 23, число разрядов которого соответствует величине 1 полосы, Сигналом с выхода индикатора 28 контрольных отверстий ячейка 10 памяти переводится в состояние, запрещающее прохождение импульсов через элементы И 15 - 17, и через первый элемент 24 задержки производится обнуление сумматора 22. Этим же сигналом через второй элемент 25 задержки после обнуления сумматора 22 производится перезапись в сумматор 22содержимого реверсивного счетчика 23и одновременно его сброс. Таким образом производится коррекции ошибки, накопленной при длительной работе. При этом результат измерения полосыв накопительном колодце эа длительныйпромежуток времени, соответствующийдлине полосы в трех-пяти рулонах, заменяется измеренной длиной Ь полосы с учетом базовых размеров О и.Результат измерения, зафиксированный в сумматоре 22; в дальнейшем используется в устройствах отображения информации и управления с цельюпредставления информации оператору ивыработки сигналов управления двигателями, обеспечивающими поддержаниезаданной длины полосы в накопительном колодце,Логический блок работает следующим образом,Перед началом работы производится обнуление всех ячеек 30 - 32 памяти, С приходом нерэ импульса в момент времени 1 , например, от второй головки - ячейка 31 памяти перебрасывается из "Оф в "1". В этот же момент первый импульс поступает. на входы элементов И 35 и 36. Однако ввиду нулевого потенциала на выходах ячеек ЗО и 32 памяти импульс сложения или вычитания не вырабатывается. Второй импульс может поступить на вход логического блока либо от третьей импульсной головки при вращении измерительного ролика в прямомнаправлении +), либо от первой импульсной головки при вращении измерительного ролика в обратном направлении (-) в случае реверса полосы. Привращении измерительного ролика в прямом направлении второй импульс, поступив на вход ячейки 32 памяти в момент времени Фь 1, где д - период следования импульсов, запоминается в этой ячейке в виде единичного потенциала. В этот же моменть 1, второй импульс, пройдя через элемент И 37, вырабатывает первый импульс1088828 сиюгюу ЖУЮулра 3 ленця сложения. Этот импульс с выхода элемента И 37, поступив на вход элемента ИЛИ 40, переводит ячейку 31 памяти в начальное состояние "0".При вращении измерительного ролика в обратном направлении (в случае ре верса полосы) второй импульс запоминается в ячейке 30 памяти и, пройдя через элемент И 34, вырабатывает первый импульс вычитания, который также, пройдя через элемент ИЛИ 40, перево дит ячейку 31 памяти в начальное состояние "0". Процесс выработки последующих импульсов сложения и вычитания производится аналогично.Работа второго логического блока 15 4 происходит аналогично работе логического блока 3 с очевидной разницей при задании режимов сложения и вычитания.Изобретение при его реализации позволит, используя дискретную обработку сигналов, производить непосредственное измерение длины полосы, что повысит точность и надежность устройства измерения запаса полосы на агрегатах металлургического производства. Это в свою очередь, улучшит качество полосового материала и исключит появление поверхностных дефектов полосы, таких как разрыв, возникающий при запасе полосы, меньшем допустимого, и надлом, возникающий при увеличении. запаса полосы больше допустимого, и, тем самым, увеличит выпуск годной продукции.1088828 Вл 0 ы пегическссе блие оставитель В.Этиехред М,гергель днева кто каз 2766/8 96нного комитета ССений и открытий35, Раушская наб,одписноеР/5 л ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 и Тираж ударс изоб сква, НИИПИ Гопо делам 13035, М н Корректор, Ференц