Способ измерения длины прокатываемого материала и устройство для его осуществления

(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЭОБРЕТЕНИДЕТЕЛЬСТВУ АНИ Хц /1(71) Опытное проическое предприятитика(54) СПОСОБ ИЗМЕРТЫВАЕМОГО МАТЕРЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретенияповышение оперативности измеренияпутем формирования текущего значениядлины в течение всего времени технологического процесса. Тремя датчиками ограничивают базовое, совпадающеес осью прокатных валков, расстояниеи контрольное, совпадающее с концомбазового расстоянияНа контрольномрасстоянии вычисляют цену импульсадатчика импульсов, кинематическисвязанного с осью валков, по которой1 З 586 определяют сверхбазоную длину прокатываемого материала и текущую длинуследующего материала до длины базового расстояния. По окончании прохождения передним концом материала базового расстояния измеренное текущее значение корректируют путем замены его на код базового расстояния.При срабатывании датчика 1 разрешается прохождение импульсов датчика6 на масштабно-преобразующий блок11 и счетчик 10, Блок 11 преобразует импульсную последовательность сдатчика 6 Мр, с учетом хранящейсяв регистре 8 информации Б н последовательность импульсов текущей длины 1, первого материала, выдает еев виде кода в счетчик 9, где формируется длина материала. При срабатывании датчика 3 информация из счетчика 10 переписывается в регистр 8(взамен Ы,), блок 12 корректиру" Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, на прокатных станах металлургической промышленности, а также в составе автоматизированных 5 систем управления технологическим процессом и в системах мерного раскроя.Цель изобретения - повышение оперативности измерения путем Формирования текущего значения длины в течение всего времени технологического процесса.Сущность способа заключается н следующем.15После прокатки 1-го материала запоминают значение Е; количества имкпульсов, полученное с датчика импульсов при похождении передним концом этого материала расстояния 1 к, с момента поступления в валки (г+ +1)-го материала измеряют текущее значение длины по формуле где К.( - количество импульсов дат-.чика импульсов при проинформацию счетчика 9 путем записикода базовой длины 1 11 ри прохождении остатка первого материала блок11 выдает последовательность выходных импульсов, пропорциональную длине материала, формируя таким образом текущую длину материала. При поступлении следующего материала импульсы от датчика 6 начинают поступать на счетчик 1 О и блок 11, который преобразует их в соответствии скодом 1 х 1 хранящимся в регис.тре 8,формируется текущая длина материала,начиная с момента поступления его нвалки, При срабатывании датчика 2счеччик О отсчитывает число Мх которое переписывается в регистр 8Блок 12 записи корректируег текущуюинформацию в счетчике 9 путем записи1 . Измерение остатка длины производится с учетом нового значения Мрегистра 8. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. хождении передним концом (г+1)-го материала расстояния 1 р.Б момент поступления переднего конца (г+1)-го материала в зону третьего датчика текущее значение длины уточняют путем замены его на значение 1 О.При прохождении передним концом (1+1)-го материала контрольного расстояния 1 подсчитывают число импУльсон 1 хк Датчика импУльсов и с момента прихода переднего конца материала н зону третьего датчика текущую длину материала определяют по формуле где 1 , - число импульсон датчикаХсФ)перемещения при прохождении (1+1)-го материаларасстояния сверх 1,т,е. 1 , - 1.На фиг,представлена функциональная схема устройства,цля реализации способа измерени длины прокатываемого материала; на фиг, 21 кКЛ 1 50 где 1п 0а 55 Е-Мки иас Е Е ф схема масштабно-преобразующего блока; на фиг3 - схема блока записи.Устройство содержит датчики 1-3 положения прокатываемого материала 4, прокатные валки 5, датчик 6 импульсов, элемент И 7, регистр 8, счетчики 9 и 1 О, масштабно-преобразующий блок 11, блок 12 записи.Датчик 1 установлен по оси валков 5, датчик 3 на расстоянии 1 О, представ ляющем базовый отрезок длины, от оси валков 5 в направлении движения прокатываемого материала 4, датчик 2 установлен между датчиками 1 и 3 и удален от датчика 3. на расстоя ние 1 (в данном случае 1 =1 О),являющееся контрольным измерительным отрезком длины. С осью валков 5 кинематически связан датчик 6 импульсов перемещения прокатываемого матери ала, причем частота генерируемых им импульсов пропорциональна частоте вращения валков 5, выходы датчиков 6 и 1 через элемент И 7 подключены.к первому входу масштабно-преобразу ющего блока 11, выход которого подключен к первому входу счетчика 9, второй вход которого подключен к выходу блока 12 записи, а вход сброса - к выходу датчика 1, выход датчика 2 30 соединен с первым входом счетчика 10, второй вход которого соединен с выходом элемента И 7, а выход подключен к первому входу регистра 8, выходом соединенного с вторым вхо- З 5 дом масштабно-преобразующего блока 11, второй вход регистра 8 подключен к выходу датчика 3 и к входу блока 12 записи, третий вход НУ регистра 8 является входом задания начальных 40 условий для измерения первого прокатываемого материала, На входы блоков 1 и 12 соответственно задаются коды 1 и 1. Выход счетчика 9 является выходом устройства. 45Начальные условия для регистра 8 рассчитываются по формуле контрольная длина;количество импульсов эаодин оборот вращения валадатчика 6 импульсов;номинальный диаметр валков 5;количество импульсов с выхода датчика 6 импульсовпри прохождении материалом,участка контрольной длины1 при номинальном диаметре 1)о валков 5.Масштабно-преобразующий блок 11(фиг. 2) состоит из регистра 13,элемента ИЛИ 14, счетчика 15, формирователя 16, элементов И 17 и 18,элемента 19 задержки,Масштабно-преобразующий блок 11преобразует поступающую последовательность импульсов с датчика 6 всоответствии с кодом Ь, записанным с регистра 8,и кодом 1 и выдает рЕзультирующую последовательность импульсов, равную длине прокатываемого материала 4, в счетчик 9, которыйфиксирует длину измеряемого материала где Н; - число импульсов с датчика 6импульсов;Е- код с регистра 8, зафиксированный счетчиком 10 при прохождении передним концом материала расстояния 1;1- . код 1 к.Блок 11 работает следующим образом.На выходе регистра 8 к моменту вычисления. находится значение Хл в дополнительном коде. На входе элемента ИЛИ 14 (фиг. 2) поступает импульсная последовательность импульсов перемещения проката М,.В процессе поступления импульсов последовательности И; на вход счетчика 15 при совпадении прямого кода хотя бы в одном из разрядов счетчика 15 и прямого кода с регистра 8 на выходе элемента И 18 появляется импульс (сформированный формирова,телем 16), который через элемент 19 задержки проходит на другой вход элемента ИЛИ 14 (со сдвигом во времени по отношению к поступающим на другой его вход импульсам из последовательности с 1;). Таким образом, на выходе элемента ИЛИ 14 формируется суммарная импульсная последовательность и коУ торая складывается из импульсов К; и импульсов и обратной связи постуасУ пивших через цепь обратной связи (с выхода элемента 19)40 45 50 55 где Е - емкость (разрядная сетка)блоков 13, 8, 15, 17 и 18.Следовательно, на вход элементаИ 17 с выхода формирователя 16 (эауказанный промежуток времени) посту.пает количество импульсов, равное или после преобразования При этом с выхода элемента И 7 формируется число-импульсный код величины 1, в виде произведения п и кола 1, соответствующего расстоянию 1, задаваемому в метрической системе измерения с заданной точностью, выдаваемого регистром 13; Блок 12 реализуется по схеме(фиг. 3) и содержит регистр 20, формирователи 21 и 22 и элемент И 23,Перед началом работы в регистр 20с помощью внешнего устройства записывают информацию кода 1 базовой длины с дискретностью импульса, поступающего с блока 11. В момент приходасигнала с датчика 3 формирователь 21формирует импульс, который через элемент И 23 пропускает код 1 у с регистра 20 на информационный вход счетчика 9. С выхода формирователя 22 формируется импульс, который в качествесигнала записи поступает на синхронизирующий вход счетчика 9, Длительность импульса формирователя 22 меньше длительности импульса формирователя 21,Способ с помощью устройства осуществляется следующим образом,Перед началом работы в регистр 8по входу НУ записывают расчетную информацию, которую ожидают получитьв счетчике 11 при прохождении первым прокатываемым материалом 4 участка 1 между датчиками 2 и 3 приноминальном диаметре П валков 5.В исходном состоянии счетчики 9 иО находятся в нулевом состоянии,в регистре 8 хранится расчетная информация.При поступлении переднего концапервого материала 4 в валки 5 срабатывает датчик 1, при этом сигнал О 5 20 25 30 35 с его выхода устанавливает (подтверждает) счетчик 9 в исходное состояние и разрешает прохождение импульсов перемещения датчика 6 через элемент И 7 на вход масштабно-преобразующего блока 1 и счетчика 10, Блок 11 преобразует импульсную последовательность с датчика 6 М, с учетом храня- шейся в регистре 8 информации Ик в последовательность импульсов текущей длины 1, первого материала и выдает ее в виде число-импульсного ко- да в счетчик 9, где нарастающим итогом формируется длина материала.При дальнейшем продвижении первого материала 4 срабатывает датчик 2, сигналом с которого сбрасывается в исходное состояние счетчик 10, в котором начинает накапливаться значение кода И. При срабатывании датчикак3 производится перепись информации Ы , иэ счетчика 10 в регистр 8 (взамен Ы), включается блок 12, которыйко фкорректирует информацию, записанную в счетчике 9, путем записи кода базовой длины 1.При прохождении остатка первого материала, превышающего длину 1, масштабно-преобразующий блок 11 по входной последовательности М выдает последовательность выходных импульсов, пропорциональную длине прокатываемого материала, с учетом фактического диаметра валков 5 1,=Б.,к1формируя таким образом текукощую длину материала.Полная длина равна Измерение длины заканчивается в момент выхода материала из зоны датчика 1, элемент И 7 при этом закрывается,При поступлении следующего второго материала 4 (с интервалом от предыдущей меньше длины 1) срабатывает датчик 1 и импульсы с датчика 6 через элемент И 7 начинают поступать на вход счетчика 10 и масштабно-преобразующего блока 11, который преобразует их в соответствии с кодом Мк хранящимся в регистре 8 и сформированным при прохождении передним концом предыдущего первого материала 4 контрольного расстояния 1 к (с учетом фактического диаметра валков). Таким образом формируется текущая длина материала, начиная с момента поступления его в валки,При поступлении переднего концавторого материала в зону действия датцика 2 сбрасывается в нуль счетчик 105и начинает отсчитывать число МкгПри дальнейшем продвижении предыдущий первый материал выходит иэ зоныдействия датчика Э, а последующийвторой входит в его зону, переписыва- Оется новое значение Хк счетчика 10 врегистр 8, включается блок 12 записи,который корректирует предьдущую текущую информацию длины в счетчике 9 путем записи кода 1. Измерение остатка длины, превышающего 1, производится с учетом нового значения Ы,регистра 8,Полная длина равна201 =1 +Н1г р г ккгПри использовании устройства для подсчета суммарной длины прокатываемых материалов (поплавочно, посменно 25 и т.п.) вход шины сброса счетчика 9 отключают от первого датчика и подают на внешнее устройство.Формула изобретения 301. Способ измерения длины прокатываемого материала, заключающийся в том что с помощью датчика импульсов, кинематически связанного с осью прокатных валков, преобразуют перемещение прокатываемого материала в пропорциональное число импульсов с помощью датчиков положения, установленных на базовом 1 и контрольном 40 1 расстояниях, фиксируют моменты прохождения переднего и заднего концов прокатываемого материала, при прохождении передним концом 1-го прокатываемого материала контрольного 45 расстояния 1производят подсчет чис. ла Х импульсов датчика импульсов,Кпо значению которого и величине 1 определяют цену импульса датчика им1пульсов как С = в . в момент оконь фкчания прохождения передним концом прокатываемого материала базового расстояния фиксируют длину прокатываемого материала, равную 1, пол ную длину прокатываемого материала определяют в виде суммы 1 и произ 6ведения С, Мк;, где Х, - число импульсов датчика импульсов, поступившее с момента окончания прохождения передним концом -го прокатываемого материала базового расстояния 1- до момента выхода его заднего конца из первого датчика положения, ограничивающего базовое расстояние, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения оперативности измерения, запоминают значение Икф относящееся к предыдущей г.-й полосе прокатываемого материала, до момента окончания прохождения передним концом следующей (1+1)-й полосы прокатываемого материала базового расстояния, определяют текущее значение длины прокатываемого материала, начиная с момента поступления переднего конца (+1)-го прокатываемого материала в зону первого датчика положения, ограничивающего базовое расстояние, путем подсчета произведения С; Х(,1, где Ь 11- число импульсов датчика импульсов, полученное при прохождении передним концом (1+1)-го прокатываемого материала базового расстояния, С; - цена импульса датчика импульсов, вычисленная при прокатке -й полосе прокатываемого материала, при прохождении передним концом (1+1)-го прокатываемого материала контрольного расстояния 1 производят подсчет числа И(,импульсов датчика импульсов, по значению Х к(1 и величине 1определяют цену импульса С,+,датчика импульсов, в момент окончания прохождения передним концом (+1)-го прокатываемого материала базового расстояния текущее значение длины уточняют исходя из фактического значения величины 1 Б.2. Устройство для измерения длины прокатываемого материала, содержащее три датчика положения прокатываемого материала, первый из которых установлен по оси валков в начале базового отрезка длины, второй в начале контрольного измерительного отрезка длины, а третий - в конце контрольного измерительного отрезка длины, совпадающем с концом базового отрезка, соединенный с валками датчик импульсов, элемент И, первым входом соединенный с выходом датчика импульсов, масштабно-преобразующий блок, первым входом соединенный с выходом элемента И, первый счетчик, первым и вторым входами соединенный с выходами масштабно-преобразующего блока1315786 Составитель Л.КрюковаТехред М.Ходанич Редактор А,Козориз Корректор Л,Пилипенко Заказ 2342/41 Тираж 677 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/51 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,и первого датчика положеиия соответственно, блок записи базовой длины,выходом соединенный с третьим входом первого счетчика, а входом - свыходом третьего датчика положения,и второй счетчик, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияоперативности измерения, оно снабжено регистром, выход которого соединен с вторым входом масштабно-преобразующего блока, первый вход с выходом третьего датчика положения, авторой вход - с выходом второго счетчика, первый вход которого соединенс выходом второго датчика положения,а второй вход - с выходОм элемента И,второй вход которого соединен с выходом первого датчика положения,