Устройство для определения этапов прокатки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК В 37/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСНОМУ ЕТЕЛЬСТ СССР1984.ля подой клергр РР198 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМРИ .ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельствойф 1080166, кл. С 06 М 7/ОО,Дубовец А,М. Устройство дта заготовок в потоке обжимнвинтовой прокатки. - Металлу1987, 11 9, с. 26-27,Авторское свидетельство ССйф 1340850, кл. В 21 В 37/00,Изобретение относится к прокатно.му производству, а именно к автоматизации управления процессом прокатки, может быть использовано для управления механизмами по заданной программе, а также для контроля произво" дительности и ритма работы обжимной клети винтовой прокатки (ОКВП) путем подсчета прокатанных заготовок в технологическом потоке ОКВП и является усовершенствованием изобретения по авт.св. У 1340850.Цель изобретениякциональных возможноНа фиг, 1 приведеустройства для опредпрокатки; на фиг. 2временных задержек;ма расположения датч(57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к автоматизации управления процессом прокатки, и может быть использовано дляуправления механизмами по заданнойпрограмме, а также для контроля производительности и ритма работы обжимной клети винтовой прокатки(ОКВП) путем подсцета прокатанныхзаготовок в технологическом потокеОКВП. Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей, путемустановки и органиэации работы датчиков в определенной последовательности. 3 ил,Устройство для определения эта" пов прокатки содержит (фиг,1) первый датчик 1 наличия металла, выход которого соединен с входом порогового элемента 2, выход которого соединен с третьими входами первой схемы 3 совпадения и второй схемы 4 совпаде" ния и четвертыми входами третьей и четвертой схем 5 и 6 совпадения. Выход второго датчика 7 наличия металла через пороговый элемент 8 соединен с третьим входом четвертой схемы ,.6 совпаденияВыход третьего датци"а 9. наличия металла соединен с входом первого формирователя 10, с вторыми входами второй схемы 4 совпадения и третьей схемы 5 совпадения и с входом третьего инвертора 11. Выход первого формирователя 10 соеди 15337965 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 нен с первым входом первой схемы 3совпадения, а выход третьего инвертора 11 соединен с входом четвертогоформиоователя 12, выход которого соединен с первым входом четвертой схемы 6 совпадения,Выход четвертого датчика 13 соединен с вторым входом первой схемы3 совпадения, с входом второго формирователя 11, с входом первого инвертора 15 и вторым входом четвертойсхемы б совпадения. Выход цетвертого датчика 13 наличия металла соединен с вторым входом первой схемы3 совпадения, с выхоцом второго формирователя 111, с вхоцол 1 первого инвертора 15 и с вторым входом четвертой схемы 6 совпадения,Выход второго формирователя 14соединен с первым входол 1 второй схемы 4, а выход первого инвертора 15с входом третьего формирователя 16,выход которого соединен с первым входом третьей схемы 5 совпадений. Выход пятого датчика 17 наличия металла соединен с входом второго инвертора 18, выход которого соединен стретьим входом третьей схемы 5 совпадения.Выход первой схемы ИЛИ 19 соединен .с единичным входом триггера 20захвата, с нулевым входом которогосоединен выход второй схемы ИЛИ 21,с первым входом которой соединенвыход третьей схемы 5 совпадения,а с вторым входом - выход цетвертой.схемы 6 совпадения.Выход сцетчика 22 проходов соединен с первым входом коммутатора 23проходов, выходы последнего подсоединены к первым входам блоков 24-26задания программы соответственнораствора механизмов установки валков,скорости разгона главного привода,положения приемного стола, вторыевходы которых соединены с шиной 27задатцика номера программ прокатки,а выходы - с выходами устройства,Второй, третий, четвертый входыкоммутатора 23 подсоединены к шинам28-30 соответственно команд обработки заданного положения механизмамиустановки валков и приемного стола,а также заданного разгона главнымприводом, а на пятый вход - шина 31задатчика цисла проходов. Четвертыйвыход коммутатора 23 соединен свходом сброса счетчика 22 проходов. Первый вход пятой схемы 32 совпадения подсоединен через четвертый инвертор 8 к выходу второго датчика 7 наличия металла, а второй вход этой схемы- непосредственно к выходу третьего датчика 9 наличия металла. Выход четвертого датчика 13 наличия металла соединен с первым входом шестой схемы 33 совпадения, второй вход которой через второй инвертор 18 соединен с выходом пятого датчика 17 наличия металла. Выходы пятой и шестой схем 32 и 33 совпадения подсоединены к соответствующим входам цетвертой схемы ИЛИ 34, Первый вход шестой и седьмой схем 33 и 35 совпадения соединены между собой. Третьи входы пятой и седьмой схем 32 и 35 совпадения подсоединены к прямому выходу первого разряда счетчика 22 проходов, а третьи входы шестой и восьмой 33 и 36 схем совпадений - к инверсному выходу первого разряда счетчика 22 проходов. Первый вход восьмой схемы 36 совпадения соединен с вторым входом пятой схемы 32 совпадения.Второй вход восьмой схемы 36 совпадения подсоединен через первый инвертор 15 к выходу четвертого датчика 13 наличия металла. Выходы седьмой и восьмой схем 35 и 36 совпадения поцсоединены соответственно к входам пятой схемы ИЛИ 37, выход которой соединен с единичным входом КБ- триггера 38 отсчета, с нулевым входом которого соединен выход девятой схемы 39 совпадения, на входы которой заведены церез первый, второй, третий, цетвертый инверторы соответствующие выходы датчиков налиция металла. Единицный выход Ю-триггера 38 отсчета соединен с первым входом блока ЧО временных задержек (фиг,2), третий вход последнего соединен с задатчиком 11 времени, Выход И, -И блока 10 временных задержек соединен через пятый формирователь 12 импуль" сов с первым входом шестой схемы ИЛИ Й 3, второй вход которого соединен, с выходом триггера 20, а выход - с первым входом схемы И-НЕ 4, второй вход которой соединен с инверсным выходом Э-триггера ч 5, сцетный вход. которого соединен с выходом схемы И-НЕ чч, соединенной через шестой инвертор б со счетным входом счетчика 22, Инверсный и прямой выходы первого разряда счетцика 22 соедине 1533796ны соответственно с третьими входами пятой, шестой, седьмой и восьмойсхем 32-36 совпадения, К-вход Р-триггера 45 соединен с выходом четвертойсхемы ИЛИ 34, выход которой соединенс вторым управляющим входом блока 40временных задержек,Блок 40 временных задержек (фиг,2)состоит иэ первого компаратора 47,реверсивного счетчика 48, схемы И-НЕ49, первого, второго, инверторов 50и 51, первой, второй схем И 52 и 53,генератора 54 импульсов, причем первый вход первого компаратора 47 соединен с выходом реверсивного счетчика 48, К-вход которого соединен сосхемой И-НЕ 44, входы которой черезпервый и второй инверторы 50 и 51соединены соответственно с первыми вторым входами блока 40 временныхзадержек и с первыми входами егопервой и второй схем И 52 и 53,выходы которых соответственно соединены с входом (+),(-) реверсивногосчетчика 48, вторые входы - с выходом генератора 54 импульсов, атретьи входы - с выходами соответственно И ) Б ИЬ первого компаратора 47. Разрядные выходы счетчика 22 соединены с первым информационным входом второго компаратора55, второй информационный вход которого соединен с шиной 31 задания чис"ла проходов, Выход второго компаратора 55 соединен через одновибратор56 со счетным входом счетчика 57заготовок, разрядные выходы которогосоединены с регистратором 58 и с шиной 59 вывода в АСУТП. 8 качестве первого датчика наличия металла может быть использован, например, датчик контроля статического тока электродвигателей главного привода, В качестве других датчиков 7, 9, 13 и 17 наличия металла ;могут быть использованы, например, фотоэлектрические датчики типа ФРСУ. Блок 40 временных задержек может быть выполнен как на специализированных элементах, так и на стандартных элементах вычислительной техники, на микропроцессорных средствах и системах. Формирование нужных временных задержек можно выполнить и на блоке формирователя чисел типа Б 121, входящего в комплект технических средств УБСР-ДИ.клюцается возможность срыва обжатия. С помощью порогового элемента 2 исключается процесс прокатки без обжатия.При дальнейшем движении заготовки задняя кромка последовательно пересекает. зоны действия датчиков 7 и 9.Расстояние между датчиками 7 и 9 устанавливается так, чтобы обеспечить последовательное срабатывание датчи 40 45 50 ков при движении задней кромки эаго 55 товки в поле действия датчиков. (фиг.3) .При выходе задней кромки заготовки из зоны действия датчика 7 на выходе элемента 8 формируется сигнал, который поступает на третий вход четвертой схемы 6 совпадения. В этот период прокатки на четвертом входе четвертой схемы 6 совпадения присутствует Устройство для определения этаповпрокатки работает следующим образом,При прокатке вперед заготовка пе 5редней кромкой последовательно пересекает зоны датчиков 9,1 и 13. Сиг"нал с датчика 9 поступает на второйвход схемы 4 совпадения, на третийвход которой поступает сигнал с вы 10 хода порогового элемента 2, Этимсигналом подготавливается схема 4совпадения к приему импульсного сигнала с выхода второго формирователя14, Сигнал с выхода датчика 1 нали 15 чия металла из-эа непостоянства величин деформации и вытяжки заготовок.при многопроходной прокатке в период захвата валками заготовок можетмногократно изменяться,20 По сигналу порогового элемента 2формируется сигнал захвата валкамиобжимной клети, При пересечении передней кромкой заготовки зоны действия датчика 13, отстоящего от оси25 прокатки на расстоянии (Фиг.3), превышающем максимально возможную длинуочага деформации, на выходе формирователя 14 вырабатывается импульсныйсигнал, Этот сигнал поступает на перЗ 0 вый вход второй схемы 4 совпадения.С выхода последней сигнал через первую схему ИЛИ 19 поступает на единичный вход триггера 20 и устанавливаетего в единичное состояние, соответствующее захвату заготовки валками,Так как датчик 13 установлен на расстоянии, превышающем длину очага деформации, то в момент формированияимпульсов по сигналу датчика 13 ис 1533796сигнал с порогового элемента 2,а на вто ром входе этой схемы" сигнал с выхода датчика 13 наличия металла.При .выходе задней кромки заготов. ки из зоны действия датчика 9 на выходе инвертора 11 формируется сигнал, который запускает формирователь 12, В результате на выходе четвертой схемы Ь совпадения появляется импульсный сигнал, который через второй элемент ИЛИ 21 поступает на нулевой вход триггера 20, устанавливал его в нулевое положение, соответствующее выбросу заготовки из валков обнимной клети, Сигнал с единичного выхода триггера 20 поступает на счетный вход счетчика 22, При каждом захвате заготовки валками счетчик проходов 22 производит отсчет прохода.20Переклюцение счетчика 22 с одного прохода на другой осуществляется после установки триггера 20 захвата в нулевое состояние очередным сигналом с выхода схемы ИЛИ 21. От начала цик ла прокатки код проходов с выходов счетчика 22 проходов поступает на коммутатор 23, выходные сигналы которого заведены на первые входы блоков 24-26 задания программы соответствен но раствора механизмов установки ваг- ков, скорости разгона главного привода, положения приемного стола. Заготовка подается в клеть на очередной проход после обработки программ предьдущего прохода механизмами установки валков, главным приводом и приемным столом.В этих случаях на шинах 28-30 и на втором, третьем и четвертом входах 40 коммутатора 23 долнен быть сигнал обработки этих механизмов, а на шине 31 от задатчика числа прсходов сигнал задания числа проходов. Выходным сигналом пятой схемы 32 совпадения 4 фиксируется момент прохождения задним концом заготовки ат, второго датчика 7 до третьего датчика 9 при прокатке вперед, Выходным сигналом шестой схемы 33 совпадения определяется момент 50 прохождения задним концом раската от пятого датчика 17 до четвертого датчика 13 при прокатке назад. Направление прокатки определяется по первому разряду счетчика 22 проходов. Если в этом разряде сигнал равен "1" то прокатка идет вперед, а при "0" назад. Интерваг прохождения задним концом заготовки указанных датчиков фиксируется через четвертую схемуИЛИ 34,При прохождении конца заготовки мимо третьего датчика 9 наличия металлаили мимо четвертого датчика 13 в зависимости от направления прокаткиседьмая и восьмая схемы 35 и 36 совпадений через пятую схему ИЛИ 37 устанавливают триггер 38 в единичное состояние. Триггер 38 сбрасывается в"0" при переходе на новый проход,т,е. при отводе заготовки иэ зон действия датчиков 7,9,13 и 17 наличияметалла, установленных перед ОКВП иза ней,Сигнал с единичного выхода триггера 30 поступает на первый управляющий вход блока 40 временных выдержек.На выходе этого блока сигнал формируется следующим образом.Время прохождения конца заготовкиот второго датчика 7 или пятого датчика 17 до оси прокатки определяетсяпо формуле: с =/, где 5 - коэффициент вытяжки; ч - скорость прокатки.В зависимости от выбранного режима прокатки это время может изменяться в диапазоне 0,94-5,97 с, Скоростьпрокатки и коэффициент вытяжки контролировать в ОКБП сложно, проще определить момент прохождения задним концом заготовки оси прокатки, Длл этогоснацала определяетсл время прохождения заготовкой расстояние от второгодатцика 7 до третьего датчика 9 илиот пятого датчика 17 наличия металладо четвертого датчика 13.Для определения процесса заданныхрежимов прокатки, датцики 7,9,13 и 17наличия металла установлены так(фиг3), что расстояние от. датчика13 или 9 до оси прокатки и расстояниемежду датчиками 7 или 17 и датчиками9 или 13 разлицаются на 100 мм. Поэтому в блок 40 временных выдержеквводится величина коррекции на задержку сигнала с выхода этого блока.Величина коррекции принимается равной времени прохожденил заготовкойрасстояния 100 мм при заданной вытяжке и скорости прокатки, Эта велицина коррекции утоцняется в процессеэксплуатации и задается операторомс помощью задатчика 41 времени волок 40 временных выдернек, На выходепоследнего определяется момент прохождения задним концом заготовки оси1533796 прокатки. Отсчет еелицины задержкив блоке 40 временных выдержек производится в двоичном коде. В компараторе 47 осуществляется сравнениеотсчитанной в реверсивном счетчике48 величины с заданной,Установка блока 40 временных выдержек в исходное состояние производится элементами 49-51. На выходесхемы И-НЕ 44 этот сигнал Формируется при отсутствии сигналов управления режимов коррекции или отсчета,В этом слуцае реверсивный счетцик48 закрыт по й-входу.15Сигнал переключения блока 40 временных задержек в режим коррекцииФормируется на лервом его входепри прохождении конца заготовки вперед мимо датчика 9 или датчика 13при движении заготовки назад, Навыходах первой 52, второй 53 схемпоявляются сигналы от генератора 54импульсов. На втором входе блока 40временных выдержек формируется сигнал отсчета. Конец заготовки проходит от датчика 7 до датчика 9 в момент движения вперед и от датчика 17 до датчика 13 - при движении назад. При совпадении кода в реверсивном счетчике 46 и заданного кода коррекции задатциком 41 на выходе И, = Б первого компаратора 47 Формируется сигнал, который поступает на вход Формирователя 42 импульсов. Этот сигнал сохраняется в течение всего времени действия управляющего сигнала. На выходе формирователя 42 импульсов по является короткий сигнал "1", который через шестую схему ИЛИ 43 поступает на первый вход схемы И-НЕ 44, которая по второму входу управляется Ю-триггером, Запрет с второго входа 45схемы И-НЕ 44 снимается и сигнал с выхода формирователя 42 импульсов или с триггера 20 проходит через пятый инвертор 46 на счетный вход счет.- чика 22. По переднему фронту этого сигнала сцетчик 22 проходов переключается, а Р-триггер 45 устанавливается е "1", нулевым сигналом с инверсного выхода его схема И-НЕ 44 закрывается и поступление сигнала на сцетный вход счетчика 22 прекращается, Очередной сигнал формируется после установки Р-триггера в исходное состояние. 10Таким образом, на счетном входесчетчика 22 производится выделениетолько одного сигнала, цто позволяет обеспечить помехозащищенность отсбоя, дребеэгов датчиков наличияметалла. При совпадении кода в счетчике 22 кода с заданием числа проходов, поступившим по шине 31 на выходе второго компаратора 55 в концекаждого цикла прокатанной заготовкиформируется сигнал, по которому одновибратор 56 запускает счетчик 57заготовок. Счетчик 57 заготовокпроизводит отсчег готовых прокатанных заготовок с общим набегающимитогом. Отсчитанное сцетциком 57 число поступает на регистратор 58 и нашину 59 вывода в АСУТП для Формирования паспорта прокатки.В момент, когда прокатанная заготовка выбрасывается из ОКВП, регистратор 50 фиксирует первую заготовку.Устройство возвращается е исходноесостояние и цикл повторяется.Предлагаемое устройство с вводомновых признаков позволяет не толькоулучшить управление механизмами ОКВП,но и одновременно производить подсчетпрокатанных заготовок, контролировать производительность и ритм работы клети, Расширяются Функциональныевоэможности за счет использованияодних и тех же элементов, датчиков,а также информации как для управления механизмами ОКВП в процессе прокатки, так и для подсцета готовыхзаготовок, Этим достигается упрощениеустройства йо сравнению с известным.Применение изобретения е системахуправления обжимными клетями винтовой прокатки позволяет не толькоупростить процесс учета заготовок,но и решать поставленную задачу болеепростыми средствами, Кроме того, инФормация устройства может быть использована АСУТП для контроля производительности ОКВП, степени их загрузки и автоматизации учета прокатанных заготовок,формула изобретенияУстройство для определения этапов прокатки по авт.св. Ю 1340850, о тл и ц а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено вторым компаратором, одновибратором, счетчиком заготовок, регистратором и шиной выво533796 ель А.СергеевМ.Дидык Состав Техред ректор Л.Бескид да,Бугренков аказ 9 Тираж Ч1ИИПИ Государственного комитета по изобретениям113035, Москва, Ж, Раушская н одпи открытиям при ГКН де 4/5 но-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул . Гагарина, 101 Проиэвод да в АСУТП, причем разрядные выходы счетчика проходов соединены с первым информационным входом второго компаратора, второй вход которого соединен с шиной задания числа проходов а выход - через одновибратор - сосчетным входом счетчика заготовок,разрядные выходы которого соединеныс входами регистратора и с шинойвывода в АСУТП.