Устройство для автоматического управления процессом раскроя непрерывной полосы

(54) УСТРОЙСТ УПРАВЛЕНИЯ ПР РЫВПЮ 11 ПОЛОСЫ (57) Изобрете тизации произ и может быть том ие относится оцесс одственныхспользовано во всех от. ывной ленты ль иэобререза эа мерения . В уст- оматичес- канале при раскрое не етической масс расля по те Оос овыьеие точ е т повышения точнос прокатьваемои п е осуществляетс верка и калибро нпл длины полос о длиныройствкая и вт ка в 1зе ножен ключе 23-27 ки 32 еремещения пол рулон 3. Руло ся в движение терконтрольныхложен в не вер водов, Индикатор стий в полосе ра сред- руло- Устб имственнои близосна 3 (с учетом от приемного мозного пути жит счетчик оиство также со ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектньп институт систем автоматизации и управления(53) 621.771.002-791.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 739342, кл. С 01 С 17/02, 198Авторское свидетельство СССР1235575, кл. В 21 В 37/00, 1984 Изобретение относится к автомати зации производственных процессов и может быть использовано во всех отраслях при расрое непрерывной лент по теоретической массе,Целью изобретения является повыш ние точности реза з счет повышения точности измерения длины прокатьвае мой полосыНа чертеже дана структурная схе ма устройства.Устройство с одержит датчик 1 пе ы 2, наматываемой н 3 и полоса 2 приводя семой 4 электропр ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО :ССОМ РАСКРОЯ НЕПРЕпульсов, задатчики 7 и 8блок 9 умия, компаратор 10 элемент 11счетчик 12 импульсов, де 13, элементы 14-16 огранидлительности, блоки 17-19й, регистры 20-22, суматорыкомпараторы 28-31, эадатчи,элементы 35-36 задержки, элементы И 37-41, элементы ИЛИ 42 и 43, блок 44 деления, блок 45 ключей, регистр 46, суматоры 47 и 48, задатчик 49,блок 50 переключателей, блок 51 умножения и блоки 52-54 ключей, Выходы датчика 1 перемещения полосы 2 и индикатора 5 контрольных отверстий в полосе 2 соединены с и выми входами соответственно счетчиков б и 12 импульсов, выходы задатчика 7 и счетчика 6 импульсов соединены с группами первых входов соот 1633379ветственно блоков 9 и 51 умножения, выходы счетчика 12 импульсов сое"инены с группой входов дешифратора 13, выходы блока 51 умножения соединены с группой вторых входов блока 9 умножения, выходы задатчика 8 и выходы блока 9 умножения соединены с группами соответственно первых и вторых входов компаратора 10, выход компаратора 10 соединен с входом элемента 11 задержки, выход которого соединен с вторым входом счетчика 6 импульсов Каждый их выходов дешифратора 13, начиная с п"свого из них, соединен с входом соответствующего элемента 14-16 ограничения длитель" ности, последний выход дешифратора 13 соединен с входом элемента 35 задержки, выход каждого из элементов 14-16 ограничения длительности, начиная с первого из них, соединен с первым входом соответствующего из блоков 17-19 ключей, начиная с блока 17. Группы последующих входов блоков 17-19 соединены с выходами блока 51 умножения, выходы блоков 17-19 ключей, начиная с первого из них, соединены с входами соответствующего, начиная с первого,из регистров 20-22. Выходы регистров 20 и 21 соединены с группами соответственно. первых и вторых входов сумматора 23, Группы первых и вторых входов сумматора 24 соединены с выходами соответственно регистров 21 и 22, выходы сумматоров 23 и 24 соединены с группами первых входов соответственно сумматоров 25 и 26, группы вторых входов которых соединены с выходами задатчика 32, Выходы сумматоров 25 и 26 соединены с группами первых входов соответст- . венно компараторов 28 и 29, а также соединены с группами первых входов соответственно компараторов 30 и 31, 45 а также с группами соответственно первых и вторых входов сумматора 27. Выходы задатчиков 33 и 34 соединены соответственно с группами вторых входов компараторов 28 и 29 и группами вторых входов компараторов 30 и 31, Выходы50 компараторов 28 и 29 соединены с первыми входами соответственно элементов И 37 и 38, выход элемента И 37 соединен с первьми входами элементаИЛИ 42 и элемента И 39, вторые входы которых соединены с выходом элемента И 38, выход элемента 35 задержки соединен с входом элемента 36 задержки, с вторыми входами элементов И 37 и 38, а также с первыми входами элементов И 40 и 41, Первый и второй выходы компаратора 30 соединены с вторыми .рходами соответственно элементов И 40 и 4 1,первый и второй выходыкомпаратора 31 соединены с третьими входами соответственно элементов И 40 и 41. Выходы сумматора 27 соединены с входами блока 44 деления, выход элемента И 39 соединен с первым входом блока 45 ключей, выходы элементов И 40 и 41 соединены соответственно с первыми и вторыми входами элемента ИЛИ 43, выход которого соединен с третьим входом элемента И 39, выходы элементов И 40 и 41 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 50 переключателей, выходэлемента 35 задержки соединен с первыми входами блоков 52-54 ключей, Группы последующих блоков 45,52-54 ключей соединены с выходами соответственно блока 44 деления, а также сумматоров 23 и 24 и задатчика 7. Выходы блока 45 ключей соединены с входами регистра 46, выходы которогосоединены с группой первых входов сумматоров 47 и 48. Группы вторых входов сумматоров 47 и 48 соединены с выходами задатчика 49, выходы сумматоров 47 и 48 соединены с первойи второй группами последующих входов блока 50 переключателей, выходы которого соединены с группой вторых входов блока 51 умножения, Выход элемента 36 задержки соединен с вторым входом счетчика 12 импульсов, Выходыкомпаратора 10, выходы блоков 52-54 ключей, а также элементы ЮИ 42 являются выходами устройства,Счетчик 6, задатчики 7 и 8, блок 9 умножения, компаратор 10 и элемент 11 задержки предназначены для выработки управляющего сигнала на остановэлектропривода 4 и включение ножниц (не показаны) для отрезания полосы в момент набора в рулоне 3 заданной задатчиком 8 теоретической массы ленты 2, 11 ри этом измерительный канал для определения массы пришедшей в рулон полосы составлен из элементов 1, 6,7 и 9.Счетчик 12, дешифратор 13, элементы 14-16 ограничения длительности, блоки 17-19 ключей блоки 20-22 памя 7ти, сумматоры 23-27, компараторы 2831, задатчики 32-34, элементы 35 и16333 36 задержки, элементы И 37-41, элементы ИЛИ 42 и 43, блок 44 деления,блок 45 ключей, блок 46 памяти, сумматоры 47 и 48, эадатчик 49, блок50 переключателей и блок 51 умноже 5ния предназначены для калибровки указанного измерительного канала дпяпропускания через устройство эталонной полосы с нанесенными на ней нарасстоянии Ь контрольными отверстиями. Количество контрольных отверстий определяется метрологическимитребованиями и выбирается в диапазоне от 2 до 20. Пример реализации устройстна рассчитан на 3 контрольныхотверстия, т.е на два эталонныхучастка полосы длиной Ь . В соответствии с выбранным количеством эталонных участков эталонной полосы устройство должно содержать количествометрологических каналов, каждьп изкоторых содержит блок 18(19) ключей,регистр 21(22), сумматоры 23 и 25(24и 26), компараторы 28 и 30 (29 и 31) 25и элементы И 37 и 40(38 и 41). Приэтом в качестве делителя н блок 44деления вводится величина и - Ьгде и - принятое в устройстве числоэталонных участков. ЗРВ задатчике 32 задается длина эталонного участка полосы Ь , а н эадатчике 33 - величина допустимой погрешности измерительного канала, Уставка нремени в элементе 11 задержки превышает время срабатывания электропривода и системы реза Уставкавремени в элементе 35 задержки вдвоепревышает суммарное время перекгпочения элементов 19,22,24,26 и 29 метрологического канала. Устанка реиеннв элементах 14-16 ограничения длительности больше суммарного нременипереключения элементов 17,20,18,21,19 и 22, но меньше периода импульсов 45с датчика 1. Уставка времени н элементе 36 задержки должна превышатьвремя передачи цифровой информациина печатающее устройство(АЦПУ не показано) через блоки 52-54 ключей, 50Количество выходов дешифратора 13должно быть равно (и+1),Блок 50 переключателей выполнентак, что при подаче на егопервый (управляющй) вход, связанныйс выходом элемента И 40, сигнала логической единицы, на его группу выходов подключается первая группа последующих входов, связанных с выхо 79 6дом сумматора 47, а при подаче единичного сигнала на второй управляющий вход, связанньв с выходом элемента И 41, на группу выходов подключается вторая группа последуюцих входов, связанных с выходом сумматора 48, При нулевых сигналах на обоих управляющих входах блок 50 пареключателей произвольно устанавливается в одно из рабочих положений.Для случая, когда в рабочем режиме перемещения ленты возможен ее реверс, счетчик 6 выполнен в виде, исключающем погрешности измерения длины прошедшей ленты за счет реверса.Устройство работает следующим образом.Перед пуском устройства оператором с помощью соответствующей кнопки (не показана) обнуляются все счетчики и регистры. Поэтому на вход множителя блока 51 умножения через блок 50 переключателей с задатчика 49 поступает значение единицы и на выход блока 51 может приходить реальная (неоткорректиронанная) информация о перемещении полосы с выхода счетчика 6.11 еред пуском вновь изготовленной установки для раскроя непрерывной полосы с целью кллбровки через нее прогопяется эталонная полоса.При прохождении первого контрольного отверстия с ш дикатора 5 контрольных отверсто поступаетимпульс, носпринимаеиьп счетчиком 12. В результате на первом выходе дешифратора 13 появляется единичный сигнал, который через элемент 14 ограничения длительности обеспечивает запись в регистр 20 длины полосы до первого контрольного отверстия (обычно это произвольная небольшая длина запра ночного конца эталонной ленты). При прохождении второго контрольного отверстия появляется единичный сигнал на втором выходе дешифратора 13 и в регистр 21 записывается содержимое счетчика 6 в этот момент. Содержимое регистров 20 и 21 сравнивается на сумматоре 23, на выходе которого получается разность, представляющая собой измеренную данным измерительным каналом величину первсго эталонного участка эталонной полосы. Эта величина поступает на первые входы сумматора 25, вторые входы которого соединены с задатчикои 32 известнойдлины данного эталонного участка. Разность указанных величин, полученная насумматоре 25,представляет собой величину абсолютной погрешности канала из 5мерения длины устройства, полученнуюна первом эталонном участке. Эта величина сравнивается на компараторе28 с допустимым значением погрешности, записанным в задатчике 33, и 10в случае превышения по модулю. навыходе компаратора появляется единичный сигнал. Этот сигнал означает,что в данном измерении измерительный канал не отвечает метрологическим требованиям. Однако считываниеэтого сигнала внешним сигнальнымблоком (не показано) через элементыИ 37 и ИЛИ 42 происходит только поокончании процедуры автоматической 20поверки, т,е. после прохода мимо индикатора 5 последнего контрольного отверстия,Аналогично осуществляется поверочная процедура во втором (в данном 25случае последнем) метрологическомканале, состоящем из элементов 19,22,24,26 и 29. При этом, через выдержкувремени в элементе 35 единичный сигнал с последнего выхода дешифратора 3013 поступает на вторые входы элементов И 37 и 38 Поэтому, если хотя быв одном из метрологических каналовпогрешность превышает допустимую, то С ВЫХОДЯ СООТВЕТСТВУЮЩЕГО КОМПЯРЯТО ра 28 или 29 единичный сигнал проходит на один из входов элемента ИЛИ 42 и обеспечивает включение сигнального блока. Одновременно, тем же един ич н ым си Г н яло м с последнего В ых Од я 40 дешифратора 13 включаются блоки 52- 54 ключей на автоматическом печатающем устройстве (АЦПУ) отпечатываются результаты поверки: длина эталонного участка и результаты измерения 45 каждого участка, полученные в соот-.ветствующем метрологическом канале.В случае, если погрешности, определенные во всех метрологических каналах,превышают допуск и, кроме этого, совпадают по знаку, то это означает достоверное нарушение в измерительном канале, а следовательно, необходима его калибровка с использованием полученной информации о по-.грешности. Эта задача решается слег дующим образом. С помощью компаратора 30(31), на входы которого поступают соответственно величина погрешиости в данном метрологическом канале и нуль с задатчика 34, определяется знак погрешности. Если единичный сигнал появляется на первом выходе компаратора (А ) В), то погрешность положительна, а если на втором выходе (А ( В), то погрешность отрицательна, Первые выходы компараторов 30(31) всех метрологических каналов подключаются соответственно к второму и третьему входам элемента. И 40, на выходе которого единичный сигнал появляется (после индикации последнего контрольного отверстия) только в случае, если все погрешности положительны. Укаэанным единичным сигналом обеспечивается установка блока 50 переключателей в требуемое при положительном отклоненииположениеКроме того, указанный сигнал через элемент ИЛИ 43 поступает на третий вход элемента И 39, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами элементов И 37 и 38, сигнализирующих о наличиинедопустимой погрешности в каждом метрологическом канале. В указанных условиях па выход элемента И 39 проходит единичный сигнал, которым открывается по первому входу блок 45 ключей, включающих канал вычисления корректирующего коэффициента для измерительного канала, Этот канал состоит из блоков 44-51. В блоке 44 деления вычисляется величина средней (по всем эталонным участкам) погрешности, отнесенной к длине эталонного участка. В момент наличия единичного сигнала на выходе элемента И 39 величина средней относительной погрешности заносится в регистр 46 и затем вычитается из единицы, снимаемой с задачика 49, на сумматоре 47. То, что одновременно указанная величина суммируется с единицей в сумматоре 48, не имеет значения, потому что переключатель 50 уже установлен в положение, при котором его выходы подключены к группе входов, связанных с выходами сумматора 47, Таким образом, на группу вторых входов блока 51 умножения в случае положительной погрешности подается число, меньшее единицы,что обеспечивает требуемое масштабирование (калибровку) измерительного канала. Аналогичным образом, с помощью элемента И 41 организуется ввод кор 1633379 10ректируюцего коэФфициента, большегоединицы в случае отрицательной погрешности по всем метрологическимканалам.511 ериодичность повторения описанной процедуры автоматической поверкии калибровки измерительного канала,связанной с прогоном через установкуэталонной ленты, определяется по данным эксплуатации.Выполненная автоматическая калибровка измерительного канала обеспечивает требуемую точность измерениядлины проходящей в рулон ленты. Эта 15величина поступает на группу вторыхвходов блока 9 умножения. Группа первых входов блока 9 соединена с задатчиком 7, в который введена величина,пропорциональная произведению трех д 0параметров раскраиваемой ленты: ширины, толщины и удельной массы,Таким образом, в режиме нормальной эксплуатации на блоке 9 получается текущее значение массы ленты в 25рулоне 3 Это значение на компараторе 10 сравнивается с заданным в задатчике 8 и в момент равенства навыходе компаратора 10 формируетсясигнал на остановку системы 4 электро приводов и включение ножниц для резаполосы,Формула изобретенияУстройство для автоматического управления процессом раскроя непрерывной полосы, содержащее датчик перемещения полосы, механиЧески соединенный с измерительным роликом два счетчика импульсов, три регистра, три элемента задержки, первый блок умножения, блок деления и первый элемент И, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности реза за счет повышения точности измерения длины прокатываемой полосы, оно снабжено индикатором контрольных отверстий в полосе,50 шестью задатчиками, дешифратором, тремя элементами ограничения длительности, вторым блоком умножения, семью блоками ключей, четвертым регистром, семью сумматорами, пятью55 компараторами, блоком переключателей, четырьмя элементами И и двумя элементами ЮШ, причем выходы датчика перемецения полосы и индикатора контрольных отверстий в полосе соединены с первыми входами соответственно первого и второго счетчиков импульсов, выходы первого задатчика и первого счетчика импульсов соединены с группами первых входов соответственно первого и второго блоков умножения, выходы второго счетчика импульсов соединены с группой входов дешифратора, выходы второго блока умножения соединены с группой вторых входов первого блока умножения, выходы второго задатчика и выходы первого блока умножения соединены с группами соответственно первых и вторых входов первого компаратора, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, выход первого элемента задержки соединен с вторым входом первого счетчика импульсов, каждьо из выходов дешифратора, начиная с первого из них, соединен с входом соответствующего элемента ограниче-ния длительности, последний выход дешифратора соединен также с входом второго элемента задержки, выход каждого из элементов ограничения длительности, начиная с первого иэ них, соединен с первым входом соответствующего из трех первых блоков клочей, начиная е первого из них, группы последующих входов которыхзединены с выходами второго блока умножения, выходы тре;. первых блоков ключей, начиная с первого из нихУ соединены с входжа соответствующего, начиная с первого,из трех первых регистров, выходы первоги второго регистров соединены с группами соответствевцс первых и вторых входов первого сум 1 атора, группы первых и вторьсс входов второго сумматора соединены с выходами соответственно второго и третьего регистровУ выходы первого и второго сумматоров соединены с группами первых входов соответственно третьего и четвертого сумматоров, групн вторых входов которых соединены с выходами третьего задатчика, выходы третьего и четвертого сумматоров соединены с группами первых входов соответственно второго и третьего компараторов, а также соединены с группжш первых входов соответственно четвертого и пятого компараторов, а также с группами соответственно первых и вторых входов пятого сумматора, выходы четСоставитель А.СергеевРедактор И.Дербак Техред А.Кравчук Корректор,М,Максим ж 465 Подписное по изобретениям и открытиям Ж, Раушская наб., д, 4/5 аказ 616НИИПИ Государственного к113035, М ри ГКНТ СССР а,енно-нздательскнй комбинат "Патент", г.ужгород, Ул, Гагарина,1 нз 11 16 вертого и пятого задатчиков соединены соответственно с группами вторых входов второго н третьего компараторов н группами вторых входов четвертого и пятого компараторов, выход второго и выход третьего компараторов соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первыми входами первого элемента ИЛИ и тртьего элемента И, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента И, выход второго элемента задержки соединен с входом третьего элемента задержки, с вторыми входами первого и второго элементов И, а также с первыми входами четвертого и пятого элементов И, первый и второй выходы четвертого компаратора соединены с вторыми входами соответственно четвертого и пятого элементов И, первый и второй выходы пятого компаратора соединены с третьими цхддами соответственно четвертого и пятого элементов И, выходы пятого сум матора соединены с входами блока деления, выход третьего элемента И соединен с первым входом четвертого блока ключей, выходы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом третьегоэлемента И, выходы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами бло 5ка переключателей, выход второго элемента задержки соединен также с первыьж входами пятого, седьмого,шесто- .го блоков ключей, группы последующихвходов четвертого, пятого, шестого,седьмого блоков ключей соединены свыходами соответственно блока деления, первого, второго сумматоров итретьего задатчика, выходы четвертого блока ключей соединены с входамичетвертого регистра, выходы которогосоединены с группой первых входовшестого и седьмого сумматоров, группы вторых входов шестого и седьмогосумматоров соединены с выходами шестого задатчика, выходы шестого иседьмого сумматоров соединены с первой и второй группами последующихвходов блока переключателей, выходыкоторого соединены с группой вторыхвходов второго блока умножения, выход третьего элемента задержки соединен с вторым входом второго счетчика импульсов, выходы первого компа 30 ратораф выходы пятого шестого седьмого блоков ключей, а также первогоэлемента ИЛИ являются выходами данного устройства,