Устройство для определения этапов прокатки

рОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскивСоциалистическихРеспублик нц 692646(51)М. Кл,В 21 В 37/00 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(7 ) Заявитель Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС(54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭТАПОВ ПРОКАТКИ Изобретение относится к прокатному производству, а именно к автоматизации управления процессом прокатки на толстолистоных и обжимныхпрокатных станах и может быть использовано при автоматизации управления принодом нажимного механизмапрокатной клети для определениямомента захвата металла (начальныймомент периода деФормации) в прокатной клети и момента выброса металла (начальный момент периода паузы)из прокатной клети,Известно устройство для определения момента захвата металла валками реверсивного обжимного прокатного стана, принцип действия которого основан на анализе скорости изменения тока прокатного двигателяпри захвате, где в качестве датчика наличия металла использовантрансформатор, подключенный на зажимы дополнительных полюсов компенсационной обмотки двигателя (1).Однако в данном устройстве присрывах давления или пробуксовкахпроисходит изменение тока днигателя, в результате чего имеет местосбой н определении момента захвата,или этот момент фиксируется несколько раз эа пропуск. Наиболее близким к изобретениюявляется техническое решение, в котором момент захвата металла валками и момент выброса металла иэ валков определяется путем сравнения10 двух последовательных показанийдатчика усилия прокатки (датчика наличия металла), Если Мси (й+ Ьй)У Е, а М, (й)в Я, то в промежутке времени (7,д) произошел захват прокатываемого мет алл а. Если и. (т. +4 т) Е,а м, с)ъ).",то . в промежутке времени (1 1ь 1 произошел выброс металла иэ валков. Величина Е - Фиксированное значение усилия прокатки (заданная погрешность) 2.20Недостатками этого устройстваявляются сбои при сборе информации, в частности сбои в нумерации и определении пропусков, причинами которых,могут быть значительный период заполнения очага деформации, а также срыв трения и пробуксовки при захвате, н результате чего захват слитка должен повторяться вновь повторный 30692646 35 40 45 50 55 60 65 ззахват может приниматься за новыйпропуск.Цель изобретения - повьпаениедостоверности информации при определении момента захвата и выбросаметалла в прокатной клети.Поставленная цель достигается"тем, что в устройстве, содержащемдатчик наличия металла, дополнитель"йо"установлены йзмеритель длйны проката в валках прокатной клети, датчик направления вращения главногопривода клети, пороговый элемент,первый формирователь сигнала, второй формирователь сигнала, первыйтриггер, нторой триггер и схема совпадения, причем выход датчика наличия металла соединен со входом порогового элемента, выход которого соединен со входом измерителя длиныпроката, а также с первыми входамипервого и второго формирователейсигналов, вторые входы которых соединены, с первым выходом, а третьи -со вторым выходом датчика направления вращения, четвертый и пятый вхо-ды первого формирователя соединенысо вторым и третьим выходами второго формирователя, а четвертый ипятый входы второго формирователясоединены со вторым и третьим выходами первого формирователя при этомвыход измерителя длины проката сое- в"-динен с единичнымвходом первоготриггера, нулевой вход которогб сое.динен с первым выходом первого Формирователя и нулевым входом второго. триггера, единичный выход первоготриггера соединен со вторым входомсхемы "совпадения; с первым входомкоторой соединен первый выход второго формирователя, а выход схемысовпадения соединен с единичнымвходом второго триггера,Первый формирователь сигнала,характеризующего ситуаций эахвагаметалла прокатными валками, содержит пять одновибраторон, две схемысовпадения, четыре триггера и схему ИЛИ, причем вход первого одновибратора соединен с выходоМ порого" його ълейбнта, авыход"-"спервймивходами второй и третьей схем совпадения, второй вход второй схемысовпадения соединен с первым выхо" дом датчика направления вращенияглавного привода, а второй входтретьей схемы совпадения в со вторым выходом; выход второй "схемы совпадения соединен с единичным входотретьего триггера, единичный выходкоторого соединен с четвертым входомвторого формирователя и входомвторого однонибратбра, вюСод КоторогО"соединен с "едййМсным вхбдОМчетвертого триггера, нулевой входкоторого соединен со вторым "вмхо пом второго формирователя, а единичный выход четвертого триггера соединен со входом третьего одновибратора, выход которого соединен с нулевым входом пятого триггера и первым входом первой схемы ИЛИ, выходкоторой соединен с нулевыми выходами первого и второго триггеров,при этом выход третьей схемы совпадения соединен с единичным входомпятого триггера, единичный выходкоторого соединен с пятым входомвторого формирователя и входом четвертого однонибратора, выход которого соединен с единичным входом, шестого триггера, нулевой вход которого соединен с третьим выходом второгоФормирователя, а единичный выход шесТого триггера соединен со входом пя"того однонибратора, выход которогосоединен с нулевым входом третьеготриггера и вторым входом перной 20 схемы ИЛИ.Второй формирователь сигнала,характеризующего момент выброса металла из прокатных валков, содержитиннертор, одновибратор, дне схемы 25 совпадения и схему ИЛИ, причем входиннертора соединен с,выходом порогового элемента, а ныход - со входомшестого однонибратора, выходкоторого соединен со вторыми входами 30 четвертой и пятой схем совпадения,первые входы которых соответственносоединены с первым и нторым выходом датчика напранления вращения главного привода, а третьи входы четвертой и пятой схем совпадения соответственно соединены с единичными ныходами третьего и пятого триггеров,при этом выход четвертой схемы сов"падения соединен с нулевым входомчетвертого триггера и первым входомвторой схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом пятой схемысовпадения и нулевым входом шестого триггера, а выход соединен с первым входом первой схемы совпадения.Такое выполнение устройства позволяет,осуществить определение момента захвата металла валками при достижении сигналом датчика наличия металлапорогового значения с учетом направления прокатки (направления вращения главного привода прокатной клети), запоминание информации о захвате металла на триггерах буферная и основная ячейка памяти), гри этом сигналы с буферных ячеек памяти являются разрешением для формирования сигнала, характеризующего момент выброса металла из валков, ко" торый формируется при уменьшении сигнала датчика наличия металла меньше порогового значения, а также с учетом направления прокатки и информации о направлении захвата, при этом исключается возможность формирования сигнала, характернзта 1 егоУстройство для определения этапов прокатки содержит датчик 1 наличия металла, выход которого соединен со входом порогового элемента 2, выходом соединенного со входом измерителя 3 длины проката в валках прокатной клети, а также с первыми входами первого формирователя 4 сигкала, который характеризует момент захвата металла валками, и второго формирователя 5 сигнала, которыйхарактеризует момент выброса металла из валков; датчик 6 направления враШения главного привода клети, первый выход которого соединен со вторыми входами первого 4 и второго 5 формирователей сигнала, с третьими входами которых соединен второй выход датчика 6, Четвертый и пятый входы первого формирователя 4 сигнала соединены со вторым и третьим выходами второго формирователя 5 сигнала, четвертый и .пятый входы которого соединены со вторым и третьим выходами первого формирователя 4 сигнала соответственно.Первый выход первого формирователя 4 сигнала соединен с нулевым входом первого триггера 7, с единичным входом которого соединен выход измерителя 3 длины проката. Единичный выход триггера 7 соединен со вторым входом схемы 8 совпадения, с первым входом которой соединен выход второго формирователя 5 сигнала, Выход схемы 8 совпадения соединен с единичным входом второго триггера 9, снулевым входом которого соединен первый выход первого формирователя 4.Первый формирователь 4 сигнала содержит первый одяовибратор 10, вход которого соединен с выходом порогового элемента 2, а выход - с первыми входами второй 11 и третьей 12 схем совпадения.Вторые входы второй 11 и третьей 12 схем совпадения соединены, соатмомент выброса, в случае вцброса металла в сторону, с которой про" изошел захват в данном пропуске, а исключение вазможности формирования этого сигнала при пробуксовках и срывах давления осушествляется при помаши измерителя длины проката, который выдает сигнал на разрешение формования сигнала после окончания измерения фиксированной длины ,проката, превцшаюшей длину очага деформапии, благодаря чему повыша" ется достоверность информации при .определении моментов захвата металла прокатными валками и выброса ме" талла иэ валков.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для определения этапов прокатки 1 на фиг. 2 - блок-схемы первого и второго формирователей. ветственно, с первым и вторым выходами датчика 6,Выход второй схемы 11 совпадения соединен с единичным входомтретьего триггера 13, единичный вц 5 ход которого соединен со входом.второго одновибратора 14 и четвертювходом второго формирователя 5 сигнала. Выход второго одяовибратора14 соединен с единичным входом четвертого триггера 15, нулевой входкоторого соединен со вторым выходомвторого формирователя 5 сигнала, авыход соединен со входом третьегоодновибратора 16. Выход последнегосоединен с первым входом первой схе"мы 17 ИЛИ и нулевым входом пятоготриггера 18, единичный вход которого соединен с выходом третьей схемысовпадения 12, а единичный выходсоединен со входом четвертого одно 2 О вибратора 19 и пятым входом второгоформирователя 5 сигнала. Выход четвертого одновибратора 19 соединенс единичным входом шестого триггера20, нулевой вход которого соединен25 с третьим выходом второго формирователя 5 сигнала, а единичный выходсо входом пятого одновибратора 21,.выход которого соединен со вторымвходом первой схемы 17 ИЛИ и яуле 3 О вцм входом третьего триггера 13,Выход первой схемы 17 ИЛИ соединенс нулевыми входами первого триггера 7 и второго триггера 9.Второй форМирователь 5 сигналаЗ 5 содержит инвертор 22, вход которогосоединен с выходом порогового элемента 2, а выход - со входом шестого однбвибратора 23, Выход последнего соединен со вторыми входами четвертой 24 и пятой 25 схем совпадения первые входы которых соответственно соединены с первым и вторымвыходами датчика 6, Третий входчетвертой схемы совпадения 24 совди"нен с единичным выходом третьеготриггера 13, Третий вход пятой схемы 25 совпадения соединен с единичным выходом пятого триггера 18. Выход четвертой схемы 24 совпадениясоединен с нулевым входом четвврто 5 О го триггера 15 и первым входом второй схемы 26 ИЛИ,второй вход которой соединен с выходом пятой схемы25 совпадения и нулевым входом швс"того триггера 20, а выход второй55 схемы 26 ИЛИ соединен с первым вхо"дом первой схемы 8 совпадения,При прокатке металла в реверсивной клети всегда имеет место одиниз двух основных этапов прокатки:6 О наличие металла в клети (произошелзахват металла) или отсутствие метаппа в клети (произошел выброс металла), При этом захват и. выброс мв"талла могут производиться как при65 прокаткевпередф 1 (направлениепрокатки совпадает с направлениемтехнологического процесса), такипри прокатке назад(противоположное направление).Для удобства рассмотрения принципа работы схемы примем во внимание 5следующие условия: металл находитсяперед клетью, произошел выброс металла назад, будет производитьсяпрокатка вперед,При выбросе металла назад на 10выходе схемы совпадения 25 появляетсяимпульсный сигнал, который устанавливает триггер 20 в нулевое состояние (единичное и нулевое состояниетриггеров рассматривается относительно единичного выхода). При этом триггер 18 находится в единичном состоянии, а триггер 13 - в нулевом.При захвате металла валками на выходе датчика 1 наличия металла появляется сигнал, который поступаетна вход порогового элемента 2, В.момент достижения сигналом датчика 1порогового значения, на выходе порогового элемента 2 формируется единичный дискретный сигнал, которыйпоступает на вход измерителя 3 длины проката, на инаертор 22 формирователя 5 и одновибратор 10 формирователя 4,С этого момента измеритель 3 на- ЗОчинает измерение фиксированной длиныпроката, превышающей длину очага деФормации. Это производится с цельюгарантированного захвата металла валками и исключения тех участков, в 35которых могут происходить срывы давления, пробуксовка и т.д. В случаеуменьшения сигнала датчика 1 нижепорогового значения до момента окончания измерения фиксированной длины,в измерителе 3 происходит сброс значения измеренного пути, и при повторном йоявлении сигнала с выходапорогового элемента 2 отсчет начинается -сйачала.При. появлении сигнала на входеодновибратора 10, на выходе появляется импульсный сигнал, который поступает на первые входы схем совпа"дения 11 и 12, Так как захват ме"талла происходит при прокатке -вперед на первом выходе датчика 6направления вращения главного привода Формируется сигнал, который поступает на второй вход схемы совпацения 11 и первый вход схемы совпадения 24. Импульсный сигнал одновиб-ратора 10 через схему 11 совпаденияпоступает на единичный вход триггера 13 (буферная ячейка памяти), устанавливая его в единичное состояние. 60Сигнал с единичного выхода триггера13 поступает на третий вход схемысовпадения 24, подготавливая ее кформированию сигнала выброс принаправлении прокатки вперед и 65 на вход одновибратора 14. На выходе одновибратора 14 формируется импульс" ный сигнал, который устанавливает триггер 15 (основная ячейка памяти) а единичное состояние. Сигнал с единичного выхода триггера 15 поступает на вход одновибратора 16, на выходе, которого формируется импульс, Этот импульсный сигнал, характеризующий момент захвата, поступает на нулевой вход триггера 18, устанавливая его в нулевое состояние и на первый вход схемы 17 ИЛИ, на выходе которой появляется сигнал, поступающий на нулевые входы триггеров 7 и 9. На единичном выходе триггера 18 появляется нулевой сигнал, который поступает на третий вход схемы 25 совпадения и блокирует формирование сигнала выброс при направлении вращения главного привода назад. В этом случае исключается формирование сигнала выброс в случае выброса металла а сторону, с которой производился захват (например, при захвате металла на угол).Нулевой сигнал с единичндго выхода триггера 7 поступает на второй вход схемы 8 совпадения и блокирует прохождение сигнала выбросф с выхода схемы 26 ИЛИ до момента окончания измерения Фиксированного значения длины проката. С нулевого выхода триггера 9 снимается сигнал, характе" ризующий момент захвата металла валками.После окончания измерения фиксированного значения длины проката на аы ходе измерителя 3 длины проката Формируется импульсный сигнал, который поступает на единичный вход триггера 7, Сигнал с единичного выхода триггера 7 поступает на второй вход схемы 8 совпадения, подготавливая ее к Формирова" нию сигнала 1 выброс.При выходе металла иэ валков сигнал с выхода датчика 1 наличия металла уменьшается и при достижении значения меньше порога отпускания порогового элемента 2, на его выходе появляется нулевой сигнал, который поступает на вход инвертора 22. На выходе инвертора формируется единичный сигнал, который поступает на вход одновибратора 23, с выхода которого импульсный сигнал подается на вторые входы схем 24, 25 совпадения, Так как на первом и третьем входах схемы 24 совпадения присутствуют единичныв сигналы (направление вращения главного привода вперед, буферная ячейка- триггер 13 а единичном состоянии), то на выходе схемы 24 совпадения Формируется сигнал; характеризующий мо" мент выброса металла из клети, Этот сигнал поступает на нулевой вход триггера 15, подготавливая его к формированию очередного сигнала захват при прокатке вперед. Одно"временно сигнал с выхода схемы 24совпадения поступает на первый входсхемы 26 ИЛИ, с выхода которой сигнал поступает на первый вход схемы 8.совпадения. На выходе схемы 8 совпадения формируется сигнал, которыйПоступает на единичный вход тригге;оа 9, На единичном выходе формируется сигнал, характеризующий моментвыброса металла из валков. Аналогичным образом формируются сигналы припрокатке назадф 1,Использование датчика наличия металла совместно с дополнительно введенными указанными связями позволяетповысить достоверность информации,при определении момента захвата металла валками и момента выброса металла из валков за счет исключениясбоев, т.е. исключения возможностиформирования сигнала, характеризующего момент выброса металла, при выбросе в ту же сторону, с которойпроизошел захват в текущем пропуске(например, захват на угол и др.,а также исключения возможности формирования этого сигнала при пробуксовках и срывах давления. Формула изобретения/1. Устройство для определения этапов прокатки, содержащее датчик наличия металла, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности информации при опреде" ленни момента захвата и выброса металла в прокатной клети, оно дополнительно содержит измеритель длины проката в валках прокатной клети, датчик направления вращения главного привода клети, пороговый элемент, первый Формирователь сигнала, второй формирователь сигнала, первый триггер, второй триггер и схему совпадения, причем, выход датчика наличия металла соединен со входом порогового элемента, выход которого соединен со входом измерителя длины про" ката, а также с первыми входами первого и второго формирователей сигналов, вторые входы которых соединены с первым выходом, а третьи - со вторым выходом датчика направления вращения, четвертый и пятый входы первого формирователя соединены со вторым и третьим выходами второго формирователя, а четвертый и пятый входы второго Формирователя соединены со вторым и третьим выходами первого формирователя, при этом выход измерителя длины проката соединен с единичным входом первого триггера, нулевои вход которого соединен с первым выходом первого формирователя и нулевым входом второго.триггера, единичный выход первоготриггера соединен со вторым входомсхемы совпадения, с первым входомкоторой соединен первый выход второго формирователя, а выход схемы:5 совпадения соединен с единичным вхо"дом второго триггера,2, Устройство по п.1, о т л нч а ю щ е е с я тем, что первый формирователь сигнала выполнен в виде1 О пяти одновибраторов, двух схем совпадения, четырех триггеров и схемыИЛИ, прйчем вход первого одновибратора соединен с выходом пороговогоэлемента, а выход - с первыми входа 15 ми второй и третьей схем совпадения,второй вход второй схемы совпадениясоединен с первым выходом датчика на"правления вращения главного привода,а второй вход третьей схемы совпадейия - со вторьм выходом выход второйсхемы совпадения соединен с единичнымвходом третьего триггера, единичныйвыход которого соединен с четвертымвходом второго формирователя и входом второго одновибратора, выход которого соединен с единичным входомчетвертого триггера, нулевой входкоторого соединен со вторым выходомвторого Формирователя, а единичныйвыход четвертого триггера соединен совходом третьего одновибратора, выходкоторого соединен с нулевым входомпятого триггера и первым входом первой схемы ИЛИ,выход которой соединенс нулевыми выходами первого и второ 35 го триггеров,при этом выход третьейсхемы совпадения соединен с единичным входом пятого триггера,.единичный выход которого соединен с пятымвходом второго формирователя и входом4 О четвертого одновибратора выход которого соединен с единичным входомшестого триггера, нулевой вход кото"рого соединен с третьим выходом второго Формирователя, а единичный вы",ц х од шестого триггера соединен со входом пятого одновибратора, выход ко"торого соединен с нулевым входомтретьего триггера и вторым входомпервой схемы ИЛИ.3, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что второй фор"мирователь сигнала выполнен в видеинвертора, одновибратора, двух схемсовпадения и схемы ИЛИ, причем входинвертора соединен с выходом порогоого элемента а выход - со входомвогошестого одновибратора, выход которосоединен со вторыми входами четверт й и пятой схем совпадения, первыетоивходы которых соответственно соед 60 иены с первым и вторым выходом датчика направления вращения главногопривода, а третьи входы четвертой ипятой схем совпадения соответственносоединены с единичными выходами65 третьего и пятого триггеров, при этом