Устройство для определения наличия металла в валках прокатной клети

) УСТРОЙСТВОВ ВАЛКАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ МЕТАЛЛАРОКАТНОЙ КЛЕТИ прокаткетройствамых станов,авленияьзовано вправлениями в прокатналичие металла Фиксируется по производной от сигнала давления 1.Недостатком такого устройстваявляется то, что при малых величинахскорости изменения давления прокапри выходе и входе полосы в клеть,возникающих, например, при измененииформы переднего и заднего концовполосы (формы "ласточкин хвост", 6треугольная и пр.)., при измененияхскорости прокатки, при измененияхобжатия полосы или работе нажимныхвинтов, например, в системах автоматического регулирования технологичес" 5.ких параметров, воздействие внешнихэлектромагнитных помех, возникаютложные срабатывания устройств,Кроме того, прн использовании вкачестве месдозы магнитоанизотро тки звенкления метщую цепусилителеннымидавленидаетс И ния ной стно устройство для опредепе-. аличия металла в валках прокат- -1ти, содержащее датчик давлеалла на валки, дифференцирую-,очку и триггер на операционномле с двумя потенциально раздевыходаьм. Сигнал с датчикая металла на валки (месдозы)я на вход триггера через дифщую цепочку, что даетъи отключение выходного рерастанин (вход металла в26соответственно, при спа(выход металла из валков)датчика - месдозы.При этом по фе вк ренцирую лючение е при на алки) и пных датчи предс менно ционалустро сигнал Изобретение относится металла, в частности к у для регулирования прокат реагирующим на изменение валков, и может быть исп системах автоматического технологическими процесса ном производстве,ов усилии, сигнал с которыхавляет собой напряжение перео тока с амплитудой, пропорьной усилию прокатки, в контуства для определения наличия;ключ - на входе интегрозапоминающегозвена. Интегрозапоминающее звено содержит фильтр нижних частот, имеющийбольшую постоянную времени, поэтомупри резком увеличении сигнала на входе интегрозапоминающего звена, сигнал на его выходе практически не меняется.Таким образом, на второй вход сумматора поступает сигнал давления,имевший место при отсутствии металлав валках. Разница сигналов давленияпоступает на вход порогового элемента и при превьппении порога срабатывания на выходе порогового элементаформируется сигнал о наличии металлав валках, который, поступая на управляющий вход ключа, размыкает его.Интегрозапоминающее звено в течение всего времени прокатки полосы хранит запомненную величину давления приотсутствии металла в валках.В момент выхода полосы давления вклети падает и разница сигналов давления на выходе сумматора становитсяменьше порога срабатывания порогового элемента, сигнал на выходе последнего пропадает, что определяетотсутствие металла в валках. Ключзамыкается и интегрозапоминающеезвено перезапоминает новое значениедавления при отсутствии металла ввалках,Однако при работе системы автоматического регулирования толщины по 3 8654металла необходимо включать выпрямитель с фильтром, который обладаетбольшой постоянной времени, что приводит к запаздыванию срабатыванияустройства,Известно также устройство дляопределения наличия металла в валкахпрокатной клети, содержащее датчикдавления металла на валки, сумматор,пороговый элемент, ключ и интегрозапоминающее звено, причем один входсумматора соединен с датчиком давления металла на валки, выход - со входом порогового элемента, информационный вход ключа соединен с выходом датчика давления металла на валки, управляющий вход - с выходом порогового элемента, выход ключа соединен с входом,интегрозапоминающегозвена, выход которого соединен совторым входом сумматора, выход порогового элемента является выходом устройства 21.Известное устройство работает следующим образом.При отсутствии металла в валках25сигнал с датчика давления, пропорциональный усилию забоя валков, либо начальному сигналу при разделенных валках поступает на вход сумматора и через замкнутый ключ на вход интегроза- Зопоминающего звена, При использованиимагнитоанизотропного датчика давлениямесдозы), включающего в себя измерительный элемент с выходным сигналомв виде амплитуды переменного напряжения, выпрямитель и фильтр нижнихчастот и имеющего выходы как послевыпрямителя, так и после фильтра, сигнал берется со второго выхода в видеамплитуды напряжения постоянного тока, 49Коэффициент передачи интегрозапоминающего звена равен единице, поэтому сигналы на входах сумматора приотсутствии металла в валках равны ипротивоположны по знаку и их сумма на 45.выходе равна нулю. Сигнал с суммато"ра поступает на вход порогового элемента. Величина порога срабатыванияустанавливается при наладке для вы ключения ложных срабатываний из-за рнестабильности питания и помех. Приотсутствии металла.в валках сигнална выходе сумматора должен быть нижепорога срабатывания порогового элемента.55В момент входа металла в валки возрастает сигнал на выходе датчикадавления, соответственно, на первом лосы в режиме прижаткя заднего конца полосы нажимные винты перед выходомполосы из клети перемещаются вниз,что приводит к увеличению давлениязабоя, и при выходе полосы последнеебольше первоначально запомненного.Чтобы устройство сработало, необходимоувеличить порог срабатывания порогового элемента до величины возможногоизменения начального давленияЭтоснижает достоверность информации оналичии металла, так как при малыхобжатнях, что характерно для последних клетей стана, порог срабатыванияустройства из-за малых перепадов давлений забоя и прокатки должен быть минимальным, а при большом пороге устройство не будет фиксировать наличие металла в. клети.При использовании в качестве датчика давления металла на валки магнитоанизотропных измерителей усилия прокатки, выходной сигнал которыхпредставляет собой напряжение переменного тока, в схему устройства включается выпрямитель и фильтр, имеющий значительную постоянную времени.Наличие в схеме фильтра с большой.постоянной времени приводит к задержке срабатывания устройства.Цель изобретения - повышение быстродействия и достоверности определения наличия металла в валках,Поставленная цель цостигается тем,что устройство для определения наличия металла в валках прокатной клети,содержащее датчик давления металлана валки, сумматор, ключ и интегрозапоминающее звено, причем один входсумматора и информационный вход ключа соединены с датчиком давления металла на валки, а выход ключа соединен со входом интегрозапоминающегозвена, дополнительно введены формирователь, два элемента сравнения, второй ключ, интегрозапоминающее звено,сумматор, три счетчика, триггер,шесть элементов И, ограничитель, триэлемента ИЛИ, причем вход формирователя, первые входы элементов сравнения и информационный вход второгоключа соединены с выходом датчикадавления металла на валки, выходвторого ключа соединен со входом .второго интегрозапоминающего звена,выход первого интегрозапоминающегозвена соединен с первым входом второго сумматора, выход второго интегрозапоминающего звена соединен со вторым входом второго элемента сравнения и вторым(инверсным) входом первого сумматора, прямой выход первого элемента сравнения соединен спервыми входами первого и пятого элементов И, инверсный выход - с первымивходами второго и шестого элементовИ, прямой выход второго элементасравнения соединен с первым входомтретьего элемента И, инверсный выходс первым входом четвертого элементаИ, выход формирователя соединен совторыми входами всех элементов И,выход первого сумматора соединен свходом ограничителя выход которогосоединен со вторым входом второгосумматора, выход второго сумматорасоединен со вторым входом первогоэлемента сравнения, выход первогоэлемента И соединен со счетным входом первого счетчика, инверсныйвыход которого соединен с третьим5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 ключи 2 и 3, формирователь 8, элементы 9 и 10 сравнения, Сигнал представ" лят собой импульсы напряжения с частотой питания датчика (например50 Гц), амплитуда которых пропорциональна давлению прокатки. Ключ 2 входом первого элемента И, выход второго элемента И соединен с первымвходом первого элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с входом установкив нуль первого счетчика, прямой выходпервого счетчика соединен с входомустановки в единицу триггера, выходтретьего элемента И соединен с первымвходом второго элемента ИЛИ, выходкоторого соединен со входом установки в нуль второго счетчика, инверсныйвыход второго счетчика соединен стретьим входом третьего элемента И итретьим входом четвертого элемента И,выход которого соединен со счетнымвходом второго счетчика, прямой выходвторого счетчика соединен со вторымвходом первого элемента ИЛИ и управляющим входом второго ключа, выходпятого элемента И соединен с первымвходом третьего элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с входом установкив нуль третьего счетчика, выход шестого элемента И соединен со счетнымвходом третьего счетчика, прямой выходкоторого соединен со вторым входомвторого элемента ИЛИ и входом установки в нуль триггера, инверсный выход триггера соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, прямойвыход триггера соединен с управляющим входом первого ключа, четвертымвходом четвертого элемента И, третьимвходом шестого элемента И и являетсявыходом устройства,На фиг.1 изображена блок-схемаустройства определения наличия металла в валках прокатной клети, нафиг. 2 - циклограммы работы устройства.Устройство содержит датчик 1 давления, два ключа 2 и 3, первый сумматор 4, два интегрозапоминающихзвена 5 и 6, ограничитель 7, формирователь 8, два элемента 9 и О сравнения, второй сумматор 11, шесть элементов И 12-17, три элемента ИЛИ 1820, три счетчика 21-23 триггер 24.Устройство работает следующимобразом,Сигнал с первого выхода магнитоанизотропного датчика 1 давленияуправляется (размыкается и замыкается ) выходным сигналом наличияили отсутствия металла в валках, поступающим с.прямого выхода триггера24. Коэффициент передачи интегрозапоминающих звеньев равен единице,сигналы на входах сумматора 4 равныи противоположны по знаку и их сумма на выходе равна нулю. Сигнал свыхода сумматора 11 равен выходномусигналу первого интегрозапоминающегозвена 5, т.е. амплитудному значениюсигнала с выхода датчика 1 давления.Сигнал с выхода элемента 9 сравненияравей нулю.В момент входа металла в валкисигнал на выходе датчика 1 давлениявозрастет Так как интегрозапоминающее звено 5 содержит Фильтр нижних частэт, имеющий большую постоянную времени, сигнал на его выходепрактически не меняется и на второйвход элемента 9 сравнения поступаетсигнал давления, имевший место приотсутствии металла в валках. Приэтом на выходе элемента сравненияпоявляется последовательность импульсов,формирователь 8 представляет собой генератор коротких импульсрв савтоматической подстройкой частотыи фазы следования импульсов выходнымсигналом датчика 1 давления. Импульсс выхода формирователя совпадает ссерединой импульса датчика 1 давления.В исходном состоянии все счетчикиустановлены в нулевое состояние. Присовпадении, например, трех импульсовс выхода элемента 9 сравнения-с импульсами формирователя 8, счетчик 21переходит в единичное состояние. Сигнал логического "0" с инверсногосчетчика запрещает дальнейшее прохождение импульсов с выхода первого элемента И 12 на счетный вход. Сигналлогической "1" с выхода счетчика 21устанавливает триггер 24 в единичноесостояние, формируя сигнал наличияметалла в валках, который, поступаяна управляющий вход первого ключа 2,размыкает его,Интегрозапоминающее звено 5 в течение всего времени прокатки полосыхранит запомненную величину сигналадавления при отсутствии металла ввалках.Аналогично, при входе металла ввалки появляется последовательность,значение, запомненное после входа металла в валки. Эта разница давлений суммируется в сумматоре 11 с ве,личиной сигнала давления имевшегоместо при отсутствии металла в валках с выхода интегрозапоминающего звена 5.При выходе металла из валков текущее значение давления прокатки становится равным сумме сигнала давления до входа полосы в клеть и приращения сигнала давления за счет перемещения нажимных винтов вниз. Импульсы с выхода элемента 9 сравнения исчезают, разрешая прохождение импульсов формирователя 8 на счетный вход счетчика 23 Прн оступлении, например, третьего импульса на выходе счетчика появляется сигнал логической , устанавливая триггер 24 в нулевое состояние, фиксируя тем самым выход металла из валков.Задержка срабатывания устройства определяется количеством импульсов из счетных входов счетчиков 2 и 23, при которых последние переходят в импульсов на выходе второго элементасравнения 10. Но так как сигнал сформирователя 8 может поступать насчетный вход второго счетчика 22 только после установки триггера 24 вединичное состояние и при отсутствииимпульсов с выхода элемента 10 сравнения, счетчик 22 срабатывает послеокончания переходного процесса в 10 интегрозапоминающем звене 6, т.е.когда сигнал на его выходе сравняется с текущим значением сигнала свыхода датчика 1 давления. Сработав,счетчик 22 устанавливает в исходноесостояние счетчик 21 и размыкает ключ 3.В течение всего времени прокатки полосы интегрозапоминающее звено хранит запомненную величину сигнала давления прокатки после входа металла в 20Это значение в течение всего времени прокатки полосы вычитается изтекущего значения в сумматоре 4,сигнал с которого поступает на ограничитель 7. Ограничитель представляет.собой одно-.полупериодный выпрямительс фильтром, на выход которого проходит только положительное значениевходного напряжения, Если за время 30прокатки нажимные винты будут перемещены вниз, например во время прижатия заднего конца полосы, давлениепрокатки увеличивается и превыситединичное состояние. При трех импульсах максимальная задержка равна трем периодам следования импульсов, или, при частоте питания датчика 1 давления, равной 50 Гц, задержка равна 0,06 с.Необходимость совпадения нескольких импульсов с датчика давления с импульсами формирователя повьппает помехоустойчивость устройства. При совпадении одного или двух импульсов помехи с импульсами эрмирователя и несовпадения третьего счетчика посредством элементов И 13, 14 и 16 устанавливаются в исходное(нулевое) положение по входу. Срабатывания устройства при этом не,происходит.Техническим преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными является:а) отсутствие пороговых элементов, что позволяет применять устройство при малых перепадах давлений забоя и прокатки;б) наличие формирователя, схем совпадения и счетчиков, обеспечивающее повышение помехоустойчивости устройства;в) отсутствие в канале. датчика давления фильтра с большой постоян-ной времени, что повышает быстродействие устройства.формула изобретенияУстройство для определения наличия металла в валках прокатной клети, содержащее датчик давления металла на валки, сумматор, ключ и интегрозапоминающее звено, причем один вход сумматора н информационный вход ключа соединены с датчиком давления металла на валки, а выход ключа соединен с входом интегрозапоминающего звена, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и достоверности определения наличия металла в валках в него дополнительно введены формирователь, два элемента сравнения, второй ключ, интегрозапоминающее звено, сумматор, три счет- . чика, триггер, шесть элементов.И, ограничитель, три элемента ИЛИ, причем вход формирователя, первые входы элементов сравнения и информацйонный вход второго ключа соединены с выхо- дом датчика давления металла на валки, выход второго, ключа соединен с входом второго интегрозапоминающего 6545810звена, выход. первогО йнтегрозапоминающего звена соединен с первым входом второго сумматора, выход второгоинтегрозапоминающего звена соединенсо вторым входом второго элементасравнения и вторым (инверсным) вхо-;дом первого сумматора, прямой выходпервого элемента сравнения соединенс первыми входами первого и пятогоэлементов И, инверсный выход - с первыми входами второго и шестого элементов И, прямой выход второго элемента сравнения соединен с первымвходом третьего элемента И, инверсныйвыход - с первым входом четвертогоэлемента И, выход формирователя соединен с вторыми входами всех элементов И,. выход первого сумматора соеди. -нен с входом ограничителя, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, выход второго сумматора соединен со вторым входом первого элемента сравнения, выход первого элемента И соединен со счетнымвходом первого счетчика, инверсныйвыход кото,ого соединен с третьимвходом первого элемента И, выходвторого элемента И соединен с первымвходом первого элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с входом установки 30в нуль первого счетчика, прямой выходпервого счетчика соединен с входомустановки в единицу триггера, выходтретьего элемента И соединен с первымвходом второго элемента ИЛИ, выход6второго счетчика соединен с третьимвходом третьего элемента И и третьимвходом четвертого элемента И, выходкоторого соединен со счетным входомвторого счетчика, прямой выход второго счетчика соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ и управляюприм входом второго ключа, выход пятого элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки 45в нуль третьего счетчика, выходшестого элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика, прямойвыход которого соединен со вторымвходом второго элемента ИЛИ и входомустановки в нуль триггера, инверсныйвыход триггера соединен со вторымвходом третьего элемента ИЛИ, прямойвыход триггера соединен с управляющимвходом первого ключа, четвертым входом четвертого элемента И, третьим - входом шестого элемента И и являетсявыходом устройства.11 86 Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе1.Каретников В.Ф., Пистрак И.Я. Некоторые вопросы прожппленного внедрения системы автоматического регули 5458 12рования натяжения полосы - Сб. "Электропривод". И., "Информэлектро",1975 В 7 (42) с.23-25.2.Авторское свидетельство СССРУ 551067, кл. В 21 В 37/00, 1975.