Устройство для автоматического контроля качества перешлифовки листопрокатного валка на заданный профиль

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 19 7 594 В Я( ;с, ч,д ТЕНИЯ ДЕТЕЛЬС ТОР СКОМ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ИСАНИЕ ИЗ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт систем автоматизации и управления(72) А, А. Шаров, А. Э. Дрознин, Л. А. Данилов и Г, Г. Григорян (53) 621,771,06:53,084(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР В 227601, кл. 0 01 В 5/00, 1967,Авторское свидетельство СССР У 1245370, кл, В 21 В 37/00, 1985. (.54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПЕРЕШЛИФОВКИ ЛИСТО- ПРОКАТНОГО ВАЛКА НА ЗАДАННЫЙ ПРОФИЛЬ (57) Изобретение относится к автоматическому контролю качества перешлифовки прокатных валков листовых ста нов на заданный профиль. Цель изоб" ретения - снижение расхода валков за счет повышения точности контроля качества перешлифовки валков на заданный профиль, а также снижение трудоемкости процесса контроля профилировки. Существо изобретения заключается в том, что в устройстве при перемешивании измерительной головки 1 вдоль валка сигнал с измерительной головки 1, пропорциональный профилю валка, через усилитель 17, ключ 18 и сумматор 1 б поступает на вход У двухкоординатного регистрирующего прибора (ДРП) 28, Одновременно на вход Х (ДРП) 28 поступает сигнал с ф преобразователя 6 код - аналог (ПКА)13084 о координате положения головки 1, В устройстве блоком 7 задания распределения профиля по длине бочки валка вырабатывается код требуемой,величины профиля 1(х),. а на выходе элемента 10 сравнения - сигнал ь (х)(х) - О )(х) в том сечении В котором находйтся головка 1. На выходе блока 13 появляется максимальное значение Ь 3 д от сигнала на его входе, После окончания измерения счетчик 5 начинает реверсивный счет, а на выходе сумматора 16 будет присутствовать 13сигнал 3 (х) +Ь,с поступающий на вход У ДФ 28, который вычерчивает кривуюпод кривой 8(х) фактического профиля валка. Также производится запись на ДРП 28 второй кривой 3(х), смещенной относительно первой 3 (х) на величину допуска Т на профи)лировку. Величина Т поступает на сумматор 16 от блока 17 задания допуска. Если кривая (х) лежит в поле, ограниченном кривыми 3(х), то валок отшлифован с заданной точностью. 4 ил.Изобретение относится к прокатномупроизводству, а именно к автоматическому контролю качества перешлифовкипрокатных валков листовых станов назаданный профиль, и может быть ис" 5пользовано для контроля профиля различных цилиндрических изделий,Цель изобретения - снижение расхода валков за счет повышения точностиконтроля качества перешлифовки прокатных валков на заданный профиль иснижение трудоемкости процесса контроля прафилировки валков,15На фиг1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 в внутренняя структура блока задания распределения профиля по длине бочки валка; на фиг. 3 - внутренняя структура схемы сравнения, на фиг, 4 - пример записи профиля валка и допуска на точность профилировки валка на диаграмный лист графопостроителя.Устройство содержит измерительную 25 головку 1, датчик 2 положения измерительной головки 1, первый двухвходовой элемент И 3, элемент ИЛИ 4, счетчик 5 импульсов, первый преобразователь 6 код - аналог, блок 7 задания распределения профиля по длине бочки валка, переключатель 8 типов профилировок, второй преобразователь 9 код - аналог, элемент 10 сравнения, первый ключ 11, детектор 12, блок 1335 запоминания максимального уровня входного сигнала, второй 14 и третий 15 ключи, сумматор 16, усилитель 17, четвертый ключ 18, схему 19 сравнения, первый триггер 20, второй двухвходовый элемент И 21, второй триггер 22, генератор 23 импульсов, первый 24 и второй 25 трехвходовые логические элементы И, блок 26 задания допуска на точность профилировки, пятый ключ 27 и регистрирующий прибор 28, выполненный как двухкоординатный графопостроитель, на диаграммном листе которого в процессе работы наносятся линии (фпю 4)еБлок 7 задания распределения про" филя по длине бочки валка содержит группы 29 третьих элементов И 30 и блоки 31 памяти, причем количество групп 29 соответствует выходам пере- ключателя 8 типов профилировок, количество.элементов И 30 каждой группы 29 соответствует выходам счетчика 5 импульсов, а количество блоков 31 памяти соответствует числу групп 29,Схема 19 сравнения содержит группу 32 двухвходовых элементов 33 эквивалентности, элемент 34 эквивалентности, элемент НЕ 35, четвертый двухвходовый элемент И 36, элемент И 37,задатчик 38 длины бочки валка, Числоэлементов 33 эквивалентности соответствует количеству выходов счетчика 5импульсов,На фиг, 4 введены обозначения:3(х) - кривая профиля неудовлетворительно отшлифованного на заданныйпрофиль валка; о (х) - кривая профиляуцовлетворительно отшлифованного назаданный профиль валка; Т - допускна профилировку, д (х) - кривая заданной профилировки валка, 6 113 4триггера 20, Выходы второго14, третьего 15 и четвертого 18 ключей соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами сумматора 16.Первый ивторой выходы схемы 19 сравнения соединенысоответственно спервым входом первого триггера 20, и с первым входом второго двухвходового элемента И 21, Второй вход первого триггера 20 соединен со вторым входомвторого двухвходового элемента И 21и со вторыми входами первого 24 ивторого 25 трехвходовых элементов И.Выход второго двухвходового элементаИ 21 соединен с первым входом второго триггера 22.Первый выход второго триггера 22соединен с третьим входом второготрехвходового элемента И 25, Второйвыход второго триггера 22 соединенс третьим входом первого трехвходового элемента И 24 и с первым входомпятого ключа 27, Выход генератора 23импульсов соединен с первыми входамипервого 24 и второго 25 трехвходовыхэлементов И,Выход блока 26 задания допуска наточность профилировки соединен совторым входом пятого ключа 27, выходкоторого соединен с четвертым входомсумматора 16, Выход сумматора 16 соединен со вторым входом регистрируюшего прибора 28,Выход первого преобразователя 6 код-аналог соединен с первым входом регистрирующего прибора 28, Выходы переключателя 8 типов профилировок ,соединены с соответствующими вторыми входами блока 7 задания распределения профиля по длине бочки валка, выходы которого соединены с соответствующими входами второго преобразо 35 вателя 9 код - аналог. Выход второго преобразователя 9 код - аналог соединен с первым входом элемента 10сравнения.Выход элемента 10 сравнения соединен с первым входом первого ключа 11, второй вход которого соединен с первым выходом первого триггера 20. Выход первого ключа 11 через детектор 12 соединен со входом блока 13 45 запоминания максимального уровня входного сигнала, выход которого соединен с первым входом второго ключа 14Выход второго преобразователя 9 код - аналог соединен с первым вхо 50 дом третьего ключа 15.Вторые входы второго 14 и третьего 15 ключей соединены со вторым выходом первого триггера 20. Измерительная головка 1 через усилитель 17 соединена со вторым входом элемента 10 сравнения и с первым входом четвертого ключа 11, второй вход которо" ,го соединен с первым выходом первого Первые входы (Фиг. 2) всех первых и соответственно всех последующих элементов И 30 из каждой группы 29 соединены.с соответствующими, начиная с первого, выходами счетчика 5 импульсов и являются первыми входами блока 7 задания распределения профиля по длине бочки валка. Вторые входы всех третьих элементов И 30 каждой группы 29, начиная с первой из них, соединены соответственно с выходами, начиная с первого, переключателя 8 типов профилировок и является соответственно вторыми входами блока 7Выходы третьих элементов И 30 для блока 7, начиная с первого, каждой группы 29 соединены со входами, начиная с первого, соответствующего этой группе блока 31 памяти. Одноименные выходы блоков 31 памяти, начиная с первых из них, соединены друг с другом и являются выходами данногоблока 7 задания распределения проФиля по длине . бочки валка. 3 13084 = Мах (8 (х) - 8 (х) ) = сопз 1 - величина максимальйого отклонения заданной профилировки от фактической; Ь - длина бочки валка.Выход датчика 2 положения измерительной головки соединен с первым входом первого двухвходового элемента И 3, второй вход которого соединен с первым входом первого триггера 20. Выход первого двухвходового элемента 10 ,И 3 соединен с первым входом элемента ИЛИ 4, второй вход которого соединен с выходом первого трехвходового элемента И 24, Выход элемента ИЛИ 4 соединен с первым входом счетчика 5 импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго трехвходового элемента И 25. Выходы счетчика 5 импульсов соединены с соответствующими входами первого преО образователя 6 код - аналог, а также с соответствующими первыми входами блока 7 задания распределения проФиля по длине бочки валка и входами схемы 19 сравнения, 5 130841Для схемы 19 сравнения (фиг. 3)первые входы каждого двухвходовогоэлемента 33 эквивалентности, начинаяс первого, из группы 32 соединены ссоответствующими, начиная с первого, 5выходами счетчика 5 импульсов и являются входами схемы 19. На вторыевходы каждого элемента 33 эквивалент.ности поступает значение кода длиныбочки валка с соответствующего, начиная с первого, выхода задатчикакода длины бочки валка (не показан).Выходы элементов 33 эквивалентности,начиная с первого из них, соединеныс соответствующими, начиная с первого, входами элемента И 37, выход которого является первым выходом схемы 19,Входы элемента 34 эквивалентности,начиная с первого, соединены с соответствующими, начиная с первого, выходами счетчика 5 импульсов и являются также входами данной схемы 19,Последний выход счетчика 5 импульсовсоединен также со входом элемента25НЕ 35, Выходы элементов 34 и 35 соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого двухвходовогоэлемента И 36, выход которого является вторым выходом схемы 19.Устройство для автоматического контроля качества перешлифовки листопрокатных валков на заданный профиль работает следующим образом.Перед началом измерения подачей импульсного сигнала от панели управления устройством (не показана) на третий вход (вход сброса) реверсивного счетчика 5 импульсов и на вто рые входыы первого 20 и второго 22 триггеров производится сброс реверсивного счетчика 5 импульсов и установка триггеров 20 и 22 в состояние, характеризующееся наличием сигнала логической единицы на их первых (прямых) и сигнала логического нуля на вторых (инверсных) выходах. С помощью переключателя 8 задаюттип профилировки, на которую перешлифован 50 валок, а с помощью переключателя (не показан) блока 26 задают величину допуска на точность перешлифовки валка на профиль, заданный переключателем 8 типов профилнровки, При этом 55 (фиг. 2) напряжение логической единицы 11, появляющееся на одном из выходов переключателя 8, подается на вторые входы логических элементов 3 6И 30, которые подключены к данному выходу переключателя 8, подготавливая последние к работе. На выходе блока 26 задания допуска на точность профилировки появляется сигнал, пропорциональный величине выбранного допуска. Поскольку на первых (прямых) выходах триггеров 20 и 22 установлен сигнал логической единицы, а на вторых(инверсных) выходах - сигналы логи"ческого нуля, то первый 11 и четвертый 18 электронные ключи открыты, авторой 14, третий 15 и пятый 27 электронные ключи - закрыты.При перемещении измерйтельнойголовки 1 вдоль контролируемого валка сигнал, пропорциональный профилювалка, через усилитель 17 поступаетна второй вход элемента 10 сравнения, а через усилитель 17 и четвертый электронный ключ 18 - на третийвход сумматора 16 и далее на второйвход (вход "У") двухкоординатного регистрирующего прибора 28.Одновременно импульсные сигналы сдатчика 2 положения измерительнойголовки 1 поступают на первый входпервого двухвходового элемента 3 И,на втором входе которого присутствует сигнал логической единицы с первого (прямого) выхода первого триггера 20, благодаря чему импульсы с .датчика 2 положения измерительнойголовки 1 через логический элементИ 3 и далее через логический элементИЛИ 4 поступают на первый вход (входсуммирования) счетчика 5 импульсов,на выходе которого появляется двоичный код координаты положения измерительной головки 1, Этот код поступает на вход первого преобразователя6 код - аналог, который преобразуетвходной двоичный код положения измерительной головки 1 в выходной анало"говый сигнал, который поступает напервый вход (вход "Х") регистрирующего прибора 28,Таким образом, при перемешиванииизмерительной головки 1 вдоль контролируемого валка происходит регистрация профиля на диаграммном листе срегистрирующего прибора 28,Для того, чтобы оценить качествоперешлифовки валка на заданный проФиль, необходимо определить укладывается ли фактическая профилограммавалка в поле допуска Т на заданную7 13084профилировку. Для этого снизу от фактической профилограммы 3(х) необходимо нанести заданную профилограмму(х) таким образом, чтобы она непересекала Фактическую,профилограмму 53(х)., но одновременно находилась кней как можно ближе, т.е. касалась еев одной или нескольких точках (Лиг. 4)а вторую проАилограмму, эквидистантную заданной, нанести на расстоянии, 10равном величине допуска Т, в поле которого при качественной перешлиАовке,должна укладываться Фактическая профилограмма 3 (х) валка,Эта задача решается следующим образом. 13 Сигнал с блока 13 запоминания максимального уровня входного сигнала как и сигнал с выхода второго преобразователя 9 код - аналог не поступает на соответствующие входы сумматора 16, поскольку второй 14 и третий 15 ключи закрыты нулевым сигналом с инверсного выхода первого триггера 20.В момент достижения измерительной головкой 1 крайнего положения на контролируемом валке на первом выходе схемы 19 сравнения, т,е. на выходе (фиг. 3) элемента И 37, появляется сигнал логической единицы от срабатывания всех элементов 33 эквивалентности, так как в этот момент на первых их входах присутствуют сигналы двоичного кода длины бочки контролируемого валка с выходов счетчика 5 импульсов, а на вторых входах - сигналы двоичного кода с задатчика кода длины бочки контролируемого валка (не показан), Выходной единичный сигнал с первого выхода схемы 19 сравнения перебрасывает первый триггер 20, в результате чего на его первом (прямом) выходе исчезает сигнал логической единицы, что ведет к закрытию первого 1 и четвертого 18 электронных ключей и исчезновению разрешающего сигнала на прохождение импульсов импульсного датчика 2 положения измерительной головки 1 чеПри перемещении измерительного профиля вдоль контролируемого валка гэлектрический сигнал, пропорциональ 20 ный профилю валка, через усилитель 17 поступает на второй вход элемента 10 сравнения. Довоичный код положе" ния измерительной головки 1 со счетчика 5 импульсов поступает на все группы 29 логических элементов И 30 блока 7 задания распределения проАиля по длине бочки валка (Фиг, 2), Однако, кодовый сигнал попадает на адресные входы лишь того блока 31 памяти, на группу логических элементов И 30 которого от переключателя 8 типов профилировок подан разрешающий сигнал, На выходе указанного блока 31 памяти в соответствии с двоичным кодом координаты Х положения измерительной головки 1, поступившим на его адресные входы, появляется кодовый сигнал требуемой величины профиля 3) (х) В сечении Х соответствую 40 щем положению измерительной головки 1 по длине валка в каждом блоке 31 памяти блока 7 задания распределения профиля по длине валка предварительно заложено и постоянно хранится в двоичном коде заданное распределение профиля по сечениям валка для одного, определенного типа профилировки).Таким образом, на выходе блока 31 памяти двоичный код требуемой величины профиля 3 (х) валка изменяется по мере перемещения вдоль него измерительной головки 1 (если требуемый профиль не цилиндрический). Этот код преобразуется вторым преобразователем 9 код - аналог и аналоговый сигнал, который поступает на первый вход элемента 10 сравнения и на первый вход третьего электронного ключа 15. На выходе элемента 1 О сравнения формируется сигнал, пропорциональный разнице ь 3 (х) фактического (х) и требуемого (заданного) 3(х) профилей валка в том сечении, в котором в данный момент находится измерительная головка. Сигнал с выхода элемента 10 сравнения, пропорциональный разнице фактического и заданного профиля в сечении Х, через первый электронный ключ 11 и детектор 12, пропускающий только сигнал отрицательной полярности, поступает на вход блока 13 запоминания максимального уровня входного сигнала, на выходе которого независимо от изменения уровня входного сигнала присутствует максимальное значение поступающего на его вход с момента измерения сигнала с детектора 12.Блок 13 запоминания максимального уровня входного сигнала может быть выполнен на известных в области автоматизации элементах.По окончании работы устройства на диаграммном листе графопостроителя нанесены фактическая о,Р(х) профилировка валка и поле допуска, ограниченное кривыми 3(х) и 3 (х). , 5Если кривая(х) полностью укла 9дывается в поле допуска, то качество перешлифовки валка соответствует заданному. В противном случае валок необходимо вернуть на дополнительную перешлифовку.Использование изобретения позволяет снизить трудоемкость и повысить оперативность контроля качества перешлифовки валков на заданную профилировку, что позволяет улучшить качество прокатываемого на этих валках металла по профилю и форме,20Формула изобретения Устройство для автоматического контроля качества перешлифовки листопрокатного валка на заданный про филь, содержащее измерительную головку, импульсный датчик положения измерительной головки, счетчик импульсов, первый и второй преобразователи код - аналог, блок задания распреде- ЗО ления профиля по длине бочки валка; переключатель типов профилировок, элемент сравнения, детектор, блок запоминания максимального. уровня входного сигнала, сумматор, первый и второй трехвходовые элементы И, усилитель и регистрирующий прибор, причем выходы счетчика импульсов соединены с соответствующими входами первого преобразователя код - аналог, а так же с соответствующими первыми входами блока задания распределения профиля по длине бочки валка, выходы переключателя типов профилировок соединены с соответствующими вторыми входами блока задания распределения профиля по длине бочки валка, выходы которого соединены с соответствующими входами второго преобразователя код - аналог, выход второго преобразователя код - аналог соединен с первым входом элемента сравнения, выход измерительной головки через усилитель соединен с вторым входом элемента сравнения, выход детектора соединен с входом блока запоминания максимального уровня входного сигнала, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода валков за счет повышения точности контроля качества перешлифовки прокатных валков на заданный профиль и снижения трудоемкости процесса контроля профилировки валков, оно снабжено первым и вторым двухвходовыми элементами И, элементом ИЛИ, пятью электронными ключами, блоком задания допуска на точность профилировки, схемой сравнения, первым и вторым триггерами, генератором импульсов, причем вход импульсного датчика положения измерительной головки соединен с первым входом первого двухвходового элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом первого триггера, выход первого двухвходового элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого трехвходового элемен-, та И, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго трехвходового элемента И, выходы счетчика импульсов соединены с соответствующими входами схемы сравнения, выход первого преобразователя код - аналог соединен с первым входом регистрирующего прибора, выход элемента сравнения соединен с первым входом первого ключа, выход первого ключа соединен с входом детектора, выход блока запоминания максимального уровня входного сигнала соединен с первым входом второго ключа, выход второго преобразователя код - аналог соединен с первым входом третьего ключа, вторые входы второго и третьего ключа соединены с вторым выходом первого триггера, выход усилителя соединен с первым входом четвертого ключа, второй вход которого так же как и второй вход первого ключа соединен с первым 1выходом первого триггера, выходы второго, третьего и четвертого ключей соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами сумматора, выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго трехвходовых элементов И; первый и второй выходы схемы сравнения соединены соответственно с первым входом первого триггера и с первым входом второго двухвходового элемента И, второй выход первого триггера соединен с вторым входом второго двухвходового элемента И и с вторыми входамипервого и второго трехвходовых элементов И, выход второго двухвходовогоэлемента И соединен с первым входомвторого триггера, первый и второй выходы второго триггера соединены с тре-третьими входами соответственно второго и первого трехвходовых элементов И, второй выход второго триггера соединен также с первым входом пятого ключа, выход блока задания допуска на точность профилировки соединенс вторым входом пятого ключа, выходкоторого соединен с четвертым входомсумматора, выход сумматора соединенс вторым входом регистрирующего прибора,1308413 и оставитель Ю. Рыбьевехред В.Кадар Корректор М. Еароши едактор М. Гереши Заказ 1662/1 изводственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул, Проек Тираж ВНИИПИ Госуд по делам и 13035, Москва81рственногобретенийЖ, Ра Подписноекомитета СССРоткрытийская наб., д.