Устройство автоматического торможения проката до заданной скорости Советский патент 1983 года по МПК B21B37/46 

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок определения начала торможения, содержащий RS-триггер, вход R которого соединен с третьим входом блока, а выход - с выходом блока, дополнительно содержит элемент И, счетчик и дешифратор, выход которого соединен с входом S триггера, а вход - с выходом счетчика, информационный вход которого соединен с четвертым входом блока, а вход «Установка в нуль - со вторым входом блока и вторым входом элемента И, первый вход которого соединен с первым входом блока, а третий вход - с пятым входом блока, выход элемента И соединен со входом счетчика.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем. что блок коррекции начала торможения, содержащий схему сравнения, два элемента И, причем первые входы элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами схемы сравнения, причем первый вход которой является третьим входом блока, а второй вход является четвертым входом блока, дополнительно содержит два элемента И, элемент ИЛИ, регистр, два счетчика, два блока деления, два сумматора, причем первый вход схемы сравнения соединен с информационным входом регистра и первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен со вторым входом схемы сравнения, а выход - со входом делителя первого блока деления, вход делимого которого соединен с выходом регистра, стробирующий вход которого соединен с первым входом элементя ИЛИ, щестым входом блока и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен со стробирующим входом первого сумматора, а первый вход соединен со вторым входом второго элемента И и вторым входом блока, первый вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, и вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с третьим входом второго элемента И, пятым входом блока и счетным входом второго счетчика, вход «Установка в нуль которого соединен с седьмым входом блока и со входом «Установка в нуль первого счетчика, вход прямого счета которого соединен с выходом первого элемента И, вход счетчика соединен с выходом второго элемента И, а выход - со входом делимого второго блока деления, вход делителя которого соединен с выходом первого блока деления, выход второго блока деления соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с выходом блока, второй вход второго сумматора соединен с выходом второго счетчика, вход «Старт которого соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с девятым входом блока, восьмой вход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом «Стоп второго счетчика.

1

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в автоматизированных системах управления главными приводами для обеспечения выброса проката из валков на заданной скорости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство автоматического торможения проката до заданной скорости, содержащее датчик проката, датчик наличия металла в валках, датчик импульсов, датчик скорости, блок формирования считывания, блок формирования записи, блок памяти, блок коррекциии начала торможения, блок определения начала торможения 1.

Известное устройство имеет сравнительно невысокую точность работы ввиду невозможности определения с достаточной точностью длины непрокатанной части заготовки и величины тормозного пути электропривода.

Цель изобретения - повышение точности торможения проката до заданной скорости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматического торможения проката до заданной скорости, содержащее датчики конца проката, наличия металла в валках и скорости, блоки определенияНачала торможения, коррекции начала торможения, памяти, формирования записи и формирования считывания, причем выход последнего соединен со входом «Считывание блока памяти, второй вход которого соединен с выходом блока формирования записи и со входом блока определения начала торможения, другие входы которого соединены с выходами датчика наличия металла в валках, а выход - со входами соответственно блока формирования записи, системь автоматического управления главным приводом и блока коррекции начала торможения, другие входы которого соединены с выходйми датчиков наличия металла в валках и скорости и блока задания, входы блока формирования считывания соединены с выходами датчиков конца проката и наличия металла в валках, второй вход блока формирования записи соединен с выходом датчика скорости, дополнительно содержит блок задания начала торможения главного привода оператором и генератор частоты, выход которого соединен с соответствующими входами блоков определения начала торможения и коррекции начала торможения, дополнительные входы которого соединены с выходами блока формирования считывания, датчика конца проката и вторым входом блока определения начала торможения, дополнительные входы которого соединены с выходами блока памяти, информационный вход которого соединен с выходом блока коррекции начала торможения, выход блока задания начала торможения главного привода оператором соединен с одним из входов блока коррекции начала торможения. Блок определения начала торможения, содержащий RS-триггер, дополнен логическим элементом И, счетчиком и дешифратором, причем R-вход триггера является третьим входом блока, выходом - единичный выход триггера, выход дешифратора соединен с S-входом триггера, а вход - с выходом счетчика, информационный вход которого соединен с четвертым входом блока, вход «Установка в нуль счетчика соединен со вторым входом блока и вторым входом логического элемента И, первый вход которого является первым входом блока а третий вход - пятым входом блока, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика. Блок коррекции начала торможения, со держащий схему сравнения, два логических элемента И, причем первые входы элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами схемы сравнения, первый вход которой является третьим входом блока, а второй вход является четвертым входом блока, дополнительно содержит два логических элементд И, элемент ИЛИ, регистр, два счетчика, два блока деления, два сумматора, причем первый вход схемы сравнения соединен с информационным входом регистра и первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен со вторым входом схемы сравнения, а выход - со входом делителя первого блока деления, вход делимого которого соединен с выходом регистра, стробирующий вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, шестым входом блока и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен со стробирующим входом первого сумматора, а первый вход соединен со вторым входом второго элемента И и вторым входом блока, первый вход которого соединен с первым входом четвертого логического элемеи).: и вторым входом первого логического -J мента И, третий вход которого соединен третьим входом второго элемента И, пять : входом блока и счетным входом второго счо чика, вход «Установка в нуль которого ос. динен с седьмым входом блока и со «Установка в нуль первого счетчика, BVO.I прямого счета которого соединен с выходом первого элемента И, вход счетчика соединен с выходом второго элемента И, а выход - со входом делимого второго блока деления, вход делителя которого соединен с выходом первого блока деления, выход второго блока деления соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с выходом блока, второй вход второго сумматора соединен с выходом второго счетчика, вход «Старт которого -соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с девятым входом блока, восьмой вход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединён с входом «Стоп второго счетчика. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства автоматического торможения проката до заданной скорости; на фиг. 2 - блок-схема блока формирования считывания; на фиг. 3 - блок-схема блока формирования записи; на фиг. 4 - блок-схема блока определения начала торможения; на фиг. 5 - блок-схема блока коррекции начала торможенря. Устройство автоматического торможения проката до заданной скорости содержит датчики 1-3 соответственно конца проката, наличия металла в валка.х и скорости, блоки 4-8 соответственно определения начала торможения, коррекции торможения, памя ти, формирования записи и формирования считывания, причем выход последнего соединен с входом «Считывание блока 6 памяти, второй вход которого соединен с выходом блока 7 формирования записи и с входом блока 4 определения начала торможения, другие входы которого соединены iвыходом датчика 2 наличия металла, а в,:ход - со входами соответственно блока Г формирования записи, системы автоматического управления главным приводом (не показана) и блока 5 коррекции начала тор можения, другие входы которого соединеиь, с выходами датчиков 2 и 3 соответствеин наличия металла в валках и скорости и б к ка задания скорости выброса металла ;л валков (не показан), входы блока 4 опре деления начала тормож-ения соединены с выходами датчиков конца проката 1 и наличия металла в валках 2, первый вход блока 7 формирования записи соединен с входом датчика 3 скорости, блок задания начала торможения главного привода оператором (не показан) и генератор частоты (не показан), выход которого соединён с соответ ствующими входами блоков 4 и 5 соответственно определения начала торможения и коррекции начала торможения, дополнительные входы которого соединены с выходами блока 8 формирования считывания, датчика 1 конца прокатки и вторым входом блока 4 определения начала торможения, дополнительные входы которого соединены с выходом блока 6 памяти, информационный вход которого соединен с выходом блока 5 коррекции начала торможения, выход блока начала торможения оператором (не показан) соединен с одним из входов блока 5 коррекции начала торможения.

Блок 8 формирования считывания (фиг. 2) содержит логический элемент 9 И и формирователь 10 одиночных импульсов, первый вход элемента 9 И соединен с первым входом блока 8 формирования считывания, второй вход соединен с вторым входом блока 8 формирования считывания, а выход - с входом формирователя 10 одиночных импульсов, выход которого соединен с выходом блока 8 формирования считывания.

Блок 7 формирования записи (фиг. 3) содержит схему 11 сравнения, элемент 12 И и формирователь 13 одиночных импульсов, причем вход схемы 11 сравнения соединен с первым входом блока 7 формирования считывания, а вход - с первым входом элемента 12 И, второй вход которого соединен с вторым входом блока 7 формирования считывания, а выход - с входом формирователя 13 одиночных импульсов, выход которого соединен с выходом блока 7 формирования записи. В схему 11 сравнения предварительно вводится пороговое значение скорости главного привода, с которым в процессе прокатки сравнивается текущее значение скорости.

Блок 4 определения начала торможения (фиг. 4) содержит элемент 14 И, счетчик 15, дешифратор 16 и триггер 17, причем первый вход элемента 14 И соединен с первым входом блока 4 определения начала торможения, второй вход - с вторым входом блока 4 определения начала тор.можения и входом «Установка в нуль счетчика 15, третий вход соединен с пятым входом блока 4 определения начала торможения, а выход элемента 14 И соединен со счетным входом счетчика 15, установочные информационные входы которого соединены с четвертым входом блока 4 определения начала торможения, а информационные выходы счетчика 15 соединены с входами дешифратора 16, выход которого соединен с единичным установочным входом триггера 17, нулевой установочный вход которого соединен с третьим входом блока 4 определения начала торможения, а единичный выход триггера 17 соединен с выходом блока 4 определения начала торможения.

На выходе дешифратора 16 появляется сигнал, когда содержимое счетчика 15 равно нулю, и этим сигналом триггер 17 установится в единичное состояние.

Блок 6 памяти представляет собой стандартный блок с адресными шинами, шинами

данных (входной информации), шинами числа (выходной информации), входом «Запись, входом считывания. Такие блоки выпускаются серийно на микросхемах (например РУ-2) и в виде автономных блоков на дискретных элементах (БОП).

Блок 5 коррекции начала торможения (фиг. 5) содержит схему 18 сравнения, элементы 19 и 20 И, реверсивный счетчик 21, сумматор 22, элемент 23 И, блок 24 деления, регистр 25, блок 26 деления, сумматор

5 27, счетчик 28, элемент 29 И и элемент 30 ИЛИ, причем первый вход схемы 18 сравнения соединен с первым входом сумматора 22, информационным входом регистра 25 и третьим входом блока 5 коррекции начала торможения, второй вход схемы 18

0 сравнения соединен с вторым входом сумматора 22 и четвертым входом блока 5 коррекции начала торможения, прямой выход схемы 18 сравнения соединен с входом элемента 19 И, второй вход которого соединен с первым входом элемента 29 И и первым входом блока 5 коррекции начала торможения, третий вход элемента 19 И соединен с третьим входом элемента 20 И, счетным входом счетчика 28 и пятым входом блока 5 коррекции начала торможения, второй вход элемента

Q 20 И соединен с первым входом эле.мента 23 И и вторым входом блока 5 коррекции начала торможения элемента, первый вход элемента 20 И соединен с инверсным выходом схемы 18 сравнения, а выход элемента 20 И соединен с вычитываюшим входом реверсивного счетчика 21, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента 19 И, вход «Установка в нуль соединен с входом «Установка в нуль счетчика 28 и седьмым входом блока 5 коррекции начала торможения, а выход счетчика 21 соединен с входом делимого блока 26 деления,

вход делителя которого соединен с выходом

блока 24 деления, вход делимого которого

соединен с выходом регистра 25, стробирую. щий вход которого соединен с вторым входом элемента 23 И, первым входом элемента 30 ИЛИ и шестым входом блока 5 кор-, рекции начала торможения, вход делителя блока 24 деления соединен с выходом сумматора 22, стробирующий вход которого соединен с выходом элемента 23 И, выход бло

0 ка 26 деления соединен с первым входом сумматора 27, выход которого соединен с выходом счетчика 28, Вход «Старт которого соединен с выходом элемента 29 И, второй вход которого соединен с девятым входом блока 5, а вход «Стоп счетчика 28

5 соединен с выходом элемента 30 ИЛИ, второй вход которого соединен с восьмым входом блока 5 коррекции начала торможения.

Устройство работает следующим образом.

При. прокатке первой заготовки происходит настройка устройства. При этом в блок 5 коррекции начала торможения в счетчик 28 через элементы И 29 и ИЛИ 30 заносится текущее время, сформированное оператором..В реверсивном счетчике 21 блока 5 коррекции начала торможения фиксируется отклонение по времени реального выхода металла из валков по отнощению к заданной скорости выброса. В это же время в сумматоре 22 определяется средняя скорость выброса, а в блоке 24 деления - отношение скоростей прокатки и выброса, в блоке 26 деления формируется коррекция текущего времени, и в сумматоре 27 произойдет сложение текущего времени, сформированного оператором, с величиной коррекции. Скорректированное текущее время поступает на информационный вход блока 6 памяти. По достижению скорости главного привода, близкой к нулю, срабатывает блок 7 формирования записи, и происходит запись скорректированного значения текущего времени в блоке 6 памяти по адресу текущего пропуска. Аналогично протекает процесс и в остальных пропусках, в результате в блоке. 6 памяти записано откорректированное текущее время для всех пропусков.

В автоматическом режиме устройство работает следующим образом.

После захвата металла валками и выхода конца проката из зоны видимости датчика 1 конца проката срабатывает блок 8 формирования считывания, и из блока 6 памяти в блок 4 определения начала торможения (счетчик 15) заносится откорректированное значение текущего времени, записанное в одноименном пропуске при прокатке предыдущей заготовки оператором вручную. Одновременно по тем же сигналам «Металл в валках и «Металл выще из зоны видимости датчика 1 конца проката начинается отсчет текущего времени через элемент 14 И в блоке 4 определения начала торможения и через элемент 29 И в блоке 5 коррекции начала торможения. По истечении текущего времени в блоке 4 определения начала торможения срабатывает дещифратор 16 и своим выходом устанавливает триггер 17 в единичное состояние, соответствующее команде «Начало торможения главного привода. Единичный выход триггера поступает в САУП. Одновременно выход «Начало торможения главнрго привода поступает на шестой вход блока 5 коррекции начала торможения и через элемент 30 ИЛИ на вход «Стоп счетчика 28, при этом на счетчике 28 фиксируется текущее время. Коррекция текущего времени в блоке 5 коррекции начала торможения производится аналогично, как и в режиме настройки, при управлении главным приводом от оператора. Аналогично, как и в режиме настройки, при скорости главного привода, близкой к нулю, производится формирование импульса записи в блоке 7 формирования записи. По импульсу записи происходит

0 запись по адресу текущего пропуска откорректированного значения текущего времени в блок 6 памяти и сброс в нуль триггера 17 в блоке 4 определения начала торможения. Устройство работает аналогично во всех

остальных пропусках, при этом в блок 6 памяти заносится откорректированное текущее время для всех пропусков, которое считывается при прокатке второй заготовки. При прокатке второй заготовки записывается новое откорректированное текущее вреQ мя, которое используется при прокатке третьей заготовки и т. д.

Предлагаемое устройство для автоматического торможения проката до заданной скорости по сравнению с прототипом повышает точность работы и обладает большими

5 функциональными возможностями, так как позволяет автоматизировать скоростные ре жимы реверсивных прокатных станов без дополнительного переоборудования. Эта функциональная возможность предлагаемого способа и устройства, кроме того, обес0печивает значительное сокращение сроков автоматизации, в связи с отсутствием дополнительных работ по подготовке объекта к автоматизации (изготовление и установка датчика угла поворота и устройство его привязки к прокатным валкам).

ФигМ

Фтг.З