Устройство для определения длины и массы проката Советский патент 1985 года по МПК B21B38/00 

у которого два оставшихся из управля ощей группы выхода подключены к установочным входам элементов памяти и управляющим входам элементов И соответственно, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами множительных блоков, выход датчика импульса дли196051

ны - с сигнальным входом множительного блока, соединенного с датчиком значения импульса длины, с выходом каждого предыдущего множительного блока соединен сигнальный вход последующего, выход четвертого множительного блока подключен к входу счетчика массы проката.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИНЫ И МАССЫ ПРОКАТА, содержащее датчик импульсов длины, датчик значения импульса длины, датчики толщины и ширины, задатчики плотности металла, три соединенных последовательно множительных блока, соединенных с выходами датчиков длины, ширины и толщины проката, счетчик метража, подключенный к выходу множительного блока, соединенного с датчиком длины, и счетчик массы проката, при этом каждый множительный блок содержит коммутаторы и одноразрядные десятичные счетчики, взятые по числу разрядов датчика, элементы ИЛИ, подключенные к выходам коммутаторов, начиная с коммутатора второго разряда, задатчик масштабного коэффициента и соединенный с ним управляющими входами коммутатор масштабирования, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности при определении длины и массы проката по его фактическим параметрам, оно снабжено генератором тактовых импульсов и четвертым множительным блоком, подключенным разрядными входами к выходам задатчика плотности металла, а в каждый множительный блок введены кодовый формирователь пачек импульсов, входы которого являются соответственно тактовым и сигнальным входами множительного блока, а группа кодовых выходов соединена с сигнальными входами разрядных коммутаторов , регистры памяти, разрядные входы каждого из которых являются входами соответствующего разряда множительного блока, установочные входы объединены и подключены к соответствующему выходу в грзгппе управляющих выходов кодового формирователя, а выходы подключены к информационным входам разрядных коммутаторов, масштабирующий счетчик, вход которого соединен с одним из сигнальных входов коммутатора масштйбирования и подключен к соответствующему выходу в управляющей группе выходов кодового формирователя, а выходы соединены с другими сигнальными входами коммутатора масштабирования, Х включенные на выходах десятичных .счетчиков элементы памяти, у которых с выход элемента памяти казвдого предыСл дущего разряда через дополнительно введенный элемент И и соответствующий элемент ШШ подсоединен к входу десятичного счетчика следующего разряда, вход десятичного счетчика первого разряда соединен с выходом соответствующего ему разрядного коммутатора, а выход последнего элемента И является выходом множительного блока выход коммутатора масштабирования соединен .с установочным входом кодового формирователя пачек импульсов.

. . - ...

Изобретение -относится к прокатному производству и может быть использовано для автоматической обработки информации о технологических параметрах проката.

Цель изобретения - повьшение точности при определении длины и массы проката по его фактическим параметрам

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для определения длины и массы проката, на фиг. 2 - блоксхема кодового формирователя пачек импульсов; на фиг.З - временные диаграммы работы кодового формирователя пачек импульсов.

Устройство для определения длины и массы проката (фиг. содержит датчик 1 импульсов длины, датчик 2 значения импульса длины, датчик 3 ширины, датчик 4 толщины, задатчик 5 плотности металла, генератор 6 тактовых импульсов, четыре множительных блока 7 - 10, счетчик 11 метража и счетчик 12 массы проката , причем выходы дчтчика 1 импульсов длины и датчика 2 значения импульса длины соединены с входами первого множительного блока 7, выход которого соединен с входами второго множительного блока 8 и счетчика 11 метража, входы второго множительного блока 8 соединены также с выходами датчика 3 тирины, а выход - с входом третье(го множительного блока 9, выход которого соединен с входом четвертого множительного блока 10, входы третьего множительного блока 9 соединены также с выходами датчика 4 тоящггны, а входы четвертого множительного блока 10 соединены с выходами задатчика 5 П.ПОТНОСТИ металла, а выход - с входом счетчика 12 массы проката.

выход генератора 6 тактовых импульсов соединен с входами всех блоков умножения.

Множлтельные блоки 7 - 10 построены по однотипной схеме и каткдый из них содержит коммутаторы 15.1-15.3, одноразрядные десятичные счетчики 16.9-16.3, взятые по числу разрядов датчиков 2 значения импульсов длины

элементы ИЛИ 17.1-17.2, подключенные к выходам коммутаторов 15.1-15.3, начиная с коммутатора второго разряда, задатчик 22 масштабного коэффициента и соединенный с ним управляющими входами коммутатор 21 масштабирования, кодовый формирователь 13 пачек импульсов, входы которого являются соответственно тактовыми и сигнальным входами множительного

блока, а группа кодовых выходов соединена с информационными входами разрядных коммутаторов 15. 1-15.3, регистры 14.1-14.3 памяти, разрядные входы каждого из которых являются

входами соответствующего разряда множительного блока, а установочные входы объединены и подключены к соответствующему выходу в управляющей группе выходов кодового формирователя 13 пачек импульсов, масштабирующий счетчик 20, вход которого соединен с одним из сигнальных входов коммутатора 21 масштабирования, а выход - с другими его сигнальными

входами, включенные на выходах одноразрядных десятичных счетчиков 16.1-16.3 элементы 18.1-18.3 памяти, у которых выход элемента памяти каждого предыдущего разряда через элементы И 19.1-19.3 и соответствующий элемент ИЛИ 17.1-17.2 подсоединен к входу десятичного счетчика следующего разряда, вход десятичного счетчика 16.1 первого разряда соединен с выходом соответствующего ему разрядного коммутатора 15.1, а выход последнего элемента И 19.3 является выходом множительного блока, выход коммутатора 21 масштабирования соединен с установочным входом кодового формирователя 13 пачек импульсов, у которого два оставшихся выхода подключены к установочным входам элементов 18.1-18,3 памяти и управляющим выходам элементов И 19.1-19.3.

Формирователь 13 (фиг.2/ содержит тригер 23, выходом подключенный к входу установки в нулевое состояние двоичного четырехразрядного счетчика 24, разрядные выходы которого подключены к входам дешифратора 25, стробирующий вход которого через инвертор 26 подключен к счетному входу счетчика 24 и сигнальному входу блока 13. Выходы дешифратора 25 соединены с входами инверторов 27 - 29, элементов ИЛИ 30-32 и входами RSтриггера 33, выходы которых являются выходами блока.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все счетчики 16.1-16.3, элементы 18.1-18.3 памяти и триггеры 23 формирователя 13, счетчики 11 и 12 находятся в исходном нулевом состоянии, генератор 6 формирует на своем выходе тактовые импульсы с частотой f, датчиком 2 формируется значение 1 импульса длины, код которого поступает на разрядные входы множительного блока 7, код значений на выходах датчиков 1,3 и 4 равен нулю (прокат отсутствует в зоне датчиков), задатчиком 5 задано значение плотности Р металла, подлежащего прокатке, код которого поступает на разрядные входы множительного блока 10.

В исходном (нулевом) состоянии -сигнал с вькодр. триггера 23 поддерживает счетчик 24 в нулевом состоянии и тактовые импульсы с генератора 6 , поступающие на вход Т этого счетчика, не изменяют его состояние и через инвертор 26 проходят на (стробирующий вход дешифратора 25, обеспечивая вьщачу нулевого состояния счетчика 24 на выход О дешифратора 25.

При появлении проката на сигналь ный вход формирователя 13 (с выхода датчика 1 на множительный блок 7) поступает сигнал, который устанавливает триггер 23 в единичное состояние и, тем самым, разрешает работу счетчика 24. Последний по каждому тактовому импульсу с генератора 6 изменяет, соответственно, свое состояние, а на выходах дешифратора 25 формируются импульсы, соответствукщие каждому состоянию счетчика 24.

В рассматриваемом примере работы на каждый элементарный цикл кодового 5 формирователя 13 идет 12 тактовых импульсов генератора 6 по каждому входному импульсу, поступающему на сигнальный вход S-множительного блока (сигнальный вход формирователя 13), 0 За этот цикл элементами ИДИ 29-32 по кодовой группе выходов блока 13 формируются распределенные во времени пачки импульсов 1-2-4-8. Количество элементарных циклов по каждому вход- 5 ному импульсу с датчика 1 задается задатчиком 22 (в зависимости от выбранной дискретности опроса датчиков входной информации и точности умножения) в виде разрушающего сигнала 0 по одному из каналов 10, 0, 10, 10 на управляющие входы коммутатора 21, на сигнальные входы которого поступают соответственно импульс с выхода 1 формирователя 13, импульсы 5 отработки последним 10, 100 и 1000 циклов со счетчика 20, подсчитывающего количество отработанных циклов формирователем 13. Сигналом с выхода коммутатора 21 формирователь 13 ус0 танавливается в исходное состояние по входу С.

Таким образом, при задании коэффициента масштабирования 1 О формирователь отрабатывает один элементарный цикл, при 10-10 циклов, при |lO -100 циклов и т.д.

В начале отработки каждого элеkieHTapHoro цикла (фиг.З) по сигналу с выхода 4 формирователя 13 (выход Q триггера 33 ) в регистрах 14 памяти фиксируется и запоминается текущее значение поступающей с соответствующего датчика параметра информации f,, Н-, В,, р. Пачки импульсов 1-25 4-8 с кодовых выходов формирователя 13 поступают на сигнальные входы коммутаторов 15, на управляющих : входах которых присутствует код знл5чения соответствующего параметра Е,, В, , J) , зафиксированного в регистрах 14, и по мере формирова ния кодовых пачек формирователем 13 на выходах коммутаторов 15 формируется и записывается в счетчики 16 поразрядно число-импульсньй код каж дого из этих значений. При наличии переполнения счетчиков 16 одиннадцатый импульс генератора 6 с управляющего выхода 2 кодо вого формирователя 13 проходит на выходы элементов 19 и соответственн в счетчик 16 следующего разряда или на выход блока при переполнении счетчика 16.3. По одиннадцатому импульсу генера тора 6 на управляющем выходе 4 кодо вого формирователя 13 (выход тригге ра 33) появляется сигнал на снятие блокировки записи в регистры 14 пам ти. При: этом, если задан задатчиком 22 масштабный коэффициент 10 , то двенадцатый импульс генератора 6 с управляющего выхода 1 кодового формирователя 13 поступает на счетный вход счетчика 20, а через коммутатор 21 на вход С кодового формирователя 13 для установки его в исход ное сое ояние. При других, заданиях масштабного коэффициента кодовый формирователь 13 продолжает формиро вание пачек импульсов для отработки следующего элементарного цикла по тому же входному сигналу. ПоследуюИ№1Й импульс генератора 6, пройдя на третий управляющий выход формирователя 13, устанавливает элементы 18.1-18.3 памяти в исходное состояние. Таким образом, в общем случае пр поступлении на сигнальный вход множительного блока 13 последовательности импульсов п, на его выходе формируется импульсная последовател ность N gjj,, в соответствии с выражеnri LM д NB,,,Mo-.rro(..io(a,,f..a,,V...4an. ,,-э(ОиЬ..аЛУ1 (cin,4..,tank)k-j 10 ЧО-Ма%....а 1ноЛ(а., (а....а-Р,- -, -ОсрП-К, где и - количество импульсов вход ной последовательности; 516 k - коэффициент масштабирования, задаваемый блоком 22 из ряда значений 10 , 10 , О 10 3, - значение входного параметра ( трехразрядное десятичное число в примере на фиг.1 с датчика 2 (З 5), записываемое по управляющим входам множительного блока в регистры 14.1-14.3 в каждом элементарном цикле; среднее значение из ряда П- h значений параметра с датчика 2(3 -.5). Б частном случае, при задании на управляющие входы множительного блока постоянного (не изменяющегося значения параметра а «вых 1-° а-п -k. Абсолютная максимальная погрещность вычисления каждого множительного блока не превышает одного импульса выходной последовательности для любых значений числа а. Число-импульсный код длины с выхода блока 7 поступает в счетчик 11 для подсчета и на сигнальный вход блока 8, в котором идет параллельное преобразование путем суммирования значений Bj, снимаемых с датчика 3 ширины, для умножения на получаемое при этом суммировании среднее значение ширины В . . Результат умножения с блока 8 в число-импульсном коде, пропорциональный фактическому значеннго площади поверхности S-, проката, поступает на сигнальный вход блока 9, где путем суммирования значений Н;, снимаемых с датчика 4, производится умножение на среднее значение фактической толщины Н проката. Результат умножения с блока 9 в число-импульсном коде, пропорциональный фактическому объему Уф проката, поступает на сигнальный вход блока 10, где производится умножение на значение плотности р проката с задатчика 5. Значение фактической массы проката подсчитьшается счетчиком 12 с выхода блока 10. Определение длины L и фактической массы проката М производится по формулам : L n-lO- l p-k,; .io-e,p.k,io-B,p.k,.,.io-;,.k4.

Например, при параметрах проката 6 0 мм, В 1000 мм, Н i мм, р 7,85 Т/м масса погонного метра 10 кг с учетом размерности параметров проката при k,

х-г

L 10 1(см);

М n-flO B .10. ,0.10

О, (кг) ,

где С - результат на выходе блока 7

в число-:импульсном коде с ценой импульса 1 см; М - результат на выходе блока 10 в число-импульсном коде с ценой 0,1 кг.

Определение длины L производится с абсолютной погрешностью не хуже 1 см, а массы - не хуже 4 х 0,1 кг 0,4 кг, что при общей массе 1000кг с учетом погрешности за счет дискрет(«.

10 кг

0,1 кг сосToo

тавляет ДМ 0,4+0,1 0.5 кг или

960518

00% 0,005%.

Частота f следования тактовых импульсов с генератора 6 выбирается

5 исходя из максимальной частоты Fj спедования входных импульсов в соответствии с выражением f 12 Fg , так как элементарный цикл суммирования в каждом множительном блоке проиэво10 дится за 12 тактов.

При необходимости увеличения частоты опроса датчиков параметров (ширины, толщины) в соответствующих им множительных блоках задатчиком 22

15 устанавливается необходимый коэффициент масштабирования.

Использование предпагаемого устройства обеспечивает определение массы проката по текущим фактическим

20 параметрам проката с необходимой точностью, что позволяет сравнением ее значений с теоретической массой контролировать качество прокатки в поле допусков и поддерживать ведение

25

прокатки в поле минусовых допусков.

Цатчик инп1// ьсо8