Система измерения и регулирования толщины листового материала Советский патент 1987 года по МПК G05D5/02 

Изобрете1гие относится к области измерения технологических параметров при автоматизации производственных процессов изготовления листового материала, например стекла.

Цель изобретения - повьшшние точности измерения и упрощение системы.

На фиг.1 представлена монтажная схема системы измерения и регулирова- ния ТОЛ1ДИНЫ листового материала; на фиг.2-4 - блок-схема системы; на фиг.5 - эпюры напряжений на первых выходах таймера; на фиг.6 - отдельные узлы системы.

Система измерения и регулирования толщины листового материала содержит два измерительных ролика I и 2, расположенных по обе стороны листового материала- 3, из которых по крайней мере один установлен с обеспечением перемещения в плоскости, перпендикулярной поверхности листового материала 3, электродвигатель 4 привода вытяжки листового материала и реостат 5 в цепи его возбуждения, переключатели 6-11 рода работы, две группы 12 и 13 фотоэлементов 14-23, элементы НЕ 24 и 25, две группы 26 и 27 элементов И 28-37, элементы ИЛИ 38 и 39, усилитель 40 мощности, таймер 41,два реверсивных электродвигателя 42 и 43, два редуктора 44 и 45, преобразователь 46 угла поворота вала в код Грея, преобразователь 47 кода Грея в двоичньп код, последовательно соединенные дешифратор 48 и цифровой индикатор 49 толщины листового материала, причем ось 50 установленного, на подпружиненном штоке 51 подвижного ролика 1 шарнирно соединена с фигурным рычагом 52 на втором конце которого укреплена ось 53 с установленным на ней вспомогательным ферромагнитным роликом 54, размещенным на полюсах подковообразного магнита 55, образующего наклонную плоскость клина 56,способного перемещаться по направляющей 57 перпендикулярно оси вспомогательного ролика 54 и кинематически, через пер- вый редуктор 44, связанного с валом первого реверсивного электродвигателя 42, управляющий вход которого подключен к первому выходу первого переключателя 6 рода работы, связанного пхбдом с выходом усилителя 40 мощности, входы которого соединены с выходами соответственно первого 38 и второго 39 элементов ИЛИ, соединенных

входами с выходами соответственно первой 26 и второй 27 групп элементов И 28-37, первые входы которых соединены с выходами соответственно первой 12 и второй 13 групп установленных в линейку фотоэлементов 14- 23. Вторые входы элементов И 28-37, образующие пары 28-37, 29-36, 30-35, 31-34, 32-33 из одноименных элементов каждой группы 26 и 27, подключены к выходам группы 58 вторых переключателей 7-11 рода работы, первые входы которых соединены с соответствующими первыми выходами 59-63 таймера 41, а вторые входы - с шиной 64 логической единицы.

Первые в группах 12 и 13 фотоэлементы 18 и 19 через соответствующие первые элементы НЕ 24 и 25 подключены к третьим входам первых в противоположных им группам элементов И 33 и 32, причем границу раздела между группами 12 и 13 фотоэлементов линейки, неподвижно установленной в плоскости, параллельной листовому материалу 3, определяет перпендикуляр, опущенньш из центра колЛиматорного отверстия прожектора 65, установленного на фигурном рычаге 52 при расположении егО контрольной плоскости 66 параллельно листовому материалу 3. При этом прожектор 65 и фотоэлементы 14-23 размещены в светопыленепроницаемом кожухе 67, выходной вал первого редуктора 44 соединен с валом преобразователя 46 угла поворота вала в код Грея, разрядные выходы которого через преобразователь 47 кода Грея в двоцчньй код подключены к соответствующим входам дешифратора 48, второй выход первого переключателя 6 рода работы подключен к управляющему входу второго реверсивного электродвигателя 43, вал которого через второй редуктор 45 соединен с осью ползунка реостата 5 в цепи возбуждения электродвигателя 4 привода вытяжки листового материала.

Система также содержит счетчики 68 и 69 импульсов, буферные регистры 70 и 71, элемент 72 сравнения, элементы НЕ 73-79, элементы И 80 и 81 элементы ИЛИ 82-87, кнопку Сброс 88 элемент 89 задержки, преобразователь 90 кодов, дв.е группы 91 и 92 элементов И 93-100, цифровой индикатор 101 скорости движения (длины листового материала, индикаторы 102

313

и 103 первого и второго каналов соответственно, а вдоль образующих измерительных роликов 1 и 2, в виде полого цилиндра 104, установлены постоянные магниты 105 чередующейся полярности, полюса которых направлены ра- диально, а сам цилиндр 104 покрыт снаружи материалом с высокими фрикционными свойствами, например лентой феррадо 106, причем над роликами 1 и 2, в плоскости их вращения, в направляющих 107 и 108, установлены штыревые магниты 109 и ПО, полюса которых расположены также радиально относительно осей измерительных роликов. Над магнитами 109 и ПО неподвижно установлены герконы 111 и 112, причем первый геркон 111 соединён со счетным входом первого счетчика 68 импульсов, второй геркон 112 соединен со счетным входом второго счетчика 69 импульсов, выходы первого счетчика 68 импульсов подключены к информационным входам первого буферного регистра 70, выходы которого соединены с первыми входами третьей группы 91 элементов И 93-96 и с первыми разрядными входами элемента 72 сравнения, выходы второго счетчика 69 импульсов подключены к информационным входам второго буферного регистра 71, выходы которого соединены с первыми входами четвертой группы 92 элементов И 97-100 и через соответствующие вторые элементы НЕ 73 76 - с вторыми разрядными входами элемента 72 сравнения, в качестве которого используется двоичный сумматор, вход Перенос младшего разряда 113 которого соединен с шиной Логичес- кая единица 114. Выход Перенос старшего разряда 115 двоичного сумматора соединен непосредственно и через элемент НЕ 77 соответственно с первыми входами первого 80 и второго 81 элементов И, вторые входы которых соединены с выходом третьего элемента ИЛИ 82, входы которого соединены с разрядными выходами двоичного сумматора. Выходы первого 80 и второ- го 81 элементов И через четвертьй 78 и пятый 79 элементы НЕ соединены соответственно с вторыми входами четвертой группы 92 элементов И 97-100 и с вторыми входами третьей группы 91 элементов И 93-96, выходы которой подлючены к соответствующим первым входам четвертых элементов ИЛИ 83- 86, выходы четвертой группы 92 эле

5 о Q

5

5

654

ментов И 97-100 подключены к сооувет- ствующим вторым входам четвертых элементов ИЛИ 83-86, выходы которых соединены с соответствующими входами преобразователя 90 кодов, подключенного выходами к соответствующим входам цифрового индикатора 101 скорости движения (длины } листового материала . Второй выход 116 таймера 41 подключен к первому входу пятого элемента ИЛИ 87, выход которого непосредственно и через элемент 89 задержки подключен соответственно к входам перезаписи-буферных регистров 70 и 71 и к обнуляющим входам счетчиков 68 и 69 импульсов, второй вход пятого элемента ИЛИ 87 соединен с кнопкой Сброс 88, входы индикаторов 102 и 103 первого и второго каналов подключены к выходам соответственно пятого 79 и четвертого 78 элементов НЕ.

Система измерения и регулирования ТОЛЩИ1Ш листового материала работает следующим образом.

В режиме измерения толщины листового материала вторые переключатели 7-11 рода работы и первый переключатель 6 рода работы устанавливаются в положение (фиг.З), при котором на вторые входы первой 26 и второй 27 групп элементов И 28-37 подается напряжение, равное кодовому символу 1. При этом все элементы И 28- 37 работают в режиме пороговых элементов с порогом и „ор , где и ф - максимальное выходное напря-, жение, снимаемое с данных фотоэлеменг тов. При этом пороговое напряжение

и., MOIKC /л пор Ф соответствует нахождению половины круга пятна луча прожектора 65 на половине ширины фотоэлемента. Смежные фотоэлементы 18 и 19 обеих групп 12 и 13 через первые менты НЕ 24 и 25 подключены к третьим входам двух элементов И 33 и 32 противоположных групп 27 и 26, которые обеспечивают получение нулевого сигнала на выходе этих элементов в момент отсутствия рассогласования, что соответствует положению центра луча прожектора 65 на границе раздела двух групп 12 и 13 фотоэлементов 14-23.

При-возникновении непараллельности между поверхностью измеряемого листо - вого материала 3 и контрольной плоскостью 66 фигурного рычага 52 луч прожектора 65, выходящий из коллиматор- ного отверстия, отклоняется от границы раздела двух групп 12 и 13 фотоэлементов в ту или иную сторону. Если луч отклоняется вправо (фиг.З) от линии раздела, то сигнал, снимаемый с одного из фотоэлементов правой груп пы 12, через соответствующий ему элемент И и через элемент ИЛИ 38 поступает на первый вход усилителя 40 мощности и далее через первый переключатель 6 рода работы на управляющий вход первого реверсивного электродвигателя 42, вращение которого продолжается до тех пор, пока существует непараллельность между поверхностью измеряемого листового материала 3 и контрольной плоскостью 66.

При достижении параллельности центр луча прожектора 65 оказывается на границе раздела двух групп 12 и 13 фотоэлементов. В результате зто го на выходе смежных фотоэлементов 18 и 19 появляются равные сигналы, которые проинвертированы элементами НЕ 24 и 25 и поданы на третьи входы Элементов И 33 и 32, что приводит к появле- нию сигнала О на выходах этих элементов И и на выходах элементов ИЛИ 38 и 39. Этот момент соответствует отсутствию рассогласования. Первый реверсивный электродвигатель 42 через первьп редуктор 44 перемещает клин 56 по полюсам подковообразного магнита 5 которого перемещается ферромагнитный вспомогательный ролик 54, в такое положение, при котором контрольная плоскость 66 фигурного рычага 52 оказывается параллельной поверхности измеряемого листового материала 3.,

Одновременно с этим первый ревер- сивный электродвигатель 42 через второй выход первого редуктора 44 поворачивает вал преобразователя 46 угла поворота вала в код Грея на угол,про- порциональньш перемещению клина 56 Число в коде Грея через преобразователь 47 кода Грея в двоичный код и дешифратор 48 поступает на цифровой индикатор 49, где индицируется число соответствующее измеряемой толщине листового материала 3,

Таким образом, после каждого устранения сигнала рассогласования пока- зания преобразователя 46 угла поворота вала в код Грея соответствуют тол щин€; измеряемого листового материала Скорость отработки сигнала рассогласования выбирается из расчета ее превышения над максимальней скоростью

изменения толщины листового материала Показания преобразователя 46 угла поворота вала в код Грея преобразуются в двоичный код преобразователем 47 кода Грея в двоичный код и далее через дешифратор 48 в десятичньй код и подаются на цифровой индикатор 49 толщины листового материала. Шкала преобразователя 46 угла поворота вала в код Грея оцифрована в коде Грея во избежание грубых ошибок считывания. Разрешимое значение толщины а листового материала зависит от угла между наклонной плоскостью клина 56 и плоскостью направляющей 57, параллельной поверхности листового материала 3, шага резьбы на выходном вале первого редуктора 44, числа уровней квантования преобразователя 46 угла поворота вала в код Грея и выражается следую- ,щей формулой:

Л t-tg/3/2

где t - шаг резьбового соединения выходного вала первого редуктора 44 с клином 56; /J - угол между наклонной плоскостью клина 56 и направляющей 57, параллельной поверхности листового материала 3; 2 число уровней квантования

преобразователя 46 угла поворота вала в код Грея. Указанная формула позволяет установить требуемую точность измерений подбором перечисленных величин. Из формулы видно, что точность измерений определяется шагом резьбы выходного вала редуктора, углом наклона клина и числом уровней квантования преобразователя 46 угла поворота вала в код Грея. При отклонении луча прожектора 65 влево от грани1ц 1 раздела двух групп 12 и 13 фотоэлементов, соответствующем другому знаку приращения толщины контролируемого материала, сигнал с выхода левой группы 13 фотоэлементов 19-23 через один, из элементов И 33-37 и элемент ИЛИ 39 поступает на второй вход усилителя 40 мощности, в результате срабатывания которого вращение тшрвого реверсивного электродвигателя 42 становится противоположным рассмотренному. Движение клина 56 и вращение вала преобразователя 46 также имеют противоположное направление вплоть до момента устра нения не параллельности между плоскостью измеряемого материала 3 и

713

контрольной плоскостью 66 фигурного рычага 52. После устранения указанного рассогласования первый реверсивный электродвигатель 42 останавливается, так как на выходе усилителя 40 мощ- ности, как и в рассмотренном случае, сигнал Отсутствует.

В режиме авторегулирования толщины листового материала положение первого переключателя 6 рода работы и группы 58 вторых переключателей 7-11 рода работы противоположно показанному на фиг.З. При этом отключается цепь управления первого реверсивного электродвигателя 42 и к усилителю 40 мощ- ности первым переключателем 6 рода работы подключается управляющий вход второго реверсивного электродвигателя 43, ас помощью группы 58 вторых переключателей 7-11 рода работы вто- рые попарно соединенные входы двух групп 26 и 27 элементов И подключаются 4с первым выходам 59-63 таймера 41, вырабатывающим в заданные моменты времени импульсы возрастающей длитель ности в зависимости от номеров фотоэлементов, подсоединенных к первым входам первой 26 и второй 27 групп элементов И, начиная с элементов И, связанных со смежными элементами 32 и 33 обеих групп. Эпюры подаваемых импульсов на вторые входы элементов И 28-37 приведены на фиг.5. В этом режиме работы задатчиком для регулятора служит клин 56, положение которого индицируется цифровым индикатором 49. Таким образом, регулируя вручную скорость вращения электродвигателя 4 привода вытяжки листового материала при работе системы в режиме измерения, в положениях вторых переключателей 7-11 рода работы (фиг.З), добиваются показаний цифровым индикатором 49 требуемой толщины листового материала, а затем вторые переклю- чатели 7-11 рода работы переводят во второе положение.

В зависимости от возникшей величины рассогласования напряжение появляется на одном фотоэлементе одной из групп 12 и 13 или на двух смежных фотоэлементах 18 и 19 при нахождении луча прожектора 65 на границе их раздела. Предположим, что сигнал появляется на втором от границы раздела фо- тоэлементе 17 правой группы 12. Тогда этот же сигнал присутствует на первом входе элемента И 31, второй вход которого подключен к выходу 62 тайме658

ра 41, H« котором периодически с периодом Т появляется импульс длительностью , так что Т( Т„ + Т, где Тр - время паузы; Т.- время импульса; Тц - время цикла. В результате этого на выходе элемента И 31 появляется импульс длительностью Т, кото- рьш через первый элемент ИГО 38, усилитель 40 мощности и первый переключатель 6 рода работы поступает на уп- равляю1Ц1ш вход второго реверсивного электродвигателя 43 и включает его на время Т для отработки возникшего рассогласования. Второй реверсивный электродвигатель 43 через второй редуктор 45 перемещает ползунок реостата 5 на фиксированную величину, соответствующую длительности управляющего импульса Т„, что вызывает изменение скорости вращения электродвигателя 4 привода вытяжки листового материала. При увеличении скорости вращения электродвигателя 4 толщина листового материала 3 уменьшается, при уменьшении - соответственно увеличивается.

Так как процесс вытяжки листового материала имеет транспортное запаздывание, в течение времени паузы Т,, процесс достигает установившегося состояния, после чего подается новая серия импульсов с первых выходов таймера 41. Однако теперь толщина листового материала изменилась и рассогласование уменьшилось. Поэтому сигнал присутствует на выходе первого в правой группе 12 от границ раздела групп фотоэлемента 18, и на вход первого элемента ИЛИ 38 с выхода элемента И 32 поступает самый короткий импульс, действие которого не изменяет- толщину листого материала более чем на величину, определяемую половиной шага квантования преобразователя 46 угла поворота вала в код Грея.

После действия каждого импульса Т наступает пауза Т и снова на все вторые входы обеих групп элементов И подаются импульсы Т „ разной длительности. При этом отработка большей величины рассогласования производится импульсом большей длительности. Если рассогласование устранено, то при поступлении импульса на вторые входы смежных элементов И 32 и 33 на PIX первых входах присутствуют сигналы, соответствующие кодовому символу l Однако так как на их третьих входах присутствуют сигналы, соответствующие кодовому символу О, за счет ин9135416510

вертирования сигналов противоположных сов, образуемых герконами, а скорость фотоэлементов 19 и 18 первыми элемен- его вытяжки - числом импульсов в еди- тами НЕ 25 и 2Д, на выходах первого 38 ницу времени. Разрядные выходы счет- , и второго 39 элементов ИЛИ сигналы чиков 68 и 69 соединены с входами также соответствуют кодовому символу j первого 70 и второго 71 буферных ре- 0 и движение в схеме отсутствует. гистров, обеспечивающих возможность

Аналогичные действия выполняются индикации цифровым индикатором 101 в при возникновении рассогласования течение текущего цикла счета числа, противоположного знака. Использование полученного на предыдущем цикле сче- дискретного принципа регулирования 10 та. Обнуление счетчиков 68 и 69 и пе- рбеспечивает устойчивость системы ав- резапись чисел из счетчиков в буфер- томатического регулирования вытяжки ные регистры 70 и 71 может быть осу- листового материала и повышает каче- ществлено вручную для установления ство выпускаемой продукции за счет начала отсчета, а в процессе работы достаточно плавного изменения толщины 15 эти операции производятся автомати- листового материала при его регули-, чески.

ровании.Установочный импульс подается на

вход пятого элемента ИЛИ 87 вручную

Режим измерения скорости движения от кнопки 88 или периодически с пе- (длины ) листового материала сопутст- 20 риодом, равным принятой единице вре- вует как режиму измерения толщины, мени, на другой его вход от второго так и режиму авторегулирования. Для выхода 116 таймера 41 при работе сис- ббеспечения работы системы в данном темы в режиме измерения скорости дви- режиме диаметр измерительных pojjHKOB 1 жения листового материала. С выхода и 2 выбирают таким, чтобы их длина 25 пятого элемеита Ш1И 87 импульс пе- окружности соответствовала целому посредственно поступает на входы пе- четному числу единиц меры длины (сан- резаписи буферных регистров 70 и 71 тиметров, дециметров) и устанавливают ц через элемент 89 задержки - на об- магниты 105 так, чтобы на каждую еди- нуляющие входы счетчиков 68 и 69. ницу длины приходилось два магнита.- 0 При индикации длины ленты после противоположной полярности, которые установки счетчика в нулевое положе- по дпине окружности образуют цилиндр ние цепь обнуления счетчиков должна из магнитов 105 чередующейся полярное- быть разомкнута, для чего между выхо- ти (фиг.6).дом элемента 89 задержки и обнуляющиг

При вращении измерительных роли- и входами первого 68 и второго 69 ков 1 и 2, на которых установлены счетчиков имеется выключатель (не по-, магниты чередующейся полярности, шты- казан)., ревые магниты 109 и ПО, установлен- i

ные в направляющих 107 и 108, соЪер- Таким образом, вначале числа из шая скачкообразные движения вдоль на- Q счетчиков 68 и 69 перезаписываются в правляющих, периодически закорачивают буфернъ1е регистры 70 и 71, а затем герконы 111 и 112 (скачкообразные из счетчики обнуляются. Следовательно, менения индукции управляющего магнит- для получения нулевых данных на выхо- ного поля исключает дребезг герконов). де буферных регистров надо подать два Закорачивание первого 111 и второго АС импульса: первый из них перезаписыва- 112 герконов, подключенных к входам ет показания счетчиков в буферные ре- соответственно первого 68 и второго 69 гистры и устанавливает счетчики на двоичных счетчиков, образуют последо- нуль, а второй импульс перезаписыва- вательности счетных импульсов для ет их нулевые показания. Далее в сис- этих счетчиков. Количество импульсов, CQ теме осуществляются операции над дво- поступающих при закорачивании каждого ичными числами, записанными в первый геркона, пропорционально числу оборо- 70 и второй 71 буферные регистры, тов соответствующего измерительного Элемент 72 сравнения, в качестве ролика, а в отсутствие проскальзыва- которого используется двоичный сумма- ния - и длине, пройденной листовым се тор, производит суммирование двух чи- материалом 3 через измерительные ро- сел, поступающих от двух буферных ре- лики 1 и 2.гистров 70 и 71, первое из которых

Таким образом, длина листового ма- число А подается на первые разрядные териала определяется числом импуль- входы элемента 72 сравнения в прямом

П13

двоичном коде, а второе число В подается йа вторые разрядный входы элемента 72 сравнения в обратном двоичном коде, образующемся на выходе вторых элементов НЕ 73-76. Если количе- ство импульсов, поступающих с первого геркона 111, равно количеству импульсов, поступающих с второго геркона 112, то указанные числа А и В равны друг другу.

Пусть йапример, А В 14, т,е, А - 1110 в прямом двоичном коде, а В 1110 0001 в обратном коде. Двоичный сумматор осуществляет следующую операцию:

1110

0001

+ I

ТТоооо ,

где третье слагаемое - единица поступает с входа Перенос младшего разряда 113, а результатом действия является число 0000, образующееся на разрядных выходах ДВОИЧНОГО сумматора, а на его вькоде Перенос старшего разряда 115 образуется цифра 1,

Сигнал l с выхода Перенос старшего разряда 115 непосредственно и через третий элемент НЕ 77 поступает на первые входы первого 80 и второго 81 элементов И, на вторые входы которых поступает сигнал О с выхода третьего эле 1ента ИЛИ 82, входы которого соединены с разрядными выходами двоичного сумматора. На выходах первого 80 и второго 81 элементов И об- рйзуются сигналы, соответствующие кодовому символу о, которые на выходе четвертого 78 и пятого 79 элементов Н имеют значение, соответствующее кодовому символу 1.

Скгнал 1 с выхода четвертого элемента НЕ 78 поступает на вторые входы четвертой группы 92 элементов И 97- too и на вход индикатора 103 второго канала, а сигнал 1 с Jsыxoдa пятого элемента НЕ 79 поступает на вторые входы третьей группы 91 элементов И 93--96 и на вход индикатора 102 перво- jfo канала. Третья группа 91 элементов И 93-96 пропускает число А с пер- вотго- буферного регистра 70 на первые входы четвертых элементов ИЛИ 83-86 и четвертая группа 92 элементов И 97- iOO пропускает число Б (В А.), с второго буферного регистра 71 на вто- рЫе входы четвертых эпементой ИЛИ 83- 86. С выходов четвертых элементов ИЛИ

512

83-86 указанное число поступает на преобразователь 90 кодов, преобразующий двоичное число в десятичное, и далее на цифровой индикатор 101.

Таким образом, в случае равенства сравниваемых чисел А и В на обоих индикаторах 102 и 103 каналов индицируется цифра l, а на индикаторе 101 скорости двих(ения (длины) - любое из равных чисел А или В. Если количество импульсов, поступающих с первого гер- кона 111, превышает количество импульсов, поступающргх с второго геркона 112, то линейная скорость второго ролика 2 ниже линейной скорости первого ролика 1, что указывает на появление неисправностей в измерительной системе. При этом число А больше числа В.

Пусть, например, А 14, В 12, или в двоичном коде А 1110, В 1100 0011, В результате действия двоичного сумматора 72 получается число:

.1110 ООП

1.0010.

В этом случае на выходе Перенос старшего разряда 115 двоичного сумматора образуется цифра l, а на его разряднь х выходах образуется число 0010. С выхода Перенос старшего разряда 115 двоичного сумматора сигнал 1 поступает непосредственно и через третий элемент НЕ 77 соответственно на первые входы первого 80 и второго 81 элементов И, на вторые входы которых поступает сигнал 1 с выхода третьего элемента ИЛИ 82, так как на его входы поступает число, в составе которого имеется цифра 1, с разрядных выходов двоичного сумматора. На выходе первого элемента И ВО появляется сигнал, соответствующий кодовому символу l, который на выходе четвертого элемента НЕ 78 имеет значение, соответствующее кодовому символу О, а на выходе второго элемента И 81 получается сигнал, соответствующий кодовому символу О, который на выходе пятого элемента НЕ 7 имеет значение, соответствующее кодовому символу l.

Сигнал О с выхода четвертого элемента Ш 78 поступает на вторые входы четвертой группы 92 элементов И 97-100 и па индикатор 103 второго канала, а сигнал с выхода пятого

13

элемента НЕ 79 поступает на вторые входы третьей группы 91 элементов И 93-96 и на и ;:дикатор 102 первого канала. Третья группа 91 элементов И . пропускает число А с первого буфер- ного регистра 70 на первые входы четвертых элементов ИЛИ 83-86, а с выходов четвертой группы 92 элементов И на вторые входы четвертых элементов ИЛИ 83-86 поступает число 0000. .Та- fO КИМ образом, на цифровой индикатор 101 скорости движения (длины) через преобразователь 90 кодов поступает число А, которое индицируется цифрой 1 на индикаторе 102 первого канала, f5 а меньшее из двух чисел - число В индицируется на индикаторе 103 второго канала цифрой О. Следовательно, в процессе измерений выявляется канал, а котором возникла неисправность, а 20 на индикаторе 101 присутствует большее из чисел счетчиков 68 и 69.

Если количество импульсов, поступающих с второго геркона 112, превышает количество импульсов, поступаю- 25 щих с первого геркона 111, то число А меньше числа В. Пусть, например, А 7,3 14, или в двоичном коде А от, В то 0001. в результате действи я двоичного сумматора получа- 30 ется число

. 0111

1354

0001

ОЛ001

На вькоде Перенос старшего разряда 115 двоичного сумматора образуется цифра 0 % а на его разрядных выходах образуется число 1001, С выхода Пере нос: старшего разряда П5 двоичного сум-1аторй сигнал О поступает непосредственно и через третий элемент НЕ 77 соответственно на первые входы первого 80 и второго 81 элементов HS на вторые входы которых поступает сигнал l с выхода третьего элемента ИЛИ 82, так как на его входы поступает чисаю, в составе которого имеются цифры 1 с разрядных выходов дво-- ичного сумматора.

На вьп-шде первого элемента И 80 получается сигнал,- соответствующий кодовому символу О, которьй на выходе четвер гого элемента НЕ 78 имеет значе ние, соответствующее кодовому символу 1, а на выходе второго элемента И 81 получается сигнал, соответствующий кодовому символу , который

fOf5 20

25 30

45 50

55 54165U

на выходе пятого элемента НЕ 79 имеет значение, соответствующее кодовому символу О.

Сигнал I с выхода четвертого элемента НЕ 78 поступает на вторые входы четвертой группы 92 элементов И и на индикатор 103 второго канала, а сигнал О с выхода пятого элемента НЕ 79 поступает на вторые входы третьей группы 91 элементов И и на индикатор 102 первого канала. Четвертая группа 92 элементов И пропускает число В с второго буферного регистра 71 на вторые входы четвертых элементов ИЛИ 83-86, а с выходов третьей группы 91 элементов И на первые входы четвертых элементов ИЛИ 83-86 поступает число 0000. Таким образом, в этом случае на цифровой индикатор 101 скорости движения (длины) через преобразователь 90 кодов поступает число В, которое также индицируется в виде сигнала 1 на индикаторе 103 второго канала, . меньшее из двух чисел - число А индицируется на индикаторе 102 первого канала цифрой О. Если показания индикаторов каналов не равны символам l и не изменяются в течение длительного времени, то это означает, что канал, индицируемьй цифрой О, имеет неисправности.

Предлагаемая система представляет комплексное изобретение. Она решает вопросы измерения толщины листового материала, скорости его движения или длины, а также регулирования толщинь листового материала и, следовательно, в целом обеспечивает автоматизацию технологического процесса производства листового материала. Применение предлагаемой системы повышает точность измерений, обеспечивает вытяжку листового материала в автоматическом режиме и одновременное измерение длины или скорости производимого листового материала. При этом все операции, выполняемые предлагаемой свете-. мой, производятся от Одного и того же первичного датчика.

Формула изобретения

1. Система измерения н регулирования толп;ины листового материала, содержащая два измерительных ролика, расположенных по обе стороны листового ма териала, из которь х по крайней мере один установлен с обеспечением

35

перемещения в плоскости, перпендикулярной поверхности листового материала, электродвигатель привода вытяжки листового материала и реостат в цепи его возбуждения, о т-личающа яс я тем, что, с целью повьшения точности измерения и упрощения системы, она содержит переключатели рода работы, две группы фотоэлементов, элементы НЕ, две группы элементов И, эле- менты ИЛИ, усилитель мощности, таймер два реверсивных электродвигателя, два редуктора, преобразователь угла поворота вала в код Грея, преобразователь кода Грея в двоичный код, последовательно соединенные дешифратор и цифровой индикатор толщины листового материала, причем ось установленнбго на подпружиненном щтоке подвижного ролика шарнирно соединена с фигурным рычагом, на втором конце которого укреплена ось с установленным на ней вспомогательным ферромагнитным роликом, размещенным на полюсах подковообразного магнита, образующего наклонную плоскость клина, способного перемещаться по направляющей, перпендикулярно оси вспомогательного ролика и. кинематически, через первый редуктор, связанного с валом первого ре-

25 движения и длины листового материала, она содержит счетчики импульсов, буферные регистры, элемент сравнения, элементы НЕ, элементы И, элементы ИЛИ, кнопку Сброс, элемент задержки,преобразователь кодов, две группы элементов И, цифровой индикатор скорости движения (длины) листового мате- г риала, индикаторы первого и второго каналов, а вдоль образующих измериверсивного электродвигателя, управляющий вход которого подключен к первому выходу первого переключателя ро- да работы, связанного входом с выходом усилителя мощности, входы которо- 2 тельных роликов, в виде полого ци- го соединены с выходами соответствен- линдра, установлены постоянные магни- но первого и второго элементов ИЛИ, соединенных входами с выходами соответственно первой и второй групп элементов И, первые входы которых соеди- 40 высокими фрикционными свойствами, нены с выходами соответственно первой например, лентой феррадо, причем над

ты чередующейся полярности, полюса которых направлены радиально, а сам цилиндр покрыт снаружи материалом с

и второй групп установленных в линейку фотоэлементов, вторые входы элементов И, образующие пары из одноименных элементов каждой группы, подключены к выходам группы вторых переключателей рода работы, первые входы которых соединены с соответствующими первыми выходами таймера, а вторые входы - с шиной логической единицы, первые в группах фотоэлементы через -соответствующие первые элементы НЕ подключены к третьим входам первых в противоположных им группах элементов И, причем границу раздела между группами фотоэлементов линейки, неподвижно установленной в плоскости, параллельной листовому материалу, определяет перпендикуляр, опущенньц КЗ центра коллима

торного отверстия прожектора, установленного на фигурном рычаге при расположении его контрольной плоскости параллельно листовому материалу, при этом прожектор и фотоэлементы размещены в светопыпенепроницаемом кожухе, выходной вал первого редуктора соединен с валом преобразователя угла поворота вала в код Грея, разрядные выходы которого через преобразователь кода Грея в двоичный код подключены к соответствующим входам дещиф- ратора, второй выход первого переключателя рода работы подключен к управ-

ляющему входу второго реверсивного электродвигателя, вал которого через второй редуктор соединен с осью ползунка реостата в цепи возбуждения электродвигателя привода вытяжки листового материала.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерения скорости

движения и длины листового материала, она содержит счетчики импульсов, буферные регистры, элемент сравнения, элементы НЕ, элементы И, элементы ИЛИ, кнопку Сброс, элемент задержки,преобразователь кодов, две группы элементов И, цифровой индикатор скорости движения (длины) листового мате- г риала, индикаторы первого и второго каналов, а вдоль образующих измерительных роликов, в виде полого ци- линдра, установлены постоянные магни- высокими фрикционными свойствами, например, лентой феррадо, причем над

тельных роликов, в виде полого ци- линдра, установлены постоянные магни высокими фрикционными свойствами, например, лентой феррадо, причем над

ты чередующейся полярности, полюса которых направлены радиально, а сам цилиндр покрыт снаружи материалом с

роликами, в плоскости их вращения, в направляющих установлены штыревые магниты, полюса которых расположены

45 также радиально относительно осей измерительных роликов, а над мах нитами неподвижно установлены герконы, причем первый геркон соединен со счетным входом первого счетчика.импульсов,

50 второй геркон соединен со счетным

входом второго счетчика импульсов,выходы первого счетчика импульсов подключены к информационным входам первого буферного регистра, выходы кото- 55 рого соединены с первыми входами третьей группы элементов И и с первыми разрядными входами элемента сравнения, выходы второго счетчика импульсов подключены к. информационным входам второго буферного регистра, выходы которого соединены с первыми входами четвертой группы элементов И и через соответствующие вторые элементы НЕ - с вторыми разрядными вхо- дами элемента сравнения, в качестве которого используется двоичный сумматор, вход Перенос младшего разряда которого соединен с шиной логической единицы,выход Перенос старшего разряда двоичного сумматора соединен непосредственно и через третий элемент НЕ соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с вы- ходом третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены с разрядными выходами двоичного сумматора, выходы первого и второго элементов И через четвертый и пятьй элементы НЕ соединены соответственно с вторыми входами четвертой группы элементов И и с вторыми входами третьей группы элементов И

выходы которой подключены к соответствующим первым входам четвертых зле- ментов НЛИ, вьпсоды четвертой группы элементов И подключены к соответствующим вторым входам четвертых элементов ИЛИ, выходы которых соединены с соответствующими входами преобразователя кодов, подключенного выходами к соответствующим входам цифрового индикатора скорости движения (длины) листового материала, второй выход таймера подключен к первому входу пятого элемента ИЛИ, выход которого непосредственно и через элемент задержки подключен соответственно к входам перезаписи буферных регистров и к обнуляющим входам счетчиков импульсов, второй вход пятого элемента ИЛИ соединен с кнопкой Сброс, входы индикаторов первого и второго каналов подключены к выходам соответственно пятого и четвертого элементов НЕ. .

4/. /

.2 SBT

46

liii

i/B

Ж

SI

65

««

Й/г

Изобретение относится к измерению технологических параметров при автоматизации производственных процессов изготовления листового материала, например стекла. Изобретение решает задачи повьшения точности измерений, обеспечения их цифровой индикации и упрощения системы автоматического регулирования, расширения функциональных возможностей устройства и обеспечения контроля вращения измерительных роликов, а также повышения точности измерений длины листового материала или скорости его движения. Введенные в устройство клин и преобразователь угла поворота вала в код Грея, связанные определенным образом с соответствующими элементами устройства, позволяют повысить точность измерений и обеспечить их цифровую индикацию. Группы фотоэлементов и таймер с рядом выходов, способный в заданные моменты времени одновременно вырабатывать и подавать импульсы разной длительности, связанные определенным образом с соответствующими элементами устройства, позволяют обеспечить дискретный принцип регулирования . Использование измерительных роликов и элемента сравнения,связанных определенным образом с соответствующими злементами устройства, позволяет применить устройство еще и в качестве измерителя длины, а также обеспечить контроль вращения измерительных роликов и повысить точность измерения длины или скорости движения листового материала. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. а $ «Л САд СП f:: UA

i05

108

110

S

Риг.6

Редактор Н.Тупица

Составитель Л.Цаллагова

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 5691/42 Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4