Датчик наличия металла в прокатной клети Советский патент 1989 года по МПК B21B38/00 

-

ел

о

|;

СХ)

Изобретение относится к прокатному производству , в частности, к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано в системах автоматизации и контроля этих станов. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет исключения ложных срабатываний. Датчик наличия металла в прокатной клети содержит измеритель 1 тока, сумматор 2, пороговый элемент 3, триггер 4 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5. Измеритель 1 тока вырабатывает сигнал, пропорциональный току якоря прокатного электродвигателя. Цифроаналоговый преобразователь 5 формирует сигнал коррекции, пропорциональный опорному напряжению, подаваемому на ЦАП 5 с инверсного выхода триггера 4, и двоичному числу, задаваемому на цифровом входе ЦАП 5 оператором прокатного стана перед началом работы. Двоичные числа соответствуют определенным режимам работы клети и сортам проката. Они подобраны заранее при настройке датчика. Переключение триггера 4 вызывает изменение корректирующего сигнала ЦАП 5. Устройство работает более надежно благодаря учету изменения режимов работы прокатной клети и сорта проката, а также отсутствию ложных срабатываний от импульсных помех. 2 ил.

фцг.1

Изобретение относится к прокатному, производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть исползовано в системах автоматизации и контроля этих станов.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет исключения ложных срабатываний.

На фиг. 1 представлена функциональная схема датчика наличия металла в прокатной клети; на фиг. 2 - временные диаграммы работы датчика.

Датчик наличия металла в прокатной клети (фиг. 1) содержит измеритель 1 тока, сумматор 2, пороговый рлемент 3, триггер 4 и цифроаналого- вьй преобразователь 5, при этом выход измерителя 1 тока соединен с первым входом сумматора 2, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 5, вьпсод сумг-штора 2 через пороговый элемент 3 соединен с входом триггера 4, прямой выход которого является выходом датчика наличия металла в пркатной клети, а инверсный выход соединен с первым входом цифроаналогового преобразователе 5, второй вход которого является выходом блока коррекции (не показан). Устройство работает следующим образом.

На устройство подают напряжение питания. На цифровом входе цифроаналогового преобразователя 5, который является выходом блока коррекции, устанавливают двоичное число, соответствующее заданному режиму работы клети и сорту проката. Это двоичное число вводится оператором прокатного стана.

При отсутствии заготовки в валках прокатной клети напряжение на прямом выходе триггера 4 соответствует напряжению лог. О. Величина корректирующего напряжения, которое подается с выхода цифроаналогового преобразователя 5 на второй вход сумматора 2, определяется двоичным числом, заданным на цифровом входе цифроаналогового преобразователя 5, и опорным напряжением, которое снимается с инверсного выхода триггера А и при отсутствии заготовки в прокатной клети равно напряжению лог. 1.

Измеритель 1 тока вырабатьшает сигнал (фиг. 2а), пропорциональный

5

0

5

0

5

0

5

0

5

току якоря прокатного электродвигателя (не показан). При этом выходной сигнал измерителя 1 тока содержит импульсные помехи, пропорциональные импульсным помехам, существующим в цепи якоря прокатного электродвигателя. Выходной сигнал измерителя 1 тока поступает на первый вход сумматора 2 и суммируется с корректирующим сигналом цифроаналогового преобразователя 5, поступающим на второй вход сумматора 2. Ввиду того, что корректирующее напряжение цифроаналогового преобразователя 5 имеет полярность, противоположную полярности выходного сигнала измерителя 1 тока, уровень выходного напряжения сумматора 2 (фиг. 2б) оказывается ниже уровня выходного сигнала измерителя 1 тока на величину напряжения коррекции с выхода цифроаналогового преобразователя 5. При этом импульсные помехи, существующие в выходном сигнале сумматора 2, не могут превзойти уровень порогового напряжения порогового элемента 3 и вызвать ложное срабатывание датчика наличия металла в прокатной клети.

При захвате заготовки валками прокатной клети ток якоря прокатного электродвигателя возрастает. При этом пропорционально возрастает выходной сигнал измерителя 1 тока и выходной сигнал сумматора 2. Корректирующий сигнал цифроаналогового преобразователя 5 является сигналом постоянной величины, он не изменяется до тех пор, пока не изменится установленное двоичное число на цифровом входе цифроаналогового преобразователя 5 или опорное напряжение, которое подается с инверсного выхода триггера 4. Выходной сигнал сумматора 2 возрастает пропорционально сигналу измерителя 1 тока, т.е. пропорционально току якоря прокатного электродвигателя. В момент, когда выходной сигнал сумматора 2 становится больше порогового напряжения порогового элемента 3, последний переключается, напряжение на его выходе резко возрастает. Выходной сигнал порогового элемента 3 поступает на вход триггера 4. В тот момент, когда напряжение выходного сигнала порогового элемента 3 становится больше порога срабатывания триггера 4, последний переключается. Напряжение на его прямом выходе (фиг.2г)

становится равным напряжению лог. 1 напряжение на инверсном выходе - напряжению лог. О. При этом на вход опорного напряжения цифроаналогового преобразователя 5 также подается напряжение лог. О. Выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 5 резко уменьшается (фиг.2в), это уменьшение вызывает рост напряжения выходного сигнала сумматора 2. Возникает запас напряжения выходного сигнала сумматора 2 по отношению к уровню порогового напряжения порогового элемента 3. Это предотвращает ложные срабатывания датчика наличия металла в прокатной клети при уменьшении тока якоря прокатного электродвигателя при прокатке заготовки ближе к ее концу. В таком состоянии датчик наличия металла в прокатной клети находится до момента выброса заготовки из валков клети прокатного стана.

При выбросе заготовки из валков клети прокатного стана ток якоря прокатного электродвигателя уменьшается Сигнал измерителя 1 тока и сигнал сумматора 2 также уменьшаются. Когда напряжение выходного сигнала сумматора 2 становится меньше порогового напряжения, пороговый элемент 3 переключается, напряжение на его выходе уменьшается, что вызывает переключение триггера 4. При этом на прямом выходе триггера 4 появляется напряжение лог. О, а на инверсном - напряжение лог. 1, которое поступает на вход опорного напряжения цифро- аналогового преобразователя 5. Увеличение опорного напряжения вызывает рост выходного напряжения цифроаналогового преобразователя 5, что вызывает одновременное уменьшение выходного сигнала сумматора 2. Датчик наличия металла в прокатной клети оказывается в режиме ожидания, описанном вьше, который продолжается до момента захвата валками прокатной клети следующей заготовки. После захвата валками следующей заготовки датчик

продолжает работать согласно приведенному описанию.

Таким образом, захват валками заготовки вызывает появление лог. 1 на прямом выходе триггера 4, а выброс заготовки из валков - лог. О на прямом выходе триггера 4. Моменты переключения триггера 4 соответствуют моментам захвата и выброса заготовки из клети.

Работа датчика наличия металла в прокатной клети иллюстрируется временными диаграммами, представленными на фиг. 2, где изображены выходные сигналы измерителя 1 тока, суммато

и цифроаналогового 5 в едином масштабе

ра 2, триггера 4

преобразователя

време ни.

Двоичное число, определяющее величину корректирующего сигнала цифро- аналогового преобразователя 5, подбирается в процессе наладки датчика наличия металла в прокатной клети опытным путем отдельно для каждого режима работы клети и сорта проката.

Предлагаемый датчик позволяет повысить надежность фиксации момента входа и выхода металла в клеть.

Формула изобретения

Датчик наличия металла в прокатной клети, содержащий измеритель тока, пороговый элемент и триггер, о т- личающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет исключения ложных срабатываний, в него введены сумматор и цифроаналоговый преобразователь, причем выход измерителя тока соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход сумматора через пороговый элемент соединен с входом триггера, прямой выход которого является выходом датчика наличия металла в прокатной клети, а инверсный выход соединен с первым входом цифроаналогового преобразователя, второй вход которого является выходом блока коррекции.