Устройство для определения этапов прокатки Советский патент 1990 года по МПК B21B38/00 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к автома- изации управления процессом прокатки, может быть использовано для управления механизмами по заданной программе, а также для контроля производительности и ритма работы обжимной клети винтовой прокатки (ОКВП) путем подсчета прокатанных заготовок в технологическом потоке ОКВП и является усовершенствованием изобретения по ает.св. If 1340850.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг, 1 приведена блок-схема устройства для определения этапов прокатки; на фиг. 2 - схема блока временных задержек; на фиг. 3 - схема расположения датчиков.

Устройство для определения этапов прокатки содержит (фиг.1) первый датчик 1 наличия металла, выход которого соединен с входом порогового элемента 2, выход которого соединен с третьими входами первой схемы 3 совпадения и второй схемы совпадения и четвертыми входами третьей и четвертой схем 5 и 6 совпадения. Выход второго датчика 7 наличия металла через пороговый элемент 8 соединен с третьим входом четвертой схемы 6 совпадения. Выход третьего датчи- па 9 наличия металла соединен с входом первого формирователя Ю, с вторыми входами второй схемы 4 совпадения и третьей схемы 5 совпадения и с входом третьего инвертора 11. Выход первого формирователя 10 соедисл

ее со 1

со о

го

нен с первым входом первой схемы 3 совпадения, а зыход третьего инвертора 11 соединен с входом четвертого формирователя 12, выход которого соединен с первым входом четвертой схемы 6 совпадения.

Выход четвертого датчика 13 соединен с вторым входом первой схемы 3 совпадения, с входом второго формирователя И, с входом первого инвертора 15 и вторым входом четвертой схемы 6 совпадения. Выход четвертого датчика 13 наличия металла соединен с вторым входом первой схемы 3 совпадения, с выходом второго формирователя , с входом первого инвертора 15 и с вторым входом четвертой схемы 6 совпадения.

Выход второго формирователя И соединен с первым входом второй схемы А , а выход первого инвертора 15 - с входом третьего формирователя 16, выход которого соединен с первым входом третьей схемы 5 совпадений. Выход пятого датчика 17 наличия металла соединен с входом второго инвертора 18, выход которого соединен с третьим входом третьей схемы 5 совпадения.

Выход первой схемы ИЛИ 19 соединен с единичным входом триггера 20 захвата, с нулевым входом которого соединен выхол второй схемы ИЛИ 21, с первым входом которой соедине i выход третьей схемы 5 совпадения, а с вторым входом - выход четвертой схемы 6 совпадения.

Выход счетчика 22 проходов соединен с первым входом коммутатора 23 проходов, выходы последнего подсоединены к первым входам блоков задания программы соответственно раствора механизмов установки валков скорости разгона главного привода, положения приемного стола, вторые входы которых соединены с шиной 27 задатчика номера программ прокатки, а выходы - с выходами устройства.

Второй, третий, четвертый входы коммутатора 23 подсоединены к шинам 28-30 соответственно команд обработки заданного положения механизмами установки валков и приемного стола, а также заданного разгона главным приводом, а на пятый вход - шина 31 задатчика числа проходов. Четвертый выход коммутатора 23 соединен с входом сброса счетчика 22 проходов.

0

5

0

5

0

5

0

5

Первый вход пятой схемы 32 совпадения подсоединен через четвертый инвертор 8 к выходу второго датчика 7 наличия металла, а второй вход этой схемы - непосредственно к выходу третьего датчика 9 наличия металла. Выход четвертого датчика 13 наличия металла соединен с первым входом шестой схемы 33 совпадения, второй вход которой через второй инвертор 18 соединен с выходом пятого датчика 17 наличия металла. Выходы пятой и шестой схем 32 и 33 совпадения подсоединены к соответствующим входам четвертой схемы ИЛИ 3. Первый вход шестой и седьмой схем 33 и 35 совпадения соединены между собой. Третьи входы пятой и седьмой схем 32 и 35 совпадения подсоединены к прямому выходу первого разряда счетчика 22 проходов, а третьи входы шестой и восьмой 33 и 36 схем совпадений - к инверсному выходу первого разряда счетчика 22 проходов. Первый вход восьмой схемы ЗЬ совпадения соединен с вторым входом пятой схемы 32 совпадения .

Второй вход восьмой схемы 36 совпадения подсоединен через первый инвертор 15 к выходу четвертого датчика 13 наличия металла. Выходы седьмой и восьмой схем 35 и 36 совпадения поцсоединены соответственно к входам пятой схемы ИЛИ 37, выход которой соединен с единичным входом RS- триггера 38 отсчета, с нулевым входом которого соединен выход девятой схемы 39 совпадения, на входы которой заведены через первый, второй, третий, четвертый инверторы соответствующие выходы датчиков наличия металла. Единичный выход RS-триггера 38 отсчета соединен с первым входом блока 0 временных задержек (фиг. 2), третий вход последнего соединен с задатчиком И времени. Выход N, -N2 блока 40 временных задержек соединен через пятый формирователь +2 импульсов с первым входом шестой схемы ИЛИ , второй вход которого соединен с выходом триггера 20, а выход - с первым входом схемы И-НЕ , второй вход которой соединен с инверсным выходом D-триггера 5, счетный вход которого соединен с выходом схемы И-НЕ bk, соединенной через шестой инвертор 6 со счетным входом счетчика 22. Инверсный и прямой выходы первого разряда счетчика 22 соединены соответственно с третьими входами пятой, шестой, седьмой и восьмой схем 32-36 совпадения, R-вход D-триг гера 5 соединен с выходом четвертой схемы ИЛИ 3, выход которой соединен с вторым управляющим входом блока «0 временных задержек.

Блок 0 временных задержек (фиг.2 состоит из первого компаратора 7, реверсивного сметчика 8, схемы И-НЕ 9, первого, второго, инверторов 50 и 51, первой, второй схем И 52 и 53, генератора 5 импульсов, причем первый вход первого компаратора А 7 соединен с выходом реверсивного счетчика 48, R-вход которого соединен со схемой И-НЕ и, входы которой через первый и второй инверторы 50 и 51 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 0 временных задержек и с первыми входами его первой и второй схем И 52 и 53, выходы которых соответственно соединены с входом (+),(-) реверсивного счетчика 8, вторые входы - с выходом генератора 5 импульсов, а третьи входы - с выходами соответственно N i

N

2.

N.

N Ј первого компаратора 7. Разрядные выходы счетчика 22 соединены с первым информационным входом второго компаратора 55, второй информационный вход которого соединен с шиной 31 задания числа проходов. Выход второго компаратора 55 соединен через одновибратор 56 со счетным входом счетчика 57 заготовок, разрядные выходы которого соединены с регистратором 58 и с шиной 59 вывода в АСУТП.

В качестве первого датчика наличия металла может быть использован, например, датчик контроля статического тока электродвигателей главного привода. В качестве других датчиков 7 9, 13 и 17 наличия металла .могут быть использованы, например, фотоэлектрические датчики типа ФРСУ- 11. Блок 0 временных задержек может быть выполнен как на специализированных элементах, так и на стандартных элементах вычислительной техники, на микропроцессорных средствах и

25 прокатки на расстоянии (фиг.З), пре вышающем максимально возможную длин очага деформации, на выходе формиро вателя 1 вырабатывается импульсный сигнал. Этот сигнал поступает на пе вый вход второй схемы k совпадения. С выхода последней сигнал через пер вую схему ИЛИ 19 поступает на едини ный вход триггера 20 и устанавливае его в единичное состояние, соответствующее захвату заготовки валками. Так как датчик 13 установлен на расстоянии, превышающем длину очага де формации, то в момент формирования импульсов по сигналу датчика 13 исключается возможность срыва обжатия С помощью порогового элемента 2 исключается процесс прокатки без обжатия.

При дальнейшем движении заготовки

45 задняя кромка последовательно пересе кает, зоны действия датчиков 7 и У. Расстояние между датчиками 7 и 9 уст навливается так, чтобы обеспечить последовательное срабатывание датчи50 ков при движении задней кромки заготовки в поле действия датчиков (фиг.З).

При выходе задней кромки заготовки из зоны действия датчика 7 на вы30

35

40

системах. Формирование нужных времен- 55 х°Де элемента 8 формируется сигнал,

ных задержек можно выполнить и на блоке формирователя чисел типа Б 121, входящего в комплект технических средств УБСР-ДИ.

0

Устройство для определения этапов прокатки работает следующим образом. При прокатке вперед заготовка передней кромкой последовательно пересекает зоны датчиков 9,1 и 13. Сигнал с датчика 9 поступает на второй вход схемы Ь совпадения, на третий вход которой поступает сигнал с выхода порогового элемента 2. Этим сигналом подготавливается схема совпадения к приему импульсного сигнала с выхода второго формирователя . Сигнал с выхода датчика 1 наличия металла из-за непостоянства величин деформации и вытяжки заготовок при многопроходной прокатке в период захвата валками заготовок может многократно изменяться.

По сигналу порогового элемента 2 формируется сигнал захвата валками обжимной клети. При пересечении передней кромкой заготовки зоны действия датчика 13, отстоящего от оси

5 прокатки на расстоянии (фиг.З), превышающем максимально возможную длину очага деформации, на выходе формирователя 1 вырабатывается импульсный сигнал. Этот сигнал поступает на первый вход второй схемы k совпадения. С выхода последней сигнал через первую схему ИЛИ 19 поступает на единичный вход триггера 20 и устанавливает его в единичное состояние, соответствующее захвату заготовки валками. Так как датчик 13 установлен на расстоянии, превышающем длину очага деформации, то в момент формирования импульсов по сигналу датчика 13 исключается возможность срыва обжатия. С помощью порогового элемента 2 исключается процесс прокатки без обжатия.

При дальнейшем движении заготовки

5 задняя кромка последовательно пересекает, зоны действия датчиков 7 и У. Расстояние между датчиками 7 и 9 устанавливается так, чтобы обеспечить последовательное срабатывание датчи0 ков при движении задней кромки заготовки в поле действия датчиков (фиг.З).

При выходе задней кромки заготовки из зоны действия датчика 7 на вы0

5

0

который поступает на третий вход четвертой схемы 6 совпадения. В этот период прокатки на четвертом входе четвертой схемы 6 совпадения присутствует

10

71533796

сигнал с порогового элемента 2 ,а на втором входе этой схемы - сигнал с выхода датчика 13 наличия металла.

При выходе задней кромки заготовки из зоны действия датчика 9 на выходе инвертора 11 формируется сигнал, который запускает формирователь 12. В результате на выходе четвертой схемы Ь совпадения появляется импульсный сигнал, который через второй элемент ИЛИ 21 поступает на нулевой вход триггера 20, устанавливая его в нулевое положение, соответствующее выбросу заготовки из валков обжимной клети. Сигнал с единичного выхода триггера 20 поступает на счетный вход счетчика 22. При каждом захвате заготовки валками счетчик проходов 22 производит отсчет прохода.

Переключение счетчика 22 с одного прохода на другой осуществляется после установки триггера 20 захвата в нулевое состояние очередным сигналом с выхода схемы ИЛИ 21. От начала цик- 25 ла прокатки код проходов с выходов счетчика 22 проходов поступает на коммутатор 23, выходные сигналы которого заведены на первые входы блоков

15

20

8

фиксируется через четвертую схему ИЛИ 3.

При прохождении конца заготовки ми мо третьего датчика 9 наличия металла или мимо четвертого датчика 13 в зависимости от направления прокатки седьмая и восьмая схемы 35 и 36 совпа дений через пятую схему ИЛИ 37 устанавливают триггер 38 в единичное состояние. Триггер 38 сбрасывается в О при переходе на новый проход, т.е. при отводе заготовки из зон действия датчиков 7,9,13 и 17 наличия металла, установленных перед ОКВП и за ней.

Сигнал с единичного выхода тригге ра ЗУ поступает на первый управляющий вход блока 40 временных выдержек На выходе этого блока сигнал формируется следующим образом.

Время прохождения конца заготовки от второго датчика 7 или пятого датчика 17 до оси прокатки определяется по формуле: t ft/v, где ft - коэффициент вытяжки; v - скорость прокат ки .

В зависимости от выбранного режима прокатки это время может изменять

задания программы соответствен- 30 ся в диапазоне 0,,97 с. Скорость

0

796

5

5

0

8

фиксируется через четвертую схему ИЛИ 3.

При прохождении конца заготовки мимо третьего датчика 9 наличия металла или мимо четвертого датчика 13 в зависимости от направления прокатки седьмая и восьмая схемы 35 и 36 совпадений через пятую схему ИЛИ 37 устанавливают триггер 38 в единичное состояние. Триггер 38 сбрасывается в О при переходе на новый проход, т.е. при отводе заготовки из зон действия датчиков 7,9,13 и 17 наличия металла, установленных перед ОКВП и за ней.

Сигнал с единичного выхода триггера ЗУ поступает на первый управляющий вход блока 40 временных выдержек. На выходе этого блока сигнал формируется следующим образом.

Время прохождения конца заготовки от второго датчика 7 или пятого датчика 17 до оси прокатки определяется по формуле: t ft/v, где ft - коэффициент вытяжки; v - скорость прокатки .

В зависимости от выбранного режима прокатки это время может изменять

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к автоматизации управления процессом прокатки, и может быть использовано для управления механизмами по заданной программе, а также для контроля производительности и ритма работы обжимной клети винтовой прокатки (ОКВТ) путем подсчета прокатанных заготовок в технологическом потоке ОКВП. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем установки и организации работы датчиков в определенной последовательности. 3 ил.

но раствора механизмов установки валков, скорости разгона главного привода, положения приемного стола. Заготовка подается в клеть на очередной

проход после обработки программ преды- сначала определяется время прохождедущего прохода механизмами установки валков, главным приводом и приемным столом.

В этих случаях на шинах 28-30 и на втором, третьем и четвертом входах коммутатора 23 должен быть сигнал обработки этих механизмов, а на шине 31 от задатчика числа проходов сигнал задания числа проходов. Выходным сигналом пятой схемы 32 совпадения фиксируется момент прохождения задним концом заготовки QT второго датчика 7 до третьего датчика 9 при прокатке вперед. Выходным сигналом шестой схемы 33 совпадения определяется момент прохождения задним концом раската от пятого датчика 17 до четвертого датчика 13 при прокатке назад. Направление прокатки определяется по перво

му разряду счетчика 22 проходов. Ее- ,.«- эксплуатации и задается оператором

с помощью задатчнка 1 времени в олок 40 временных выдержек. На выходе

ли в этом разряде сигнал равен то прокатка идет вперед, а при О - назад. Интервал прохождения задним концом яаготовки указанных датчиков

последнего определяется момент прохождения задним концом заготовки оси

прокатки и коэффициент вытяжки контролировать в ОКБП сложно, проще определить момент прохождения задним концом заготовки оси прокатки. Для этого

0 Q

ния заготовкой расстояние от второго датчика 7 до третьего датчика 9 или от пятого датчика 17 наличия металла до четвертого датчика 13.

Для определения процесса заданных режимов прокатки, датчики 7,9,13 и 17 наличия металла установлены так (фиг.З), что расстояние от датчика 13 или 9 до оси прокатки и расстояние 5 между датчиками 7 или 17 и датчиками 9 или 13 различаются на 100 мм. Поэтому в блок 0 временных выдержек вводится величина коррекции на задержку сигнала с выхода этого блока.

Величина коррекции принимается равной времени прохождения заготовкой расстояния 100 мм при заданной вытяжке и скорости прокатки. Эта величина коррекции уточняется в процессе

последнего определяется момент прохождения задним концом заготовки оси

прокатки. Отсчет величины задержки в блоке 0 временных выдержек производится в двоичном коде. В компараторе 7 осуществляется сравнение отсчитанной в реверсивном счетчике 8 величины с заданной.

Установка блока 0 временных выдержек в исходное состояние производится элементами 9-51. На выходе схемы И-НЕ М этот сигнал формируется при отсутствии сигналов управления режимов коррекции или отсчета. В этом случае реверсивный счетчик 8 закрыт по R-входу.

Сигнал переключения блока 0 временных задержек в режим коррекции формируется на первом его входе при прохождении конца заготовки вперед мимо датчика 9 или датчика 13 при движении заготовки назад. На выходах первой 52, второй 53 схем появляются сигналы от генератора 5 импульсов. На втором входе блока 0 временных выдержек формируется сигнал от.счета.

Конец заготовки проходит от датчика 7 До датчика У в момент движения вперед и от датчика 17 до датчика 13 при движении назад. При совпадении кода в реверсивном счетчике 8 и заданного кода коррекции задат- чиком 41 на выходе N, N2 первого компаратора 7 формируется сигнал, который поступает на вход формирователя 2 импульсов. Этот сигнал сохраняется в течение всего времени действия управляющего сигнала. На выходе формирователя k2 импульсов появляется короткий сигнал 1, который через шестую схему ИЛИ 3 поступает на первый вход схемы И-НЕ М, которая по второму входу управляется D-триггером. Запрет с второго входа схемы И-НЕ № снимается и сигнал с выхода формирователя 2 импульсов или с триггера 20 проходит через пятый инвертор Ь6 на счетный вход счет чика 22. По переднему фронту этого сигнала счетчик 22 проходов переключается, а D-триггер 45 устанавливается в 1, нулевым сигналом с инверсного выхода его схема И-НЕ 44 закрывается и поступление сигнала на счетный вход счетчика 22 прекращается. Очередной сигнал формируется после установки D-триггера в исходное состояние.

5

0

5

0

5

0

5

Таким образом, на счетном входе счетчика 22 производится выделение только одного сигнала, что позволяет обеспечить помехозащищенность от сбоя, дребезгов датчиков наличия металла. При совпадении кода в счетчике 22 кода с заданием числа проходов, поступившим по шине 31 на выходе второго компаратора 55 в конце каждого цикла прокатанной заготовки формируется сигнал, по которому од- новибратор 56 запуска.ет счетчик 57 заготовок. Счетчик 57 заготовок производит отсчет готовых прокатанных заготовок с общим набегающим итогом. Отсчитанное счетчиком 57 число поступает на регистратор 58 и на шину 59 вывода в АСУТП для формирования паспорта прокатки.

В момент, когда прокатанная заготовка выбрасывается из ОКВП, регистратор 58 фиксирует первую заготовку. Устройство возвращается в исходное состояние и цикл повторяется.

Предлагаемое устройство с вводом новых признаков позволяет не только улучшить управление механизмами ОКВП, но и одновременно производить подсчет прокатанных заготовок, контролировать производительность и ритм работы клети. Расширяются функциональные возможности за счет использования одних и тех же элементов, датчиков, а также информации как для управления механизмами ОКВП в процессе прокатки, так и для подсчета готовых заготовок. Этим достигается упрощение устройства по сравнению с известным.

Применение изобретения в системах управления обжимными клетями винтовой прокатки позволяет не только упростить процесс учета заготовок, но и решать поставленную задачу более простыми средствами. Кроме того, информация устройства может быть использована АСУТП для контроля производительности ОКВП, степени их загрузки и автоматизации учета прокатанных заготовок.

Формула изобретения Устройство для определения этапов прокатки по авт.св. № 1340850, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено вторым компаратором, одновибратором, счетчиком заготовок, регистратором и шиной вывода в АСУТП, причем разрядные выходы счетчика проходов соединены с первым информационным входом второго компаратора, второй вход которого соединен с шиной задания числа проходов,

а выход - через одновибратор - со ч счетным входом счетчика заготовок, разрядные выходы которого соединены с входами регистратора и с шиной вывода в АГ.УТП.

t t t

77 73

9 7