Система управления раскроем сортового раската летучими ножницами Советский патент 1990 года по МПК B26D1/08 B26D1/56 

Изобретение относится к прокатному производству, может использоваться на непрерывных станах,оборудованных барабанными летучими ножницами, и является усовершенствованием авт.св. № 1426788.

Цель изобретения - сокращение брака и простоев прокатного стана за счет исключения влияния на процесс раскроя ложных срабатываний датчиков наличия проката.

На фиг. 1 представлена функциональная схема системы; на фиг. 2 - диаграмма перемещения раската в линии стана; на фиг. 3, 4 - примеры выполнения первого и второго блоков обработки сигналов соответственно; на фиг. 5, 6 - диаграммы работы элементов этих блоков.

Система управления (фиг. 1) раскроем сортового раската 1 летучими ножницами 2 на стане 3 содержит блок 4 включения реза, датчик 5 наличия раската на входе в стан и датчик Ь наличия проката на выходе стана, д-.т- }чик 7 импульсов механически связан fc барабаном летучих ножниц 2, программный блек 8, основной счетчик Э управляющий вход 10 которого соединен с выходом 11 программного блок Ь, дополнительно1 счетчик 12, информационный выход которого соединен с информационным входом основного счетчика 9, триггер 13, включающий вход которого соединен с входом И установки в О дополнитзяьного счетчика 1, а отключающий вход 15 - с выходом 16 программного блока 8, элемент И 17,

вш&

К

один из входов которого соединен с - выходом триггера 13 а выход - со счетным входом дополнительного счетчика 12, элемент И 18, один из входов которого соединен с выходом 19 программного блока 8, а выход - с суммирующим входом 20 основного счетчика 9 выполненные в виде счетчиков и последовательно соединенные регистры 21 и 22, управляющие входы 23 и 2k которых ,соединены с выходом 25 программного блока 8, счетчик 26 текущей длины полосы, вход 27 установки,з О которо- |го соединен с инвертором 28 через эле мент ИЛИ 29, а счетный вход - с датчиком 7 импульсов, блок 30 сравнения, информационные входы которого соединены с информационным выходом регистра 22 и информационным выходом счетчика 26, управляющий вход - с выходом О регистра 22, а выход - со счетным входом регистра 21, входом 27 установки в О счетчика 26 и блоком Ц включения реза.

Регистры 21 и 22, счетчик 26, инвертор 28, элемент ИЛИ 29 и блок 30 сравнения входят в состав измерителя 31 длины полосы.

Кроме того, система содержит промежуточный счетчик 32, информационный вход которого соединен с информационным выходом основного счетчика 9, последовательно соединенные делитель 33 частоты и результирующий счетчик 34, информационные выходы которых соот- ветственно соединены с информационны- |ми входами регистров 21 и 22, генератор 35 вход которого соединен с выхо шом О промежуточного счетчика 32, а выход - с вычитающим входом последне- и счетным входом делителя 33 частоты, причем выход 16 программного блока 8 соединен с управляющим входом 36 промежуточного счетчика, вхо- дами 37, 38 установки в О делителя частоты 33 и результирующего счетчика 34, выход элемента И 17 соединен с вычитающим входом основного счетчика 9j выход О которого соединен со своим входом 39 установки в О, а вторые входы элементов И 179 И 18 соединены с датчиком 7 импульсов.

Дополнительно к этому в систему Введены первый 40 и второй 41 блоки обработки сигналов и элемент 42 за- держки, причем вход блока 40 обработки сигнала соединен с датчиком 5 наличия проката на входе в стан, а его

5 ,

5

0

0

выход - с включающим входом триггера 13 и входом 1 установки в О, дополнительного счетчика 12, вход блока 41 обработки сигнала соединен датчиком 6 наличия проката на выходе стана, а его выход соединен с входом инвертора 28 и входом элемента задержки 42, выход которого соединен с входом программного блока 8„

Блок 40 обработки сигнала (фиг.З) содержит элементы 43 и 44 времени, инвертор 45, триггер 46 и одновибра- тор 47. На диаграмме (фиг. 3) обозначены: а - перемещение заготовки в сечении, контролируемом датчиком 5; б - выходной сигнал датчика 5j в, г, д, е, ж - состояние выходов элементов 43, 45, 44, 46 и 47 соответственно.

Блок 41 обработки сигнала (фиг. 5) содержит элемент 48 времени, инвертор 49 и триггер 50, На диаграмме (фиг.6) обозначены: а - перемещение раската в сечении,контролируемом датчиком 6; б - выходной сигнал датчика 6; в, г, д - состояние выходов элементов 49, 48, 50 соответственно.

Работа элементов блока 40 протекает следующим образом. В исходном положении при отсутствии раската в поле зрения датчика 5 триггер 46 отключен и сигнал на его выходе отсутствует. Выходным сигналом инвертора 45 запускается элемент 44 времени и начинается отсчет длительности эквивалентной уставке -с этого элемента. После отсчета этой длительности появляется сигнал на выходе элемента 44 времени. Так как триггер 46 в исходном положе- iнии был отключен, его состояние не из- 1 меняется. При появлении раската в поле зрения датчика 5 триггер 46 включится после отсчета элементом 43 времени, эквивалентного его уставке -С. Исчезновение раската из поля зрения датчика 5 вызывает одновременное с этим исчезновение сигнала -на выходе элемента 43 времени и появление..сигнала на выходе инвертора 45 Запускается элемент 44 времени и через длительность & выходной сигнал последнего отключает триггер 46 и на выходе од- новибратора 47 появляется короткий импульс. Из диаграммы работы элементов блока 40 видно; что при появлег нии ложного срабатывания датчика типа Провал срабатывает инвертор 45 и запускается элемент 44 времени. Так как уставка Ј элемента 44 времени

больше длительности L, ложного отдет, если длительность исчезновения ложного сигнала меньше уставки f3 Таким образом,блок 41 обработки позволяет блокировать ложное срабатывание датчика 6 в моменты выпадания раската из поля его зрения. Задержка 1Э при исчезновении конца раската из поля зрения датчика 6 не вли,сутствия сигнала (задается заранее), элемент 44 времени не успевает сработать и состояние выхода последнего : не изменяется. При отсутствии заготовки в поле зрения датчика 5 и возникновении ложного срабатывания типа Пламя начинается отсчет длительности элементом 43 времени. Так как ю яет на работу измерителя 31 длины полосы, так как этому моменту через ножницы перемещается отрезанная ранее последняя полоса. Однако эта задержка будет влиять на вычисление вели- блокировать ложные срабатывания дат- 15 чины базовой длины В-, Для компенса- чика 5, однако исчезновение и появле- ции этого в систему введен элемент

длительность с2 ложного появления сигнала меньше уставки элемента 43 времени, его состояние не изменится, Таким образом, блок 40 позволяет

42 задержки, уставка которого равна также уставке С3. Последний задерживает выходной сигнал датчика 6 при

ние его выходных сигналов сдвинуто во времени на величину уставок €1и (J1

42 задержки, уставка которого равна также уставке С3. Последний задерживает выходной сигнал датчика 6 при

соответственно. Задержка с появления начала заготовки в поле зрения датчи- 20 появлении начала раската в поле зре- ка 5 не влияет на процесс прогнози- ния датчика 6. рования, так как система использует только сигнал, возникающий при исчезновении конца заготовки из поля зрения датчика 5 Задержка Ј1 также не нарушает процесс прогнозирования, так как такая операция осуществляется на каждой заготовке и равносильна смещению контрольного сечения датчика 5 по ходу прокатки на расстояние S1 за время f1 .

Работа элементов блока 41 протекает следующим образом. В исходном положении при отсутствии раската в поле

Система (фиг. 1) работает следующим образом.

25 в исходном положении, при отсутст вии проката в линии стана, счетные элементы системы установлены в нулевое состояние, сигнал на выходе триггера 13 отсутствует. Коэффициент де30 ления делителя 33 частоты и регистра 21 -равен числу п полос, на которое разрезается раскат. При исчезновении раската из сечения стана, контролируемого датчиком 5, и после отсчета

542800 ,6

дет, если длительность исчезновения ложного сигнала меньше уставки f3 Таким образом,блок 41 обработки позволяет блокировать ложное сраба:ю яет на работу измерителя 31 длины по лосы, так как этому моменту через но ницы перемещается отрезанная ранее последняя полоса. Однако эта задержка будет влиять на вычисление вели- 15 чины базовой длины В-, Для компенса- - ции этого в систему введен элемент

тывание датчика 6 в моменты выпадания раската из поля его зрения. Задержка 1Э при исчезновении конца раската из поля зрения датчика 6 не влияет на работу измерителя 31 длины полосы, так как этому моменту через ножницы перемещается отрезанная ранее последняя полоса. Однако эта задержка будет влиять на вычисление вели- чины базовой длины В-, Для компенса- ции этого в систему введен элемент

яет на работу измерителя 31 длины по лосы, так как этому моменту через нож ницы перемещается отрезанная ранее последняя полоса. Однако эта задержка будет влиять на вычисление вели- чины базовой длины В-, Для компенса- ции этого в систему введен элемент

42 задержки, уставка которого равна также уставке С3. Последний задерживает выходной сигнал датчика 6 при

появлении начала раската в поле зре- ния датчика 6.

появлении начала раската в поле зре- ния датчика 6.

Система (фиг. 1) работает следующим образом.

в исходном положении, при отсутст вии проката в линии стана, счетные элементы системы установлены в нулевое состояние, сигнал на выходе триггера 13 отсутствует. Коэффициент деления делителя 33 частоты и регистра 21 -равен числу п полос, на которое разрезается раскат. При исчезновении раската из сечения стана, контролируемого датчиком 5, и после отсчета

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к оборудованию летучих ножниц. Цель изобретения - сокращение брака и простоев прокатного стана за счет исключения влияния на процесс раскроя ложных срабатываний датчиков наличия проката. Система управления раскроем сортового раската летучими ножницами с прогнозированием по длине предыдущего раската дополнительно содержит два блока обработки сигналов датчиков наличия проката на входе и выходе прокатного стана и элемент задержки. С помощью указанных элементов путем сравнения длительности сигналов с уставками элементов времени исключается поступление ложных команд в систему управления. 6 ил.

зрения датчика 6 триггер 50 отключен , временного интервала -г1 элементом 44 и сигнал на его выходе отсутствует. времени на выходе блока 40 появляет- Выходной сигнал инвертора 4$ запуска- ся короткий импульс. При появлении ет элемент 48 времени и после отсчета раската Б поле зрения датчика 6 и no- длительности, эквивалентной уставке еле отсчета временного интервала 5 -J3S на выходе этого элемента появляет-до элементом 42 задержки включается прося сигнал. Так как триггер 50 е исход- граммный блок 8 и на его выходах 16, ном положении был отключен, его сое- 11, 25 и 19 последовательно появлчют- тояние не изменяется. При появлении ся управляющие сигналы. Первые три начала раската в поле зрения датчика сигнала - импульсные, четвертый - дли- 6 на входе блока 41 появляется сигнал,45 тельный (потенциальный) и исчезает по команде которого исчезает выход- при отключении программного блока, ной сигнал элемента 48 времени, а . которое происходит в момент выхода триггер 50 включается, В этом случае раската из поля зрения датчика 6. 6 блок 41 без задержки пропускает вы- состав блока 30 сравнения входят оле50 менты сравнения и задатчик длины полосы (не показано). При состоянии г°-

ходной сигнал датчика о. Исчезновение конца раската из поля зрения датчика 6 приводит к отключению триггера 50 выходным сигналом элемента 48 времени, который появляется на его выходе с задержкой Јэ .8 этом случае блок 41 задерживает исчезновение сигнала датчика 6. При кратковременном ложном исчезновении сигнала датчика 6 переключение триггера не произой- .

гистра 22, отличном от О, блок 30 осуществляет сравнение состоянии счетчика 26 и регистра 22. В противном 55 случае осуществляется сравнение состояний счетчика 26 и задатчика длины полосы. Выбор канала сравнения определяется управляющим сигналом на выходе нуль регистра 22.

гистра 22, отличном от О, блок 30 осуществляет сравнение состоянии счетчика 26 и регистра 22. В противном случае осуществляется сравнение состояний счетчика 26 и задатчика длины полосы. Выбор канала сравнения определяется управляющим сигналом на выходе нуль регистра 22.

Длина L--ro раската (фиг. 2) определяется из соотношения:

В . - X.

(1)

В.

приведенная к выходу стана базовая длина раската, эквивалентная расстоянию между контрольными сечениями на JQ входе и выходе стана в период прокатки (1-1)-го раскаX. - приведенная к выходу стана

лбжение 2 на диаграмме) на выходе блока kO обработки сигнала появляется короткий импульс. Конец раската за это время пройдет путь Sj, т.е. пересечет контрольное сечение С. Вслед за этим включается триггер 13, открывается элемент И 17 и импульсы датчика 7 начинают суммироваться дополнительным счетчиком 12. Начинается отсчет величины Х-,,. При этом основной счетчик 9 остается в исходном состоянии, так как на его вход 39 поступает сигнал, запрещающий очет. При пересеносительно контрольного се-( чения на входе в стан, определенная в момент пересечения его началом контрольного сечения на выходе стана. 20 При вычислении базовой длины В . используется соотношение:

8

i-i

у

1-1

+ L

1-1

(2)

где X. - по аналогии координата конца 1-го раската; L ;.., длина i-1-го раската. Преобразуя (1) и (2) получим:

L.

Х п

координата 1-го раската от- 1$ чении началом 1-го раската сечения Б,

контролируемого датчиком 6 (положение 3 диаграммы), через временный интервал, равный уставке D3 элемента 42 задержки (положение 4 диаграммы), включается программный блок 8, на выходах которого последовательно появляются . управляющие сигналы. Первый сигнал (выход 16) 8 отключает триггер 13 и счет импульсов счетчиком 12 прекращается. К этому моменту счетчиком 12 будет накоплено число импульсов датчика 7, эквивалентное длине (Х.,+ S). Этим же сигналом делитель 33 частоты и результирующий счетчик 34 устанавливается в О (в данном случае их состояние не изменяется, так как они были установлены в О в исходном положении), а промежуточный счетчик 32 устанавливается в состояние, соответствующее состоянию основного счетчика 9, т.е. состояние О. Второй сигнал (выход II) программного блока 8 разрешает перенос информации из дополнительного счетчика 12, эквивалентной длине (Х,+ S ч) , в основной счетчик 9. Третий сигнал (выход 25) п разрешает перенос информации из делителя 33 частоты и результирующего счетчика 34 в регистры 21 и 22. Так

- x;-i+ x

(3)

30

Длина полосы 1. для равномерного раскроя 1-го раската вычисляется из соотношения

35

(4)

Где: п - заданное число полос.

Первый раскат разрезается по заданной уставке.

В период его прокатки определяется базовая длина В , т.е. элементы системы подготавливаются к раскрою

40

последующего раската на полосы равной 45 как включение генератора 35 не поои- длины. Второй раскат задается в стан зошло (промежуточный счетчик 32 остал- с паузой, обеспечивающей приемку последней полосы 1-го раската механизма- |ми холодильника.

На диаграмме (фиг. 2) введены следующие обозначения: 1Н, 2Н - начало

50

ся в нулевом состоянии), регистры 21 и 22 также на изменяют своего нулевого состояния. Четвертый сигнал (выход 19) открывает элемент И 18, через который импульсы датчика 7 начинают суммироваться основным счетчиком 9.

1-го и 11-го раската соответственно. 1к, 2к - конец 1-го и 11-го раскатов соответственно.

При исчезновении конца 1-го раската из поля зрения датчика 5 (поло- мщение 1 на диаграмме) и после отсче- т|а временного интервала, равного Уставке элемента 44 времени (полбжение 2 на диаграмме) на выходе блока kO обработки сигнала появляется короткий импульс. Конец раската за это время пройдет путь Sj, т.е. пересечет контрольное сечение С. Вслед за этим включается триггер 13, открывается элемент И 17 и импульсы датчика 7 начинают суммироваться дополнительным счетчиком 12. Начинается отсчет величины Х-,,. При этом основной счетчик 9 остается в исходном состоянии, так как на его вход 39 поступает сигнал, запрещающий очет. При пересекак включение генератора 35 не поои- зошло (промежуточный счетчик 32 остал-

ся в нулевом состоянии), регистры 21 и 22 также на изменяют своего нулевого состояния. Четвертый сигнал (выход 19) открывает элемент И 18, через который импульсы датчика 7 начинают суммироваться основным счетчиком 9.

Одновременно с этим, сигнал датчика 6 через блок 41 обработки сигнала (без задержки) разрешает счет, импульсов счетчиком 26 текущей длины полосы. Так как perncfp 22 находится в нулевом состоянии, раскрой 1-го раската осуществляется по уставке задат- чика блока 30 сравнения.

При выходе 1-го раската из поля зрения датчика 6 и после отсчета временного интервала, эквивалентного уставке f3 элемента времени {положение 5 на диаграмме), программный блок 8 отключается, сигнал на его выходе 19 пропадает и счет импульсов основ- ным счетчиком 9 прекращается. К этому моменту состояние счетчика 9 станет эквивалентно базовому расстоянию (В4+ + S).

При пересечении концом следующего, 2-го раската сечения стана, контролируемого датчиком 5 (положение 6 на диаграмме) , и после отсчета временного интервала элементом kk времени (положение 7 на диаграмме) коротким вы- ходным импульсом блока 0 дополнительный счетчик 12 устанавливается в нулевое состояние и включается триггер 13. Через открытый элемент И Т7 импульсы датчика 7 суммируются дополнительным 2 счетчиком 12. Одновременно с этим импульсы датчика 7 поступают на вычитающий вход основного счетчика 9 (запрещающий сигнал на входе 39 отсутствут). В таком состоянии элементы систе-30 кого счетчика мы находятся до момента пересечения началом 2-го раската сечения стана, контролируемого датчиком 6 (положение 8 на диаграмме), и отсчета временного интервала -с 3 элементом 2 задержки v (положение 9 на диаграмме). К этому моменту дополнительным счетчиком 12 будет отсчитано число импульсов дат35

чика 7, эквивалентное величине Ха+ + S, а состояние основного счетчика 9 станет эквивалентно длине 2-го раската .

40

9, третий сигн ет перенос инф щей значению д татка (3) из д результирующег ры 21 и 22 соо сигнал (выход И 18, разрешая продолжать выч необходимой в зирования длин

Сигнал датч текущей длины Так как на вых ,нал отсутствуе ляет сравнение гистра и счетч этих состояний 30 сравнения в и от раската о длина которой вых данных экв барабана летуч но с этим выхо

Действительно

La (B,+ S) - (Ха+ S),

а так как расстояния деньг раскатами за од менный интервал В,- Х2.

fj.

В положении 9 диаграммы выходным сигналом элемента 2 задержки включается программный блок 8 и, как было

Сигнал датчика 6 разрешает отсме. текущей длины полосы счетчиком 26. Так как на выходе О регистре 22 сиг ,нал отсутствует, то блок 30 осу.,. ляет сравнение состояний этого регистра и счетчика 26. При равенстве этих состояний выходной сигнал блока 30 сравнения включает блок Ц раза и от раската отделяется 1-ая полоса, длина которой для приведенных числовых данных эквивалентна k2 оборотам барабана летучих ножниц. Одновременно с этим выходной сигнал блока 30

описано, на его выходах последователь-j- устанавливоет а О счетчик 26 и увено появляются управляющие сигналы,. Первый сигнал отключает триггер 13 и счет импульсов счетчиками 12 и 9 прекращается .

личивает состояние регистра 21 на единицу. Начинается отсчет текущей длины 2-ой полосы, отрезание которой вновь призо; 1 ч увеличению на едиJQ

$ 205 Состояние основного счетчика 9 пеа реносится в промежуточный счетчик 32 и на его инверсном выходе О появляется разрешающий сигнал, включающий генератор 35. Импульсы генератора одновременно поступают на вычитающий вход промежуточного счетчика 32 и счетный вход результирующего счетчика 3 предварительно поделенные делителем 33 частоты на коэффициент деления, равный заданному числу полос.

Начинается процесс вычисления длины полосы согласно соотношению СО. Этот процесс заканчивается в момент установки промежуточного счетчика 32 в состояние 0м. При этом состояние делителя 33 частоты будет соответствовать неучтенному количеству импульсов, равному числу.3.

Следует отметить, что частота генератора 35 на три порядка выше частоты появления выходных управляющих сигналов программного блока 8. Эти частоты, например, могут быть равны 1 МГц и t кГц соответственно.

Второй сигнал (выход II) программного блока 8 разрешает перенос информации о длине (Х0+

0 кого счетчика

Ф

5

0

5

0

f из допопнитель- 12 в основной счетчик 9, третий сигнал (выход 25) разрешает перенос информации, соответствующей значению длины полосы (А2) и ост татка (3) из делителя 33 частоты и результирующего счетчика 3 в регистры 21 и 22 соответственно. Четвертки сигнал (выход 19) открывает элемент И 18, разрешая основному счетчику 9 продолжать вычисление величины В2, необходимой в дальнейшем для прогнозирования длины раската.

Сигнал датчика 6 разрешает отсме. текущей длины полосы счетчиком 26. Так как на выходе О регистре 22 сиг ,нал отсутствует, то блок 30 осу.,. ляет сравнение состояний этого регистра и счетчика 26. При равенстве этих состояний выходной сигнал блока 30 сравнения включает блок Ц раза и от раската отделяется 1-ая полоса, длина которой для приведенных числовых данных эквивалентна k2 оборотам барабана летучих ножниц. Одновременно с этим выходной сигнал блока 30

устанавливоет а О счетчик 26 и увеличивает состояние регистра 21 на единицу. Начинается отсчет текущей длины 2-ой полосы, отрезание которой вновь призо; 1 ч увеличению на единицу состояния регистра 21 ., i .e. его состояние становится эквивалентно заданному коэффициенту деления, В результате этого состояние , ра 22 увеличивается на единицу„

При исчезновении ко (а 2-го раската из поля зрения /, б и отсчета временного интсозаш 1 элементом 8 времени зыходной сигнал блока 21 обработки сигнапа исчезает, програм- |мный блок 8 отключается и элемент И 1 закрывается, К этому моменту состояние основного счетчика 9 станет эквивалентно значению Вг+ S|,

Раскрой всех последующих раскатов осуществляется в аналогичной последовательности ,

Таким образом введение в систему блоков 40 и k обоаботки сигналов и элемента 2 задержки позволяет исключить влияние ложных срабатываний датчиков на процесс раскроя и в то же время не нарушает ход выполнения логических операций.

формула изобретения

Система управления раскроем сортового раската летучими ножницами по авт.св. Ґ 1426788., отличающаяся тем, LITO, с целью сокращения брака и простоев прокатного стана за счет исключения влияния на процесс раскроя ложчых срзбашваний датчиков наличия проката, в систему введены первый и второй блоки обработки сигналов и эпемент заяер ки, причем вход первого блока обработки сигнала соединен с датчиком наличия проката на входе стана з его выход - с включающим входом триггера и входом установки з О дополнительного с«етмика, вход второго блока обработки сигналов связан с датчиком наличия проката на упходе стана, а его выход соединен с дополнительным включащим входом измерителя дпины полосы и входом элемента задержки, выход которого поди ю ючен к входу программного блока.

у

V

J

Ё3

Ш

AirZfr

W

(;

rf Oidl

u

i

гoogz Si

(риг. В

п

Г