Система управления раскроем сортового проката Советский патент 1991 года по МПК B23D36/00 

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться на непрерывных прокатных станах при порезке раската на полосы летучими ножницами.

Цель изобретения - увеличение производительности стана и выхода мерного товарного проката за счет ликвидации коротких полос, образующихся на первых раскатах после технологических аварий в линии стана.

На фиг. 1 изображена структурная схема системы управления раскроем сортового проката; на фиг. 2 - диаграмма перемещения раскатов в линии стана; на фиг 3 - схема блока сопровождения.

На диаграмме (фиг. 2) введены обозначения. 1н, 2н, ..., ш и 1к, 2к, ..., гк - начало и конец 1-го, 2-го, . ., i-го раската соответственно, I, II - сечения стана, контролируемые датчиками 7 и 8.

Система управления раскроем сортового проката 1,прокатываемого на стане состоящего из черновой 2 и чистовой 3 клетей с аварийными ножницами 4 межд ними и летучими ножницами 5 на выходе стана, содержит блок 6 включения реза, датчики 7 и 8 наличия проката на входе и выходе стана соответственно, датчик 9 импульсов, кинематически CBI занный с барабаном летучих ножниц 5, триггер 10, включающий вход 11 которого соединен с датчиком 7, а отключающий динамический вход - с датчиком 8, элемент И 12, входы которого соединены с выходом триггера 10 и датчиком 9 импульсов, счетчик 13, счетный вход которого соединен с выходом элемен та И 12, а вход установки в нуль с датчиком 7, элемент И 14. входы которого соединены с датчиками 8 и 9. реверсивный счетчик 15, вычитающий и

оо Ю

щий входы которого соединены соответственно с выходами элементов И 12 и И 14, а выход «нуль соединен со своим входом 16 установки в нуль, счетчик 17, информационный вход которого соединен с информа- ционным выходом счетчика 15, последователь но соединенные элемент ИЛИ 18, делитель 19 частоты и счетчик 20, генератор 21, вход которого соединен с выходом «нуль счетчика 17, а выход - со счетным входом счетчика 17 и с первым входом эле- мента ИЛИ 18, одновибратор 22, через который датчик 8 соединен с управляющим входом 23 счетчика 17 и входом установки в нуль делителя 19 частоты и счетчика 20, элемент И 24, входы которого сое- динены с датчиками 8 и 9, счетчик 25, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 24, задатчик 26, элемент 27 сравнения, информационные входы которого соединены с информационными выходами счетчиков LO и 25 и задатчиком 26, управляющий вход с выходом «нуль счетчика 20, а выход - с блоком 6 включения реза и входом установки в нуль счетчика 25. Триггер 10, элемент И 12 и счетчик 13 входят в состав блока 28 коорди- наты. Элемент И 14 и реверсивный счетчик 15 входят в состав блока 29 прогнозирования длины раската. Счетчики 17 и 20, делитель 19 частоты, генератор 21, элемент ИЛИ 18 и одновибратор 22 входят в состав вычислителя 30 длины полосы. Элемент И 24, счетчик 25 и задатчик 26 и элемент 27 сравнения входят в состав измерителя

31текущей длины полосы.

Кроме того, система содержит контакт

32реле аварийных ножниц, блок 33 сопровождения, включающий вход 34 которого сое динен с датчиком 7, отключающий вход

35 - с датчиком 8, а вход 36 установки в исходное положение - с контактом 32, счетчик 37, счетный вход которого соединен с датчиком 9 импульсов а вход установки в нуль с разрешающим выходом 38 блока 33 сопровождения, регистр 39, информационный вход которого соединен с выходом счетчика 37, а управляющий вход - с управляющим выходом 40 блока 33 сопровождения, коммутатор 41, первый 42 и вто рой 43 информационные входы которого соединены соответственно с выходом счетчика 13 и выходом регистра 39, первый и второй управляющие входы соединены соответственно черед одновибраторы 44 и 45 с датчиком 8 и контактом 32, а выход с информационным входом счетчика 15. Счетчик 37 и регистр 39 входят в состав блока 46 измерения базы. Коммутатор 41, одновибраторы 44 и 45 входят в состав блока 47 коммутации. Блок 33 сопровождения содержит триггеры 48 и 49, одновиб- раторы 50-52, элемент ИЛИ 53, элементы И 54 и 55.

Система работает следующим образом.

5 1° 15 20 с о

б

5 0 5

0

В исходном положении при отсутствии проката в линии стана счетные элементы системы установлены в нулевое состояние, сигнал на выходе триггера 10 отсутствует, на входе установки в нуль счетчика 37 присутствует сигнал, поступающий с разрешающего выхода 38 блока 33 сопровождения. Коэффициент деления делителя 19 частоты равен числу п полос, на которое разрезается раскат. При исчезновении раската из сечения стана контролируемого датчиком 7 на его выходе появляется короткий импульс. Элемент 27 сравнения осуществляет сравнение состояния счетчика 25 либо с состоянием задатчика 26, либо с состоянием счетчика 20. Выбор канала сравнения определяется состоянием счетчика 20. При наличии сигнала ча выходе «нуль счетчика 20 осуществляется сравнение состояний счетчика 25 и задатчика 26. В противном случае осуществляется сравнение состояний счетчиков 20 и 25. Частота генератора 21 выбирается равной 10 кГц Блок 33 сопровождения сопровождает конец раската от датчика 7 до датчика 8. Выходной импульс датчика 7, появляющийся при исчезновении очередного раската из поля его зрения, воспринимается блоком 33 сопровождения лишь в том случае, если предыдущий раскат исчез из поля зрения датчика 8.

Блок 33 сопровождения работает следующим образом.

В исходном состоянии на прямых выходах триггеров 48 и 49 сигнал отсутствует, а на инверсных присутствует. При исчезновении, например, конца 2-го раската из поля зрения датчика 7 (положение 4 на диаграмме) выходным импульсом последнего включается триггер 48. Сигнал на его инверсном выходе исчезает, а на прямом появляется, элемент И 54 подготавливается к открытию. При пересечении началом 2-го раската поля зрения датчика 8 выходным импульсом одновибратора 50 последовательно открывается элемент И 54, включается триггер 49 и подготавливается к открытию элемент И 55. При исчезновении конца 2-го раската из поля зрения датчика 8 выходным импульсом одновибратора 51 открывается элемент И 55, выходным сигналом которого триггеры 48 и 49 отключаются. Схема готова к приемке следующего раската.

Если конец следующего раската HCfjesa- ет из поля зрения датчика 7, а предыдущий находится в поле зрения датчика 8 (например, положение 6 на диаграмме), то выходной сигнал датчика 7 не изменяет состояния элементов схемы (триггер 48 уже включен). При включении контакта 32 вь(- ходной сигнал элемента ИЛИ 53 выключает триггеры 48 и 49, что приводит к появлению сигнала на выходе 38, которым счетчик 37 устанавливается в состояние «О.

При появлении сигнала на выходе датчика 8 импульсы на выходах одновибра- торов 22 и 44 появляются поочередно. Длина L;-ro раската определяется из соотношения

L,(,i)-Xi,(1)

где Bi- - приведенная к выходу стана базовая длина раската, эквивалентная расстоянию между датчиками 7 и 8, в период прокатки (/-1) -го раската;

Xi - приведенная к выходу стана координата конца t-ro раската относительно сечения контролируемого датчиком 7, определенная в

10

Так как счетчик 20 находится в состоянии «нуль, раскрой 1-го раската осуществляется на полосы, длина которых эквивалентна уставке задатчика 26.

При исчезновении 1-го раската из поля зрения датчика {5 (положение 3 на диаграмме) элемент И 14 закрывается, а блок 33 сопровождения отключается. При. этом состоянии счетчика 37 переносится в регистр 39, после чего счетчик 37 устанавливается в состояние «нуль. Состояние счетчика 15 и регистра 39 станет эквивалентно базовому расстоянию В.

При пересечении концом следующего.

Длина полосы /, для равномерного раскроя i-ro раската вычисляется из соотношения

2-го раската сечения стана, контролируемо- момент пересечения началом сече-го датчиком 7 (положение 4 на диаграмния контролируемого датчиком 8.ме) счетчик 13 устанавливается в нулевое

состояние, включается триггер 10 и блок 33 сопровождения и импульсы датчика 9 суммируются счетчиками 13 и 37. Одновременно с этим импульсы датчика 9 поступают 20 на вычитающий вход реверсивного счетчика 15. В таком состоянии элементы схемы находятся до момента пересечения началом 2-го раската сечения стана, контролируемого датчиком 8. К этому моменту счетчиl-Li

(2)

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 последующего раската на полосы равной длины. Второй раскат задается в стан с паузой, обеспечивающей приемку последней полосы 1-го раската механизмами холодильника.

При исчезновении конца 1-го (положение 1 на диаграмме) раската из поля зрения датчика 7 включается триггер 10, открывается элемент И 12 и импульсы датчика 9 начинают суммироваться счетчиком 13. Начи25 ком 13 будет отсчитано число импульсов датчика 9, эквивалентное величине Х-2, а состояние реверсивного счетчика 15 станет эквивалентно длине L2 2-го раската.

При пересечении началом 2-го раската зоны зрения датчика 8 (положение 5 на ди30 аграмме) запускаются одновибраторы 22 и 44, на выходах которых поочередно, вначале на первом, а затем на втором появляются короткие импульсы. Выходной импульс одновибратора 22 разрешает перенос состояния счетчика 15 в счетчик 17, а

нается отсчет величины Х. При этом ре- - выходной импульс одновибратора 44 разре- версивный счетчик 15 остается в исходномшает перенос состояния счетчика 13 в счетчик 15.

состоянии, так как на его вход 16 поступает сигнал, запрещающий счет.

Одновременно с этим импульсом датчика 7 включается блок 33 сопровождения,

После переноса на инверсном выходе «нуль счетчика 17 появляется разрешаючто приводит к исчезновению сигнала на 40 щий сигнал, включающий генератор 21. его разрешающем выходе 38. Счетчик 37Импульсы генератора одновременно поступа45

начинает суммировать импульсы датчика 9, т. е. начинается отсчет базового расстояния В.

При пересечении началом 1-го раската сечения, контролируемого датчиком 8 (положение 2 на диаграмме), триггер 10 отключается и счет импульсов счетчиком 13 прекращается. К этому моменту счетчиком 13 будет накоплено число импульсов датчика 9, эквивалентное длине Х. Одновремен- 5Q но с этим импульсом одновибратора 44 открывается информационный вход 42 коммутатора 41 и состояние счетчика 13 переносится в реверсивный счетчик 15. Так как элементы И 14 и И 24 открыты, счетчиют на вычитающий вход счетчика 17 и счетный вход счетчика 20, предварительно поделенные делителем 19 частоты на коэффициент деления, равный заданному числу полос, например п-6. Начинается процесс вычисления длины полосы согласно соотношению (2). Этот процесс заканчивается в момент установки счетчика 17 в состояние «нуль. К этому моменту состояние счетчика 20 станет эквивалентно длине полосы для равномерного раскроя 2-го раската, а в делителе 19 останется остаток от деления. Так, например, если длина раската эквивалентна 268 импульсам датчика 9, то после деления состояние счетчика 20

ки 15 и 25 начинают суммировать импуль- 55 и делителя 19 станут соответствовать знасы датчика 9. При этом счетчик 15 продолжает отсчет текущего значения величины Bi, а счетчик 25 накапливает значение текущей длины полосы.

чениям «44 и «4 соответственно.

Сигнал датчика 8 открывает элементы И 14, И 24 и счетчики 15 и 25 начинают суммировать импульсы датчика 9. При

Так как счетчик 20 находится в состоянии «нуль, раскрой 1-го раската осуществляется на полосы, длина которых эквивалентна уставке задатчика 26.

При исчезновении 1-го раската из поля зрения датчика {5 (положение 3 на диаграмме) элемент И 14 закрывается, а блок 33 сопровождения отключается. При. этом состоянии счетчика 37 переносится в регистр 39, после чего счетчик 37 устанавливается в состояние «нуль. Состояние счетчика 15 и регистра 39 станет эквивалентно базовому расстоянию В.

При пересечении концом следующего.

ком 13 будет отсчитано число импульсов датчика 9, эквивалентное величине Х-2, а состояние реверсивного счетчика 15 станет эквивалентно длине L2 2-го раската.

При пересечении началом 2-го раската зоны зрения датчика 8 (положение 5 на диаграмме) запускаются одновибраторы 22 и 44, на выходах которых поочередно, вначале на первом, а затем на втором появляются короткие импульсы. Выходной импульс одновибратора 22 разрешает пере5

Q

ют на вычитающий вход счетчика 17 и счетный вход счетчика 20, предварительно поделенные делителем 19 частоты на коэффициент деления, равный заданному числу полос, например п-6. Начинается процесс вычисления длины полосы согласно соотношению (2). Этот процесс заканчивается в момент установки счетчика 17 в состояние «нуль. К этому моменту состояние счетчика 20 станет эквивалентно длине полосы для равномерного раскроя 2-го раската, а в делителе 19 останется остаток от деления. Так, например, если длина раската эквивалентна 268 импульсам датчика 9, то после деления состояние счетчика 20

и делителя 19 станут соответствовать значениям «44 и «4 соответственно.

Сигнал датчика 8 открывает элементы И 14, И 24 и счетчики 15 и 25 начинают суммировать импульсы датчика 9. При

отсчитывал базовую длину /-го раската, то эта информация стирается. В регистре 39 при этом хранится информация о базовой длине (г-2)-го раската.

После отключения ножниц 4 контакт 32 размыкается. Это приводит к появлению импульса на выходе одновибратора 45, который разрешает перенос состояния регистра 39, эквивалентного длине В,2, через коммутатор 41 (по входу 43) в реверсивэтом счетчик 15 продолжает отсчет текущего значения величины Bz, необходимой для прогнозирования длины следующего 3-го раската, а счетчик 25 отсчитывает текущую длину полосы. Так как на выходе g «нуль счетчика 20 сигнал отсутствует, элемент 27 сравнения осуществляет сравнение состояний счетчиков 20 и 25, при равенстве которых выходной сигнал элемента 27 сравнения поступает в блок 6

включения реза и от раската отделяется 10 ный счетчик 15. 1-я полоса. Одновременно с этим выходнойПосле ликвидации последствий аварии в

сигнал элемента 17 сравнения устанавли-стан поступает (i+l)-ft раскат. При исчезвает в нуль счетчик 25 и увеличиваетсяновении его конца из поля зрения датчика

состояние делителя 19 на единицу. Начи-7 (положение 10 на диаграмме) блок коорнается отсчет текущей длины 2-й полосы, динаты начинает отсчет величины Xi+, отрезание которой вновь приводит к увели-а из счетчика 15 вычитается текущее значению на единицу состояния делителя 19,чение величины Xt+. К моменту пересечет. е. его состояние становится равным за-ния началом этого раската поля зрения

данному коэффициенту деления. В результа-датчика 8 состояние счетчика 15 станет

те этого состояние счетчика 20 увеличиваетсяэквивалентно длине L,,2-Xt+. Таким

на единицу и длина последующих отре- 20 образом, (t+l)-и раскат будет разрезан на занных полос будет эквивалентна 45 им-полосы равной длины, что исключает обраотсчитывал базовую длину /-го раската, то эта информация стирается. В регистре 39 при этом хранится информация о базовой длине (г-2)-го раската.

После отключения ножниц 4 контакт 32 размыкается. Это приводит к появлению импульса на выходе одновибратора 45, который разрешает перенос состояния регистра 39, эквивалентного длине В,2, через коммутатор 41 (по входу 43) в реверсивный счетчик 15. После ликвидации последствий аварии в

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на непрерывных прокатных станах при порезке раската на полосы летучими ножницами. Цель изобретения - увеличение производительности стана и мерного товарного проката за счет ликвидации коротких полос, образующихся на первых раскатах после технологических аварий в линии стана Длина раската прогнозируется путем вычитания из величины базового расстояния значения координаты конца раската относительно датчика наличия проката на входе стана Вычислитель длины полосы вычисляет, а затем хранит значение длины полосы для равномерного раскроя раската В моменты равенства вычисленной и текущей длин полос включаются летучие ножницы На каждом четном раскате блоком измерений базы измеряется и сохраняется величина базового расстояния При аварии в линии стана значение величины базовою расстояния переносится в блок прогнозирования длины раската, что позволяет в дальней шем прогнозировать длин первою прокатываемого раската после аварии 3 ил Ј (/)

пульсам.

При исчезновении конца 2-го (положение 7 на диаграмме) раската из поля зрения датчика 8 счетчиком 37 будет отсчитано число импульсов датчика 9, эквивалентное значению Вч, которое переносится в регистр 39. В период порезки 2-го раската поле зрения датчика 7 покинет конец 3-го раската (положение 6 на диаграмме). В этом слузование короткой полосы.

Формула изобретения

Система управления раскроем сортового проката, содержащая летучие ножницы с блоком включения реза, датчики наличия проката на входе и выходе стана, датчик импульсов, блок координаты, включающий

чае блок 28 координаты начнет отсчет ве- 30 и отключающий входы которого соединены

личины Хз, а реверсивный счетчик 15 будет вычитать импульсы, поступающие с выхода элемента И 12, и суммировать импульсы, поступающие с выхода элемента И 14. К моменту пересечения началом 3-го расс датчиками наличия проката на входе и выходе стана соответственно, а счетный вход - с датчиком импульсов, блок прогнозирования длины раската, включающий вход которого соединен с датчиком наличия просуммирующии вход - с датчиком импульсов, вычислитель длины полосы, управляющий вход которого соединен с датчиком наличия проката на выходе стана, а

ката поля зрения датчика 8 (положение 835 ката на вых°Де стана, вычитающий вход -

на диаграмме) состояние счетчика 15 бу-со счетным выходом блока координаты, а дет эквивалентно длине LZВыходной импульс датчика 7, появляющийся при исчезновении конца 3-го раската из поля зрения этого датчика (положение

6 на диаграмме), блоком 33 сопровож-40 информационный вход - с выходом блока дения не воспринимается, так как к этомупрогнозирования длины раската, измеритель моменту последним еще не отсчитана базо-текущей длины полосы, включающий вход вая длина В2 (2-й раскат находится в полекоторого соединен с датчиком наличия прозрения датчика 8).ката на выходе стана, счетный вход - с Таким образом, при плотной загрузке ста--с датчиком импульсов, информационный и уп- правляющий входы - с информационным и

управляющим выходами вычислителя длины полосы соответственно, а выход - с блоком включения реза и со счетным входом вычислителя длины полосы, отличающаяся тем,

тают вплоть до аварий «бурение-проката.50 что с Целью увеличения производитель- Если это произошло, например, при прокат-ности стана, в систему введены блок соке /-го (положение 9 на диаграмме) рас-провождения, блок измерения базы и блок ката, включаются аварийные ножницы 4,коммутации, первый информационный вход которыми последний разрезается на отрез-последнего соединен с выходом блока коки 1,5-2 м. При включении ножниц за-ординаты, второй информационный вход-с мыкается контакт 32, который отключает55 выходом блока измерения базы, выход - блок 33 сопровождения, а сигнал на выходес информационным входом блока прогно- 38 этого блока устанавливает в нуль счет-зирования длины раската, первый управ- чик 37. Если в момент аварии счетчик 37ляющий вход - с датчиком наличия прона в регистре 39 поочередно хранится информация о базовой длине, вычисленной при прокатке первого, а затем всех четных раскатов, т. е. В, В2, Bt, BQ и т. д.

В таком режиме элементы схемы рабозование короткой полосы.

Формула изобретения

Система управления раскроем сортового проката, содержащая летучие ножницы с блоком включения реза, датчики наличия проката на входе и выходе стана, датчик импульсов, блок координаты, включающий

с датчиками наличия проката на входе и выходе стана соответственно, а счетный вход - с датчиком импульсов, блок прогнозирования длины раската, включающий вход которого соединен с датчиком наличия просуммирующии вход - с датчиком импульсов, вычислитель длины полосы, управляющий вход которого соединен с датчиком наличия проката на выходе стана, а

со счетным выходом блока координаты, а

информационный вход - с выходом блока прогнозирования длины раската, измеритель текущей длины полосы, включающий вход которого соединен с датчиком наличия проката на выходе стана, счетный вход - с датчиком импульсов, информационный и уп- равляющий входы - с информационным и

ката на выходе стана, второй управляющий вход - с контактом реле аварийных ножниц и входом установки в исходное положение блока сопровождения, включающий и отключающий входы которого связаны соответственно с датчиками наличия проката на входе и выходе стана, а управляющий и разрешающий выходы - соответственно с управляющим и разрешающим входами блока измерения базы.

фиг.1

I

E

Фиг. 2