Датчик наличия металла в многониточной прокатной клети Советский патент 1991 года по МПК B21B38/00 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано в системах автоматизации и контроля процесса прокатки металла в многониточной прокатной клети.

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

На фиг. 1 представлена функциональная схема датчика наличия металла в многониточной прокатной клети; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу датчика (а - диаграмма тока якоря двигателя

прокатной клети; б - диаграмма сигнала на выходе дифференцирующего усилителя).

Датчик наличия металла в многониточной прокатной клети (фиг. 1)содержит измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети, низкочастотный фильтр 2. дифференцирующий усилитель 3, пороговые элементы А - 6 и реверсивный счетчик 7.

Выход измерителя 1 тока якоря двигателя прокатной клети через низкочастотный фильтр 2 подсоединен к входу первого порогового элемента 4, выход которого подсо- единен к входу установки с нуль реверсивного счетчика 7 и входу дифференцирующего усилителя 3, выход которого

С

ч

CJ 00

ел

подсоединен к входам второго 5 и третьего 6 пороговых элементов, а выходы второго и третьего пороговых элементов 5 и 6 подсоединены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 7.

Датчик работает следующим образом. Оператор подает на датчик напряжение питания (источник питания не показан), а на пороговые элементы 4 - 6 - пороговые напряжения U/i, Us. Ue (источники пороговых напряжений и входы пороговых элементов 4 - 6, на которые оператор подает пороговые напряжения, также не показаны).

В исходном состоянии (при отсутствии заготовок в валках клети) выходной сигнал измерителя 1 тока якоря двигателя прокатной клети близок к нулю, так как двигатель работает практически на холостом ходу (фиг. 2а, момент времени to). Этот малый сигнал, сглаживаясь в низкочастотном фильтре 2,. поступает на вход порогового элемента 4 и, так как этот сигнал меньше порогового напряжения LM, то на выходе порогового элемента 4 появляется положительный сигнал, который проходит на вход установки в нуль реверсивного счетчика 7, обнуляя его. Выходные сигналы дифференцирующего усилителя 3 и пороговых элементов 5 и 6 равны нулю.

Датчик готов к фиксации моментов захвата и выброса эаттовок валками многи- ниточной прокатной клети и индикации числа заготовок, находящихся в валках клети (индикатор числа заготовок в валках клети не показан).

При захвате первой заготовки, прокатываемой по одной из ниток многониточного прокатного стана, валками прокатной клети ток якоря двигателя прокатной клети (не показан) резко возрастает (фиг. 2а, момента времени ti). Измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети вырабатывает сигнал, пропорциональный току якоря двигателя прокатной клети, при этом напряжение на выходе измерителя 1 также увеличивается. Сигнал с выхода измерителя 1, сглаживаясь в низкочастотном фильтре 2, поступает на вход первого порогового элемента 4. Величина этого сигнала больше порогового напряжения Щ. поэтому на выходе первого порогового элемента 4 пропадает сигнал, обнуляющий выходы реверсииного счетчика 7.

Одновременно сишал с выхода низкочастотного фильтра 2 поступает на вход дифференцирующего усилителя 3, который дифференцирует и усиливает его. Появляющийся при этом на выходе дифференцирующего усилителя 3 положительный импульс

(фиг. 26. момент ti) поступает на входы второго 5 и третьего 6 пороговых элементов, причем третий пороговый элемент б не реагирует на положительные импульсы. Второй

пороговый элемент 5 сравнивает входной импульс со своим пороговым напряжением U5- и в момент, когда величина его становится больше U5, напряжение на выходе второго порогового элемента 5 скач0 кообразно возрастает и, поступая на суммирующий вход реверсивного счетчика 7, вызывает появление на его выходе единичного сигнала в двоичном коде. Таким образом, захват валками первой заготовки ведет

5 к появлению единицы на выходе реверсивного счетчика 7.

При захвате валками прокатной клети второй заготовки, прокатываемой подругой нитке, ток якоря двигателя прокатной клети

0 опять резко возрастает(фйг,2а, момент времени t2). Измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети продолжает вырабатывать сигнал, пропорциональный току якоря двигателя прокатной клети. Сигнал с выхода

5 измерителя 1, сглаживаясь в низкочастотном фильтре 2, поступает на входы первого порогового элемента 4 и дифференцирующего усилителя 3. Величина этого сигнала гораздо больше порогового напряжения по0 рогового элемента 4, поэтому он остается в прежнем состоянии до выброса из клети последней заготовки и не влияет на работу датчика при захвате второй заготовки.

Дифференцирующий усилитель 3 диф5 ференцирует и усиливает приходящий сигнал и на его выходе появляется положительный импульс (фиг. 26, момент времени t2), поступающий на входы второго 5 и третьего 6 пороговых элементов. Поро0 говый элемент 6 не реагирует на положительный импульс, а пороговый элемент 5 оценивает его, и, когда величина его становится больше порогового напряжения Us, напряжение на выходе порогового элемен5 та 5 скачкообразно возрастает. Поступая на суммирующий вход реверсивного счетчика 7, этот сигнал вызывает увеличение показаний счетчика 7 на единицу, т, е. на выходе счетчика 7 появляется сигнал в двоичном

0 коде, соответствующий двойке.

Таким образом, захват первой заготовки валками многониточной прокатной клети приводит к появлению единицы на выходе реверсивного счетчика 7, а каждый следую5 щий захват заготовки по любой из прокатных ниток вызывает увеличение показаний счетчика 7 на единицу.

При выбросе заготовки из валков прокатной клети ток якоря двигателя прокатной клети резко уменьшается (фиг. 2а. момент

времени 1з). Выходной сигнал измерителя 1 тока якоря двигателя прокатной клети, пропорциональный току якоря двигателя, уменьшается и, сглаживаясь в низкочастотном фильтре 2, поступает на входы первого порогового элемента 4 и дифференцирующего усилителя 3. Последний дифференцирует и усиливает приходящий сигнал, а на его выходе появляется отрицательный импульс (фиг. 26, момент времени ts), поступающий на вход второго 5 и третьего 6 пороговых элементов 5 и 6. Второй пороговый элемент 5 не реагирует на отрицательный импульс, а третий пороговый элемент 6 сравнивает его с пороговым напряжением UG, и, когда величина его сгансвитсд меньше Ue, напряжение на выходе порогового элемента 6 скачкообразно возрастает. Поступая на вычитающий вход реверсивного счетчика 7, этот сигнал вызывает уменьшение показаний счетчика 7 на единицу, пока- зания счетчика соответствуют числу заготовок, находящихся в прокатной клети.

Сигнал, поступающий на вход первого порогового элемента, достаточно велик, если в валках еще остались заготовки, и изменения состояния выхода порогового элемента 4 не происходит. В случае же выброса из валков клети последней заготовки сигнал, поступающий на вход первого порогового элемента 4, соответствует холостому ходу двигателя прокатной клети. Этот сигнал оказывает меньше порогового напряжения 1)4. поэтому на выходе первого порогового элемента 4 скачкообразно возрастает напряжение, поступающее на вход реверсивного счетчика 7, обнуляя его. При дальнейших захватах или выбросах загото- ьок датчик продолжает работу указанным образом,

Так как одновременный захват валками клети двух и более заготовок, прокатываемых по разным ниткам, а также одновременный захват одной и выброс другой заготовки не допускается по технологии

производства проката, то ВОЗНИКНОРОНИГ ошибок в показаниях счетчика вследсгпмп этих причин исключается

Таким образом, захват валкями клети одной заготовки приводит к увеличению по казаний реверсивного счетчика 7 на единицу, а выброс из валков заготовки приводит к уменьшению показаний счетчика 7 на единицу. Нулевые показания счетчика 7 свидетельствуют об отсутствии заготовок в клети. Моменты изменения показаний счетчика соответствуют моментам захвата или выброса заготовок из клети

Применение датчика наличия металла в

многониточной прокатной клети позволяет повысить надежность фиксации моментов поступления заготовок в клеть и выброса их из клети, а также обеспечивает информацией о количестве заготовок в клети в текущи и момент времени как оперативный персонал стана, так и систем автоматизации.

Формула изобретения

Датчик наличия металла в многониточной прокатной клети, содержащий измеритель тока якоря двигателя прокатной клети реверсивный счетчик и два пороговых элемента, отличающийся тем, что, с целью

повышения надежности датчика за счет исключения ложных срабатываний, в него введены низкочастотный фильтр, дифференцирующий усилитель и третий пороговый элемент, причем выход измерителя тока

якоря двигателя прокатной клети через низкочастотный фильтр подсоединен к входу первого порогового элемента, выход которого подсоединен к входу установки в О реверсивного счетчика и входу дифференцирующего усилителя, выход которого подсоединен к входам второго и третьего пороговых элементов, а выходы второго и третьего пороговых элементов подсоединены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика.

Фиг

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано в системах автоматизации и контроля процесса прокатки металла в многониточной прокатной клети. Цель изобретения - повышение надежности датчика за счет исключения ложных срабатываний. Датчик наличия металла в многониточной прокатной клети содержит измеритель 1 тока якоря двигателя прокатной клети, низкочастотный фильтр 2, дифференцирующий усилитель 3, пороговые элементы 4 - 6 и реверсивный счетчик 7. При захвате валками многониточной прокатной клети одной заготовки на выходе реверсивного счетчика 7 появляется единица в двоичном коде. Захват валками каждой следующей заготовки по любой из прокатных ниток приводит к увеличению показаний реверсивного счетчика 7 на единицу, а выброс заготовки приводит к уменьшению показаний счетчика 7 на единицу. Выброс валками клети последней заготовки вызывает появление нуля на выходе реверсивного счетчика 7. 2 ил.

LwvAAMM

S

АА

.

tAvvvwwwuv