Устройство для автоматического измерения скорости прокатного стана Советский патент 1992 года по МПК B21B38/00 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, может быть использовано для измерения частоты вращения приводного двигателя и линейной скорости валка прокатного стана.

Цель изобретения - повышение достоверности измерения скорости.

,На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит частотно-импульсный датчик 1 скорости, первый выход которого соединен с входами первого 2 и второго 3 делителей частоты, первый счетчик 4, вход которого соединен с выходом первого делителя 2 частоты, а выход - с входом первого регистра 5 памяти, управляемый делитель 6 частоты, вход которого сО

единен с выходом второго делителя 3 частоты, второй счетчик 7, счетный вход которого соединен с выходом управляемого делителя 6 частоты, а выход - с входом второго регистра 8 памяти, первый блок 9 индикации, вход которого соединен с выходом первого регистра 5 памяти, второй блок 10 индикации, вход которого соединен с выходом регистра 8 памяти, генератор 11 временных меток, выход которого соединен с управляющими входами первого 5 и второго 8 регистров памяти и через инвертор 12 - с входом первого одновибратора 13, выход последнего соединен с управляющими входами первого 4 и второго 7 счетчиков, узел 14 задания коэффициента деления частоты, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя 6 частоты, третий счетчик 15, вход которого соединен с первым выходом частотно-импульсного датчика 1 скорости, а выход с входом третьего регистра 16 памяти, выход которого соединен с входами схем 17 и 18 сравнения чисел, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с входом второго одновибратора 20, выход которого соединен с первым входом первого триггера 21, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И 22, а инверсный выход первого триггера 21 - с первым входом второго элемента И 23, вторые входы первого 22 и второго элементов И 23 соединены с выходом генератора 11 временных меток, второй выход частотно-импульсного датчика 1 скорости соединен с входом третьего одновибратора 24, прямой выход которого соединен с управляющим входом третьего регистра 16 памяти, а инверсный выход - с инверсным входом четвертого одновибратора 25, выход которого соединен с управляющим входом третьего счетчика 15, первый вход второго триггера 26 соединен с выходом элемента И 22 и с входом пятого одновибратора 27, выход которого соединен со вторым входом первого триггера 21, выход второго элемента И 23 соединен со вторым входом второго триггера 26, выход которого соединен с управляющими входами блоков 9 и 10 индикации. Устройство работает следующим образом. Сигнал с частотно-импульбного датчика 1 скорости поступает на входы делителей 2 и 3 частоты. С делителя 2 частоты сигнал поступает на счетный вход счетчика 4, С делителя 3 частоты сигнал поступает на вход управляемого делителя 6 частоты, где производится деление частоты сигнала на коэффициент, заданный узлом 14 задания коэффициента деления частоты Коэффициент делителя 2 частоты выбирается так, чтобы подсчитанное счетчиком 4 количество импульсов за заданный отрезок времени, выражался бы теми же цифрами, что и измеряемая частота вращения двигателя. Количество импульсов N, поступающее с датчика 1 скорости за отрезок времени, определяется N f -1, где f - частота 1,1мпульсов, поступающих с датчика скорости; t - заданный отрезок времени измерения. Частота вращения КТ Ki Отрезок времени t, в течение, которого счетчик 4 считает импульсы, может выбираться в широком интервале времени в зависимости от требуемой точности. Этот отрезок времени задается генератором 11 временных меток. Короткий импульс с генератора 11 временных меток поступает на управляющий вход регистра 5 памяти, осуществляя запись информации со счетчика 4. По спаду импульса временной метки на выходе генератора через инвертор 12 запускается одновибратор 13, вырабатывающий короткий импульс (длительностью намного меньшей длительности импульса от датчика скорости), осуществляющий обнуление Счетчика 4, который начинает с нуля подсчет входных импульсов. В дальнейшем цикл повторяется. При поступлении на управляюа1ийвходрегистра5памятислеяующепо импульса временной метки с генератора 11, информация в нем обнуляется и т.д. Тяким образом, измерение осуществляется в течение заданного отрезка времени. Для измерения линейной скорости валка используется делитель 3 частоты, управляемый делитель 6 частоты, узел 14 задания коэффициент деления частоты, счетчик 7, регистр 8 памяти и блок 10 индикации, Линейная скорость валка (окружная скорость) определяется из выражения: .. V 7 t 60 I где D - диаметр прокатного валка; i - передаточное число редуктора, через который прокатные валки соединены с приводом-двигателя. Или Учитывая, что п -р- , получаем; К2Кз-К4 гдеК5 К2Кз. Коэффициент КБ задается делителем 3 частоты и выбирается так, чтобы подсчитанное количество импульсов 7 счетчиком за заданный период времени выражалось.бы теми же цифрами, что и измеряемая линейная скорость валка. Коэффициент К4 задается узлом 14 задания коэффициента деления частоты. Узел 14 снабжен программными переключателями, с помощью которых оператор вводит в устройство числовые значения К4.

Работа счетчика 7, регистра 8 памяти, блока 10 индикации аналогична описанной соответствующих узлов при измерении частоты вращения.

Блоками 9 и 10 индикации отображаются результаты измерений соответственно частоты вращения и линейной скорости.

Со второго выхода частотно-импульсного датчика скорости сигнал (1 импульс на оборот) поступает на третий одновибратор 24, где формируется короткий сигнал Запись, и поступает на управляющий вход третьего регистра 16 памяти, осущестбляя запись информации с выхода третьего csetчика 15. .По перепаду сигнала с 1 в О на входе четвертого одновибратора 25, на его выходе формируется короткий сигнал Сброс, который .поступает на управляющий вход третьего счетчика 15, осуществляя его обнуление. В дальнейшем цикл повторяется. Таким образом, в регистр памяти будет занесено число, соответствующее количеству импульсов на один оборот вала датчика. Схемы 17 и 18 сравнения чисеЛ осуществляют проверку этого количества импульсов заданному значению. Если это значение попадает в заданный диапазон, то на выходах схем сравнения появляется сигнал О, а если нет- 1. Например, количество импульсов на один оборот вала датчика составляет F 600. В зависимости от требуемой точности измерения необходимо определить диапазон допустимых значений. Например, верхний диапазон допустимьгх значений А 602, а нижний В 59.8. Схема 17 сравнения чисел формирует на выходе сигнала 1 в случае, если F А, т.е. F 602, а схема 18 сравнения чисел формирует сигнал 1, если F В, т.е. F 598. Возможен случай, когда А В 600, тогда схемы 17,18 сравнения чисел на выходах сформируют сигнал О, если F 600, и сигнал 1, когда F 600. Если на первый или второй входы Элемента ИЛИ 19 поступает сигнал 1, то на выходе также появляется сигнал 1, поступающий на вход второго одновибратора 20. Второй одновибратор 20 формирует короткий импульс, поступающий на первый вход первого триггера 21, на прямом выходе которого появляется сигнал 1.

При наличии на первом входе первого элемента И сигнала 1 и на втором входе сигнала Запись, поступающего с генератора 11 временных меток, на выходе пряв-ляется сигнал 1, который устанавливает

второй триггер 26 в состояние 1 и подается на управляющие входы блоков 9, 10 индикации, осуществляя гашение индикации. Таким образом, в случае поступления с частотно-импульсного датчика 1 скорости недостоверной информации, она блоками 9, 10 индикации не отображается. Одновременно сигнал с выхода первого элемента.И 22 поступает на вход пятого одновибратора

27, который формирует короткий сигнал, по которому сбрасывается триггер 21 в нулевое состояние, а на его инверсном выходе устанавливается 1 и, если первый триггер 21 за следующий оборот вала датчика не установится в единичное состояние (т.е. количество импульсов, проходящее с датчика за один оборот, будет соответствовать задан ному циклу), то с выхода второго элемента И 23 поступит сигнал на второй вход второго

триггера 26, осуществляющий его обнуление, и тем самым разрешается выдача информации на блоки 9, ТО индикации.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение достоверности

измерения скорости.

Формула изобретения Устройство для автоматического измерения скорости прокатного стана, содержащее частотно-импульсный датчик скорости, первый выход которого соединен с входами первого и второго делителей частоты, перЁый счетчик, вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, а выход с входом первого регистра памяти, управляемый делитель частоты, вход которого соединен с выходом второго делителя частоты, второй счетчик, счетный вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, а выход - с входом второго регистра памяти, первый блок индикации, вход которого соединен с выходом первого регистра памяти, второй блок индикации, вход которого соединен с выходом второго регистра

памяти, генератор временных меток, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго регистров памяти и через инвертор-с входом первого одновибратора, выход последнего соединен суправляющими входами первого и второго счетчиков, узел задания коэффициента деления частоты, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя частоты, отличаю щ е с я тем, что, с

целью повышения достоверности измерения, оно снабжено третьим счетчиком, третьим регистром памяти, двумя схемами сравнения чисел, элементом ИЛИ, двумя триггерами, четырьмя одновибраторами, двумя элементами И, причем вход третьего

счетчика соединен с первым выходом частотно-импульсного датчика скорости, а выход- с выходом третьего регистра памяти, выход которого соединен с выходами первой и второй схем сравнения чисел, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго одновибратора, выход которого соединен с первым входом первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, а инверсный выход первого триггера с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходом генератора временных меток, второй выход частотно-импульсного датчика скорости соединен с входом третьего одновибратора, прямой выход которого соединен с управляющим входом регистра памяти, а инверсный выход - с инверсным входом четвертого одновибратора, выход которого соединен с управляющим входом третьего счетчика, первый вхо/: второго триггера соединен с выходом первого элемента И и входом пятого одновибратора, выход которого соединен с вторые входом первого триггера, вход второго эле мента И соединен с вторым входом второгс триггера, выход которого соединен с управ

ляющими входами блоков индикации.

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, может использоваться для измерения частоты вращения приводного двигателя и линейной скорости валка прокатного стана. Цель изобретения - повышение достоверности измерения. При измерении скорости прокатного стана осуществляется контроль работоспособности частотно-импульсного датчика скорости. При этом, когда от частотно-импульсного датчика поступает такое число импульсов на один оборот входного вала, которое выходит за заданные пределы, осуществляется гашение блоков индикации, отображающих частоту вращения приводного двигателя и линейную скорость прокатного валка. 1 ил.СОс