Устройство для диагностирования состояния оборудования прокатного стана Советский патент 1993 года по МПК B21B37/00 

дующие расчеты автокорреляционных функций и функций спектральной плотности профилограмм подката и готовых полос, а также осциллограмм тока якоря моталок, показали, что доля вибраций оборудования станов от колебаний натяжения при прокатке составляет 30-30%, а доля влияния продольной разнотолщинности подката на продольную разнотолщинность готовой полосы - около 10-20%.

Цель изобретения - расширение границ и повышение точности диагностирования на листовых станах холодной прокатки за счет учета влияния возмущений от колебаний натяжений и толщины прокатываемой полосы.

Известна формула расчета собственной частоты колебательной системы.

,

яутэкв РЭКВ где гпэкв т - масса тела (системы);

Рэкв 0,4 Р (Р -сила, приложенная к системе) - податливость системы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок измерения параметров вибрации, блок определения ситуации диагностирования, блок полосовых фильтров, датчик скорости прокатки, блок пороговых элементов блок кодирования уровней скорости прокатки, блок ввода уставок, первый и второй коммутаторы, преобразователь гармонического сигнала в по- тенциальный, блок сравнения, блоки индикации и регистрации, введен блок кодирования произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение и дешифратор, с выхода которого на коммутаторы поступает уточненный сигнал параметров вибрации.

На фиг. 2 показана блок-схема устройства для диагностирования состояния оборудования полосового прокатного стана; на фиг. 3 - структурная схема дешифратора.

Устройство содержит датчик 1 скорости прокатки, блок 2 пороговых элементов, блок 3 измерения параметров вибраций, блок 4 кодирования уровней скорости прокатки, блок 5 определения ситуации диагностирования, ключ 6, блок 7 полосовых фильтров, блок 8 кодирования произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение, дешифратор 9, блок 10 ввода уставок, второй коммутатор 11, первый коммутатор 12, преобразователь 13 гармонического сигнала в потенциальный, блок 14 сравнения, блок 15 индикации, блок 16 регистрации.

Выход датчика 1 скорости прокатки через блок 2 пороговых элементов подсоединен на входы блока 4 кодирования уровней скорости прокатки, выходы которого подключены к входам дешифратора 9, к другим входам которого подсоединены выходы блока 8 кодирования произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение. Пример структурной схемы дешифратора 9 при трех уровнях кодирования скорости прокатки и двух уровнях кодирования произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение представлен на фиг. 3. Дешифратор представляет собой набор логических элементов И, число которых равно произведению числа уровней кодирования скорости прокатки на число уровней кодирования произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение. Причем каждый выход блока 4 кодирования уровней скорости прокатки подсоединен к первым входам двух логических элементов И, в каждый выход блока 8 кодирования произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение подсоединен к вторым входам трех логических элементов И. Выходы логических элементов И, являющиеся выходами дешифратора 9, подсоединены к управляющим входам коммутатора 12 блока полосовых фильтров и коммутатора 11 блока вводи уставок, на информационные входы которого подсоединены выходы блока 10 ввода уставок. Выход блока 3 измерения параметров вибраций подсоединен на информационный вход ключа 6, на управляющий вход которого подсоединен выход блока 5 определения ситуации диагностирования. Выход ключа 6 подсоединен на вход блока 7

полосовых фильтров, выходы которого подсоединены на вход информационные входы коммутатора 12, выход которого через преобразователь 13 гармонического сигнала в потенциальный на первый вход блока 14 сравнения. На второй вход блока 14 сравнения подсоединен выход коммутатора 11. Кроме того, к выходу преобразователя 13 гармонического сигнала в потенциальный подсоединен информационный вход блока 16 регистрации, а на выход блока 14 сравнения - вход блока 15 индикации и управляющий вход блока 16 регистрации.

Устройство работает следующим обра-. зом.

С выхода блока 3 измерения параметров вибраций сигнал поступает на информационный вход ключа 6. При наличии на управляющем входе ключа б разрешающего сигнала с блока 5 определения ситуации диагностирования (например, при наличии

полосы в клети стана) сигнал с выхода ключа б поступает на вход блока полосовых фильтров. Блок 7 полосовых фильтров выделяет спектр частот, амплитуды которых характеризуют отклонение состояния оборудования от рабочего режима и состоит из набора полосовых фильтров, настроенных на характерные для данного стана при данной скорости прокатки частоты. Значение скорости прокатки в каждый момент времени определяется датчиком 1 скорости прокатки. Сигнал датчика 1 скорости прокатки поступает на входы блока 2 пороговых элементов. Количество пороговых элементов определяется количеством .выбранных диапазонов скоростей прокатки, и каждый настраивается на определенное напряжение с установленной зоной нечувствитель- ности. При этом перекрывается весь диапазон возможных значений скорости прокатки. Сигналы пороговых элементов, поступая на вход блока А кодирования уровней скорости прокатки, после логического преобразования поступают на входы дешифратора 9. Логика преобразования сигналов дешифратора 9 показана в таблице соответствия входов - выходов блока 9, где А,Б,В,Г,Д - входы, а Е,Ж,3,К,Л,М - выходы. На другой вход дешифратора 9 поступает сигнал от блока 8 кодирования произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение. Значения толщины прокатываемой полосы и натяжения при прокатке выбираются в соответствии с режимами прокатки в каждом пропуске, а количество уровней кодирования определяется условием перекрывания всего возможного диапазона значений произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение, возможным на данном прокатном стане. Сигналы от двух входов логически умножаются элементом И, а выходной сигнал поступает на управляющие входы коммутаторов 11 и 12. Коммутаторы состоят из набора ключей, количество которых равно произведению числа уровней кодирования скорости прокатки на число уровней кодирования произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение.

Выходные сигналы дешифратора 9, поступая на управляющие входы коммутаторов 11 и 12, коммутируют прохождение через коммутатор 12 соответствующей час- тоты гармонического сигнала, а через коммутатор 11 - установки допустимого уровня сигнала, задаваемого блоком 10 ввода уставок.

Сигнал с выхода коммутатора 12 после преобразования гармонического сигнала в потенциальный преобразователем 13 поступает на первый вход блока 14 сравнения,

на второй вход которого поступает сигнал уставки с выхода коммутатора 11.

В блоке 14 сравнения заданное значение допустимой величины сигнала с блока 10 ввода уставрк и значения сигнала вибрации преобразователя 13 сравниваются и при превышении установленного значения сигнал превышения индицируется в блоке 15 индикации. По этому же сигналу регист- рируется значение сигнала в блоке 16 регистрации, который поступает с преобразователя 13 на информационный вход блока 16. ...

. При изменении скорости или режима прокатки (например, при изменении толщины прокатываемой полосы или (и натяжения) на первом входе блока 14 сравнения, появляется преобразованный в потенциальный сигнал вибрации на частоте, соответствующей новому значению скорости

прокатки и произведению толщины прокатываемой полосы на натяжение. В это время на втором входе блока 14 сравнения значение сигнала соответствует допустимому уровню вибрации в данных диапазонах скоростей прокатки и произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение.

Формула изобретения Устройство для диагностирования состояния оборудования прокатного стана, содержащее блок измерения параметров вибрации, блок определения ситуации диагностирования, блок полосовых фильтров, датчик скорости прокатки, блок пороговых элементов, блок кодирования уровней скорости прокатки, блок ввода уставок, два коммутатора, преобразователь гармониче- ского-сигнала в потенциальный, блок сравнения, блоки индикации и регистрации, причем блок определения ситуации диагностирований подсоединен к управляющему входу ключа, блок измерения параметров

вибрации подсоединен к информационному входу ключа, выход ключа соединен с входом блока полосовых фильтров, датчик скорости прокатки подсоединен на входы блока пороговых элементов, выходы которого подсоединены на входы блока кодирования уровней скорости прокатки, управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены между собой, информационные входы первого коммутатора подсоединены на выходы блока полосовых фильтров, управляющие входы второго коммутатора подсоединены на выходы блока уставок, выход первого коммутатора подсоединен на вход преобразователя гармонического сигнала в потенциальный, выход которого подсоединен на первый вход блока сравнения и информационный вход блока регистрации, выход второго коммутатора соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого подсоединен на вход блока индикации и управляющий вход блока регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения границ и повышения точности диагностирования за счет учета

О

5ft

10 20 30 40 50 60 70 80 F.fo

Фиг. I

влияния колебаний натяжений и толщины прокатываемой полосы, оно снабжено блоком кодирования произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение и дешифратором, входы которого подсоединены к выходам блока кодирования уровней скорости и блока кодирования произведения толщины прокатываемой полосы на натяжение, а выходы - к управляющим входам коммутаторов..

а

i. i l

Фие.З