Устройство для управления системой автоматического регулирования натяжения полосы на непрерывном прокатном стане Советский патент 1978 года по МПК B21B37/52 

Недостаток известных устройств состоит в том, что они обес11ечивают правильное управление системой регулирования только при идеальной работе да-чиков наличия полосы в клетях, заключаюи1ейся в том, что при наличии полосы в клетях на выходах соответствующих датчиков всегда и при любом уровне домох имеется сигнал логической единицы {), а при отсутствии металла - сигнал логического нуля («О). На прокатных станах в качестве датчиков наличия полосы обычно используют реле нагрузки главных приводов клетей, датчики давления металла на валки (месдозы), фотореле и др. В реальных условиях возможны сбои в работе таких датчиков, выражающиеся в кратковременном исчезновении или существенном уменьшении величины выходного сигнала при прокатке полосы в клети или кратковременном появлении сигнала при отсутствии полосы в клети. Причиной ложных сигналов датчиков могут быть колебания давления прокатки, вызванные эксцентриситетой/| опорных валков, переходными режимами работы главных приводов и др. Ложные сигналы от датчиков наличия полосы приводят к несвоевременному включению или отключению системы регулирования натяжения, что может явиться поичиной аварии иа прокатном стане.

Недостатком известных устройств является также необходимость использования дополнительного блока, формирующего специальный сигнал для установки схемы памяти в исходное состояние при включении питания.

Цель изобретения - создание устройства, обеспечивающего выдачу достоверного сигнала на включение и отключение системы регулирования натяжения как при правильной работе датчиков наличия полосы, так и при кратковременных ложных сигналах, поступающих с датчиков, а также не требующего дополнительного источника управляющего сигнала для приведения схемы в исходное состояние. Это достигается тем, что устройство содержит датчики наличия полосы в валках прокатного стана, например датчики тока прокатных двигателей, и логическую схему, обеспечивающую выдачу сигнала на включение и отключение системы автоматического регулирова-ния натяжения соответственно при наличии или отсутствии одной полосы в двух соседних клетях даиного межклетевого промежутка и блокировку системы при ложных срабатываниях датчиков наличия проката. Логическая схема содержит элементы НЕ, ИЛИ-НЕ и времени, причем на элементах ИЛИ-НЕ выполнены три блока памяти. Вход включения первого блока памяти соединен через элементы НЕ и.времени с датчиком наличия полосы в первой клети, предшествующей входной клети данного межклетевого промежутка, вход включения второго блока памяти связан через элемент НЕ с датчиком наличия полосы во второй, входной клети, вход включения третьего блока памяти подключен через элемент ИЛИ-НЕ и элементы НЕ к датчикам наличия полосы в двух клетях данного промежутка и в клети, предшествующей входной: вход сброса первого блока памяти соединен через элементы времени и НЕ с датчи} ом наличия полосы в вы.ходной клети, вход сброса второго блока памяти связан через элементы НЕ и времени с выходом первого блока памяти, а вход сброса третьего блока памяти подключен к выходу второго блока памяти.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Клети 1, 2 и 3 прокатного стана ограничивают два межклетевых промежутка, заключенных между клетями 1-2 и 2-3. Поскольку устройство, предназначенное для управления системой автоматического регулирования натяжения в одном меж1слегевом промежутке может быть без изменения применено для любого межклетевого промежутка стана, описание работы устройства производится применительно к промежутку между клетями 2 и 3, из которых клеть 2 является входной клетью для данного промежутка, а клеть 3 -- выходной.

Датчики 4, 5 и б наличия полосы клетей , 2 и 3 выдают сигнал логической единицы («1) при наличии полосы в валках соответствующих клетей. Сигнал от датчиков наличия полосы поступает в логическую схему, содержащую логические элементы 7--10, реализующие функцию НЕ, логические элементы 11 - 17, реализующие функцию ИЛИ-НЕ, и элементы 18- 20 выдержки времени, причем элементы 11 -12, 13-- 14 и 16-17 попарно образуют три блока 21, 22 и 23 памяти. Блоки памяти имеют

вход включения и вход сброса, причем вход включения блока 21 памяти соединен через элемент 18 выдержки времени и элемент 7 НЕ с датчиком 4-наличия полосы в клети 1; вход включения блока 22 памяти связан через элемент 8 НЕ с датчиком 5 наличия полосы в клети 2; вход включения блока 23 памяти соединен через элемент 15 ИЛИ-НЕ и элементы 7, 8 и 9 НЕ с датчиками 4, 5 и б наличия полосы в клетях 1, 2 и 3; вход сброса блока 21 памяти связан через элемент 20 выдержки времени и элемент 9 НЕ с датчиком 6 наличия полосы в клети 3; вход сброса блока 22 памяти соединен через элемент 10 НЕ и элемент 19 выдержки времени с выходом блока 21 памяти; вход сброса блока 23 памяти связан с выходом блока 22 памяти. Выходным сигналом на включение или отключение системы автоматического регулирования натяжения являются соответственно сигналы «1 или «О с выхода блока 22 памяти.

Для обеспечения правильного функционир.ования устройства, а также для автоматического приведения блоков памяти в исходное состояние при включении питания необходимо соблюдение следующего условия

(tl8 -f tl9) tzo t.5

где ii8 - время задержки сигнала «1 элементом 18;

ti9 I, время задержки сигнала «Ь эле.Q ментом 19; tto - время задержки сигнала «1 элементом 20; - время прохождения концом полосы промежутка между клетями 2 и 3. Устройство работает следующим образом. При включении питанил и отсутствии по,лосы в клетях I, 2 и 3 на выходах датчиков 4, 5 и 6 наличия проката существуют сигналы «0, а на выходах элементов 7, 8 и 9 НЕ - сигналы «I. Элементы 18 и 19 начинают отсчет выдержки времени. По истечении выдержки времени ti на выходе элемента 18 появляется сигнал «1, который подается на вход элемента II и переводит блок 21 памяти в состояние, при котором на его выходе существует сигнал «1. Этот сигнал поступает на вход элемента 19, который начинает отсчет выдержки времей ti. При соблюдении указанного условия отсчет времени элементом 19 заканчивается раньше, чем элементом 20. При этом на выходе элемента 19 появляется сигнал «I, а на выходе элемента 10 НЕ - сигнал «О, которыйподается на вход элемента 14 блока 22 памяти. На выходе блока 22 памяти появляется сигнал «1, который подается на вход элемента 17 блока 23 памяти и переводит этот блок памяти в состояние, при котором на его выходе (т.е. на выходе всего устройства) существует сигнал «О. По окончании отсчета выдержки времени элементом 20 на вход элемента 12 блока 21 памяти подается сигнал «1, в результате чего на его выходе появляется сигнал «О. На выходе элемента 19 также появляется сигнал «О, на выходе элемента 10 НЕ - сигнал «1. Этот сигнал, поступая на вход элемента 14 блока 22 памяти, вызывает появление isa его выходе сигнала «О. Таким образом, устройство оказывается приведенным в исходное состояние, при котором на выходах всех трех блоков памяти устанавливаются сигналы «О. При заходе полосы в клеть 1 датчик 4 наличия полосы выдает сигпзл «1, который, поступая на вход элемента 7 НЕ, приводит к появлению на его выходе и на выходе элемента 18 сигналов «О. Состояние блока 21 памяти при этом не изменяется, поскольку на входе элемента 12 существует снгнал «I, поступающий с элемента 20. При входе полосы в клеть 2 датчик 5 наличия полосы выдает сигнал «1 и на выходе элемента 8 НЕ появляется сигнал «О. Состояние блока 22 памяти не изменяется. При-входе полосы в клеть 3 датчик 6 наличия полосы выдаёт .сигнал «1, на выходе элемента 9 НЕ появляется сигнал «О. На всех трех входах элемента 15 ИЛИ--НЕ существуют сигналы «О, поэтому на его выходе появляется сигнал «1, которой поступает на вход элемента 16 блока 23 памяти. Блок 23 памяти переводится в состояние, при котором на его выходе (т.е. на выходе устройства) существует сигнал «1,разреща1ощнй включение системы автоматического регулирования натяження в промежутке между (летями 2 и 3. При выходе заднего конца полосы из клети 1 датчик 4 выдает сигнал «О, на выходе элемента 7 НЕ появляется сигнал «1, ни выходе элемента 18 после отсчета выдержки времени - снгнал «1, :т) приводит к переключению блока 21 памяти в состояние, при котором на его выходе устанавливается сигнал «1. При этом элемент 19 начинает отсчет времени, по окончании которого на выходеэтого элемента появляется сигнал «I, а на выходе элемента 10 НЕ - сигнал «0. При выходе заднего конца полосы из клети 2 датчик 5 выдает сигна.) «0 на выходе элемента 8 НЕ полвляется сигнал «1, который подается на вход элемента 13 блока 22 памяти и переводит блок в состояние, при котором на его выходе существует сигнал «1. Этот сигнал подается на вход элемента 17 блока 23 памяти и переводит блок в состояние, при котором на его выходе (на выходе устройства) появляется снгнал «О, (используемый как сигнал отключения системы автоматнческо-. го регулирования натяження в промежутке между клетями 2 и 3. Прн заходе следующей полосы в клети I и 2 включения регулятора натяжения не происходит независимо от наличия полосы в клети 3. Это достигается тем, что на вход элемента 14 блока 22 памяти подается сигнал «1 с выхода злемента 10 НЕ. После выхода заднего конца предыдущей полосьа из клети 2 и отсчета выдержки времени элементом 20 на вход элемента 12 блока 21 памяти подается сигнал «1. На выходе этого блока памяти и на выходе элемента 19 появляются сигналы «О, на выходе элемента 10 НЕ - сигнал «1, иа выходе блока 22 памяти - сигнал «О. Таким образом, снимается, запрет повторного включения блока 23 гшмятн, которое про.чсходнт после захода следую.щей полосы в клеть 3. Элемент 20 необходим для защиты устройства от ложных переключений после выхода полосы из клети 2, так как в мрмент выхода заднего конца полосы из клети 2 в приводе клети 3 происходит переходный процесс, выражающийся в резком пяденни тока нагруз и двпгате.ля, при котором возможно кратков к;менное отключение датчика 6 аличия полосы. Защита от ложных отключений датчика 4 наличия полосы осущестЕкчяется с помощью . элемента 18, вьчдержка которого выбирается больщей, чем макси.малыю возможное время отключения датчика во время переходного про- Цесса. При кратковреме И)ом отпускании- датчика 4 на выходе элемента времени не успевает появиться снгнал «1, переключающий блок 2 памяти. Защита от ложных отключений датчика 5 наличия полосы производится с помощью элементов 18 и 19, суммарная выдержка времени которых соответствует времег прохождения задним полосы значитель {ой части промежутка между яетьми 1 и 2. Формула, гзобретения Устройство для ynpaBJietiiiH снстегюй автоматического регулирования натяжен1-;я полосы

на непрерывном прокатном стане, в слючающее датчики наличия полосы и логическую схему, содержащую логические элементы НЕ, ИЛИ - НЕ, элемент задержки и блок памяти, огушчшещееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, устройство дополнительно содержит два блока памяти, выполненные на элементах ИЛИ-НЕ, причем вход включения первого блока памяти соединен через элемент задержки и элемент НЕ с датчиком наличия полосы в клети, предшествующей входной клети данного межклетевого промежутка, вход включения второго блока памяти соединен через элемент НЕ с датчиком наличия полосы во входной клети межклетевого промежутка, вход включения третьего блока памяти соединей через элемент ИЛИ-НЕ и элементы НЕ с

дат нжами наличия полосы в клетях данного промежут1Са и клети, предшествующей входной, вход сброса первого блока памяти соединен через элемент задержки и элемент НЕ с датчиком наличия полосы в выходной клети, вход сброса второго блока памяти соединен через элементы НЕ i элемент задержки с выходом первого блока памяти, а вход сброса третьего блока памяти соединен с выходом второго блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.«Автоматизированный электропривод в народном хозяйстве, М.. сЭнергия, 1971, т. 3, с. ПО-112.

2.Патент США № 3318125, кл. 72-8, 1974.

rjflHBi