Цифровое устройство автоматического определения момента входа, выхода и наличия металла в валках клети прокатного стана Советский патент 1979 года по МПК B21B38/00 

возможных колебаниях питающего напря жения или температуры окружающей сре ды, что усложняет эксплуатацию устройства и понижает точность его работы. При применении фильтров, поста ленных в цепи обратной связи операционных усилителей, можно отстроиться от части пульсаций и помех, но при этом ухудшается быстродействие устройства. Выделение двух косвенных величин, относящихся к одному и тому же двигателю, также уменьшает достоверность получаемой информации. Целью изобретения является повышение быстродействия, точности определения момента входа, выхода и наличия металла в валках клетей, упрощения эксплуатации его, а также возможность, его применения в автоматизированных системах управления прокатным производством. Поставленная цель достигается тем что в устройство дополнительно введены датчик давления, коммутатор сиг налов датчиков, аналого-цифровой пре образователь, генератор тактовых импульсоз, схема определения наличия положительного и отрицательного приращения напряжения датчика тока якор двигателя и схема определения наличия положительного и отрицательного приращения напряжения датчика давления (месдозы), выходы датчиков через коммутатор соединены с входом аналого-цифрового преобразователя, выхо которого подключен к информационному входу схем определения наличия прира щений напряжения датчика тока и месдозы, разрешающие входы схем определения наличии приращений соединены с выходами генератора тактовых импул сов и с соответствующими коммутирующими входами коммутатора сигналов; датчиков, выход схемы определения на личия приращения напряжения месдозы соединен с элементом памяти в виде триггера, единичный выход которого включен на внешние цепи и на вход разрешения сравнения схемы определения наличия приращения напряжения датчика тока, выход последней соединен с входом разрешения сравнения схемы определения наличия приращения напряжения месдозы. Так как средний уровень давления во время холостого хода изменяется в больших пределах, чем величина тока двигателя (например, при отрицательном и положительном растворе вал ков) , то и организация с.хем определения наличия приращения также разли на. Схема определения наличия положительного и отрицательного приращения напряжения датчика тока включает в себя панель контроля и управления регистр кода напряжения холостого хода датчика тока, схему сравнения (компаратор) холостого и текущего значений кодов напряжения датчика то ка, а схема определения наличия по ложительного и отрицательного приращений напряжения датчика давления (месдозы) состоит из регистра кода текущего значения напряжения месдозы, схемы сравнения (компаратора) холостого и текущего значений кодов напряжения месдозы, регистра кода напряжения месдозы холостого хода и оперативного запоминающего устройства, выходы датчиков через коммутатор подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационными входами регистров кода холостого и текущего значений напряжения датчика тока, регистра текущего значения напряжения месдозы и оперативного запоминающего устройства, а к разрешающим входам регистров холостого и текущего значений напряжения датчика тока и к первому входу кo мyтaтopa подключен один из выходов генератора тактовых импульсов,- второй выход его соединен со вторым входом коммутатора и разрешающими входами регистров холостого и текущего значений напряжения месдозы, а также оперативного запоминающего устройства, выход которого соединен с информационным входом регистра на- . пряжения холостого хода месдозы, выходы регистров холостого и текущего значений на,пряжения подключены к входам сравнения компаратора, на выходе которого.включен триггер с единичным выходом, идущим на внешние цепи, на панель контроля, на которой также .индицируется состояние всех разрядов регистра напряжения холостого хода датчика тока с обратной связью на каждый разряд с клавишного переключателя панели, и на разрешающий вход компаратора напряжений датчика тока, входы сравнения которого соединены с выходами регистров холостого и Текущего значений напряжения датчика тока, а выход компаратора напряжений датчика тока подключен к разрешающему входу компаратора напряжений месдозы. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема цифрового устройства автоматического определения момента входа, выхода и наличия металла в валках клети прокатного стана. Устройство .содержит датчик 1 тока двигателя главного привода, датчик 2 давления, коммутатор 3 датчиков, генератор 4 тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь 5, схему 6 определения наличия положительного и отрицательного приращений напряжения датчика тока якоря двигателя, схему 7 определения наличия положительного и отрицательного приращений напряжения датчика давления, триггер 8 памяти.

Выходы датчиков 1 и 2 через коммутатор 3 подключены к входу аналогоцифрового преобразователя 5, выход которого подключен к информационному входу схем б и 7 определения наличия приращений напряжения датчика тока и датчика давления (месдозы), а разрешающие входы схем определения наличия приращений соединены с выходами генератора 4 тактовых импульсов и с соответствующими коммутирующими входами коммутатора 3 сигналов датчиков, выход схемы 7 определения наличия приращения напряжения месдозы соединен с триггером 8 памяти, единичный выход которого идет на внешние цепи и на вход разрешения сравнения схемы 6 определения наличия приращения напряжения датчика тока, выход которой подключен к входу разрешения сравнения схемы 7 определения наличия приращения напряжения месдозы.

На функциональной схемб (фиг. 2) раскрыт состав схем б и 7. В состав этих схем определения наличия приращения входит панель 9 контроля и управления, регистр 10 кода напряжения холостого хода датчика тока, схема 11 сравнения (компаратор) холостого и текущего значений напряжения датчика тока, регистр 12 кода текущего значения напряжения датчика тока, регистр 13 кода текущего значения напряжения датчика давления (месдозы), схема 14 сравнения (компаратор) холостого и текущего значений кодов напряжения месдозы, регистр 15 кода напряжения месдозы холостого хода, оперативное запоминающее устройство 16 (ОЗУ).

Выходы датчиков 1 и 2 (фиг. 2) через коммутатор 3 подключены к входу аналого-цифрового преобразователя 5, выход которого соединен с информационными входами регистров 10 и 12 кода холостого и тек вдего значений напряжения датчика тока, регистра 13 текущего значения напряжения месдозы и оперативного запоминающего устройства 16, к разрешающим входам регистров 10 и 12 холостого и текущего значений напряжения датчика тока и на первый вход коммутатора 3 подключен один из выходов генератора 4 тактовых импульсов, а второй его выход-подключен ко второму входу коммутатора 3 и к разрешающим входам регистров 13 и 15 холостого и текущего значений напряжения месдозы, а также оперативного запоминающего устройства 16, выход которого соединен с информационным входом регистра 15 напряжения холостого хода месдозы, выходы регистров 13 и 15 холостого и текущего значений напряжения подключены к входам сравнения компаратора 14, на выходе которого включен триггер 8 с единичным выходом, идущим на внешние цепи, на панель контроля 9, на которой также индицируется состояние всех разряДОН регистра 10 напряжения холостого хода датчика тока с обратной связью на каждый разряд с клавишного переключателя панели, и на разрешающий вход компаратора 11 напряжений датчика тока, к входам сравнения которого подключены выходы регистров 10 и 12 холостого и текущего значений напряжения датчика тока, а выход компаратора 11 напряжений датчика тока соединен с разрешающим входом компаратора 14 напряжений месдозы.

Генератор 4 тактовых импульсов вьадает две серии тактовых импульсов одной частоты, сдвинутых по времени. Во время действия тактового импульса первой серии к входу аналого-цифрового преобразователя 5 подключается выход датчика 1 тока. Код сигнала, пропорциональный приращению тока якоря двигателя, записывается в регистры 10 и 12. Этот двоичный код индици0руется на панели 9 контроля и управления, в соответствии с показаниями индикации оператор, подготавливая устройство к работе, набирает на кла:вишных переключателях панели 9 код

5 сигнала датчика 1 тока при холостом ходе двигателя, принудительно фиксируя его значение в регистре 10. При этом вход регистра 10 отключается от датчика тока и хранит зафиксированное значение кода, которое постоянно по0ступает на компаратор 11 для сравнения с текущим значением сигнала, поступающим из регистра 12.

Во время действия тактового импульса второй серии вход аналого5цифрового преобразователя 5 переключается с помощью коммутатора 3 на выход датчика 2 давления. Сигнал месдозы в виде двоичного кода поступает на вход регистра 13 и записывается

0 в оперативном запоминающем устройстве 16, откуда, спустя несколько временных тактов, в течение которых еще происходит положительное или отрицательное приращение напряжения месдо5зы, переписывается в регистр 15. Значение напряжения, считанное из ОЗУ 16, условно считается напряжением холостого хода, хотя это напряжение лишь сдвинуто во времени относительно те0кущего значения.

Сигнал наличия или отсутствия металла в валках в виде единицы или нуля соответственно появляется и запоминается на выходе триггера 8. Ког5да металл отсутствует, нулевой потенциал с выхода триггера 8 поступает на компаратор 11, давая разрешение на определение увеличения тока якоря двигателя. Если приращение тока есть,

0 с выхода компаратора 11 на вход компаратора 14 поступает единичный потенциал, разрешающий сравнение текущего и записанного ранее напряженлй месдозы для определения факта увели5чения давления. в случае наличия положительного приращения сигнала датчика давления с выхода компаратора 14 на вход триггера 8 поступает сигнал, устанавливающий триггер в единичное состояние. При этом единичный потенциал поступает- на внешние цепи, индицируется на панели 9 контроля, а также поступает на компаратор 11, давая разрешение на определение равенства напряжений холостого хода и текущего значения датчика тока или отрицательного приращения тока. Если это условие соблюдается, с выхода компаратора 11 на вход компаратора 14 поступает нулевой потенциал, дающий разрешение на определение равенства или отрицательного приращения напряжения, записанного ранее в оперативном запоминающем устройстве 16, и текущего значения напряжения месдозы. При равенстве давлений или уменьшении теку щего давления с выхода компаратора 1 на триггер 8 поступает нулевой потен циал, который устанавливает триггер в нулевое состояние, т.е. состояние, индицирующее отсутствие металла в ках клети. Использование новых элементов значительно повышает точность,надежность и простоту предлагаемого устройства в эксплуатации,дает возможность применения его в полностью авто матизированных системах управлени и авторегулирования- технологических параметров в процессе прокатки. Формула изобретения 1. Цифровое устройство автоматического определения момента входа, выхода и наличия металла в валках кл ти прокатного стана, включающее датч тока якоря главного прокатного двига теля, логическую схему с элементами памяти в виде триггера, отлича щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, точности и прост ры устройства в эксплуатации, в него дополнительно введены датчик давлени генера коммутатор сигналов датчиков, тор тактовых импульсов, аналого-цифр вой преобразователь, схема определения наличия приращения датчика тока якоря двигателя и схема определения наличия приращения напряжения датчика давления (месдозы), выходы датчиков через коммутатор соединены с вхо дом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к инфор мационному входу схем определения приращений, разрешающие входы послед них соединены с выходами генератора тактовых импульсов и с соответствующими коммутирующими входами коммутатора/ выход схемы определения, нали68 чия приращения напряжения месдоэы соединен с элементом памяти в виде триггера, единичный выход которого включен на внешние цепи и на вход разрешения сравнения схемы определения наличия приращения напряжения датчика тока, выход последней соединен с ходом разрешения сравнения схемы опеделения наличия приращения напряения месдозы. 2. Цифровое устройство автоматического определения момента входа, выхода и наличия металла в валках клети прокатного стана по п.1, отличающееся тем, что схема определения наличия приращения напряжения датчика тока включает в себя панель контроля и управления, регистр кода напряжения холостого хода датчика тока, схему сравнения (компаратор) холостого и текущего значений напряжения датчика тока, а схема определения наличия приращения напряжения датчика давления (месдозы) состоит из регистра кода текущего значения напряжения месдозы, схемы сравнения (компаратора) холостого и текущего значений кодов напряжения месдозы, регистра кода напряжения месдозы холостого хода и оперативного запоминающего устройства, выходы датчиков через, коммутатор соединены с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационными входами регистров кода холостого и текущего значений напряжения датчика тока, регистра текущего значения напряжения месдозы и оперативного запоминающего устройства, а к разрешающим входам регистров холостого и текущего значений напряжения датчика тока и к первому входу KONBuyTaTOpa подсоединен один из выходов генератора тактовых импульсов, второй выход его соединен со вторым входом коммутатора и разрешающими входами регистров холостого и текущего значений напряжения месдозы, а также оперативного запоминающего устройства, выход которого соединен с информационным входом регистра напряжения холостого хода месдозы. выходы регистров холостого и текущего значений напряжения подсоединены к входам сравнения компаратора, на выходе которого включен триггер с единичным выходом, идущим на внешние цепи, на панель контроля, на которой также индицируется состояние всех разрядов регистра напряжения холостого хода датчика тока с обратной связью на каждый разряд с клавишного переключателя панели, и на разрешающий вход компаратора напряжений датчика тока, входы сравнения которого соединены с выходами регистров холостого и текущего значений напряжения датчика тока, а выход компаратора напряжений

датчика тока подключен к разрешающему входу компаратора напряжений месдоэы.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

229435, кл. В 2). В 37/00, 17.09.65,

2,Авторское свидетельство СССР 443б93,кл.В 21 В 37/00,02.10.72