Измеритель длины проката Советский патент 1980 года по МПК B21B38/00 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на слябингах для регулирования длины слябов.5

Известен измеритель длины проката, содержащий датчики,- фиксгщии полосы, установленные.за прокатной клетью, датчик фиксации полосы по оси прокат- . ных валков, преобразователь угла по- ю ворота рабочего валка в последовательность импульсов, ДВОИЧН.ЫЙ счетчик и счетнорешающее устройство И

Известен измеритель, в котором, с целью его упрощения, расстояние между j датчиками фиксации полосы выбрано равным 2 единиц длины, а счетно-решающее устройство снабжено управляетуым генератором импульсов, реверсивным и суммирукйцим счетчиками, умножителем 20 и двумя элементами И 2 .

Однако, известные измерители не приспособлены для устранения влияния колебаний фактической массы слитков на величину расходных коэффициентов. J5 Такое влияние заключается в том, что при прокатке слитков, фактическая масса которых .случайным колеблется относительно номинальной из-за различного уровня налива металла в JQ

изложницы и разгара их внутренней поверхности, длина слябов получается также подверженной случайным колебаниям, что при порезке их на заданную годную длину приводит к дополнительным, потерям годного металла.

Избежать этих потерь можно путем более полного использования годной части слябов, регулируя для этого их толщину (а тем сакым и длину) в зависимости от величины отклонений фактической массы слитков от номингшьной.

Определить это отклонение можно косвенно, измеряя геометрические размеры раската в процессе прокатки, например, в предпоследнем проходе. По данным измерений и сведений о номинальных размерах годного сляба можно определить, насколько следует изменить его номинальную толщину при прокатке в последнем проходе. Для этого был разработан следующий расчетный алгоритм.

-Ир-Ървр

(1)

-а-ъ..е, CVP-C VIcfh - изменение номинальной

гд толщины сляба;

778839 hp , bp , IP - толщина, ширина и длина раската соответственно; Ьц , Ьн , 1и - номинальные толщина, ширина и годная длина сляба соответственно; р и q - нормативная головная и донная обреэь слитка (в долях от длины раската) Цель изобретения - снижение потер - годного металла за счет использсзвания всей годной части слитков независимо от колебаний их фактической массы. Для достижения поставленной цели предлагаемый измеритель дополнительно содержит измерители толщины и ширины проката, цифро-аналоговый преобразователь, третий элемент И, блок задаНИИ, восемь ключей, реле, вычислительное устройство, блок индикации, причем три входа цифро-аналогового преобразователя соединены с тремя вы ходами суммирующего счетчика, выход цифро-аналогового преобразователя со единен с первым входом первого ключа второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый и вто рой входы которого соединены соответственно с выходом второго элемента И и выходом реле, вход которого соединен с выходом второго датчика фиксаци полосы за прокатной клетью, пять выходов блока задания соединены соответ ственно с первыми входами пяти ключей второй вход второго ключа соединен с выходом третьего элемента И, вторые ВХОДИ Третьего, четвертого, Ьятого и Шестого ключей соединены с первыми входами каждого предыдущего ключа, вторые выходы второго, третьего, четвертого, пятого и выход шестого ключе соединены со вторым, третьим, четвертым, пятым и шесть м входами вьгайслиэтельного устройства, первый, седьмой и восьмой входы которого соединены со бТветственйо с первыми выходами первого, седьмого и восьмого ключей, пер вые входы седьмого.и восьмого ключей соединены соответственно с выХодами измерительной толщины и ширины прокат вторые входы седьмого и восьмого ключей соединены соответственно, со вторыми выходами первого и седьмого ключами, выход вычислительного устройства соединен со входом блока индикации. Вьачислительное устройство содержит второй, третий, четвертый и пятый .блоки умножения, блок деления, два инвертора, три суммирующих операционных усилителя, причем первый и второй входы второго блока умножения соединенны соответственно с выходами седьмого и восьмого ключей, выход второго блока умножения соединён с первым входом третьего блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого ключа, выходы третьего и четвертого блоков умножения соединены соответственно с первым и вторым входами блока деления, первый и второй входы четвертого блока умножения соединены с выходами третьего и четвертого ключей, выход блока деления соединен с первым входом пятого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого суммкрукадего операционного усилителя,, вход которого соединен с выходом первого инвертора, а также с выходами пятого и шестого ключей, выход пятого блока умножения и выход второго инвертора соединены со входом второго суммиругацего операционного усилителя, вход второго инвертора соединен с выходом второго ключа, выход второго суммирул кядего операционного усилителя срединен со входом третьего суммирующего Операционного усилителя, вьасод которого соединен со входом блока индикации . На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый измеритель; на фиг. 2схема внутренней структуры вычислительного устройства. Описываемый измеритель содержит датчики 1 и 2 фиксации полосы, установленные за прокатной клетью, датчик 3 для фиксации полосы по оси прокатных валков 4, преобразователь 5 угла поворота валка в последовательность импульсов, двоичный счетчик 6, первый вход которого подключен к выходу датчика 2, второй - к выходу датчика 1, третий вход - к выходу преобразователя 5. Выходы разрядов счетчика 6 пЬдключены к первой группе входов блока 7 умножения, второй вход котог рого связан с выходом генератора 8. Первый вход генератора 8 соединен с выходом датчика 3, второй - с выходом элемента., 9 И. Входы элемента 9 И подключены к нулевым входам разрядов реверсивного счетчика 10, вход вычитания которого соединен с выходом блока 7 умножения, а вход сложения - с выходом элемента 11 И. Первый, второй и третий входы элемента 11 И соединены с выходами преобразователя 5, датчиков 1 и 3. Вход суммирующего счетчика 12 подключен к выходу генератора 8. Блок 7 умножения, управляемый генератор 8, элементы 9 и 11 И, реверсивный счетчик ГО и суммируквдий счетчик 12 образуют счетно-решаквдее устройство 13. Выходы блока 14 задания через второй, третий, четвертый и шестой ключи 15, 16, 17, 18 и 19 связаны с вторлм, третьим, четвертым, пятым и шестым входами вычислительного устройства 20. Седьмой и восьмой входы вычислительного устройства 20 через седьмой и восьмой ключи 21 и 22 соединены с выходами 23 и 24 измерителей соответственно толщины и ширины проката, и через ключ 25 - с выходом цифро-аналогового преобразователя 26, входы которого соединены с выходами разрядов суммирующего счетчика 12. Выход устройства 20 связан с блоком 27 индикации. Ключи 15 16, 17, 18, 19, 21, 22 и 25 управляются элементом 28 И, и второй входы кото рого соединены соответственно с выходом элемента 9 И и через реле 29 с выходом датчика 1. Сигналы, соответствукяцие величина Ьд , bj , tj , Ьц , Ьц , 8„, р , q поступ ют на входы вычислительного устройст ва 20 через ключи, упомянутые в описании измерителя и изображенные на его схеме. Вычислительное устройство 20 реализует предложенный алгоритм в следу нлцвм виде: I i-p-fri. Аналоговое вычислительное устройство 20 содержит: первый блок 28 умножения h; на Ь; второй блок 29 умножения hi ЬДна третий блок 30 умножения Ь на „ блок 31 деления Ь; ti на .Ь вц;С Д 3 первый инвертор 32, меняющий знак (+) при единице на знак (-); первый суммирующий операционный усилитель 33 для выполнения следующе операции суммирования: -1 + р + q; четвертый блок; 3,4 умножения ,, .Ч-ец на (1-p-q); .второй инвертор 35, меняющий знак (+) входной величины Нц на знак {-); второй суммирующий операционный усилитель 36 для выполнения следую,щей операции сложения:/- Jlil i i-.(1-р ЬиСй q)-hw; третий суммирующий операционный усилитель 37, выполняющий перемноже Ъз- (l-p-q)-hH на ние величины Ъи-г постоянный коэффициент 1/2 и инверти рунвдий знак (-) при этой величине на знак (+). Сигнал, полученный на выходе третьего суммирующего операционного уси лителя 37 соответствует расчетной ко нечной величине и поступает на блок индикации. Все блоки предложенного вычислительного устройства выполнены на типовых схемах, используемых в аналого вой вычислительной технике. В исходном состоянии, перед началом прокатки в одном из выбранных для измерения проходов, например, в предпоследнем растворы горизонтальных и вертикальных валков слябинга установлены в соответствии с заданно программой обжатий и на выходах устройств 23 и 24 имеются сигналы, пропорциональные величине этих растворо С помощью устройства 14 заданы исходные технологические параметры (номинальная толщина hrt, ширина Ь, годная длина сляба, нормативная доля головной р и донной q обрези) и на его выходах также имеются сигналы. На выходе датчиков 1, 2 и 3 сигналы отсутствуют. Импульсы преобразователя 5 не считываются двоичным счетчиком 6. Управляемый генератор 8 заторможен, двоичный счетчик 6 и реверсивный счетчик 10 сброшены в нуль, В счетчике 12 вписано число, соответствующее базовому расстоянию Е,. На выходе элемента 9 И имеется сигнал. о Реле 29 находится в разомкнутом состоянии, сигнал на выходе элемента 28 И отсутствует. Ключи 15, 16, 17, 18,19, 21, 22 и 25 также разомкнуты. Блок индикации 27 находится в нулевом состоянии. . При входе проката в валки 4 на выходе датчика 3появляется сигнал. При подходе переднего конца проката к датчику 2 на его выходе появляется сигнал и счетчик 6 начинает считывать импульсы преобразователя 5. При подходе раската к датчику 1 на выходе последнего появляется сигнал, и счетчик 6 отключается от преобразователя. Появление сигнала на выходе датчика Iобеспечивает прохождение импульсов от преобразователя 5 через элемент IIИ на вход сложения реверсивного счетчика 10 и срабатывание реле 29, сигнал на выходе которого появляется с замедлением, необходимым, по крайней мере, для поступления первого импульса на вход сложения счетчика 10. При поступлении первого импульса в счётчик 10 сигнал на выходе элемента 9 пропадает, при этом сигнал на выходе элемента 28 И по-прежнему отсутствует. В момент выхода раската из вгшков сигнал на выходе датчика 3 пропадает, и вход сложения счетчика 10 отключается от преобразователя. Одновременно запускается управляемый генератор 8 и импульсы с выхода генератора 8 начинают поступать на второй вход блока 7 умножения и на вход суммирующего счетчика 12. С выхода блока 7 умножения импульсы поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 10. В тот момент, когда в счетчике 10 оказывается нуль, на выходе элемента 9 И появляется сигнал, и генератор 8 прекращает выдавать импульсы. В счетчике 12 оказывается записанным число, отвеча оцее длине раската, вышедшего из валков, а преобразователь 26 вырабатывает сигнал, соответствукщий коду данного числа. С появлением сигнала на выходе элемента 9 И возникает сигнал на выходе элемента 28 И, который вызывает замыкание ключей 15, 16, 17, 18, 19,21, 22 и 25. Выходы блока задания и измерителей толщины и ширины раскатов и цифро-аналогового преобразователя подклю Еается к вычислител ному устройству, которое реализует алгоритм расчета величин& (Я h и выдает результат на блок 27 индикации. Полученное таким образом значение fh используется оператором для. корректировки толщины сдяба при прокатке в последнем проходе, что позволяе с учетом отклонения фактической мас::;; ;ен; ЙШтка от номинальной так регулировать длину сляба, чтобы при порез. ке использовалась вся его годная часть/а отходы на концевую 6б)рвзь не превышали нормативных. От/использования данного измерите ля дополнительная обрезь, связанная с колебаниями фактической массы слит ков, достигает двух и более п1роценто от выхода/годного. Формула изобретения 1. Измеритель длины проката, содержащий два датчика фиксации полосы за прокатной клетью, датчик фиксации полосы по оси прокатных , прео разователь угла поворота рабочего валка в последовательность импульсов двоичный счетчик, счетно-решающее устройство, йодержащёе генератор импульсов , блок умножения, реверсивный и суммирующий счетчики, два элемента И, причем выход первого датчика фиксации полосы за прокатной клетью соединен с первым и вторым входами дво йчного йчётчйкё,; ШзШд ка фиксации полосы за прокатной.клетью соединен с первым входом первого элемента И, второй и третий входы которого соединены соответсргвенно с выходом датчика фиксации полосы по оси прокатных валков и выходом преобразо.вателя угла поворота рабочего валка в последовательность импульсов, выход которого также соединен с третьим вхо дом двоичного счетчика, выходы двоичнЬгбсЧет 1ика соединены с первой группой входов блока умножения, второй вход которого соединен с выходом .генератора импульсов, выход которого т.акже соединен со входом суммирующего счётчика, первый и второй входы . гейератора импульсов соедйМёНы боответственно с выходом датчика фиксации полосы по оси рабочих валков и выходом второго элемента И, три входа ко торбго соединены с тремя нулевыми выходами реверсивного счетчика, первый и зеброй входы вычитания и сложения которогр соединены соответственно с Г выходом блока умножения и выходом пер вого .элемента И, отличающий .с я тем, что, с целью снижения по т ь годного металла,, за оч т :йс п6ль зования всей годной части слитков независимо от колебаний их фактической .массы, он дополнительно содержит йзмеритеЛи толщины и ширины проката, цифро-аналоговый- преобразователь, тре тий элемент И, блок задания, восемь ключей, реле, вычислительное устройство, блок индикации, причем три входа цифро-аналогового преобразователя соединены с тремя выходами суммирующего счетчика, выход цифро-аналогового преобразователя соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом йторого элемента И и выходом реле, вход которого соединен с выходом второго датчика фиксаций полосы за прокатной клетью, пять выходов блока задания соединена соответственно с первыми входами пяти ключей, второй вход второго ключа соединен с выходом третьего элемента И, вторые входы третьего, четвертого, пятого и шестого ключей соединены с первыми выходами каждого предыдущего ключа, вторые выходы второго, третьего, четвертого и пятого и выход шестого клю чей соединены со вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами вычислительного устройства, первый, седьмой и восьмой входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого, седьмого и восьмого ключей, первые входы седьмого и восьмого ключей соединены соответственно с выходами измерителей толщины и ширины проката, вторые входы седьмого и восьмого ключей соединены соответственно сф вторыми выходами первого .и седьмого ключей, выход вычислительного устройства соединен со входом блока индикации. , 2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что вычислительное устройство содержит второй, третий, четвер1гый и пятый блоки умножения, блок деления, два инвертора, три .суммирующих операционных усили:теля., причем первый и второй входы второго блока умножения соединены соответственно с выходами седьмого и восьмого ключей, выход второго блока умножения соединен с первым входом третьего блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого ключа, выходы третьего и четвертого блоков умножения соединены соответственно с первым и вторьм входами блока деления, первый и второй входы четве.ртого блока умножения соединены с выходами третьего и четвертого ключей, выход блока деления соединен с входом пятого блока умножения, второй вход которого соеди ен с выходом первого суммирующего операционного усилителя, вход которого соединен с выходом первого инвертора, а также-с вь йсодами пятого и шестого ключей, выход пятого блока умножения и выход второго инвертора соединены со йходом второго суммирующего операционного усилителя, вход второго инвертора соединен с выходом второго ключа, выход второго сумми-: рующего операционного усилителя соединен со входом третьего суммирующего операционного усилителя, выход которого соединён со входом блока индикации.

г 7П

Фиг.1 Источни1 и информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шевакин Ю. Ф. Технологические измерения и приборы в прокатном производстве. М., Металлургия, 1973, с. 256-258. 2.Авторское свидетельство СССР 331243, кл. G 01 В 7/02, 1972.