Устройство для контроля прогиба прокатываемой полосы Советский патент 1983 года по МПК B21B38/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОГИБА ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сортопрокатному производству, и может быть использовано на непрерывных сортовых станах.

Известно устройство для контроля отклонения прогиба полосы между клетями непрерывного прокатного стана от заданной величины и подачи управляющего сигнала в систему привода клети, в котором запоминание заданной оператором величины прогиба производится с помощью электромеханической следящей системы 1.

Однако это устройство, содержащее подвижные элементь, обладает низкими надежностью и точностью контроля.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля прогиба проката, которое содержит измеритель прогиба полосы, соединенный выходом опорного импульса через генератор развертки и элемент сравнения с входом нуль-органа, выход которого непосредственно и через инвертор подключен к входам двух элементов И, связанных выходами с входами триггера знака. Имеется также командное устройство, выход которого через третий элемент И соединен с управляющим входом ключа, соединяющего генератор импульсов с входом второго генератора развертки. Выход второго генератора развертки соединен с входом элемента сравнения, а вход сбро5 са подключен через инвертор к выходу командного устройства, а также к входу установки триггера. Вход сброса триггера связан с входом сброса триггера знака, а выход - с входом элемента И.

10 Измеритель прогиба полосы образует две последовательности импульсов, опорных и сигнальных, сдвиг по фазе между которыми пропорционален величине прогиба полосы. Опорные импульсы запускают первый генератор развертки, и его выходное напря жение имеет пилообразную форму. При настройке стана выход командного устройства равен О, второй генератор развертки сброшен в О, ключ закрыт. Для перехода на режим контроля выход командного устройства

20 устанавливается равным 1. Ключ открывается, и выход второго генератора развертки начинает возрастать. В периоды времени, когда выходное напряжение второго генератора развертки превышает выходное напряжение первого генератора, выходное напряжение нуль-органа равно 1, а в целом напряжение на выходе нуль-органа принимает вид прямоугольных импульсов, передний фронт которых совпадает с моментом равенства выходных напряжений генераторов развертки, а задний - с моментом поступления опорного импульса, при этом длительность этих импульсов постепенно возрастает. В момент, когда передний фронт импульса на выходе нуль-органа совпадает с моментом появления сигнального импульса, триггер перебрасывается, что приводит к закрыванию ключа и прекращению роста напряжения на выходе второго генератора развертки. В дальнейшем длительность импульса на выходе нуль-органа сохраняется постоянной, а в зависимости от величины прогиба сигнальный импульс проходит через тот или иной элемент И, устанавливая триггер знака в положение, соответствующее знаку отклонения прогиба от запомненного значения 2Х

Недостатком известного устройства является невысокая точность контроля, обусловленная тем, что длительность сигнального импульса является конечной, и при совпадении переднего фронта импульса на выходе нуль-органа со средней частью сигнального импульса триггер знака приходит в неустойчивое состояние, что проявляется как образование зоны нечувствительности, ширина которой по прогибу полосы соответствует ширине сигнального импульса во времени, и для реальных условий, когда датчик измерителя не может быть установлен на расстоянии менее 3 м от полосы, составляет 5-10 мм, что недопустимо для автоматического регулирования скоростного режима прокатки с малым натяжением на непрерывных сортовых станах.

Кроме того, для обеспечения высокой точности контроля необходимо, чтобы частота импульсов, поступающих на вход второго генератора развертки не превышала частоту опорных импульсов, поэтому время сканирования второго генератора развертки для обеспечения точности контроля не хуже 1 мм имеет величину около 5 с. Такое низкое быстродействие может привести к тому, что из-за колебаний полосы с низкой частотой величина прогиба в момент запоминания может существенно отклониться от значения в момент включения командного устройства.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля прогиба прокатываемой полосы между клетями непрерывного прокатного стана, содержащее измеритель прогиба полосы, генератор развертки, элемент сравнения, нуль-орган, три элемента И, триггер, командный блОк и ключ, причем измеритель прогиба полосы соединен

первым выходом через генератор развертки и элемент сравнения с входом нуль-органа, выход которого непосредственно и через инвертор подсоединен к входам двух элементов И, соединенных выходами с входами

триггера, вход третьего элемента И соединен с командным блоком, дополнительно содержит второй триггер, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, второй ключ, причем входы второго триггера

соединены с выходами измерителя прогиба полосы, а выходы - с входами двух первых элементов И, выход реверсивного счетчика через цифроаналоговый преобразователь соединен с элементом сравнения, а входы соединены с первым выходом измерителя

прогиба полосы через третий элемент И и ключи, управляющими входами подсоединенные к выходам первого триггера.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы импульсов.

Устройство для контроля прогиба прокатываемой полосы включает измеритель -1 прогиба полосы, соединенный выходом опорного импульса через генератор 2 развертки и элемент 3 сравнения с входом нуль-орга5 на 4, выход которого непосредственно и через инвертор 5 подключен к входам двух элементов И 6 и 7, связанных выходами с входами первого триггера 8 (знака), а также ключ 9 и третий элемент И 10, вход которого соединен с командным блоком 11. В устройство введены второй триггер (формирователь) 12, входы которого соединены с выходами измерителя 1 прогиба полосы, а выходы - с входами элементов И 6 и 7, и реверсивный счетчик 13, выход которого

5 через цифроаналоговый преобразователь 14 связан с элементом 3 сравнения, а выходы соединены с выходом опорного импульса измерителя 1 через третий элемент И 10 и ключи 9 и 15, управляющими входами подключенные к выходам триггера 8 знака.

Устройство работает следующим обраВозникающие на выходах измерителя 1 прогиба полосы опорные импульсы Ui и

сигнальные импульсы Uz, сдвиг по фазе между которыми пропорционален величине h прогиба полосы, перебрасывают поочередно триггер-формирователь 12, а на его выходе образуются прямоугольные импульсы Uj, длительность которых также пропорциональна величине h. Опорные импульсы Ui запускают гене.ратор 2 развертки. Пилообразное напряжение. Уд сравнивается с выходным напряжением Us цифроаналогового преобразователя 14, и на выходе нульоргана 4 образуется последовательность прямоугольных импульсов Ue, передний фронт которых совпадает с опорным импульсом Ui, а задний - с моментом равенства U4 и Us,.

Выходные сигналы U7 и Us на выходах элементов И 6 и 7 равнь :

,.U6, U8 U3-U5. следовательно, триггер 8 зйака устанавливается в 1, если длительность TO импульса Uj больше длительности TI импульса Ue; и в О, если .

В режиме настройки напряжение на выходе командного устройства 11 равно 1, и импульсы Ui поступают на входы ключей 15 и 9. Если . триггер 8 знака устанавливается в 1, открывается ключ 9, и импульсы Ui поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 13. U и TI уменьшаются, пока не установится . После этого триггер 8 знака перебрасывается, ключ. 9 закрывается, открывается ключ 15, и импульсы Ui поступают на вход сложения реверсивного счетчика 13, увеличивая Uy и Т|. В результате величина ti колеблется около величины То, отличаясь от нее в среднем на половину единицы счетчика 13.

Для перехода на режим контроля на выходе командного блока 11 устанавливается О, после чего импульсы Ui не проходят через элемент И 10, и содержание реверсивного счетчика 13 сохраняется постоянным. Длительность импульсов TI в дальнейшем поддерживается равной величине TO в момент перехода, а состояние триггера 8 знака изменяется в соответствии с изменением знака разности Ti-TO, т. е. знаку отклонения ;текуш.ей величины прогиба полосы h от ее значения в момент перехода на режим контроля.

Введение триггера-формирователя 12 исключает совпадение импульсов J и Ug н-а входах триггера 8 знака, что исключает зону нечувствительности и тем самым повышает точность контроля. Введение реверсивного счетчика повышает быстродействие контроля, что в конечном счете-.также приводит к повышению его точности.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает повышение производительности стана на 0,7% за счет повышения скорости прокатки и снижения количества аварийных остановок. Годовой экономический эффект при этом составляет 63,4 тыс. руб.

Формула изобретенияУстройство для контроля прогиба прокатываемой полосы между клетями непрерывного прокатного стана, содержащее измеритель прогиба полосы, генератор развертки, элемент сравнения, нуль-орган, три элемента И, триггер, командный блок и ключ, причем измеритель прогиба полосы соединен первым выходом через генератор развертки и элемент сравнения с входом нульоргана, выход которого непосредственно и через инвертор подсоединен к входам двух элементов И, соединенных выходами с входами триггера, вход третьего элемента И соединен с командным блоком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия контроля, оно дополнительно содержит второй триггер, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, второй ключ, причем входы вто5 рого триггера соединены с выходами измерителя прогиба полосы, а выходы - с входами двух первых элементов И, выход реверсивного счетчика через цифроаналоговый преобразователь соединен с элементом сравнения, а входы соединены с первым выходом измерителя прогиба полосы через третий элемент И и ключи, управляющими входами подсоединенные к выходам первого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

фиг.г