Устройство для определения этапов прокатки

 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к автоматизации управления процессом прокатки, и может быть использовано для управления механизмами по заданной программе, а также для контроля производительности и ритма работы обжимной клети винтовой прокатки (ОКВТ) путем подсчета прокатанных заготовок в технологическом потоке ОКВП. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем установки и организации работы датчиков в определенной последовательности. 3 ил.

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ДBTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ .ГКНТ СССР (61) 1340850 (21) 4406199/23-02 (22) 07.04.88 (46) 07.01.30 Бюл. И 1 (75) А.М.Дубовец, В.М.Дубовец и А.И.Коробов (53) 621.771.065 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1080166, кл. С 06 M 7/00, 1984.

Дубовец А.М. Устройство для подсчета заготовок в потоке обжимной клети винтовой прокатки. - Металлург, 1987, У 9, с. 26-27 °

Авторское свидетельство СССР

N 1340850, кл. В 21 В 37/00, 1986.

Изобретение относится к прокатно.му производству, а именно к автоматизации управления процессом прокатки, может быть использовано для управления механизмами по заданной программе, а также для контроля произво" дительности и ритма работы обжимной клети винтовой прокатки (ОКВП) путем подсчета прокатанных заготовок в технологическом потоке ОКВП и является усовершенствованием изобретения по авт.св. У 1340850.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для определения этапов прокатки; на фиг. 2 - схема блока временных задержек; на фиг. 3 - схема расположения датчиков.

„„SU„„1533796 А 2 (51-) 5 В 21 В 37/00

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗТАПОВ ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к автоматизации управления процессом прокатки, и может быть использовано для управления механизмами по заданной программе, а также для контроля производительности и ритма работы обжимной клети винтовой прокатки (ОКВП) путем подсчета прокатанных заготовок в технологическом потоке

ОКВП. Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей, путем установки и органиэации работы датчиков в определенной последовательности. 3 ил.

Устройство для определения этапов прокатки содержит (фиг.1) первый датчик 1 наличия металла, выход которого соединен с входом порогового элемента 2, выход которого соединен с третьими входами первой схемы 3 совпадения и второй схемы 4 совпадения и четвертыми входами третьей и четвертой схем 5 и 6 совпадения. Выход второго датчика 7 наличия металла через пороговый элемент 8 соединен с третьим входом четвертой схемы ,.! 6 совпадения ° Выход третьего датчи"ка 9. наличия металла соединен с входом первого формирователя 10, с вторыми входами второй схемы 4 совпадения и третьей схемы 5 совпадения и с входом третьего инвертора 11. Выход первого формирователя 10 соеди1533796

55 нен с первым входом первей схемы 3 совпадения, а выход третьего инвертора 11 соединен с входом четвертого формирователя 12, выход которого соединен с первым входом четвертой схемы 6 совпадения.

Выход четвертого дат 1ика 13 соединен с вторым входом первой схемы

3 совпадения, с входом вт орого формирователя 14, с входом первого инвертора 15 и вторым входом четвертой схемы 6 совпадения. Выход четвертого датчика 13 наличия металла соединен с вторым входом первой схемы

3 совпадения, с выхоцом второго формирователя 14, с вхоцом первого инвертора 15 и с вторым входом четвертой схемы 6 совпадения, Выход второго формирователя 14 соединен с первым входом второй схемы 4, а выход первого инвертора 15 . с входом третьего формирователя 16, выход которого соединен с и pBblM Bxo дом третьей схемы 5 совпадений. Выход пятого датчика 17 наличия металла соединен с входом второго инвертора 18, выход которого соединен с третьим входом третьей схемы 5 совпадения.

Выход первой схемы ИЛИ 19 соединен .с единичным входом триггера 20 захвата, с нулевым входом которого соединен выход второй схемы ИЛИ 21, с первым входом которой соединен выход третьей схемы 5 совпадения, а с вторым входом — выход четвертой .схемы 6 совпадения.

Выход счетчика 22 проходов соединен с первым входом коммутатора 23 проходов, выходы последнего подсоединены к первым входам блоков 24-26 задания программы соответственно . раствора механизмов установки валков, скорости разгона главного привода, положения приемного стола, вторые входы которых соединены с шиной 27 задатчика номера программ прокатки, а выходы - с выходами устройства, Второй, третий, четвертый входы коммутатора 23 подсоединены к шинам.

28-30 соответственно команд обработки заданного положения механизмами установки валков и приемного стола, а также заданного разгона главным приводом, а на пятый вход - шина 31 задатчика числа проходов. Четвертый выход коммутатора 23 соединен с входом сброса счетчика 22 проходов.

Первый вход пятой схемы 32 совпадения подсоединен через четвертый инвертор

8 к выходу второго датчика 7 наличия металла, а второй вход этой схемынепосредственно к выходу третьего датчика 9 наличия металла. Выход четвертого датчика 13 наличия металла соединен с первым входом шестой схемы 33 совпадения, второй вход которой через второй инвертор 18 соединен с выходом пятого датчика 17 наличия металла .

Выходы пятой и шестой схем 32 и 33 совпадения подсоединены к соответствующим входам четвертой схемы ИЛИ 34.

Первый вход шестой и седьмой схем 33 и 35 совпадения соединены между собой.

Третьи входы пятой и седьмой схем 32 и 35 совпадения подсоединены к прямому выходу первого разряда счетчика

22 проходов, а третьи входы шестой и восьмой 33 и 36 схем совпадений - к инверсному выходу первого разряда счетчика 22 проходов. Первый вход восьмой схемы 36 совпадения соединен с вторым входом пятой схемы 32 совпадения.

Второй вход восьмой схемы 36 совпадения подсоединен через первый инвертор 15 к выходу четвертого датчика 13 наличия металла. Выходы седьмой и восьмой схем 35 и 36 совпадения поцсоединены соответственно к входам пятой схемы ИЛИ 37, выход которой соединен с единичным входом RSтриггера 38 отсчета, с нулевым входом которого соединен выход девятой схемы 39 совпадения, на входы которой заведены через первый, второй, третий, четвертый инверторы соответствующие выходы датчиков наличия металrla. Единичный выход RS-триггера 38 отсчета соединен с первым входом блока 40 временных задержек (фиг.2), третий вход последнего соединен с задатчиком 41 времени. Выход И, -И блока 40 временных задержек соединен через пятый формирователь 42 импульсов с первым входом шестой схемы

ИЛИ 43, второй вход которого соединен,. с выходом триггера 20, а выход - с первым входом схемы И-HE 44, второй вход которой соединен с инверсным выходом D-триггера 45, счетный вход. которого соединен с выходом схемы

И-НЕ 44, соединенной через шестой инвертор 46 со счетным входом счетчика 22. Инверсный и прямой выходы первого разряда счетчика 22 соедине1533796 ны соответственно с третьими входами пятой, шестой, седьмой и восьмой схем 32-36 совпадения, R-вход D-триггера 45 соединен с выходом четвертой схемы ИЛИ 34, выход которой соединен с вторым управляющим входом блока 40 временных задержек..

Блок 40 временных задержек (фиг,2) состоит иэ первого компаратора 47, реверсивного счетчика 48, схемы И-HE

49, первого, второго, инверторов 50 и 51, первой, второй схем И 52 и 53, генератора 54 импульсов, причем первый вход первого компаратора 47 соединен с выходом реверсивного счетчика 48, R-вход которого соединен со схемой И-НЕ 44, входы которой через первый и второй инверторы 50 и 51 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 40 временных задержек и с первыми входами его первой и второй схем И 52 и 53, выходы которых соответственно соединены с входом (+),(-) реверсивного счетчика 48, вторые входы - с выходом генератора 54 импульсов, а третьи входы - с выходами соответственно N ) ) N N „ а М 2 первого компаратора 47. Разрядные выходы счетчика 22 соединены с первым информационным входом второго компаратора

55, второй информационный вход которого соединен с шиной 31 задания числа проходов, Выход второго компаратора 55 соединен через одновибратор

56 со счетным входом счетчика 57 заготовок, разрядные выходы которого соединены с регистратором 58 и с шиной 59 вывода в АСУТП.

8 качестве первого датчика наличия металла может быть использован, например, датчик контроля статического тока электродвигателей главного привода, В качестве других датчиков 7, 9, 13 и 17 наличия металла

;могут быть использованы, например, фотоэлектрические датчики типа ФРСУ11. Блок 40 временных задержек может быть выполнен как на специализированных элементах, так и на стандартных элементах вычислительной техники, на микропроцессорных средствах и системах. формирование нужных временных задержек можно выполнить и на блоке формирователя чисел типа Б 121, входящего в комплект технических средств УБСР-ДИ. ключается возможность срыва обжатия.

С помощью порогового элемента 2 исключается процесс прокатки без обжатия.

При дальнейшем движении заготовки задняя кромка последовательно пересекает. зоны действия датчиков 7 и 9.

Расстояние между датчиками 7 и 9 устанавливается так, чтобы обеспечить последовательное срабатывание датчи40

50 ков при движении задней кромки эаго55 товки в поле действия датчиков. (фиг.3) .

При выходе задней кромки заготовки из зоны действия датчика 7 на выходе элемента 8 формируется сигнал, который поступает на третий вход четвертой схемы 6 совпадения. В этот период прокатки на четвертом входе четвертой схемы 6 совпадения присутствует

Устройство для определения этапов прокатки работает следующим образом.

При прокатке вперед заготовка пе5 редней кромкой последовательно пересекает зоны датчиков 9,1 и 13. Сиг" нал с датчика 9 поступает на второй вход схемы 4 совпадения, на третий вход которой поступает сигнал с вы10 хода порогового элемента 2. Этим сигналом подготавливается схема 4 совпадения к приему импульсного сигнала с выхода второго формирователя

14 Сигнал с выхода датчика 1 наличия металла из-эа непостоянства величин деформации и вытяжки заготовок. при многопроходной прокатке в период захвата валками заготовок может многократно изменяться.

20 По сигналу порогового элемента 2 формируется сигнал захвата валками обжимной клети. При пересечении передней кромкой заготовки зоны действия датчика 13, отстоящего от оси

25 прокатки на расстоянии (фиг.3), превышающем максимально возможную длину очага деформации, на выходе формирователя 14 вырабатывается импульсный сигнал, Этот сигнал поступает на перЗ0 вый вход второй схемы 4 совпадения.

С выхода последней сигнал через первую схему ИЛИ 19 поступает на единичный вход триггера 20 и устанавливает его в единичное состояние, соответствующее захвату заготовки валками, Так как датчик 13 установлен на расстоянии, превышающем длину очага деформации, то в момент формирования импульсов по сигналу датчика 13 ис1533796 сигнал с порогового элемента 2,а на вто ром входе этой схемы - сигнал с выхода датчика 13 наличия металла.

При.выходе задней кромки заготов. ки из зоны действия датчика 9 на выходе инвертора 11 формируется сигнал, который запускает формирователь 12.

В результате на выходе четвертой схемы Ь совпадения появляется импульсный сигнал, который через второй элемент ИЛИ 21 поступает на нулевой вход триггера 20, устанавливал его в нулевое положение, соответствующее выбросу заготовки из валков об>нимной клети. Сигнал с единичного выхода триггера 20 поступает на счетный вход счетчика 22. При каждом захвате заготовки валками счетчик проходов

22 производит отсчет прохода.

Переключение счетчика .22 с одного прохода на другой осуществляется после установки триггера 20 захвата в нулевое состояние очередным сигналом с выхода схемы ИЛИ 21. От начала цик- 25 ла прокатки код проходов с выходов счетчика 22 проходов поступает на коммутатор 23, выходные сигналы которого заведены на первые входы блоков

24-26 задания программы соответствен- 30 но раствора механизмов установки ваг>ков, скорости разгона главного привода, положения приемного стола. Заготовка подается в клеть на очередной проход после обработки программ преды- 5 дущего прохода механизмами установки валков, главным приводом и приемным столом .

В этих случаях на шинах 28-30 и на втором, третьем и четвертом входах 40 коммутатора 23 дол>нен быть сигнал обработки этих механизмов, а на шине

31 от задатчика числа прсходов сигнал задания числа проходов. Выходным сигналом пятой схемы 32 совпадения 45 фиксируется момент прохождения. задним концом заготовки ат, второго датчика

7 до третьего датчика 9 при прокатке вперед, Выходным сигналом шестой ñõåмы 33 совпадения определяется момент 50 прохождения задним концом раската от пятого датчика 17 до четвертого датчика 13 при прокатке назад. Направление прокатки определяется по первому разряду счетчика 22 проходов. Если в этом разряде сигнал равен "1"„ то прокатка идет вперед, а при "0" назад. Интерваг> прохождения задним концом заготовки указанных датчиков фиксируется через четвертую схему

ИЛИ 34, При прохождении конца заготовки мимо третьего датчика 9 наличия металла или мимо четвертого датчика 13 в зависимости от направления прокатки седьмая и восьмая схемы 35 и 36 совпадений через пятую схему ИЛИ 37 устанавливают триггер 38 в единичное состояние. Триггер 38 сбрасывается в

"0" при переходе на новый проход, т.е. при отводе заготовки иэ зон действия датчиков 7,9,13 и 17 наличия металла, установленных перед ОКВП и за ней, Сигнал с единичного выхода триггера 30 поступает на первый управляющий вход блока 40 временных выдержек.

На выходе этого блока сигнал формируется следующим образом.

Время прохождения конца заготовки от второго датчика 7 или пятого датчика 17 до оси прокатки определяется по формуле: t = g /v, где — коэффициент вытяжки; v — скорость прокатки.

В зависимости от выбранного режима прокатки это время может изменяться в диапазоне 0,94-5,97 с, Скорость прокатки и коэффициент вытяжки контролировать в ОКБП сло>нно, проще определить момент прохождения задним концом заготовки оси прокатки. Длл этого сначала определяетсл время прохождения заготовкой расстояние от второго датчика 7 до третьего датчика 9 или от пятого датчика 17 наличия металла до четвертого датчика 13.

Для определения процесса заданных режимов прокатки, датчики 7,9,13 и 17 наличия металла установлены так (фиг.3), что расстояние от. датчика

13 или 9 до оси прокатки и расстояние между датчиками 7 или 17 и датчиками

9 или 13 различаются на 100 мм. Поэтому в блок 40 временных выдержек вводится величина коррекции на задержку сигнала с выхода этого блока.

Величина коррекции принимается равной времени прохожденил заготовкой расстояния 100 мм при заданной вытяжке и скорости прокатки, Эта величина коррекции уточняется в процессе эксплуатации и задается оператором с помощью задатчика 41 времени в олок 40 временных выдер>нек. На выходе последнего определяется момент прохождения задним концом заготовки оси

1533796 прокатки. Отсчет величины задержки в блоке 40 временных выдержек производится в двоичном коде. В компараторе 47 осуществляется сравнение отсчитанной в реверсивном счетчике

48 величины с заданной, Установка блока 40 временных выдержек в исходное состояние производится элементами 49-51 ° На выходе схемы И-НЕ 44 этот сигнал формируется при отсутствии сигналов управления режимов коррекции или отсчета, В этом случае реверсивный счетчик

48 закрыт no R-входу.

Сигнал переключения блока 40 временных задержек в режим коррекции формируется на первом его входе при прохождении конца заготовки вперед мимо датчика 9 или датчика 13 при движении заготовки назад. На выходах первой 52, второй 53 схем появляются сигналы от генератора 54 импульсов. На втором входе блока 40 временных выдержек формируется сиг- 25 нал отсчета.

Конец заготовки проходит от датчика 7 до датчика 9 в момент движения вперед и от датчика 17 до датчика 13 - при движении назад. При совпадении кода в реверсивном счетчике

46 и заданного кода коррекции задатчиком 41 на выходе N, = N< первого компаратора 47 формируется сигнал, который поступает на вход формирователя 42 импульсов. Этот сигнал сохраняется в течение всего времени действия управляющего сигнала. На выходе формирователя 42 импульсов по- 40 является короткий сигнал "1", который через шестую схему ИЛИ 43 поступает на первый вход схемы It-НЕ 44, которая по второму входу управляется

Ю-триггером, Запрет с второго входа 4S схемы И-НЕ 44 снимается и сигнал с выхода формирователя 42 импульсов или с триггера 20 проходит через пятый инвертор 46 на счетный вход счет.чика 22. По переднему фронту этого сигнала счетчик 22 проходов переключается, а D-триггер 45 устанавливается в "1", нулевым сигналом с инверсного выхода его схема И-HE 44 закрывается и поступление сигнала на счетный вход счетчика 22 прекращается. Очередной сигнал формируется после установки D-триггера в исходное состояние.

Таким образом, на счетном входе счетчика 22 производится выделение только одного сигнала, что позволяет обеспечить помехозащищенность от сбоя, дребеэгов датчиков наличия металла. При совпадении кода в счетчике 22 кода с заданием числа проходов, поступившим по шине 31 на выходе второго компаратора 55 в конце каждого цикла прокатанной заготовки формируется сигнал, по которому одновибратор 56 запускает счетчик 57 заготовок. Счетчик 57 заготовок производит отсчет готовых прокатанных заготовок с общим набегающим итогом. Отсчитанное счетчиком 57 число поступает на регистратор 58 и на шину 59 вывода в АСУТП для формирования паспорта прокатки.

В момент, когда прокатанная заготовка выбрасывается из ОКВП, регистратор 58 фиксирует первую заготовку.

Устройство возвращается в исходное состояние и цикл повторяется.

Предлагаемое устройство с вводом новых признаков позволяет не только улучшить управление механизмами ОКВП, но и одновременно производить подсчет прокатанных заготовок, контролировать производительность и ритм работы клети. Расширяются функциональные воэможности за счет использования одних и тех же элементов, датчиков, а также информации как для управления механизмами ОКВП в процессе прокатки, так и для подсчета готовых заготовок, Этим достигается упрощение устройства йо сравнению с известным.

Применение изобретения в системахуправления обжимными клетями винтовой прокатки позволяет не только упростить процесс учета заготовок, но и решать поставленную задачу более простыми средствами. Кроме того, информация устройства может быть использована АСУТП для контроля производительности ОКВП, степени их загрузки и автоматизации учета прокатанных заготовок.

Формула изобретения

Устроиство для определения этапов прокатки по авт.св. II 1340850, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено вторым компаратором, одновибратором, счетчиком заготовок, регистратором и шиной вывоl7 533796 (уг, 7

Составитель А.Сергеев редактор В,Бугренкова Техред N.äèäûê Корректор Л,Бескид

Заказ 9 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101 да в АСУТП, причем разрядные выходы счетчика проходов соединены с первым информационным входом второго компаратора, второй вход которого соединен с шиной задания числа проходов,, а выход - через одновибратор - со счетным входом счетчика заготовок, разрядные выходы которого соединены с входами регистратора и с шиной вывода в АСУТП.