Устройство для определения положения края проката

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение достоверности за счет нейтрализации оптических помех и помех, обусловленных растрескиванием края проката, путем контроля допустимой скорости изменения информационного сигнала и повышение производительности за счет локализации неисправностей средствами самодиагностики. Фотоприемники I<SB POS="POST">1</SB>,..., I<SB POS="POST">I</SB>,..., I<SB POS="POST">N</SB>, установленные с заданным интервалом вдоль зоны контроля (поперек движущейся полосы 7 проката), преобразуют оптический сигнал, содержащий информацию о положении края проката, в электрические сигналы, поступающие с каждых двух соседних фотоприемников I<SB POS="POST">1</SB>,..., I<SB POS="POST">I</SB>,..., 1<SB POS="POST">N</SB> на входы соответствующего I-го из элементов 2<SB POS="POST">1</SB>,..., 2<SB POS="POST">I</SB>,..., 2<SB POS="POST">N-1</SB> СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА. Контроль по допустимой скорости изменения сигнала осуществляется с помощью элементов 3<SB POS="POST">1</SB>,..., 3<SB POS="POST">I</SB>,..., 3<SB POS="POST">N-3</SB> ИЛИ и тактируемых RS-триггеров 4<SB POS="POST">1</SB>,..., 4<SB POS="POST">I</SB>,..., 4<SB POS="POST">N-1</SB> и основан на оптимальном выборе значения периода сигнала, поступающего на их C-входы. Локализация неисправностей осуществляется по наличию сигналов на выходах фотоприемников I<SB POS="POST">1</SB>,..., I<SB POS="POST">I</SB>,..., I<SB POS="POST">N</SB> и на выходах (N - 1)-входовых элементов 5 и 6 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входы одного из которых связаны с выходами элементов 2<SB POS="POST">1</SB>,..., 2<SB POS="POST">I</SB>,..., 2<SB POS="POST">N-1</SB> СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, а другого - с выходами RS-триггеров 4<SB POS="POST">1</SB>,..., 4<SB POS="POST">I</SB>,..., 4<SB POS="POST">N-1</SB>. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (s>)s .6 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I а««««вЪ

ОГ. (21) 4499275/28 (22) 25.10,88 (46) 15.07.91. Бюл. ¹ 26 (71) Производственное объединение "Уралмаш" (72) В.Д. Городилов (53) 531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1474465, кл. G 01 В 21/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

-ПОЛОЖЕНИЯ КРАЯ ПРО) АТА (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Целью изобретения является повышение достоверности за счет нейтрализации оптических помех и помех, обусловленных растрескиванием края проката, путем контроля допустимой скорости изменения информационного сигнала и повышение производительности за счет локализации неисправностей средствами самодиагностики. Фотоприемники 11..., 1ь .„, 1п, установленные с заданным интервалом

„„SU„„1663422 А1 вдоль зоны контроля (поперек движущейся полосы 7 проката), преобразуют оптический сигнал, содержащий информацию о положе.нии края проката, в электрические сигналы, поступающие с каждых двух соседних фотоприемников 11,, 1i,...,1ï на входы соответствующего i-го из элементов СЛОЖЕНИЕ

ПО МОДУЛЮ ДВА 21...„2I,...,2n-1. Контроль по допустимой скорости изменения сигнала осуществляется с помощью элементов ИЛИ

31,..., Зь, 3П-з и тактируемых RS-триггеров

41,..., 4i,..., 4,-1 и основан на оптимальном выборе значения периода сигнала, поступающего на их С-входы. Локализация неисправностей осуществляется по наличию сигналов на выходах фотоприемников 11,..., 1ь.., 1, и на выходах (и-1)-входовых элемен- Я тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и 6, входы одного иэ которых связаны с выходами элементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА

21, 2,..., 2п-i, а другого — с выходами й$триггеров 4>,....4i, 4л-1. 2 ил.

1663422

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля положения края проката в технологических процессах его производства. . Целью изобретения является повышение достоверности за счет нейтрализации оптических помех и помех, обусловленных растрескиванием края проката, путем контроля допустимой скорости изменения информационного сигнала и повышение производительности за счет локализации неисправностей средствами самодиагностики.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — схематическое изображение полосы проката, поясняющее работу устройства, Устройство содержит п фотоприемников 1 )„... 1i,.„, 1П, установленных с заданным интервалом вдоль зоны контроля (поперек движущейся полосы проката), и-1 двухвходовых элементов СЛОЖЕНИЕ ПО

МОДУЛЮ ДВА 21„„, 2ь..., 2n-1, первый и второй выходы каждого i-ro из которых соединены соответственно с выходами i-го и (i+1)-го фотоприемников 11„„, 1ь „1„, и-3 элементов ИЛИ 31,..., 3,..., 3,-з, первый и второй входы каждого i-го из которых соединены соответственно с выходами l-го и (I+2)-го элементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 21,..., 2ь,.„2п-1, п-1 тактируемых

RS-триггеров 41,.„, 4iÄ ., 4,-1 и два (n-1)-входовых элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и

6, выход каждого i-ro из элементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 21,..., 2i,.„; 2>-1 соединен с S-входом i-ro из RS-триггеров 4,..., 4;„„, 4л-1 и с соответствующим входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, выход каждого i-го из элементов 31...„3i, 3ï-з соединен с R-входом (i+1)-ro из RS-триггеров 4,..., 4ь „4n-z, R-входы первого и (n-1)го RS-триггеров 4> и 4>-1 обьединен ы с

S-входами соответственно второго и (n-2)-го

RS-триггеров 42 и 4,-г, С-входы RS-триггеров 41,..., 4i,..., 4n-1 соединены с тактовой шиной устройства, их прямые выходы соединены соответственно с входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, выходы фотоприемников 11, 1i, 1п и элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и 6 являются выходами устройства.

Устройство работает следующим об разом, Движение полосы 7 проката (фиг.1) про. исходит по нормали к плоскости чертежа.

На фиг.1 число и, определяющее количество фотоприемников 11„.„1ь..„1> и других элементов устройства, выбрано, например, равным десяти. Источником оптического

10

45 чинами, Нейтрализация помех, характеризующихся недопустимой скоростью изменения

55

40 сигнала, содержащего информацию о положении края проката, является при горячей прокатке излучение горячего проката, при холодной прокатке необходимы дополнительные источники света, (на фиг,1 не показано).

Оптический. информационный сигнал поступает на входы фотоприемников 11, 1i, „1 и преобразуется ими в электрические сигналы. Обозначим эти сигналы как сигналы.

А. Для сигналов с выходов элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и 6 также введем обозначения — Б и В соответственно.

Если в процессе измерения с выходов всех фотоприемников 11,..., 1к..., 1П пойдут сигналы (сигналы А) отсутствия объекта проката, то это означает, что объект либо действительно вышел из зоны измерения, либо устройство не измеряет положения объекта (например, постоянно заблокировано прохождение сигналов с фотоприемников 11,..., 1 „... 1> либо порог их срабатывания установлен недопустимо большим), т.е. ситуация является аварийной и необходимо выдать информацию об этом дежурному персоналу стана. По условиям времени измерения недопустимой также является ситуация, когда устройство выдает информацию о том, что имеется две (или более) границ фон — край проката. Это возможно при выходе из строя части фотоприемников 11,..., 1i,..., 1, других элементов или возникновения оптических помех на входе устройства, либо различных электрических помех(по шинам питания, соединительным проводам и т,д,). Таким образом, нормальной является ситуация, когда имеется .сигнал на выходе только одного элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ

ДВА 21,"., 2i„., 2n-1 Отсутствие сигналов на выходе этих элементов или одновременно наличие сигналов на выходе двух или более из них свидетел ьствует о неисп равностях или сбоях, обусловленных указанными приинформационного сигнала, осуществляется в устройстве с помощью элементов ИЛИ

31,..., 3i..., 3n-3 и RS-триггеров 41,..., 4ь..., 4n-1

Определим период Тт сигнала "Такт", поступающего на С-входы RS-триггеров 41,..., 4ь..., 4л-< с тактовой шины устройства, соотношением:

О,БЫ

Тт — ю где VM — максимально возможная скорость перемещения края проката;

1663422

10

Л1 — интервал, с которым фотоприемники 11„... 1i,.„, 1п установлены вдоль зоны контроля.

Задавшись значениями величин V< и

Ь1 (они, как правило, известны), из указанного соотношения можно определить период

Тт, за который край проката не может переместиться не величину, большую Л1.

Допустим, сигнал имеется только на выходе i-го RS-триггера. К приходу следующего импульса в "единицу" встанет следующий по ходу движения края проката вдоль зоны контроля R S-триггер — (1+1)-й или i-1-й, в зависимости от направления этого движения. При этом i-й RS-триггер будет "обнулен" сигналом с (i-1)-ro элемента ИЛИ. Если величина скорости движения края проката находится в допустимых пределах или край проката неподвижен относительно зоны контроля, то в единице" останется i-й RS-триггер. Таким образом, как при допустимой скорости движения края контроля, так и в случае, если сигнал имеется на выходе только одного из элементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛ 10 ДВА 2 >,..., 2,..., 2„> на второй элемент ИСКЛ1ОЧА10ЩЕЕ ИЛИ 6 поступает сигнал только по одному входу, При этом на выходе второго элемента ИСКЛЮЧА1ОЩЕЕ ИЛИ также появится сигнал.

Если сигнал на выходе второго элемента ИСКЛ1ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ отсутствует, та это говорит о сбое или неисправности устройства. Действительно, предположим, что в момент следующего сигнала "Такт" пришел сигнал о том, что край проката находится в поле зрения, например, (i-2)-го из фотоприемников 1,..., 1;„... 1>. Тогда в "единицу" встанет (i-2)-й RS-триггер, ío i-й RSтриггер при этом не будет "обнулен".

Следовательно, на вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ поступит две

"единицы", и сигнала на его выходе не будет.

Таким образом, отсутствие сигнала В при наличии сигнала Б свидетельствует о недопустимо большой скорости изменения входного оптического сигнала. Если устройство используется для измерения длины горячего проката, то в этом случае можно отстроиться от помехи, обусловленной попаданием на фотоприемники потока, излучаемого передним торцом проката и отраженного от гладкой поверхности рольганга. Если период следования сигналов

"Такт" увязан с текущей скоростью движения края проката и учитывает максимально возможное ускорение (оно обычно известно), то можно отстроиться от помех, .15

50 обусловленных стеканием потока воды с поверхности и образованием пара в районе переднего торца. Термин "отстроиться" в данном случае означает, что при отсутствии сигнала Б или В или одновременном отсутствии обоих сигналов необходимо заблокировать обработку информации, поступающей с выходов А.

При использовании устройства для определения положения коал полосы 7 холоднаго проката оно позволяет нейтрализовать влияние специфической помехи, связанНоА с растрескиванием крал полосы 7 (фиг.2). Устройство устанавливают на левую и правую кромки полосы 7. Сигналы устройства поступают и систему центрирования полосы 7 (направление движения полосы 7 должно быть параллельно оси агрегата), эти же сигналы используются для контроля за шириной абрезаемой кромки, т.е, измеряется положение края полосы 7 относительно линии реза дисковых ножниц, Устройство не должна выдавать в систему центрирования сигналы, искаженные растрескиванием края полосы 7, В то же время для ножниц информация о величине d (фиг.2) необходима, так как линия реза должна быть расположена не менее, чем на 3-4 мм левее левого края трещины.

Устройство позволяет выполнить оба условия. Действительно, отсутствие сигнала

В блокирует выдачу сигналов А в систему центрирования. В то же время "расстояние" между двумя RS-rpvr герами говорит о величине d и о положении края трещины, Самодиагностика устройства осуществляется по наличию сигналов на его выходах

А, Б, В следующим образом.

Наличие сигнала Б при одновременном отсутствии сигнала В указывает, что не работает часть устройства, обнаруживающая недопустимую скорость изменения входного оптического сигнала, Постоянное наличие или недопустимо частое возникновение сигналов на выходах

Б и В свидетельствует о неработоспособности устройства.

Появление сигналов на выходах Б и В говорит а том, что имеется более одной или нет ни одной границы фон — край проката, т.е. о сбое измерителя.

Наличие сигнала на выходе В при отсутствии сигнала на выходе Б показывает, что имеется недопустима большая скорость изменения входного оптического сигнала.

Таким образом, в устройстве осуществляется путем самодиагностики оперативная локализация неисправностей и сбоев .в его работе, что сокращает среднее время восстановления устройства и приводит, в

1663422 итоге. к повышению производительности при контроле положения края полосы проката на различных агрегатах металлургического производства.

НаироЬение дИькен а

ЛОМ ОСФ/

Составитель О. Смирнов

Редактор К. Крупкина Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 2257 Тираж 380 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Устройство для определения положения края проката, содержащее и фотоприемников, установленных с заданным интервалом вдоль зоны контроля, и-1 двувходовых элементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, первый и второй входы каждого

I-го из которых соединены соответственно с выходами 1-ro и (1+1)-го фотоприемников, и и-3 элементов ИЛИ, первый и второй входы каждого 1-го иэ которых соединены соответственно с выходами 1-ro и (1+2)-го элементов

СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и производительности, оно снабжено и-1 тактируемыми RS-триггерами и двумя (n-1)-входовыми элементами ИСК5 ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход каждого 1-го из элементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА соединен с S-входом. 1-го RS-триггера и с соответствующим входом первого элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход каждого i-го

10 из элементов ИЛИ соединен с R-входом (1+1)-ãî RS- триггера, R-входы первого и (и-1)-го RS-триггеров объединены с S- входами соответственно второго и (n-2)-го

RS-триггеров, С-входы RS-триггеров сое15 динены с тактовой шиной устройства..а их прямые выходы соединены соответственно с входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.