Устройство для автоматического управления процессом раскроя непрерывной полосы

 

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано во всех отраслях при раскрое непрерывной ленты по теоретической массе. Цель изобретения - повышение точности реза за счет повышения точности измерения длины прокатываемой полосы,, В устройстве осуществляется автоматическая поверка и калибровка в канале измерения длины полосы 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ Х

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 05 D 3/20 В 21 В 37/QPi

ВСЕСОйИИАй

flkT. р1; ",!ЧМ

Е сОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4646656/02 (22) 24.11.88 (46) 07.03.91. Бюл. № 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектньпr институт систем автоматизации и управления (72) Л.А.Данилов, В.M.Èåôòåëü, В.И.Вовк и И.Н„Быков (53) 621.771.002-791.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 739342, кл. С 01 G 17/02, 19?8„

Авторское свидетельство СССР

¹ 1235575, кл. В 21 В 37/00, 1984„

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано во всех отраслях при раскрое непрерывной ленты по теоретической массе.

Целью изобретения является повышение точности реза з» счет повышения точности измерения длины прокатьваемой полосы.

На чертеже дана структурная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 перемещения полосы 2, наматываемой на рулон 3. Рулон 3 и полоса 2 приводятся в движение системой 4 злектроприводов. Индикатор 5 контрольных отверстий в полосе расположен в непосредственной близости от приемного рулона 3 (с учетом тормозного пути). Устройство также содержит счетчик 6 имÄÄSUÄÄ 16 3379 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕПИЯ ПРОЦЕССОМ РАСКРОЯ НЕПРЕРЫВПО11 ПОЛОСЫ (57) Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано во всех отраслях при раскрое непрерывной ленты по теоретической массе. Цель изобретения — повышение точности реза эа счет повышения точности измерения длины прокатьваемой полосы. В устройстве осуществляется автоматическая поверка и калибровка в канале измеренпл длины полосы. 1 ил. пульсов, задатчики 7 и 8 ° блок 9 умножения, компаратор 10, элемент 11 задержки, счетчик 12 импульсов, дешифратор 13, элементы 14-16 ограничения длительности, блоки 17-19 ключей, регистры 20-22, сумчаторы

23-27, компараторы 28-31, эадатчики 32-34,элементы 35-36 задержки, элементы И 37-41, элементы ИЛИ 42 и 43, блок 44 деления, блок 45 ключей, регистр 46, сумматоры 47 и 48, эадатчик 49,блок 50 переключателей, блок 51 умножения и блоки 52-54 ключей. Выходы датчика 1 перемещения полосы 2 и индикатора 5 контрольных отверстий в полосе 2 соединены с первыми входами соответственно счетчиков 6 и 12 импульсов, выходы задатчика 7 и счетчика 6 импульсов соединены с группами первых входов соот1633379 ветственно блоков 9 и 51 умножения, выходы счетчика 12 импульсов coc,"èиены с группой входов дешифратора

13, выходы блока 51 умножения соединены с группой вторых входов блока

9 умножения, выходы задатчика 8 и выходы блока 9 умножения соединены с группами соответственно первых и вторых входов компаратора 10, выход компаратора 10 соединен с входом элемента 11 задержки, выход которого соединен с вторым входом счетчика 6 импульсов„ Каждый их выходов дешифратора 13, начиная с п свого из них, соединен с входом соответствующего элемента 14-16 ограничения длительности, последний выход дешифратора

13 соединен с входом элемента 35 saдержки, выход каждого из элементов

14-16 ограничения длительности, начиная с первого из них, соединен с первым входом соответствующего из блоков 17-19 ключей, начиная с блока

17. Группы последующих входов блоков

17-19 соединены с выходами блока 51 умножения, выходы блоков 17-19 ключей, начиная с первого из них, соединены с входами соответствующего, начиная с первого,из регистров 20-22. 30

Выходы регистров 20 и 21 соединены с группами соответственно. первых и вторых входов сумматора 23. Группы первых и вторых входов сумматора 24 соединены с выходами соответственно регистров 21 и 22, выходы сумматоров

23 и 24 соединены с группами первых входов соответственно сумматоров 25 и 26, группы вторых входов которых соединены с выходами задатчика 32,.

Выходы сумматоров 25 и 26 соединены с группами первых входов соответст- . венно компараторов 28 и 29, а также соединены с группами первых входов соответственно компараторов 30 и 31, 4 а также с группами соответственно первых и вторых входов сумматора 27.

Выходы задатчиков 33 и 34 соединены

t соответственно с группами вторых входов компараторов 28 и "9 н группами вторых входов компараторов 30 и 31. Выходы

50 компараторов 28 и 29 соединены с первыми входами соответственно элементов И 37 и 38, выход элемента И 37 соединен с первьми входами элемента

ИЛИ 42 и элемента И 39, вторые входы которых соединены с выходом элемента И 38, выход элемента 35 задержки соединен с входом элемента 36 задержки, с вторыми входами элементов

И 37 и 38, а также с первыми входами элементов И 40 и 41. Первый и второй выходы компаратора 30 соединены с вторыми .рходами соответственно элементов И 40 и 4 1,первый и второй выходы компаратора 31 соединены с третьими входами соответственно элементов И

40 и 41. Выходы сумматора 27 соединены с входами блока 44 деления, выход элемента И 39 соединен с первым входом блока 45 ключей, выходы элементов И 40 и 41 соединены соответственно с первыми и вторыми входами элемента KIH 43, выход которого соединен с третьим входом элемента И 39, выходы элементов И 40 и 41 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 50 переключателей, выход элемента 35 задержки соединен с первыми входами блоков 52-54 ключей, Группы последующих блоков 45,52-54 ключей соединены с выходами соответственно блока 44 деления, а также сумматоров 23 и 24 и задатчика 7. Выходы блока 45 ключей соединены с входами регистра 46, выходы которого соединены с группой первых входов сумматоров 47 и 48. Группы вторых входов сумматоров 47 и 48 соединены с выходами задатчика 49, выходы сумматоров 47 и 48 соединены с первой и второй группами последующих входов блока 50 переключателей, выходы которого соединены с группой вторых входов блока 51 умножения, Выход элемента 36 задержки соединен с вторым входом счетчика 12 импульсов. Выходы компаратора 10, выходы блоков 52-54 ключей, а также элементы HJIH 42 являются выходами устройства.

Счетчик 6, задатчики 7 и 8, блок

9 умножения, компаратор 10 и элемент

11 задерки предназначены для выработки управляющего сигнала на останов электропривода 4 и включение ножниц (не показаны) для отрезания полосы в момент набора в рулоне 3 заданной задатчиком 8 теоретической массы ленты 2. При этом измерительный канал для определения массы пришедшей в рулон полосы составлен из элементов 1, 6,7 и 9.

Счетчик 12, дешифратор 13, элементы 14-16 ограничения длительности, блоки 17-19 ключей блоки 20-22 памя7

1 ти, сумматоры 23-27, компараторы 2831, задатчики 32-34, элементы 35 и

16333

36 задержки, элементы И 37-41, элементы ИЛИ 42 и 43, блок 44 деления, | блок 45 ключей, блок 46 памяти, сумматоры 47 и 48, эадатчик 49, блок

50 переключателей и блок 51 умноже5 ния предназначены для калибровки указанного измерительного канала для пропускания через устройство эталонной полосы с нанесенными на ней на расстоянии L контрольными отверстиями. Количество контрольных отверстий определяется метрологическими требованиями и выбирается в диапазоне от 2 до 20. Пример реализации уст- 15 ройства рассчитан на 3 контрольных отверстия, т.е„ на два эталонных участка полосы длиной Е . В соответствии с выбранным количеством эталонных участков эталонной полосы уст- 20 ройство должно содержать количество метрологических каналов, каждый из которых содержит блок 18(19) ключей, регистр 21(22), сумматоры 23 и 25(24 и 26), компараторы 28 и 30 (29 и 31) 25 и элементы И 37 и 40(38 и 41). При этом в качестве делителя в блок 44 деления вводится величина и - L где и — принятое в устройстве число эталонных участков. 3Q

В эадатчике 32 задается длина эталонного участка полосы L, а в эадатчике 33 — величина допустимой погрешности измерительного канала, Уставка времени в элементе 11 задержки превышает время срабатывания электропривода и системы реза„ Уставка времени в элементе 35 задержки вдвое превышает суммарное время перекгпочения элементов 19,22,24,26 и 29 метро- 40 логического канала. Уставка «ременн в элементах 14-16 ограничения длительности больше суммарного времени переключения элементов 17,20,18,21, 19 и 22, но меньше периода импульсов 45 с датчика 1. Уставка времени в элементе 36 задержки должна превышать время передачи цифровой информации на печатающее устройство(АЦПУ не показано) через блоки 52-54 ключей. 50

Количество выходов дешифратора 13 должно быть равно (и+1).

Блок 50 переключателей выполнен так, что прн подаче на его первый (управляющий) вход, связанный с выходом элемента И 40, сигнала логической единицы, на его группу выходов подключается первая группа последующих входов, связанных с выхо79 6 дом сумматора 47, а при подаче единичного сигнала на второй управляющий вход, связанньй с выходом элемента И 41, на группу выходов подключается вторая группа последуюцих входов, связанных с выходом сумматора 48. При нулевых сигналах на обоих управляющих входах блок 50 пЕреключателей произвольно устанавливается в одно из рабочих положений.

Для случая, когда в рабочем режиме перемещения ленты возможен ее реверс, счетчик 6 выполнен в виде, исключающем погрешности измерения длины прошедшей ленты за счет реверса.

Устройство работает следующим образом.

Перед пуском устройства оператором с помощью соответствующей кнопки (не показана) обнуляются все счетчики и регистры. Поэтому на вход множителя блока 51 умножения через блок

50 переключателей с задатчика 49 поступает значение единицы и на выход блока 51 может приходить реальная (неоткорректированная) информация о перемещении полосы с выхода счетчика 6.

11еред пуском вновь изготовленной установки для раскроя непрерывной поносы с целью калибровки через нее лроголяется эталонная поноса.

При прохо>щении первого контрольного отверстия с индикатора 5 контрольных отверстий поступает импульс, воспрннимаемь и с етчиком 12. В результате на первом выходе дешифратора 13 появляется единичный сигнал, который через элемент 14 ограничения длительности обеспечивает запись в регистр 20 длины полосы до первого контрольного отверстия (обычно это произвольная небольшая длина запра вочного конца эталонной ленты). При прохождении второго контрольного отверстия появляется единичный сигнал на втором выходе дешифратора 13 и в регистр 21 записывается содержимое счетчика 6 в этот момент. Содержимое регистров 20 и 21 сравнивается на сумматоре 23, на выходе которого получается разность, представляющая собой измеренную данным измерительным каналом величину первсго эталонного участка эталонной полосы. Эта величина поступает на первые входы сумматора 25, вторые входы которого соединены с задатчиком 32 известной

1633379 длины данного эталонного участка. Разность указанных величин, полученная на сумматоре 25,представляет собой величину абсолютной погрешности канала из5 мерения длины устройства, полученную на первом эталонном участке. Эта величина сравнивается на компараторе

28 с допустимым значением погрешности, записанным в задатчике 33, и 1ð в случае превышения по модулю. на выходе компаратора появляется единичный сигнал. Этот сигнал означает, что в данном измерении измерительный канал не отвечает метрологическим требованиям. Однако считывание этого сигнала внешним сигнальным блоком (не показано) через элементы

И 37 и ИЛИ 42 происходит только по окончании процедуры автоматической 20 поверки, т.е. после прохода мимо индикатора 5 последнего контрольного отверстия.

Аналогично осуществляется поверочная процедура во втором (в данном 25 случае последнем) метрологическом канале, состоящем из элементов 19,22, 24,26 и 29. При этом, через выдержку времени в элементе 35 единичный сигнал с последнего выхода дешифратора 3р

13 поступает на вторые входы элементов И 37 и 38„ Поэтому, если хотя бы в одном из метрологических каналов погрешность превышает допустимую, то с ВЫХОда сООтВетствующегО кОмпарато ра 28 или 29 единичный сигнал проходит на один из входов элемента ИЛИ

42 и обеспечивает включение сигнального блока. Одновременно, тем же едиH HbIM СИГНЯЛОМ С пОСлеДнегО ВЫХОДа 4р дешифратора 13 включаются блоки 5254 ключей на автоматическом печатающем устройстве (АЦПУ) отпечатываются результаты поверки: длина эталонного участка и результаты измерения 45 каждого участка, полученные в соот-. ветствующем метрологическом канале.

В случае, если погрешности, определенные во всех метрологических каналах,превышают допуск и, кроме этого совпадают по знаку, то это означает достоверное нарушение в измерительном канале, а следовательно, необходима его калибровка с использованием полученной информации о по-. грешности. Эта задача решается слег дующим образом. С помощью компаратора 30(31), на входы которого поступают соответственно величина погрешиости в данном метрологическом канале и нуль с задатчика 34, определяется знак погрешности. Если единичный сигнал появляется на первом выходе компаратора (A ) Б), то погрешность положительна, а если на втором выходе (А c B) то погрешность отрицательна. Первые выходы компараторов

30(31) всех метрологических каналов подключаются соответственно к второму и третьему входам элемента. И

40, на выходе которого единичный сигнал появляется (после индикации последнего контрольного отверстия) только в случае, если все погрешности положительны. Укаэанным единичным сигналом обеспечивается установка блока 50 переключателей в требуемое при положительном отклонении положение.

Кроме того, указанный сигнал через элемент ИЛИ 43 поступает на третий вход элемента И 39, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами элементов

И 37 и 38, сигнализирующих о наличии недопустимой погрешности в каждом метрологическом канале. В указанных условиях па выход элемента И 39 проходит единичный сигнал, котовым открывается по первому входу блок 45 ключей, включающих канал вычисления корректирующего коэффициента для измерительного канала. Этот канал состоит из блоков 44-51. В блоке 44 деления вычисляется величина средней (по всем эталонным участкам) погрешности, отнесенной к длине эталонного участка. В момент наличия единичного сигнала на выходе элемента И 39 величина средней относительной погрешности заносится в регистр 46 и затем вычитается из единицы, снимаемой с задачика 49, на сумматоре 47.

То, что одновременно указанная величина суммируется с единицей в сумматоре 48, не имеет значения, потому что переключатель 50 уже установлен в положение, при котором его выходы подключены к группе входов, связанных с выходами сумматора 47. Таким образом, на группу вторых входов блока 51 умножения в случае положительной погрешности подается число, меньшее единицы, что обеспечивает требуемое масштабирование (калибровку) измерительного канала. Аналогичным образом, с помощью элемента И 41 организуется ввод кор1б.3 3379

10 ректируюцего коэффициента, большего единицы в случае отрицательной погрешности по всем метрологическим каналам.

Периодичность повторения описанной процедуры автоматической поверки и калибровки измерительного канала, связанной с прогоном через установку эталонной ленты, определяется по дан- 1ð ным эксплуатации.

Выполненная автоматическая калибровка измерительного канала обеспечивает требуемую точность измерения длины проходящей в рулон ленты. Эта величина поступает на группу вторых входов блока 9 умножения. Группа первых входов блока 9 соединена с задатчиком 7, в который введена величина, пропорциональная произведению трех параметров раскраиваемой ленты: ширины, толщины и удельной массы.

Таким образом, в режиме нормальной эксплуатации на блоке 9 получается текущее значение массы ленты в 25 рулоне 3„ Это значение на компараторе 10 сравнивается с заданным в задатчике 8 и в момент равенства на выходе компаратора 10 формируется сигнал на остановку системы 4 электро-30 приводов и включение ножниц для реза полосы.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления процессом раскроя непрерывной полосы, содержащее датчик перемещения полосы, механиЧески сое- 4О диненный с измерительным роликом, два счетчика импульсов, три регистра, три элемента задержки, первый блок умножения, блок деления и первый элемент И, о т л и ч а ю - 4 щ е е с я тем, что, с целью повышения точности реза за счет повышения точности измерения длины прокатываемой полосы, оно снабжено индикатором контрольных отверстий в полосе, 50 шестью задатчиками, дешифратором, тремя элементами ограничения длительности, вторым блоком умножения, семью блоками ключей, четвертым регистром, семью сумматорами, пятью

55 компараторами, блоком переключателей, четырьмя элементами И и двумя элементами ЮШ, причем выходы датчика перемецения полосы и индикатора контрольных отверстий в полосе соединены с первыми входами соответственно первого и второго счетчиков импульсов, выходы первого задатчика и первого счетчика импульсов соединены с группами первых входов соответственно первого и второго блоков умножения, выходы второго счетчика импульсов соединены с группой входов дешифратора, выходы второго блока умножения соединены с группой вторых входов первого блока умножения, выходы второго задатчика и выходы первого блока умножения соединены с группами соответственно первых и вторых входов первого компаратора, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, выход первого элемента задержки соединен с вторым входом первого счетчика импульсов, каждый из выходов дешифратора, начиная с первого из них, соединен с входом соответствующего элемента ограниче ния длительности, последний выход дешифратора соединен также с входом второго элемента задержки, выход каждого из элементов ограничения длительности, начиная с первого иэ них, соединеп с первым входом соответствующего из трех первых блоков клочей, начиная r первого из них группы последующих входов которых зединены с выходами второго блока умножения, выходы тре;. первых блоков ключей, начиная с первого из них

I соединены с вход.джа» соответствующего, начиная с первого,из трех первых регистров, выходы первог и второго регистров соединены с группами соответствевп< первых и вторых входов первого сум 1атора, группы первых и вторьп входов второго сумматора соединены с выходами соответственно второго и третьего регистров

У выходы первого и второго сумматоров соединены с группами первых входов соответственно третьего и четвертого сумматоров, групн вторых входов которых соединены с выходами третьего задатчика, выходы третьего и четвертого сумматоров соединены с группами первых входов соответственно второго и третьего компараторов, а также соединены с группжш первых входов соответственно четвертого и пятого компараторов, а также с группами соответственно первых и вторых входов пятого сумматора, выходы чет16333!

Составитель А.Сергеев

Техред А.Кравчук Корректор,N.Максимишинец

Редактор И.Дербак г

Заказ 616 Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

11 вертого и пятого задатчиков соединены соответственно с группами вторых входов второго н третьего компараторов н группами вторых входов четвертого и пя5 того компараторов, выход второго и выход третьего компараторов соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первыми входами первого элемента ИЛИ и тртьего элемента И, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента И, выход второго элемента задержки соединен с входом третьего элемента задержки, с вторыми входами первого и второго элементов И, а также с первыми входами четвертого и пятого элементов И, первый и второй выходы четвертого компаратора соединены с вторыми входами соответственно четвертого и пятого элементов И, первый и второй выходы пятого компаратора соединены с третьими цходами соответственно четвертого и пятого элементов И, выходы пятого сум» матора соединены с входами блока де ления, выход третьего элемента И соединен с первым входом четвертого блока ключей, выходы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом третьего элемента И, выходы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами блока переключателей, выход второго элемента задержки соединен также с первы;ж входами пятого, седьмого,шесто-го блоков ключей, группы последующих входов четвертого, пятого, шестого, седьмого блоков ключей соединены с выходами соответственно блока деления, первого, второго сумматоров и третьего задатчика, выходы четвертого блока ключей соединены с входами четвертого регистра, выходы которого соединены с группой первых входов шестого и седьмого сумматоров, группы вторых входов шестого и седьмого сумматоров соединены с выходами шестого задатчика, выходы шестого и седьмого сумматоров соединены с первой и второй группами последующих входов блока переключателей, выходы которого соединены с группой вторых входов второго блока умножения, выход третьего элемента задержки соединен с вторым входом второго счетчика импульсов, выходы первого компаратора, выходы пятого, шестого, седьмого блоков ключей, а также первого элемента ИЛИ являются выходами данного устройства.