Способ автоматического управления раскроем слитка на машине непрерывного литья заготовок и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к металлургии. Целью изобретения является увеличение выхода годного. Во время реза синхронно с измерением длины заготовки ц измеряют перемещение машины газовой резки 121, определяют коэффициент коррекции показаний датчика как отношение lai/hi, a команда на рез дается после умножения величины длины заготовки на коэффициент коррекции. Кроме того, в устройство, содержащее датчик 1 мерной длины, датчик 2 положения МГР, триггер 3, схему сравнения 10 и задатчик 12 мерной длины, дополнительно вводят переключатель 4 захвата слитка, три блока счетчиков 5-7, два блока умножения 8 и 9, схему 11 управления резом. 2 с.п. ф-лы и 1 з.п. ф-лы, 5 ил. сл С

COt03 СОВЕТСКИХ

col Iè А л истич е с к их

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 D 11/16

ГОСУДАРСТВЕН! )ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 (л) фью

Ъ (л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4675995/02 (22) 07.04.89 (46) 07.05.92. Бюл. N-. 17 (71) Научно-производственное объединение

"Черметавтоматика" (72) К,C.Àíòîøèí, С.А.Ножевников и

В.Ю. Га ран кин (53) 621,746,027(088.8) (56) Марголин М.М.. Карлик B,А. Электрооборудование и автоматизация установок непрерывной разливки стали. — M.: 1969. с.166.

Краснов Б,И. Оптимальное управление режимами непрерывной разливки стали.—

М,; Металлургия, 1975, с.218, Авторское свидетельство СССР

¹ 1395422. кл. В 22 О 11/16, 1987, (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАСКРОЕМ СЛИТКА НА МАШИНЕ

БЫ 1731416 А1

НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к металлургии, Целью изобретения является увеличение выхода годного. Во время реза синхронно с измерением длины заготовки Iii измеряют перемещение машины газовой резки iz>, определяют коэффициент коррекции показаний датчика как отношение Iz>, а команда на рез дается после умножения величины длины заготовки на коэффициент коррекции. Кроме того. в устройство, содержащее датчик 1 мерной длины, датчик 2 положения МГР, триггер 3, схему сравнения 10 и задатчик 12 мерной длины, дополнительно вводят переключатель 4 захвата слитка, три блока счетчиков 5-7, два блока умножения

8 и 9, схему 11 управления резом. 2 с.п. ф-лы и 1 з.п. ф-лы, 5 ил, 1731416

Изобретение относится к области черной металлургии.

Известен способ автоматического управления раскроем слитка на машинах непрерывного литья заготовок, заключающийся в измерении длины заготовки путем суммирования импульсов, поступающих от датчика, установленного на одном из выходных валов тянущей клети, и выдаче сигнала на рез слитка при совпадении результата суммирования с кодом на выходе задатчика мерной длины, Недостаток способа заключается в отсутствии коррекциии результата суммирования на проскальзывание тянущей клети относительно слитка.

Наиболее близким к изобретению является способ управления раскроем слитка на машинах непрерывного литья заготовок, заключающийся в измерении длины заготовки путем суммирования импульсов, поступающих от датчика, установленного на валу вращающего ролика, прижимаемого с помощью пружины или гидроцилиндра к слитку и.выдаче сигнала на рез при совпадении результата суммирования с кодом на выходе задатчика мерной длины.

Недостаток данного способа заключается в отсутствии коррекции результата суммирования на уменьшение диаметра ролика, связанного с его истиранием и тепловым расширением.

Известно устройство мерного реза слитка, содержащее датчик мерной длины, формирователь импульсов, счетчик импульсов, схему сравнения, задатчик мерной длины, выходной каскад с реле, триггер, схему управления машиной газовой резки, причем датчик соединен через формирователь импульсов с первым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, выход схемы сравнения соединен с вторым входом счетчика импульсов и входом выходного каскада с реле, выход которого соединен со схемой управления машиной газовой резки, Также известно устройство автоматического управления машиной газовой резки, содержащее датчик длины слитка, задатчик мерной длины, три элемента и два ключа, два счетчика, блок коммутаторов, выходы задатчика мерной длины соединены с первыми входами блока коммутаторов, выход ключа соединен с первым входом первого счетчика, также оно содержит датчик начала разливки, датчик начального положения

МГР, датчик перемещения МГР, три триггера, два компаратора.

К недостаткам устройств можно отнести малую точность измерения мерной дли5

50 ны заготовки за счет отсутствия коррекции, связанной с износом рабочей поверхности мерного ролика, а также неточность измерения длины слитка из-за неучитываемого изменения диаметра мерительного ролика в результате износа и теплового расширения, Целью изобретения является увеличение выхода годного.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления раскроем слитка на машинах непрерывного литья заготовок, включающем определение длины заготовки при помощи датчика и выдачу команды на рез слитка машине газовой резки, во время реза синхронно с измерением длины заготовки 1 измеряют перемещение машины газовой резки, определяют коэффициент коррекции показаний датчика, длины загоl21 товки, как отношение — и корректируют

I11 показания датчика длины заготовки путем умножения их на величину lz>/1 .

Также цель достигается тем, что в устройство автоматического управления раскроем слитка на машине непрерывного литья заготовок, содержащее датчик мерной длины, датчик положения машины газовой резки (МГР), триггер, схему сравнения и задатчик мерной длины, дополнительно введены переключатель захвата слитка, три блока счетчиков, два блока умножения, схема управления резом, причем первый и второй входы триггера соединены с переключателем захвата слитка, первый выход триггера соединен с первыми входами первого, второго и третьего счетчиков, второй выход соединен с первыми входами первого и второго блоков умножения, выход датчика положения МГР соединен с вторыми входами первого и третьего счетчиков, выход задатчика мерной длины соединен с четвертым входом первого счетчика, выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения, выход второго счетчика соединен с третьим входом второго блока умножения, выход третьего счетчика соединен с вторым входом первого блока умножения, выход датчика мерной длины соединен с вторым входом второго счетчика и третьим входом первого блока умножения, выход первого блока умножения соединен с первым входом схемы сравнения, выход второго блока умножения соединен с вторым входом схемы сравнения, выход схемы сравнения соединен с входом схемы управления резом, третьими входами ервого, второго и третьего счетчиков четвертыми входами первого и второго блоков умножения.

1731416

10

Цель достигается также тем, что первый блок умножения содержит схему И, четвертый и пятый счетчик, генератор тактовых импульсов, причем, первый вход схемы И соединен с выходом датчика мерной длины, второй вход схемы И соединен с выходом триггера, выход схемы И соединен с первым входом четвертого счетчика, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика, выход четвертого счетчика соединен с входом генератора тактовых импульсов, другой вход которого соединен с выходом триггера, выход генератора тактовых импульсов соединен с четвертым входом четвертого счетчика и входом пятого счетчика, вход которого соединен с выходом схемы сравнения и третьим входом четвертого счетчика, выход пятого счетчика соединен с входом схемы сравнения. Кроме того, второй блок умножения содержит одновибратор, тактовый генератор, схему ИЛИ, шестой, седьмой и восьмой счетчики, причем первый вход шестого счетчика соединен с выходом второго счетчика, вход одновибратора соединен с выходом триггера, выход одновибратора соединен с вторым входом шестого счетчика, входом тактового генератора и входом схемой ИЛИ, выход шестого счетчика соединен с другим входом тактового генератора, выход которого соединен с первым входом седьмого счетчика и входом восьмого счетчика, второй вход седьмого счетчика соединен с выходом первого счетчика, третий вход седьмого счетчика соединен с выходом схемы ИЛИ, выход седьмого счетчика соединен с третьим входом шестого счетчика и другим входом схемы ИЛИ, второй вход восьмого счетчика соединен с выходом схемы сравнения, выход восьмого счетчика соединен с вторым входом схемы сравнения.

Датчики положения МГР и мерной длины, счетчики, схемы умножения и их связи обеспечивают, согласно способу, возможнось коррекции показаний датчика мерной длины на основе датчика положения МГР, С момента начала реза первый счетчик производит суммирование импульсов, поступающих от датчика, установленного на ролике. Текущее значение результата отображается на первом цифровом индикаторе. Второй счетчик производит суммирование импульсов, поступающих от датчика положения тележки МГР, Текущее значение результата отображается на втором цифровом индикаторе, Во время реза при достижении кода п1 на первом цифровом индикаторе "круглой" величины, опера15

55 пг тор МГР вычисляет коэффициент К = —., где п1 пг — код на втором цифровом индикаторе.

Далее оператор следит только за показаниями первого цифрового индикатора и по достижении кода на нем величины К LM, где

LM — мерная длина, производит рез слитка.

На фиг.1 — 5 изображены устройство и графики, поясняющие способ, Устройство содержит датчик мерной длины 1, установленный на мерительном ролике, датчик положения МГР 2, триггер 3, первый и второй вход которого соединены с переключателем 4 захвата слитка, первый 5, второй 6, третий 7 счетчики, первый блок умножения 8, второй блок умножения 9, первый выход триггера 3 соединен с первым входом первого блока умножения 8 и первым входом второго блока умножения 9, второй его выход соединен с первым входом первого счетчика 5, первым входом второго счетчика 6 и первым входом третьего счетчика 7, второй вход которого и второй вход первого счетчика 5 соединены с выходом датчика положения МГР 2, выход первого счетчика 5 соединен с третьим входом второго блока умножения 9, второй вход которого соединен с выходом второго счечтика

6, выход третьего счетчика 7 соединен с третьим входом первого блока умножения 8, схему сравнения 10, схему управления резом 11 и задатчик мерной длины 12, выход которого соединен с четвертым входом первого счетчика 5, Выход схемы сравнения 10 соединен с вторым входом первого блока умножения 8, вторым входом второго блока умножения 9, с третьим входом первого счетчика 5, третьим входом второго счетчика 6, третьим входом третьего счетчика 7 и с входом схемы управления резом 11, выход которой соединен с переключателем захвата слитка 4, выход датчика мерной длины соединен с вторым входом второго счетчика 6 и четвертым входом первого блока умножения 8, первый блок умножения 8 содержит схему И

13, первый счетчик 14, генератор тактовых импульсов 15, счетчик 16, причем первый вход схемы И 13 является первым входом блока умножения 8, второй вход которого является вторым входом схемы И 13 и первым входом генератора тактовой частоты

15, второй вход которого соединен с выходом счетчика 14, а выход соединен с первым входом первого счетчика 14 и с первым входом второго счетчика 16, второй вход первого счетчика 14 соединен с выходом схемы

"И" 13, третий вход которой является третьим входом первого блока умножения 8, вы1731416

55 ход первого счетчика 14 соединен с вторым входом генератора тактовой частоты 15, четвертый вход первого блока умножения 8 является четвертым входом первого счетчика

14 и вторым входом второго счетчика 16, выход которого является выходом блока умножения 8.

Второй блок умножения 9 содержит одновибратор 17, тактовый генератор 18, первый счетчик 19, схему ИЛИ 20, второй счетчик 21, третий счетчик 22, причем первый вход второго блока умножения 9 является входом одновибратора 17, выход которого соединен с первым входом первого счетчика 19, первым входом тактового генератора 18 и с первым входом схемы

ИЛИ 20, второй вход второго блока умножения 9 является вторым входом первого счетчика 19, выход которого соединен с вторым входом тактового генератора "8, выход второго счетчика 21 соединен с третьим входом первого счетчика 19 и с вторым входом схемы ИЛИ 20, выход которого соединен с первым входом второго счетчика 21, второй вход которого является третьим входом второго блока умножения 9, выход тактового генератора 18 соединен с первым входом третьего счетчика 22 и с третьим входом второго счетчика 21, второй вход третьего счетчика 22 является четвертым входом второго блока умножения 9, а выход — выходом второго блока умножения 9, Устройство работает следующим образом.

Измерение длины заготовки начинается в момент захвата слитка механизмом сцепления машины газовой резки (МГР) со слитком с целью надрезания головной части слитка. При этом срабатывает переключатель захвата слитка 4, устанавливая триггер

3 в "нулевое" состояние(первый выходтриггера 3 — "сцепление МГР со слитком" устанавливается в "1", а второй выход триггера

3 — "расцепление МГР и слитка" устанавливается в "0"), Высокий уровень сигнала

"сцепление МГР со слитком" поступает на стробирующие входы первого 5, второго 6 и третьего 7 счетчиков, разрешая счет импульсов. На декрементный вход первого счетчика 5 и инкрементный вход третьего счетчика

7 поступают импульсы от датчика положения МГР 2, По переднему фронту сигнала сцепление МГР со слитком производится запись кода с выхода задатчика мерной длины 12 в входной регистр первого счетчика 5.

На инкрементный вход второго счетчика 6 поступают импул ьсы от датчика мерной длины 1. B момент окончания реза производится расцепление МГР со слитком. При этом переключатель захвата слитка 4 переводит

50 триггер 3 в состояние, когда сигнал "сцепление МГР со слитком" устанавливается в "0", а сигнал "расцепление МГР и слитка" устанавливается в "1". На стробирующих входах первого 5, второго 6 и третьего 7 счетчиков устанавливается низкий уровень сигнала, запрещая счет импульсов. При этом на выходе первого счетчика 5 зафиксирован код

NM-пг1, где NM — код с выхода задатчика мерной длины 12, а n21 — количество импульсов, поступивших от датчика положения

МГР 2 за время реза слитка. На выходе третьего 7 счетчика зафиксирован код п21.

На выходе второго 6 счетчика зафиксирован код п11 — количество импульсов, поступивших от датчика мерной длины 1 за время реза слитка. Сигнал "расцепление МГР и слитка" поступает на стробирующие входы первого 8 и второго 9 блоков умножения, На выходе второго блока умножения 9 установится код n11(NM — п21), который не изменится до следующего сцепления МГР со слитком, На второй и третий входы первого блока умножения 8 поступают импульсы от датчика мерной длины 1 и код п21 соответственно

6. Функция первого блока умножения заключается в счете импульсов, поступающих от датчика мерной длины 1 и умножении результата на код п21, Таким образом, на выходе первого блока уможения 8 формируется код п12 п21, Где п12 количество импульсов, поступившее от датчика мерной длины 1 с момента расцепления МГР и слитка. Коды с выходов первого 8 и второго 9 блоков умножения поступают на схему сравнения 10. При их совпадении на выходе схемы сравнения формируется сигнал реза.

Выражение совпадения кодов на входах схемы сравнения 10 п12 пг1 = (NM — пг1) п11 (1) может быть преобразовано следующим образом, П21

NM= n 1+ п12 (г) п11

В выражении (2), эквивалентном выражению (1), количество импульсов, поступившее от датчика мерной длины 1 после расцепления МГР и слитка, корректируется показаниями датчика положения МГР 2.

Сформированный сигнал реза производит сброс всех счетчиков и блоков умножения, Кроме того, он поступает на вход схемы управления резом 11, Происходит сцепление

МГР со слитком и начинается измерение следующей заготовки, Первый блок умножения 8 рабс ает следующим образом, Высокий уровень сигнала "расцепление

МГР и слитка" поступает на первый вход

" "731416

10 схемы И2 13, играющей роль "клапана" и разрешает прохождение импульсов от датчика мерной длины 1 через схему И2 13 на первый вход четвертого счетчика 14. По переднему фронту импульса от датчика мерной длины 1 производится запись кода nz>, поступающего на третий вход первого блока умножения 8, в входной регистр четвертого счетчика 14. Кроме того, по переднему фронту того же импульса производится запуск генератора прямоугольных импульсов

15 с частотой 1 МГц, Импульсы от генератора прямоугольных импульсов 15 поступают на декрементный вход четвертого счетчика

14 и инкрементный вход пятого счетчика 16.

При достижении количества импульсов, сформированных генератором прямоугольных импульсов значения п, на выходе четвертого счетчика 14 появляется сигнал конца счета, который останавливает работу генератора прямоугольных импульсов 15, Таким образом, к значению на выходе пятого счетчика 16 прибавляется величина nz<, Второй блок умножения работает следующим образом, Сигнал "расцепление МГР и слитка" поступает на вход одновибратора 17, Импульс с выхода одновибратора 17 поступает на первый вход шестого счетчика 19, производя запись кода NM — nz<,п, поступающего на второй вход второго блока умножения 9, в входной регистр шестого счетчика 19. Кроме того импульс с выхода одновибратора 17 поступает на первый вход схемы ИЛИ2 20, с выхода которой импульс попадает на первый вход седьмого счетчика 21, производя запись кода N — nz, поступающего на третий вход второго блока умножения 9, в входной регистр седьмого счетчика 21, Кроме того, импульс с выхода одновибратора 17 производит запуск второго генератора прямоугольных импульсов 18. Импульсы с выхода второго генератора прямоугольных импульсов 18 поступают на декрементный вход седьмого счетчика 21 и на инкрементный вход восьмого счетчика 22. При достижении количества импульсов с выхода второго генератора прямоугольных импульсов 18 значения NM — nial на выходе седьмого счетчика формируется сигнал, который поступает на декрементный вход шестого счетчика 19 и на второй вход схемы ИЛИ2

20, производя перезапись кода NM — п в входной регистр седьмого счетчика 21. Описанные действия продолжаются до тех пор, пока число импульсов с выхода второго генератора прямоугольных импульсов 18 не достигнет значения n11(N -n21). При этом шестой счетчик 19 обнулится, на выходе его сформирован сигнал, который остановит ра5

30, б р и

35 х и р и

А

40 м в ч к б

45 с

У н н с

50 в п в г в

55 с л в в н боту второго генератора прямоугольных импульсов 18. На выходе счетчика 22 сформирован код произведения n11(NM — пг ).

Используемые способ и устройство повышают зкономический эффект.

Формула изобретения

1, Способ автоматического управления раскроем слитка на машине непрерывного литья заготовок, включающий определение длины заготовки при помощи датчика и выдачу команды на рез слитка машине газовой резки, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годного, во время реза синхронно с измерением длины заготовки 1измеряют перемещение машины газовой резки 1, определяют коэффициент коррекции показаний датчика, длины заготовки как

Ь отношение — и корректируют показания

l11 датчика длины заготовки путем умножения их на величину Ized/ll>.

2, Устройство автоматического управления раскроем слитка на машине непрерывного литья заготовок, содержащее датчик мерной длины, датчик положения машины газовой резки (МГР), триггер, схему сравнения и задатчик мерной длины, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения выхода годного, в него дополнительно ввеены переключатель захвата слитка, три лока счетчиков, два блока умножения, схеа управления резом, причем первый и втоой входы триггера соединены с ереключателем захвата слитка, первый выод триггера соединен с первыми входами ервого, второго и третьего счетчиков, втоой выход соединен с первыми входами ервого и второго блоков умножения, выход атчика положения МГР соединен с вторыи входами первого и третьего счетчиков, ыход задатчика мерной длины соединен с етвертым входом первого счетчика, выход оторого соединен с вторым входом второго лока умножения, выход второго счетчика оединен с третьим входом второго блока множения, выход третьего счетчика соедиен с вторым входом первого блока умножеия, выход датчика мерной длины соединен вторым входом второго счетчика и третьим ходом первого блока умножения, выход ервого блока умножения соединен с перым входом схемы сравнения, выход второо блока умножения соединен с вторым ходом схемы сравнения, выход схемы равнения соединен с входом схемы управения резом, третьими входами первого, торого и третьего счетчиков, четвертыми ходами первого и второго блоков умножеия.

1731416

25

45

3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что первый блок умножения содержит схему И, четвертый и пятый счетчики. генератор тактовых импульсов, причем первый вход схемы И соединен с. выходом датчика мерной длины. второй вход схемы И соединен с выходом триггера, выход схемы

И соединен с первым входом четвертого счетчика, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика, выход четвертого счетчика соединен с входом генератора тактовых импульсов, другой вход которого соединен с выходом триггера, выход генератора тактовых импульсов соединен с четвертым входом четвертого счетчика и входом пятого счетчика, вход которого соединен с выходом схемы сравнения и третьим входом четвертого счетчика, выход пятого счетчика соединен с входом схемы сравнения.

4. Устройство по п.2. отл и ч а ю щ е ес я тем, что второй блок умножения содержит одновибратор, тактовый генератор, схему ИЛИ, шестой, седьмой и восьмой счетчики, причем первый вход шестого счетчика соединен с выходом второго счетчика, вход

5 одновибратора соединен с выходом триггера, выход одновибратора соединен с вторым входом шестого счетчика, входом тактового генератора и входом схемой ИЛИ, выход шестого счетчика соединен с другим

10 входом тактового генератора, выход которого соединен с первым входом седьмого счетчика и входом восьмого счетчика, второй вход седьмого счетчика соединен с выходом первого счетчика, третий вход седьмого

15 счетчика соединен с выходом схемы ИЛИ, выход седьмого счетчика соединен с третьим входом шестого счетчика и другим входом схемы ИЛИ, второй вход восьмого счетчика соединен с выходом схемы сравне20 ния, выход восьмого счетчика соединен с вторым входом схемы сравнения, 1731416

КЙ

К бл

Я

1731416

Б/ходы олн ОО / / хОдб/ алонзо:8

ВЫХОдЫ 6ВОКО5: 8 ходБ/ Олол ОО: 10

ВБ/хооб/ бооА Оо/ У

ХООБ/ ОЛОкОо/ Ю

ВБ/ХОдБ/ ОООКО//: C

ХООБ/ ОЛЫФОО/ //

Выходы dno//o//: /

Входы блокоб:б,8

В ых оды блокоо: Я1

Входы блокад/5 7

Выходы бпокоО:4

Входы блокад: 5

Выходы блакао/.т

Юх оды блок од: 5 6, 7

Выходы блака3: д

Входы бпокоо/З,У

Выходы блокао/б

Входы блокад/ О

B//ходы бпокаБ:б

Вх оды блокад/ g

Фиг. Х

Составитель А.Абросимов

Редактор И.Ванюшкина Техред М.Моргентял Корректор О.Кравцова

Заказ 1537 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета llo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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