Устройство для автоматического центрирования полосы преимущественно на агрегате ее подготовки

 

Сущность изобретения: устройство содержит два датчика 1, 2 положения полосы, восемь блоков 3, 4, 18-20, 23-25 сравнения узла коммутатора 5, 6 три логических схемы И 26-28, четыре блока 21,22,30,31 установки порога, блоки 14 определения скорости и блок 15 определения направления бокового смещения полосы, схему 29 задержки сигнала , измеритель 32 скорости полосы, две сложных схемы ИЛИ 7, 8, две логических схемы эквивалентности 16,17. 1-3-9-16-7- 5,2-4-10-16,4-13-6, 15-17-18-1,4-14-18, 21-18, 17-1, 4-13-19-1, 22-19, 13-16, 19- 28, 13-20, 10-17, 10-5. 17-7, 20-5, 9-5, 3- 12-25-28, 31-25, 12-6, 20-6, 7-6. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕ1СКИХ

СОЦИ АЛ И СТИ Ч ЕС К ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1! ) (51)5 В 21 В 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861285/27 (22) 20.08.90 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Производственное объединение "Уралмаш" (72) В. Д. Городилов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1199321, кл. В 21 В 37/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1232310, кл. В 21 В 37/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1066685, кл. В 21 В 37/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

РЬ 975129, кл. В 21 B 37/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР й. 1033246, кл. В 21 В 37/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЦЕНТРИРОВАНИЯ ПОЛОСЫ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО НА АГРЕГАТЕ ЕЕ ПОДГОТОВКИ (57) Сущность изобретения: устройство содержит два датчика 1, 2 положения полосы, восемь блоков 3, 4, 18 — 20, 23 — 25 сравнения узла коммутатора 5, 6 три логических схемы

И 26 — 28, четыре блока 21, 22, 30, 31 установки порога, блоки 14 определения скорости и блок 15 определения направления бокового смещения полосы, схему 29 задержки сигнала, измеритель 32 скорости полосы, две сложных схемы ИЛИ 7, 8, две логических схемы зквивалентности 16, 17. 1 — 3 — 9-16-75, 2 — 4 — 10 — 16, 4 — 13 — 6, 15 †.17 — 18 — 1, 4 — 14 — 18, 21 — 18, 17 — 1, 4 — 13 — 19 — 1, 22 — 19, 13 — 16, 19—

28, 13-20, 10-17, 10-5, 17-7, 20-5, 9-5, 312 — 25 — 28, 31-25, 12 — 6, 20 — 6, 7 — 6. 2 ил.

1773522

10

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, в частности производства жести, и может быть использовано для центрирования полосы холодного проката на агрегате подготовки, Известно устройство для центрирования полосы (1).

Это устройство имеет ограниченные функциональные возмо>кности, Известно устройство (2), позволяющее центрировать поло>кение полосы, Это устройство не имеет достаточного быстродействия и точности, Известна система автоматического центрирования полосы (3). Эта система имеет ограниченные функциональные возможности.

Известно устройство для центрирования полосы относительно оси прокатки (4), Это устройство отличается повышенной сложностью и соответственно низкой надежностью.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического центрирования полосы при прокатке (5).

Недостатком данного устройства является невысокая производительность, значительное потребление энергии, а также отсутствие средств диагностики, позволяющих ускорить поиск неисправностей, т, е, уменьшить среднее время восстановления, что, в свою очередь, также приводит к повышению производительности.

Цель изобретения состоит в повышении производительности и уменьшении энергопотребления, Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического центрирования полосы преимущественно на агрегате ее подготовки, содержащее два датчика положение полосы, два блока сравнения и два коммутатора, две логические схемы ИЛИ. два блока определения направления ухода полосы, блок управления перемещением, причем выходы первого датчика положения полосы соединены со входами первого блока сравнения, выходы второго датчика положения полосы соединены со входами второго блока сравнения, а выход первой схемы ИЛИ соединен с первым управляю- щим входом первого коммутатора, дополнительно снабжено двумя блоками определения величины ухода полосы, блоками определения скорости и направления бокового смещения полосы, двумя логическими схемами эквивалентности, тремя блоками сравнения, двумя блоками установки порога, при атом первый выход первого блока сравнения соединен со входом первого блока определения направления ухода, выход последнего блока соединен с первым информационным входом первого коммутатора и первым входом первой схемы эквивалентности, второй вход которой соединен с выходом второго блока определения направления ухода, — вторым информационным входом первого коммутатора и первым входом второй схемы эквивалентности, второй вход которой соединен с выходом блока определения направления скорости бокового смещения полосы, вход последнего блока соединен с первым выходом второго блока сравнения, второй выход которого соединен со входом второго блока определения направления ухода, третий выход второго блока сравнения соединен со входом второго блока определения величины ухода, а четвертый выход — со входом блока определения скорости бокового смещения полосы, выход которого соединен с первым входом третьей схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом первого блока установки порога, третий вход — с выходом второй схемы эквивалентности, а выход — с первым входом второй схемы

ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом четвертого блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом второго блока установки порога, второй вход — с выходом второго блока определения величины ухода полосы, первым информационным входом второго коммутатора и первым входом пятого блока сравнения, второй вход которого соединен с шиной нуля, а выход — со вторыми управляющими входами первого и второго коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом первого блока определения величины ухода, вход этого блока соединен со вторым выходом первого блока сравнения, выход первой схемы ИЛИ соединен с первым управляющим входом второго коммутатора, а входы этой схемы соединены с выходами первой и второй схем эквивалентности, выходы первого и второго коммутатора соединены со входами блока управления перемещением.

Кроме того, с целью повышения производительности за счет уменьшения среднего времени восстановления, оно снабжено тремя блоками сравнения, тремя логическими схемами И, схемой задержки сигнала, двумя блоками установки порога и измерителем скорости полосы, причем выход последнего соединен с первыми входами шестого и седьмого блсков сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с выходом третьего блока установки порога и с выходом второй схемы ИЛИ, соединенным также со входом схемы задерж1773522 ки и первым входом первой схемы И, второй вход которой соединен с выходом шестого блока сравнения, выход седьмого блока сравнения соединен с первым, входом второй схемы И, втоаой вход которой соединен с выходом схемы задержки, выход четвертого блока сравнения соединен с первым входом третьей схемы И, второй вход которой соединен с выходом восьмого блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом четвертого блока установки порога, а второй — с выходам первого блока определения величины ухода полосы.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 изображены ситуации, поясняющие работу устройства (паласа показана заштрихованной, а датчики 1 и 2 соответствуют обозначению на фиг. 1), Обозначения на фиг. 1 следующие: Р— раэматыватель, П вЂ” полоса проката, ДН вЂ” дисковые ножницы, К вЂ” отрезаемая кромка, M — моталка.

Принципиальная схема устройства содержит первый 1 и второй 2 датчики положения полосы, первый 3 и второй 4 блоки сравнения, первый 5 и второй 6 коммутаторы, первую 7 и вторую 8 логическую схему

ИЛИ, первый 9 и второй 10 блоки определения направления ухода полосы, блок 11 управления перемещением, первый 12 и второй 13 блоки определения величины ухода полосы, блок 14 определения скорости бокового смещения полосы, блок 15 определения направления скорости бокового смещения, первую 16 и вторую 17 логическую схему, эквивалентности, третий 18, четвертый 19, пятый 20 блоки сравнения, первый

21 и второй 22 блоки установки порога, шестой 23, седьмой 24, восьмой 25 блоки сравнения, первую 26, вторую 27, третью 28 логическую схему И, схему 29 задержки сигнала, третий 30 и четвертый 31 блоки установки порога, измеритель 32 скорости полосы.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с датчиков 1, 2 поступают на блоки сравнения 3, 4 где определяется (блоки 12. 13) величина (например, в миллиметрах) ухода полосы, а также и направление (вправо или влево) ухода (блоки 9 и 10). Если сигналы на выходе блоков 9 и 10 одинаковы (это может быть в ситуации, показанной на фиг. 2 а и б), та на выходе схемы 16 будет

"единица", которая через схему 7 ИЛИ поступает на управляющие входы коммутаторов 5 и 6, разрешая прохождения сигналов с блоков 10 и 13 на вход блока 11, который перемещает разматыватель (Р) так, чтобы сигнал с блока 6 уменьшался. Если при этом

55 возникла ситуация, показанная на фиг, 2 д, е, то сигнал на выходе схемы 16 станет равным "нулю", будет равен "нулю" и сигнал на выходе схемы 17, при этом на выходе схемы

7 ИЛИ будет "ноль", коммутаторы 5, 6 будут заблокированы и прекратится подача сигналов на вход блока 11. При этом, ва-первых, уменьшается потребление энергии, т. к. разматыватель (масса 30 — 50 т) не перемещается, а во-вторых, предотвращается вредная

"раскачка" системы. Поясним последнее.

Если в случае, показанном на фиг. 2д, продолжать центрирование по сигналу от датчика 2, та надо двигать полосу влево. При этом тот участок полосы, который находится в районе датчика 1 будет все дальше уводиться ат аси. Через некоторое время этот участок окажется в районе датчика 2 и его надо будет двигать вправо, т, е. сами создали возмущение, а потом начинаем с ним бороться, Надо также отметить, что хотя на фиг. 2 д, е, полоса в районе датчика 1 показана (для наглядности) значительно смещенной, реально блокировка прохождения сигналов в этом случае произойдет тогда, когда датчик 1 "почувствует" направление смещения, т. е, эта дискрета датчика.

Поясним почему в случаях, показанных на фиг. 2 д, е, будет равен нулю сигнал на выходе схемы 17. Блок 15 определяет направление скорости бокового смещения паласы, т, е. определяет куда смещается полоса: влево или вправо. Для случая, показанного на фиг. 2 д полоса ушла вправо, (датчик 2), но смещается влево; для случая, показанного на фиг. 2е, полоса ушла влево, на смещается вправо. Поэтому в обоих этих случаях сигнал на выходе схемы 17 будет равен нулю.

На фиг. 2 в, г показаны ситуации наиболее сложные для регулирования и обусловленные так называемой "серпавиднастью" полосы. В обоих показанных случаях сигнал на выходе схемы 16 будет равен "нулю", на сигнал на выходе схемы 17 будет равен

"единице", т. к. в случае "в" паласа ушла влево и смещается влево, а в случае "г" ана ушла вправо и смещается вправо.

"Единица" на выходе схемы 17 поступает на вход схем 7 ИЛИ, разрешая прохождение сигналов с блоков 10 и 13 на вход блока

11. Одновременна "единица" с выхода схемы 17 поступает на блок сравнения 18, разрешая ега работу. На один из входов блока

18 поступает сигнал с блока 14 определения скорости бокового смещения. Если этот сигнал превысит порог, установленный блоком

21, та на выходе схемы 18 появится сигнал, поступающий на вход схемы 8 ИЛИ, на выходе которой появляется сигнал "е" умень1773522

11, и устройство будет вновь "дожидаться" нуля с блока 13, а то, что этот нуль придет, видно из фиг. 2 д, е. 35

55 шения скорости, поступающий в систему регулирования (не показано) скорости полосы, Кромка полосы, как известно, часто бывает растресковшейся. Если не принять никаких мер, то в этом случае на выходе блока

18 постоянно будет присутствовать сигнал уменьшения скорости, что недопустимо.

Борьба с помехой, обусловленной трещинами по кромке, может вестись с помощью аппаратуры, входящей в состав датчика 2, (Устройство для определения положения края проката, заявка hh 4499275/24 — 28, кл, G 01 В 21/00, по которой 30.01.90 принято решение о выдаче а.с.).

Если по каким-либо причинам величина ухода полосы в районе датчика 2 превысит порог, заданный блоком 22, то на выходе блока 19 появится сигнал, поступающий на вход схемы 8 ИЛИ, выходной сигнал который поступает в систему регулирования скорости, уменьшая последнюю.

Если в районе датчика 2 ухода полосы нет, то на выходе блока 13 будет нуль, который ведет к тому, что на выходе блока 20 появляется сигнал, разрешающий пройти через коммутаторы 5 и 6 информации с блоков 9 и 12. Т; е. в этом случае центрирование осуществляется от датчика 1. В результате такого регулирования наиболее вероятно возникновение ситуаций, показанный на фиг. 2 д. е. В этом случае, как указывалось выше, прекратится подача сигналов на блок

Устройство, описанное в п..2 формулы предназначено для ускорения локализации места неисправностей при их поиске и дальнейшем устранении. Это ведет к уменьшению среднего времени восстановления, т. е, к уменьшению простоев и, следовательно, к увеличению производительности агрегата, Предлагаемое устройство вырабатывает сигналы, позволяющие в совокупности с ранее выработанными сигналами обеспечивать диагностику системы, Эти сигналы обозначены а, в, с, d, е, f, g на фиг. 1:

Рассмотрим работу схемы по п. 2.

Сигнал с говорит о том, что в районе обоих датчиков имеется недопустимо большой уход полосы; если сигнал d при этом равен нулю, то это означает, что имеется недопустимо большой перекос полосы (одна из причин — малое натяжение полосы), если сигнал d равен при этом единице, то имеется недопустимо большой уход в одну сторону. Если при этом сигналы а и в соответствуют величине ухода, то неисправна система горизонтального перемещения разматывателя. Если же сигналы а и в не

20 соответствуют величине ухода (например, "а" равен нулю) то неисправны, скорее всего коммутаторы 5, 6 или связанные с ними цепи или схемы (например, схемы РАВНОЗНАЧНОСТИ, схемы ИЛИ, которые вырабатывают управляющие сигналы коммутатора). Сигнал е выдаются в систему управления приводами разматывателя и моталки для уменьшения скорости (Ч4 ) полосы. Если при этом, через время, заданное блоком задержки 29, скорость не уменьшается, то появится сигнал f на выходе схемы

И 27. Это будет означать, что неисправны системы управления приводами. Если скорость уменьшается, а сигнал на уменьшение продолжает поступать, то появится сигнал g на выходе схемы И 26, означающий, что неисправна часть схемы управления, вырабатывающая сигнал е.

Если в качестве датчиков 1 и 2 использовать упомянутое устройство по заявке М

4499275/24-28, содержащее средства самодиагностики, то диагностика предлагаемого устройства будет достаточно полной.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического центрирования полосы преимущественно на агрегате ее подготовки, содержащее два датчика положения полосы, два блока сравнения и два коммутатора, две логические схемы ИЛИ, два блока определения направления ухода полосы, блок управления перемещением, причем выходы первого датчика положения полосы соединены с входами первого блока сравнения, выходы второго датчика положения полосы соединены с входами второго блока сравнения, выход первой схемы ИЛИ соединен с первым управляющим входом первого коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения энергопотребления, снабжено двумя блоками определения величины ухода полосы, блоками определения скорости и направления бокового смещения полосы, двумя логическими схемами эквивалентности, тремя блоками сравнения, двумя блоками установки порога, при этом первый выход первого блока сравнения соединен с входом первого блока определения направления ухода, выход последнего блока соединен с первым информационным входом первого коммутатора и первым входом первой схемы эквивалентности, второй вход которой соединен с выходом второго блока определения направления ухода, вторым информационным входом второй схемы эквивалентности, второй вход которой соединен с выходом блока определения направления скорости бокового смещения

1773522 полосы, вход последнего блока соединен с первым выходом второго блока сравнения, второй выход которого соединен с входом второго блока определения направления ухода, третий выход второго блока сравнения соединен с входом второго блока определения величины ухода, а четвертый выход — с входом блока определения скорости бокового смещения полосы, выход которого соединен с первым входом третьей схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом первого блока установки порога, третий вход — с выходом второй схемы эквивалентности, а выход — с первым входом второй схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом четвертого блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом второго блока установки порога, второй вход — с выходом второго блока опРеделения величины ухода полосы, первым информационным входом второго коммутатора и первым входом пятого блока сравнения, второй вход которого соединен с шиной нуля, а выход — с вторыми управляющими входами первого и второго коммутаторов, второй информационный вход которого соединен с выходом первого блока определения величины ухода, вход этого блока соединен с вторым выходом первого блока сравнения, выход первой схемы ИЛИ соединен с первым управляющим входом второго коммутатора, а входы этой схемы соединены с выходами первой и второй схем эквивалентности, выходы первого и второго коммутатора соединены с входами блока управления перемещением.

2. Устройство по п.1, отл ича ю щвес я тем, что. с целью повышения производительности за счет уменьшения среднего времени восстановления, оно снабжено

10 тремя блоками сравнения, тремя логическими схемами И, схемой задержки сигнала, двумя блоками установки порога и измерителем скорости полосы, причем выход последнего соединен с первыми входами

15 шестого и седьмого блоков сравнения. вторые входы которых соединены соответственно с выходом третьего блока установки порога и с выходом второй схемы ИЛИ, соединенным также с входом схемы задержки

20 и первым входом первой схемы И. второй вход которой соединен с выходом шестого блока сравнения, выход седьмого блока сравнения соединен с первым входом второй схемы И, второй вход которой соединен

25 с выходом схемы задержки, выход четвертого блока сравнения соединен с первым входом третьей схемы И, второй вход которой соединен с выходом восьмого блока сравнения, первый вход которого соединен с выхо30 дом четвертого блока установки порога, а второй — с выходом первого блока определения величины ухода полосы.

1773522

Составитель В.Городилов

Техред М.Моргентал Корректор Н,áyqoK

Рюдзфтор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 391

Заказ 3887 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

313035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5