Устройство для определенияположения проката

Устройство для определенияположения проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ С ЕТИЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 22027 9 (21) 27 27789/22-02 (51) hA с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

В 21 В 37/00

Государетвеииый комитет

СССР яо делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.02.81..Бюллетень Йе 5

Дата опубликования описания 07,02.81 (53) УДК621. 771, .06(088.8) 1 1 (72) Авторы изобретения

И,М.Подуст и И.М.Головко (; „ ) (4 °, () !

Киевский институт автоматики нм. XXV съезда КПСС (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОКАТА

Изобретение относится к автоматике в прокатном производстве и может быть использовано для построения автоматических систем управления механизмами стана горячей прокатки, При автоматизации технических процессов ыа прокатном стане необходимо определять координаты проката относительно оси валков клети, поперечную координату проката относительно оси прокатки.

Известно устройство fl) для сканирования плоских изображений. УстроЯство содержит фотопреобразователь, выполненный в виде набора детектор" l5 ных полосок, генератор, коммутатор, выполненный в виде триггерного счетчика на и состояний и диодной матрицы для коммутации детекторов, вход которого соединен с выходами всех 20 детекторов, выходное устройство для обработки выходных сигналов. Однако каждая строка фотопреобразователя содержит один детекторный элемент и при его отказе в работоспособности данное устройство при сканировании изображения искажает информацию о положении излучателя.

Известно устройство для измерения размеров проката, являющееся наибо- 30 лее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату (2f.

Устройство содержит свизированный па прокат объектив, фотопреобраэователь, формирователь сигналов, генератор тактовых импульсов и сдвиговый регистр, причем входы формирователя сигналов соединены с выходами фотопреобраэователя, выход генератора тактовых импульсов соединения со входом сдвигового регистра.

В устройстве иэображение проката через объектив проектируется на фотопреобразователь, выполненный в виде фотодиодного ряда, причем, фото диоды опрашиваются сдвиговым регистром, на вход которого поступают импульсы от генератора.

Сигналы с опрашиваемых фотодиодов поступают на вход формирователя сигнала. Формирователь выполнен в виде усилителя и пороговоЯ схемы для выделения бинарного сигнала фотодиодов.

В с учае определения продольных координат проката относительно выбранной оси отсчета, например, оси валков, соответствующих на реверсив ном стане горячей прокатки ситуации захват" металла валками, выб801921

10 цы через формирователь сигналов, входы которого соединены соответственно с выходами фотопреобраэователя, построчно поступают в схему сравнения, В схеме сравнения, первые входы которой соединены с выходами формирователя сигналов и вторые входы соединены с выходами блока уставок, построчно анализируется изображение проката на достоверность информации и фиксировании металла в каждой строке, матрицы, путем сравнения числа поступающего из фотопреобраэователя и соответствующего количеству засвеченных фотодиодов в строке, с числом, поступающий иэ блока уставок и соответствующего установочному количеству засвеченных фотодиодон, и результат анализа заносится в блок памяти, первые входы которого соединены с выходом схемы сравнения, а вторые входы соединены с выходами каждого разряда сдвигового регистра соответственно. Таким образом, при построчном сканировании изображения в каждый разряд блока памяти последовательно заносится информация о наличии проката в визируемой зоне. Сигналы с выхода блока памяти и датчика направления прокатки поступают в дешифратор, входы которого соединены с выходами блока памяти и датчика направления прокатки. Дешифратора в зависимости от входных сигналов, характеризующих наличие металла в визируемой зоне, направление прокатки, выбранной оси отсчета и требуемых от дешифратора выходных решений, т.е. заданной программы, определяет координаты проката и обеспечивает на одном из своих выходов сигнал, соответствующий определенной ситуации на прокатном стане, например, сигнал, характеризующий конкретную длину прокатанной. или непрокатанной части проката захват металла валками в четном или нечетном пропуске, т,е ° расширяет функциональные возможности устройст30

40

Поставленная цель достигается тем, что,устройстно для определения положе- ния проката, содержащее свиэирован- 45 ный на прокат объектив, фотопреобраэователь, формирователь сигналон, генератор тактовых импульсов и сдвиговый регистр, причем входы формирователя сигналов соединены с выходами 5g фотопреобразонателя, выход генератора тактовых импульсов соединен со входом сдвигового регистра, дополнительно содержит схему сравнения, блок уставок, блок памяти, дешифратор, блок формирования управляющих сигналов, ключи, датчик направления прокатки, причем первые входы схемы сравнения соединены с выходами формирователя сигналов, вторые входы схемы сравнения соединены с выходами блока 69 уставок, первые и вторые входы блока памяти соединены соответственно с выходом схемы сравнения и с выходами каждого разряда сдвигового регистра, первый и второй входы дешифратора сое- 45 рос металла из валков в нечетном и четном пропусках и разрыв между слитками, фотопреобразователь необходимо установить вдоль движения проката.

Однако, поскольку данное устройство определяет размеры проката путем подсчета количества освещенных или затененных фотодиодон без учета направления движения проката и его положения относительно оси валков или другой оси отсчета, то координаты проката, соответствующие вышеназванным ситуациям на прокатном стане, определить известным устройством не представляется возможным. Таким образом выявляется ограниченность функциональных возможностей устройства, обусловленная тем, что устройство не может распознать вход проката в зону визирования и выход иэ нее ни при одном иэ направлений движения металла, а определяет только размеры проката, попавшего в зону визирования.

Устройство не определяет координаты проката, соответствующие ситуациям на прокатном стане. В случае многослитковОй прокатки устройство при необходимости не определяет разрыв между слитками или эаготонками. Возможно получение лоЖной информации о координатах концов проката относительно отсчета, если их геометрия имеет неопределенную форму.

Эта ограниченная функциональная возможность приводит к тому, что данное устройство не определяет координаты проката, соответствующие определенным ситуациям на стане горячей прокатки, относительно выбранной оси отсчета.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения точного опреде) ления. координат. проката относительно выбранной оси отсчета. динены соответственно с выходом блока памяти и выходом датчика направления прокатки, а выходы дешифратора соединены со входами ключей.

Фотопресбразователь в предложенном устройстве выполнен в виде фотоприемной матрицы, входы которой соединены с выходами каждого разряда сднигового регистра соответственно.

Такое выполнение устройства, позволяет определять координаты проката относительно выбранной ocê отсчета, а не только размеры проката. Это достигается путем получения на фотопреобразователе двухмерного иэображения проката, его сканиронания импульсами сдвигового регистра, выходы каждого разряда которого соединены с входными шинами матрицы соответственно, Сигналы с выходных шин матри801921

Сдвиговый регистр 4 имеет количество разрядов, равное количеству выходных шин матрицы,и предназначен для сканирования изображения проката на фотоприемной матрице 2.Блок 5 памяти, например регистр, имеет количество разрядов, равное количеству входных шин матрицы 4. Блок 5 памяти организован таким образом, что сигнал единица или ноль, поступающий с выхода схемы 7 сравнения, записывается в разряд, соответствующий разряду сдвигового регистра 4 и входной шине фотоприемной матрицы 2. Формирователь б сигналов аналогичен формирователю в известном устройстве и состоит из усилителя и пороговой схемы, количество которых равно числу выходных шин матрицы 2, Формирователь б сигналов предназначен для согласования выходных сигналов матрицы с цифровыми устройствами. Схема 7 сравнения представляет собой схему для сравПри построчном сканировании изображения сигналы с выходных шин матрицы 2 поступают на входы формирователя б сигналов. С выходов формирователя б сигналы в виде двоичного числа поступают на первые входы схемы

7 сравнения. На вторые входы схемы

7 сравнения поступают сигналы в виде двоичного числа из блока 8 уставок.

Если количество засвеченных фотодиодов спрашиваемой входной шины больше или равно числу В иэ блока 8 устано ок, то на выходе схемы 7 срав60 нения .юявится сигнал, соответствующий наличию металла, например логическая 1, если A (В, то — логический 0 . Этот сигнал поступает на первые входы всех разрядов блока

65 5 памяти. Одновременно на один из ва для определения размера проката.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Из обр ажение прок ат а фокусируется через объектив 1 на фотоприемную мат- рицу 2. Выход генератора 3 тактовых импульсов соединен со входом сдвигового регистра 4. Выходы каждого разряда сдвигового регистра 4 соединены с входными шинами фотоприемкой матри.11ы 2 .и со.вторыми входами блока 5 памяти. Выходные шины матрицы 2 соединены соответственно с входами формирователя б сигналов; Выходы формирователя б сигналов соединены с первыми входами схемы 7 сравнения. Выходы блока 8 уставок соединены со вторыми входами схемы 7 сравнения °

Первые входы блока 5 памяти соединены с выходом схемы 7 сравнения. Выходы блока 5 памяти и датчика 9 направления прокатки соединены с входами дешифратора 10. Выходы дешифратора 10 могут быть подключены ко входам блока

11 формирования управляющих сигналов, выходы которого подключены ко входам ключей 12, Выходные сигналы ключей

12 поступают в системы автоматизированного злектропривода механизмов прокатного стана.

Фотоприемная матрица 2 состоит из идентичных ячеек, объединениых по строкам входными и по столбцам выходными шинами. В конкретном исполнении каждая ячейка матрицы состоит из фотодиода и трех МДП-транзисторов.

Если необходимо определять поперечное положение проката относительно выбранной оси, фотопреобразователь устанавливается таким образом, чтобы столбцы фотоприемной матрицы были расположены поперек движения проката, если необходимо определять продольное положение проката — вдоль движения проката. нения двоичного числа А, поступающего с выходных шин фотоприемной матрицы

2, с двоичным числом В, поступающим с выходов, блока 8 уставок, на выходе которой, например, появляет5 ся 1, если A В, и 0, если

А (В, Блок 8 ус авок, например запоминающее устройство, предназначен для хранения числа В в двоичном коде

Число В соответствует необходимому числу засвеченных фотодиодов, объединенных одной входной шиной, и предназначено .для оценки при принятии решения о наличии металла по строке сканируемого изображен..«а проката в матрице 2. Это число определяется

35 опытным путем в зависимости от ширины проката, расстояния устройства до объекта, наличия помех в зоне прохождения проката. Дешифратор 10, например диодная матрица, представлящ ет собой комбинационную схему, в которой диоды размещаются в соответствии со стандартными положениями проката относительно выбранной оси отсчета и в зависимости от направления прокатки и требуемых от дешифратора выходных решений от заданной программы, Для дешифратора 10 заранее производится матричное программирование.

Дешифратор 10 обеспечивает на каждом из выходов сигнал, соответствующий

ЗО единице только при определенной комбинации входных сигналов, поступающих из блока 5 памяти и датчика 9 направления прокатки.

Устройство работает следующим

35 образом.

Импульсы генератора 3 поступают на вход сдвигового регистра 4, который циклично и последовательно подключает для опроса входные шины

4g матрицы 2 и одновременно разрешает запись информации в соответствующие разряды блока 5 памяти. При прохождении горячего проката 13 в зоне видимости устройства засвечиваются фотодиоды матрицы 2 на которую проектируется анализируемое изображение проката 13.

801921

Формула Изобретения

sen" Bohi3nder, er Zage, Gro8e

ei1ung чоп heibsta8tastenden

977, 9 19, вторых входов, соответствующий опрашиваемой шине матрицы 2, поступает разрешающий запись сигнал с соответствующего разряда сдвигового регистра 4.

Происходит запись информации в один разряд блока 5 памяти, Таким образом, циклично осуществляется построчное сканирование изображения проката, его анализ на достоверность информации и запись ее о наличии проката в блок 5 памяти, в котором информация о наличии проката в виэируемой сне будет обновляться с частотой, равной частоте генератора 2 тактовых импульсов, помноженной на количество строк матрицы 2. Сигналы, которые изображают комбинацию нулей и единиц двоичного числа с выхода блока 5 памяти поступают на входы дешифратора

10, На входы дешифратора 10 поступают и сигналы датчика 9 направления прокатки, Если положение проката комбинация сигналов на входе дешифратора 10 соответствует заданной программе, то на одном из выходов дешифратора появится сигнал, соответствующий определенной координате проката относительно выбранной оси. Так, при уста. новке устройства по оси прокатных валков клети реверсивного стана горячей

gпРокатки и свизированным в зону между ними, устройство определяет координаты проката по отношению к оси вал кой, и выдает: сигналы, соответствую-. щие ситуациям захват металла, выброс металла в нечетном и четном пропусках; сигналы, соответствующие прокаганной и непрокатанной длине проката, разрыву между слитками или заготовками.

Сигналы с выходов дешифратора 10 могут поступать на входы блока 11 формирования сигналов ° Переключающие ключи 12, в зазисимости от ситуаций на прокатном стане, выдают управляющие сигналы в системы управления автоматизированным электроприводом механизмов прокатного стана для перевода электропривода в необходимые режимы работы, Так, при определении координаты проката, соответствующей ситуации захват металла в нечетном пропуске, устройство выдает сигнал на разгон главного привода прокатанной клети; при определении координаты проката, соответствующей ситуации выброс металла в нечетном пропуске, устройство выдает сигнал, разрешающий начало отработки перемещения нажимного механизма клети.

Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить точность определения координаты проката и сократить время прокатки для одного пропуска.

Ф.устройство для определения положения проката, содержащее свизированный на прокат объектив, фотопреобраэователь, формирователь сигналов, генератор тактовых импульсов и сдвиговый регистр, .;ричем, входы формирователя сигналов соединены с выхода15 ми фотопреобразователя, выход генератора тактовых импульсов соединен со вхбдом сдвигового регистра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей О устройства эа счет обеспечения точного определения координат проката относительно выбранной оси отсчета, оно дополнительно содержит схему сравнения, блок уставок, блок памяти, дешифратор, блок формирования управляю щих сигналов, ключи, датчик направления прокатки, причем первые входы схемы сравнения соединены с выходами формирователя сигналов, вторые входы схемы сравнения соединены с выхода3Q ми блока уставок, первые и вторые входы блока памяти соединены соответственно с выходом схемы сравнения и с выходами каждого разряда сдвигового регистра, первый и второй входы

Я дешифратора соединены соответственно с выходом блока памяти и выходом датчика направления прокатки, а выходы дешифратора соединены со входами ключей.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что фотопреобразователь выполнен в виде матрицы, входы которой соединены с выходами каждого разряда сдвигового регистра соответственно.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Катыс Г.П. Автоматический обзор и поиск в оптическом диапазоне, 56 И., 1966, с. 29-30, 2. nStahl und Ei

Peter Bestimmung d

und Temperatur vert

$5 8em Ma1zguс miс se1

Fotodiodenzei1en, 1 с. 927-932.

801921

Составитель В. йвакова

Редактор Е.Братчикова Техред М. Коштура Корректор Н,Бабинец

Подписное

Заказ 10214/9 Тираж 899

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4