Brevet FR2071936A1 — publié le 19710924

-i- 2071936 La présente invention se rapporté à un dispositif à calculatrice de longueur d'arrêt, destiné à déterminer la longueur de bande déroulée requise pour arrêter un laminoir à une vitesse donnée et un temps de ralentissement sélectionné par le conducteur. 5 Dans les laminoirs modernes d'acier, il est fréquemment nécessaire de déterminer la longueur de matière requise pour arrêter le laminoir avec un temps de ralentissement préalablement sélectionné au cours de sa. marche à une vitesse connue# Avant 1*avènement de l'automatique, le conducteur du laminoir effectuait 10 cette détermination de manière empirique. Diverses solutions ont déjà été proposées afin de rendre automatique la prise de décision, la plupart de ces solutions utilisant des techniques strictement analogiques. L'invention se rapporte à un dispositif à calculatrice 15 destiné à déterminer la longueur requise pour l'arrêt d'une bande en mouvement, en un temps de ralentissement prédéterminé, la bande se déroulant d'un dévidoir dans un laminoir fonctionnant à une vitesse choisie» Brièvement, des moyens produisent un signal analogique fonction à la fois de la vitesse du laminoir et du 20 temps de ralentissement. L'agencement est également pourvu de moyens pour développer un signal en rampe. Des moyens, synchronisés avec le dispositif générateur du signal en rampe produisent un train de sighaux à impulsions qui sont fonction de la longueur déroulée de la bande. L'agencement est également pourvu de moyens 25 destinés à comparer les signaux analogique et en rampe, et à déve-lâpper un signal inhibiteur lorsqu'ils ont une égâlervaleur. Enfin, l'agencement est pourvu de moyens destinés à compter le train d'impulsions et à recevoir le signal inhibiteur, la réception de ce dernier rendant inactif le compteur, le compte cumulatif jus-30 qu'au moment de la réception du signal inhibiteur étant fonction de la longueur d'arrêt requise. L'invention ressortira mieux de la description qui va suivre d'une forme de réalisation représentée à titre d'exemple au dessin annexé sur lequel : 35 La Figure 1 est un schéma électromécanique représentant le dispositif à calculatrice selon l'invention; La Figure 2 est une forme d'onde de la tension en fonc-. 70 45611 -2- 2071936 tion du temps, montrant la sortie de signal en rampe du convertisseur numérique-analogique; et La Figure 3 indique sous forme de tableau les paramètres types du dispositif, en vue d'expliquer le fonctionnement de l'in-5 vention. Le dispositif à calculatrice de longueur d'arrêt, de la présente invention, est destiné à être utilisé conjointement à un - dévidoir dans un laminoir. La technique des laminoirs étant assez connue, la description qui va suivre ne vise en particulier 10 que ceux des éléments faisant partie ou- s'associant plus directement à l'invention. Pour les informations relatives aux éléments et/ou aux fonctions du laminoir non représentés ou décrits, on se reportera aux sources commerciales ou aux techniques bien connues des spécialistes dans ce domaine. 15 En référence à la Figure 1, une bande dé matière 10 se déroule d'une bobine disposée sur un mandrin 12. Un détecteur convenable tel qu'un galet 14 est agencé en contact avec la bande 10, et ce galet 14 ayant une circonférence connue, une de ses révolutions indique que la longueur déroulée de la bande 10j! égale 20 à cette circonférence, est passée par une position de repère# Les révolutions du galet 14 ©ont couplées à un générateur d'impul-siohs 16, qui produit un certain nombre d'impulsions, par exemple 500 impulsions à chaque révolution du galet 14» Les impulsions produites sont ensuite appliquées à un montage conformateur 18 25 qui, ainsi que l'indique son nom, reforme et équarrit les impulsions produites; les impulsions reformées constituent un train d'impulsions de chronométrage qui sont appliquées au moyen d'une porte 20 à un compteur 22 de longueur d'arrêt. Une entrée de signal logique de laminoir, qui est fonc-30 tion de la vitesse choisie pour celui-ci, (par exemple 5 volts = 3940 cm/seconde) est appliquée successivement à un amplificateur d'isolement 24 et à un circuit de filtrage 26. Au-delà du circuit 26 de filtrage, le signal est introduit dans un circuit d'atténuation, portant la référence générale 28, qui permet la sélec-35 tion du temps de ralentissement. Le circuit d'atténuation 28 est ici simplifié et représenté sous la forme d'un certain nombre de rhéostats 30, 32, 34, 36 et 38, pourvus de curseurs 40, 42, 44, 70 45611 3 2071936 46 et 48, respectivement, avec des paires de contacts associés, normalement ouverts, 50, 52, 54, 56 et 58, respectivement® Un examen de la figure 1 permettra de remarquer que les paires de contacts ouverts sont agencées avec un contact de la paire connecté 5 au curseur associé et l'autre contact connecté à la ligne d'entrée commune portant la référence 60. La fermeture des paires de contacts donne les temps de ralentissement suivants : 50 - 90 secondes 52 - 60 secondes 10 54-45 secondes 56 - 30 secondes 58 - 20 secondes La ligne d'entrée 60 comprend également une paire de contacts, en série, normalement ouverts indiqués en 62. Une source généra-15 trice de signal d'essai indiquée en 64 comprend une paire de contacts normalement ouverts 66 connectés à la ligne d'entrée 60 ainsi qu'indiqué, La ligne d'entrée 60 est appliquée à un comparateur de tension portant la référence générale 68. Un oscillateur à marche libre est indiqué en 70. Un train 20 d'impulsions de l'oscillateur 70 est appliqué à la porte 72, et par l'intermédiaire de celle-ci les impulsions sont appliquées à un compteur portant la référence générale 74. La sortie numérique du compteur 74 est appliquée à un convertisseur numérique-analogique indiqué dans son ensemble en 76. La porte 72 comprend 25 une entrée 78 de signal d,habilitation et une entrée 80 de signal d'inhibition. Le compteur 74 comprend une ligne d'effacement (rétablissement) indiquée en 82. Un type de convertisseur numérique-analogique convenable 76 est décrit dans la demande en cours aux E.U.Ao pour "Convertisseur numérique-analogique" W° 886 696 déposée 30 le 19 décembre 1969 au nom de Paul ¥. ¥agener et concédée à la Société Demanderesse. Bien que le convertisseur numérique-analogique soit décrit et revendiqué dans la demande distincte susdite, l'usage de ce convertisseur n'est pas obligatoire, et, par suite, aux fins de cette description, tout autre convertisseur numérique-35 analogique pourrait être utilisé. La sortie du convertisseur numérique-an&logique 76 est 70 456T1 -4- 2071936 appliquéè au comparateur de tension 68 en 84 e La sortie du comparateur 68 est appliquée à un onduleur 86 et la sortie de ce dernier est appliquée comme signaux inhibiteurs à la porte 20, à l'entrée 88, et à la porte 72 à l'entrée 80, précédemment décri-5 tes. Un voyant du compteur 22 de longueur d*arrêt est indiqué en 90. Avant usage du dispositif à calculatrice, la source 64 de signaux d*entrée d'essai peut être utilisée dans le but de déterminer si la calculatrice est bien étalonnée. Selon une 10 forme de réalisation, l'application du signal d'essai 64, par la fermeture des contacts 66, donne un compte de mille au compteur 74 et au compteur 22. Si l'on obtient ce" résultat, dans les limites d'un degré prédéterminé de précision, il s'ensuit que le dispositif à calculatrice est suffisamment précis pour que l'on 15 s'y fie en vue du fonctionnement de la journée. On ferme alors la paire de contacts 62 et l'on ouvre les contacts 66. A divers moment au cours de la journée de travail, le conducteur du laminoir doit en changer la vitesse et/ou le temps de ralentissement. Ce peut être parce qu'un ralentissement ou 20 une accélération est exigée par ce qui se produit ailleurs dans le laminoir. Le laminoir a habituellement quelque vitesse maximale dictée par divers paramètres, et à cette vitesse correspond une tension analogique. Par exemple, on supposera que cinq volts correspondent a une vitesse maximale de 3940 cm/seconde. Cette 25 tension est appliquée à l'amplificateur d'isolement 24 et au circuit de filtrage 26. Le conducteur du laminoir, avant d'essayer d'utiliser le calculateur de longueur d'arrêt, détermine la rapidité à laquelle il désirerait arrêter le laminoir. Cette détermination est effectuée au moyen de l'agencement de rhéostats du 30 circuit d'atténuation 28, et s'obtient en faisant tourner les cadrans manuels qui produisent la fermeture de la paire choisie de contacts, par exemple 50, 52, 54, 56 ou 58. Le temps pendant lequel le laminoir doit s'arrêter étant ainsi déterminé, on ferme alors les contacts convenables. On supposera par exemple que le 35 laminoir fonctionne à la vitesse maximale de 3940 cm/seconde, et que l'on ferme les contacts 50 pour obtenir un temps de ralentissement de 90 secondes. Il s'ensuit qu'il n'y a aucune atténua 70 45611 -5- 2071936 tion de l'entrée de signal de laminoir et que le comparateur de tension 68 indique maintenant +5 volts. L'oscillateur à marche libre produit et envoie un train d'impulsions à la porte 72. Au moment de la fermeture de 5 la paire, de contacts 50, les portes 72 et 20 sont habilitées par un signal apparaissant sur la ligne d'entrée d'habilitation 78» Le galet 14 roulant sur la bande développe un train d'impulsions de chronométrage qui sont appliquées à la porte 20 et le compteur 22 de longueur d'arrêt commence son comptage. Simultanément, les 10 impulsions de chronométrage ayant passé par la porte 72 sont appliquées au compteur 74 qui commence son comptage. Les comptes du compteur 74, appliqués au convertisseur numérique-analogique 76 sont développés sous la forme d'un signal en rampe apparaissant sur la ligne d'entrée 84 par petits échelons croissants, par 15 exemple de 5 millivolts par incrément. Le signal de tension en rampe s'accumule vers les 5 volts appliqués à la ligne 60. Durant la période intermédiaire ou d'accumulation, la sortie du comparateur de tension est un ZERO binaire, et la sortie de l'onduleur 86 est un UN binaire, qui, dans la présente forme de réa-20 lisation est un potentiel de +5volts. La tension +5 volts appliquée par les lignes d'entrée d'inhibition 80 et 88 aux portes respectives 72 et 20 permet à ces portes de laiiilr/ïes impulsions aux compteurs respectifs 74 et 22. Les compteurs effectuent alors leur comptage en synchronisme. Enfin, le potentiel apparaissant 25 sur la ligne 84 est égal à + 5volts et lorsqu'il dépasse légèrement cette valeur, le comparateur de tension modifie sa sortie, et, dans cette forme particulière de réalisation, passe d'une tension ZERO à quelque tension légèrement positive de l'ordre de + 3,2 volts. Cette tension est ensuite modifiée par l'onduleur en un 30 ZERO binaire correspondant pratiquement à zéro volt. Zéro volt apparaissant sur les lignes 80 et 88 agit comme signal inhibiteur sur les portes 72 et 20 respectivement, de sorte que celles-ci se bloquent, aucune autre impulsion n'atteignant les compteurs 74 et 22. Grâce au galet 14 se trouve donc mesurée la longueur de bande 35 requise pour que la tension s'élève de zéro à 5 volts. Dans l'exemple illustré que l'on vient de décrire, il s'agirait d'une longueur d'arrêt égale à 274 mètres, une entrée de 1 volt appliquée au compàrateur de tension 68 correspondant à 55 mètres 70 456Î1 -6- 2071936 (Figure 3 Case A). Le voyant 90 indiquant la longueur d'arrêt indique alors le nombre de mètres (par exemple 274) requis pour arrêter le laminoir en 9o secondes à la vitesse de 5 volts = 3940 cm/seconde. Le nombre compté par le compteur 22 de longueur 5 d'arrêt peut être appliqué au voyant 90, qui fera correspondre le compte d'impulsions à une représentation linéaire correspondante pour exposition au voyant 90, ou bien la sortie numérique peut être dérivée du compteur 22 pour application directe à un autre endroit sous la forme d'un signal de longueur d'arrêt, (Signal 10 S . L • ) . Le dispositif peut également être appliqué pour la détermination d'autres conditions requises de ralentissement. Par exemple, ainsi que représenté à la Figure 3 sous forme de tableauy si l'on désirait ralentir en 45 secondes le conducteur du laminoir 15 pourrait rétablir les compteurs 22, 74, et fermer ensuite manuellement la paire de contacts 54 au moyen du cadran de réglage. Un signal d'habilitation est âors appliqué aux pbrtes 72 et 20 en 78. Le même processus se produirait alors et le compteur 22 accumulerait à nouveau un compte jusqu'à ce que le convertisseur 20 numérique-analogique 76 accumule une tension égale à la tension atténuée réglée sur le cadran dans le circuit atténuateur 28 par le conducteur du laminoir. Ainsi que représenté à la Figure 3» le ralentissement de la même vitesse en 45 secondes exigerait 137 mètres (Case C) alors qu'à la moitié de la vitesse seulement, 25 68, 50 mètres seraient requis (Case D)® Il est donc évident que, l'on vient de décrire un dispositif à calculatrice destiné au calcul des longueurs d'arrêts - dans un laminoir fonctionnant sur des gammes étendues aussi biert de vitesse que de conditions requises de temps de ralentissement. 70 45611 -7- 2071936 REVENDICATIONS 1. Dispositif à calculatrice destiné à déterminer la longueur requise pour arrêter une bande en mouvement en un temps prédéterminé de ralentissement, la matière étant déroulée d'un 5 dévidoir dans un laminoir fonctionnant à une vitesse choisie, dispositif caractérisé par un premier moyen produisant un signal analogique fonction de la vitesse du laminoir et de ce temps de ralentissement; par un second moyen produisant un signal en rampe; par un troisième moyen, en synchronisme de temps avec le second 10 moyen, pour créer un train de signaux à impulsions en fonction de la longueur déroulée de cette bande; par un quatrième moyen pour comparer ces signaux analogique et en rampe et développer un signal inhibiteur lorsque les signaux analogique et en rampe sont de valeur égale; et par un cinquième moyen pour compter les 15 signaux d'impulsions de ce train, destiné à recevoir ce signal inhibiteur afin d'arrêter le comptage, le nombre d'impulsions comptées jusqu'au moment de la réception de ce signal inhibiteur étant fonction de la longueur d'arrêt requise. 2. Dispositif à calculatrice selon revendication 1, 20 caractérisé par le fait que ce premier moyen consiste en un dispositif destiné à produire un signal électrique qui est fonction de la vitesse du laminoir et en un dispositif destiné à recevoir ce signal électrique et à produire un signal analogique fonction à la fois de la vitesse du laminoir et du temps de ralentissement. 25 3» Dispositif à calculatrice selon revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ce second moyen consiste en un dispositif destiné à produire un second train d'impulsions de signaux et en un dispositif pour recevoir ce second train de signaux afin de le convertir en un signal en rampe. 30 4. Dispositif à calculatrice selon revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que le cinquième moyen consiste en un dispositif destiné à compter ce premier train d'impulsions de signaux; en un dispositif de porte destiné à recevoir ce signal inhibiteur et ce premier train d'impulsions de signaux, intercalé 35 entre ce dispositif générateur et ce dispositif compteur, le dispositif de porte fournissant ce premier train de signaux à ce compteur en synchronisme de temps avec le dispositif de signal en 70 45611 -s- 2071936 rampe, le dispositif de porte étant rendu inopérant par la réception de ce signal inhibiteur, de telle sorte que le nombre d'impulsions comptées par le compteur jusqu'au moment de l'inhibition du dispositif de porte soit fonction de la longueur d'arrêt requise.