螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置的制造方法
【專利摘要】一種螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，包括輸出脈沖產(chǎn)生單元、窄脈沖過濾單元、計數(shù)處理單元。輸出脈沖產(chǎn)生單元產(chǎn)生的計數(shù)脈沖由窄脈沖過濾單元濾除窄脈沖干擾后送至計數(shù)處理單元計數(shù)，計數(shù)處理單元將計數(shù)數(shù)值作為計數(shù)裝置的計數(shù)結(jié)果。所述裝置還包括傳輸速度變換單元，需要過濾的窄脈沖最大寬度能夠跟隨棒材產(chǎn)品傳輸速度進行自適應(yīng)變化，且能通過改變電路參數(shù)進行調(diào)整。所述自動計數(shù)裝置能夠應(yīng)用在螺紋鋼生產(chǎn)線等各種棒材生產(chǎn)線上需要對產(chǎn)品數(shù)量進行計數(shù)的場合。
【專利說明】
螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種冶金棒材計數(shù)設(shè)備，尤其是一種螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]冶金棒材自動計數(shù)裝置是螺紋鋼生產(chǎn)等冶金行業(yè)常用的設(shè)備，通過計數(shù)裝置在線對棒材進行準(zhǔn)確的計數(shù)，便于冶金工序中對棒材支數(shù)進行實時在線的顯示和控制。由于托送棒材鏈條打滑、棒材滾動、棒材顫動等原因，造成檢測裝置產(chǎn)生的計數(shù)脈沖信號邊沿存在抖動脈沖，即窄脈沖干擾信號，從而產(chǎn)生計數(shù)誤差。另外，棒材產(chǎn)品的傳輸速度不同，窄脈沖干擾信號的寬度也不一樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有冶金棒材自動計數(shù)、特別是螺紋鋼生產(chǎn)線自動計數(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供了一種螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，包括計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元、窄脈沖過濾單元、計數(shù)處理單元。
[0004]所述計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元輸出初始脈沖且連接至窄脈沖過濾單元的輸入脈沖端，窄脈沖過濾單元的輸出脈沖端輸出計數(shù)脈沖至計數(shù)處理單元;所述窄脈沖過濾單元為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器控制的窄脈沖過濾單元;所述窄脈沖過濾單元過濾的窄脈沖寬度受棒材傳輸速度控制;所述計數(shù)處理單元對計數(shù)脈沖進行計數(shù)。
[0005]所述螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置還包括傳輸速度變換單元;所述傳輸速度變換單元的輸入信號為計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元安裝處的棒材傳輸速度，輸出送至窄脈沖過濾單元的控制電壓輸入端。
[0006]所述窄脈沖過濾單元包括正向充放電電路、反向充放電電路、數(shù)據(jù)選擇器;所述正向充放電電路的輸入為窄脈沖過濾單元的輸入脈沖端;所述反向充放電電路的輸入連接至窄脈沖過濾單元的輸入脈沖端;所述數(shù)據(jù)選擇器為二選一數(shù)據(jù)選擇器;所述數(shù)據(jù)選擇器的二個數(shù)據(jù)輸入端分別連接至正向充放電電路、反向充放電電路的輸出端;所述數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸出端為輸出脈沖端;所述數(shù)據(jù)選擇器由輸出脈沖進行數(shù)據(jù)選擇控制。
[0007]所述正向充放電電路包括正向電流驅(qū)動器、正向抗干擾電容、正向抗干擾施密特電路;所述正向電流驅(qū)動器輸入為正向充放電電路的輸入端，輸出連接至正向抗干擾施密特電路輸入端;所述正向抗干擾電容的一端連接至正向抗干擾施密特電路輸入端，另外一端連接至公共地或者是正向抗干擾施密特電路的供電電源。
[0008]所述反向充放電電路包括反向電流驅(qū)動器、反向抗干擾電容、反向抗干擾施密特電路;所述反向電流驅(qū)動器輸入為反向充放電電路的輸入端，輸出連接至反向抗干擾施密特電路輸入端;所述反向抗干擾電容的一端連接至反向抗干擾施密特電路輸入端，另外一端連接至公共地或者是反向抗干擾施密特電路的供電電源。
[0009]所述正向抗干擾施密特電路輸出端為正向充放電電路輸出端，反向抗干擾施密特電路輸出端為反向充放電電路輸出端。
[0010]所述正向電流驅(qū)動器輸入為高電平時，輸出端為電流驅(qū)動且流出驅(qū)動電流;所述正向電流驅(qū)動器輸入為低電平時，輸出端為電壓驅(qū)動且輸出低電平;所述反向電流驅(qū)動器輸入為低電平時，輸出端為電流驅(qū)動且流出驅(qū)動電流;所述反向電流驅(qū)動器輸入為高電平時，輸出端為電壓驅(qū)動且輸出低電平。
[0011]所述窄脈沖過濾單元過濾的窄脈沖寬度受棒材傳輸速度控制方法是，正向充放電電路的充電速度和反向充放電電路的充電速度受棒材傳輸速度控制。
[0012]所述正向充放電電路的充電速度和反向充放電電路的充電速度受棒材傳輸速度控制的方法是，正向電流驅(qū)動器、反向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流大小受棒材傳輸速度控制；當(dāng)棒材傳輸速度增大時，正向電流驅(qū)動器、反向電流驅(qū)動器輸出的流出驅(qū)動電流增大；當(dāng)棒材傳輸速度減小時，正向電流驅(qū)動器、反向電流驅(qū)動器輸出的流出驅(qū)動電流減小。
[0013]所述數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系時，數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系;所述數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系時，數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系。
[0014]所述數(shù)據(jù)選擇器由輸出脈沖進行數(shù)據(jù)選擇控制的具體方法是，當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系、數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系時，輸出脈沖的低電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇正向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端，高電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇反向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端；當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系、數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系時，輸出脈沖的低電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇反向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端，高電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇正向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端。
[0015]所述窄脈沖過濾單元能夠過濾的正窄脈沖寬度還通過改變正向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流范圍和正向抗干擾電容大小來進行控制，能夠過濾的負(fù)窄脈沖寬度還通過改變反向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流范圍和反向抗干擾電容大小來進行控制。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:所述螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置自動過濾負(fù)寬脈沖期間的正窄干擾脈沖和正寬脈沖期間的負(fù)窄干擾脈沖，且能夠快速恢復(fù)過濾能力過濾連續(xù)的正窄脈沖或者負(fù)窄脈沖干擾信號，消除計數(shù)脈沖信號中的上升沿連續(xù)抖動和下降沿連續(xù)抖動，避免或者減少計數(shù)誤差；需要過濾的窄脈沖最大寬度能夠跟隨棒材傳輸速度進行自適應(yīng)變化，且能通過改變電路參數(shù)進行調(diào)整。
【附圖說明】
[0017]圖1為螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置實施例結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2為窄脈沖過濾單元實施例；
[0019]圖3為窄脈沖過濾單元實施例的波形；
[0020]圖4為傳輸速度變換單元實施例；
[0021]圖5為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例1電路；
[0022]圖6為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例2電路；
[0023]圖7為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例3電路。
【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0025]如圖1所示為螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置實施例結(jié)構(gòu)框圖。計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元101輸出初始脈沖Ml，由窄脈沖過濾單元201對Ml進行窄脈沖過濾，得到濾除干擾脈沖之后的計數(shù)脈沖NI。計數(shù)脈沖NI被送至計數(shù)處理單元301，計數(shù)處理單元301對NI進行計數(shù)。
[0026]計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元為生產(chǎn)線上常用的光電開關(guān)、霍爾開關(guān)、磁簧開關(guān)，或者是電感式接近開關(guān)、電容式接近開關(guān)等計數(shù)檢測裝置。當(dāng)螺紋鋼生產(chǎn)線有棒材經(jīng)過時輸出一個初始脈沖信號。初始脈沖即為未濾除干擾信號的計數(shù)脈沖。
[0027]計數(shù)處理單元可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的各種方法實現(xiàn)，優(yōu)選采用MCU為核心的電路來實現(xiàn)。
[0028]窄脈沖過濾單元包括正向充放電電路、反向充放電電路、數(shù)據(jù)選擇器。
[0029]如圖2所示為窄脈沖過濾單元實施例。實施例中，正向電流驅(qū)動器、正向抗干擾電容、正向抗干擾施密特電路分別為電流驅(qū)動器Ul 1、電容Cl 1、施密特電路Fl I，組成了正向充放電電路；反向電流驅(qū)動器、反向抗干擾電容、反向抗干擾施密特電路分別為電流驅(qū)動器U21、電容C21、施密特電路F21，組成了反向充放電電路。電容C11的一端接施密特電路F11的輸入端，另外一端連接至公共地;電容C21的一端接施密特電路F21的輸入端，另外一端連接至公共地。Pl為輸入脈沖端，P2為輸出脈沖端。
[0030]實施例中，數(shù)據(jù)選擇器Tll為二選一數(shù)據(jù)選擇器，二個數(shù)據(jù)輸入信號與輸出信號之間都是同相關(guān)系，施密特電路Fl 1、施密特電路F21則分別為同相施密特電路和反相施密特電路，因此，數(shù)據(jù)選擇器Tll輸出與施密特電路Fll輸入信號之間為同相關(guān)系，數(shù)據(jù)選擇器Tll輸出與施密特電路F21輸入信號之間為反相關(guān)系。數(shù)據(jù)選擇器Tll的功能為:當(dāng)選擇控制端A = O時，輸出Y = Dl ；當(dāng)選擇控制端A=I時，輸出Y = D2。數(shù)據(jù)選擇器Tll的輸出端Y(即脈沖輸出端Ρ2)直接連接至數(shù)據(jù)選擇器Tll的選擇控制端Α，輸出脈沖Ρ2為低電平時，控制數(shù)據(jù)選擇器T11選擇施密特電路F11的輸出信號A3送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端Y;輸出脈沖Ρ2為高電平時，控制數(shù)據(jù)選擇器Tll選擇施密特電路F21的輸出信號Α4送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端Y。
[0031]圖3為窄脈沖過濾單元實施例的波形，包括輸入脈沖Pl和施密特電路FlI輸出A3、施密特電路F21輸出Α4、輸出脈沖Ρ2的波形。圖2中，當(dāng)輸入脈沖PI長時間維持為低電平時，Al點為低電平，施密特電路Fll的輸出A3為低電平；當(dāng)輸入脈沖Pl長時間維持為高電平時，Al點為高電平，A3為高電平。當(dāng)輸入脈沖Pl從高電平變成低電平時，電流驅(qū)動器Ull的輸出Al立即變成低電平電位，A3立即從高電平變成低電平。當(dāng)輸入脈沖Pl從低電平變成高電平時，Al電位因電流驅(qū)動器Ul I輸出的驅(qū)動電流向電容Cl I充電而上升，當(dāng)充電時間達到Tl，Al電位上升達到并超過施密特電路F11的上限門檻電壓時，A3從低電平變成高電平；當(dāng)PI的正脈沖寬度小于TI，充電時間小于TI，AI電位未達到施密特電路F11的上限門檻電壓時PI即變成低電平，Al電位立即變成低電平電位，A3維持低電平狀態(tài)。圖3中，Pl和A3的初始狀態(tài)為低電平。正窄脈沖11、正窄脈沖12、正窄脈沖13的寬度均小于Tl，A1電位無法經(jīng)充電達到或超過施密特電路F11的上限門檻電壓，對A3狀態(tài)沒有影響;PI的正脈沖14的寬度大于TI，因此，在PI的正脈沖14的上升沿過時間TI后，A3從低電平變?yōu)楦唠娖?。PI的正脈沖14的下降沿使A3從高電平變?yōu)榈碗娖?，Pl的正脈沖15的寬度大于Tl，在正脈沖15上升沿過時間Tl后，A3從低電平變?yōu)楦唠娖?。Pl正脈沖15的下降沿使A3從高電平變?yōu)榈碗娖?，Pl的正脈沖16、正脈沖17、正脈沖18的寬度均小于TI，因此，正脈沖16、正脈沖17、正脈沖18對A3沒有影響，A3維持低電平狀態(tài)。Pl的正脈沖19的寬度大于Tl，在正脈沖19上升沿過時間Tl后，A3從低電平變?yōu)楦唠娖健?br>[0032 ]圖2中，當(dāng)輸入脈沖PI長時間維持為低電平時，A2點為高電平，施密特電路F21的輸出A4為低電平；當(dāng)輸入脈沖Pl長時間維持為高電平時，A2點為低電平，A4為高電平。當(dāng)輸入脈沖Pl從低電平變成高電平時，電流驅(qū)動器U21的輸出A2立即變成低電平電位，A4立即從低電平變成高電平。當(dāng)輸入脈沖Pl從高電平變成低電平時，A2電位因電流驅(qū)動器U21輸出的驅(qū)動電流向電容C21充電而上升，當(dāng)充電時間達到T2，A2電位上升達到施密特電路F21的上限門檻電壓時，A4從高電平變成低電平；當(dāng)Pl的負(fù)脈沖寬度小于T2，充電時間小于T2，A2電位未上升達到施密特電路F21的上限門檻電壓時，Pl即變成高電平，A2立即變成低電平電位，A4維持高電平狀態(tài)。圖3中，Pl和A4的初始狀態(tài)為低電平。Pl的正脈沖11的上升沿使A4從低電平變?yōu)楦唠娖剑琍l的負(fù)脈沖20的寬度大于T2，在負(fù)脈沖20下降沿過時間T2后，A4從高電平變?yōu)榈碗娖?。Pl的正脈沖12的上升沿使A4從低電平變?yōu)楦唠娖?，Pl的負(fù)脈沖20、負(fù)脈沖21的寬度均小于T2，因此，負(fù)脈沖20、負(fù)脈沖21對A4沒有影響，A4維持低電平狀態(tài)。負(fù)脈沖23、負(fù)脈沖24、負(fù)脈沖25、負(fù)脈沖26的寬度均小于T2，A2電位無法經(jīng)充電達到或高于施密特電路F21的上限門檻電壓，對A4狀態(tài)沒有影響;Pl的負(fù)脈沖27的寬度大于T2，因此，在Pl的負(fù)脈沖27的下降沿過時間T2后，A4從高電平變?yōu)榈碗娖?。在PI的負(fù)脈沖27的上升沿，A4從低電平變?yōu)楦唠娖健?br>[0033]施密特電路Fll的輸出A3在輸入脈沖Pl為低電平時保持低電平，在輸入脈沖Pl由低電平變?yōu)楦唠娖胶筮^時間Tl才變?yōu)楦唠娖健Ｊ┟芴仉娐稦21的輸出A4在輸入脈沖Pl為高電平時保持高電平，在輸入脈沖Pl由高電平變?yōu)榈碗娖胶筮^時間T2才變?yōu)榈碗娖??；蛘哒f，在A3為高電平時，A4必定為高電平;在A4為低電平時，A3必定為低電平。
[0034]圖3中，A3、A4的初始狀態(tài)均為低電平，數(shù)據(jù)選擇器Tll的輸出Y為低電平，數(shù)據(jù)選擇器Tl I選擇A3作為輸出Y且在A3為低電平的期間維持。當(dāng)A3在邊沿30從低電平變?yōu)楦唠娖綍r，輸出Y變?yōu)楦唠娖?，?shù)據(jù)選擇器T11選擇A4作為輸出Y，此時A4必定為高電平，維持輸出Y的高電平狀態(tài)。當(dāng)A4在邊沿31從高電平變?yōu)榈碗娖綍r，輸出Y變?yōu)榈碗娖剑瑪?shù)據(jù)選擇器T11選擇A3作為輸出Y，此時A3必定為低電平，維持輸出Y的低電平狀態(tài)。當(dāng)A3在邊沿32從低電平變?yōu)楦唠娖綍r，輸出Y變?yōu)楦唠娖?，?shù)據(jù)選擇器T11選擇A4作為輸出Y，此時A4必定為高電平，維持輸出Y的高電平狀態(tài)。
[0035]窄脈沖過濾單元將Pl信號中的窄脈沖11、窄脈沖12、窄脈沖13、窄脈沖23、窄脈沖24、窄脈沖25、窄脈沖26都過濾掉，而正寬脈沖14(包括正脈沖14、正脈沖15、正脈沖16、正脈沖17和正脈沖18，負(fù)脈沖23、負(fù)脈沖24、負(fù)脈沖25、負(fù)脈沖26為干擾脈沖)、負(fù)寬脈沖27能夠通過，使P2信號中出現(xiàn)相應(yīng)的正寬脈沖28和負(fù)寬脈沖29。輸出脈沖P2與輸入脈沖Pl同相，而輸出的寬脈沖28上升沿比輸入的正寬脈沖14上升沿滯后時間Tl，下降沿滯后時間T2。
[0036]正脈沖11、正脈沖12、正脈沖13為正窄脈沖，時間Tl為窄脈沖過濾單元能夠過濾的最大正窄脈沖寬度。Tl即為正向充電時間。Tl受到電流驅(qū)動器Ull的流出驅(qū)動電流大小、電流驅(qū)動器Ull的低電平電位、電容Cll大小、施密特電路Fll的上限門檻電壓共同影響。通常情況下，調(diào)整Tl的值可以通過改變電流驅(qū)動器Ull的流出驅(qū)動電流大小和電容Cll大小來進行。
[0037]負(fù)脈沖23、負(fù)脈沖24、負(fù)脈沖25、負(fù)脈沖26為負(fù)窄脈沖，時間T2為窄脈沖過濾單元能夠過濾的最大負(fù)窄脈沖寬度。T2即為反向充電時間。T2受到電流驅(qū)動器U21的流出驅(qū)動電流大小、電流驅(qū)動器U21的低電平電位、電容C21大小、施密特電路F21的上限門檻電壓共同影響。通常情況下，調(diào)整T2的值可以通過改變電流驅(qū)動器U21的流出驅(qū)動電流大小和電容C21大小來進行。
[0038]圖2中，電容ClI接公共地的一端還可以改接在施密特電路F11、施密特電路F21的供電電源端；同樣地，電容C21接公共地的一端也可以單獨或者與電容CU—起改接在施密特電路F11、施密特電路F21的供電電源端。
[0039]圖2中，施密特電路Fl1、施密特電路F21還可以同時或者單獨選擇反相施密特電路，數(shù)據(jù)選擇器Tll的輸入D1、D2與輸出Y之間還可以同時或者單獨為反相關(guān)系。當(dāng)施密特電路F11、施密特電路F21同時或者單獨選擇反相施密特電路，數(shù)據(jù)選擇器Tll的輸入Dl、D2與輸出Y之間同時或者單獨為反相關(guān)系時，需要滿足下面的條件，即:當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器Tll輸出Y與施密特電路F11正向充放電電路輸入信號之間為同相關(guān)系時，數(shù)據(jù)選擇器T11輸出Y與施密特電路F21輸入信號之間為反相關(guān)系;此時Y的低電平控制選擇施密特電路Fll的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器Tll的輸出端，Y的高電平控制選擇施密特電路F21的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器Tll的輸出端。當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器Tll輸出Y與施密特電路Fll輸入信號之間為反相關(guān)系時，數(shù)據(jù)選擇器Tll輸出Y與施密特電路F21輸入信號之間為同相關(guān)系;此時Y的低電平控制選擇施密特電路F21的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器Tll的輸出端，Y的高電平控制選擇施密特電路Fll的輸出送到數(shù)據(jù)選擇器Tll的輸出端。
[0040]所述正向抗干擾施密特電路、反向抗干擾施密特電路均為施密特電路，輸入信號為電容上的電壓，因此，要求施密特電路具有高輸入阻抗特性。施密特電路可以選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特反相器⑶40106、74HC14，或者是選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特與非門CD4093、74HC24等器件。CMOS施密特反相器或者CMOS施密特與非門的上限門檻電壓為與器件相關(guān)的固定值。用施密特反相器或者施密特與非門構(gòu)成同相施密特電路，需要在施密特反相器或者施密特與非門后面增加一級反相器。
[0041]施密特電路還可以選擇采用運算放大器來構(gòu)成，采用運算放大器來構(gòu)成施密特電路可以靈活地改變上限門檻電壓、下限門檻電壓。同樣地，采用運算放大器來構(gòu)成施密特電路時，需要采用具有高輸入阻抗特性的結(jié)構(gòu)與電路。
[0042]數(shù)據(jù)選擇器可以選擇74HC151、74HC152、74HC153、CD4512、CD4539等器件構(gòu)成二選一數(shù)據(jù)選擇器，也可以用門電路構(gòu)成二選一數(shù)據(jù)選擇器。
[0043]如圖1所示，螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置實施例還包括傳輸速度變換單元401。圖4為傳輸速度變換單元實施例，其輸入為計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元安裝處的棒材傳輸速度η，輸出為送至窄脈沖過濾單元的傳輸速度輸入端的控制電壓UK。
[0044]計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元的輸出脈沖邊沿的連續(xù)抖動窄脈沖的寬度受棒材傳輸速度η的影響改變。當(dāng)棒材傳輸速度η增大時，計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元的輸出脈沖邊沿的連續(xù)抖動脈沖的寬度減?。划?dāng)棒材傳輸速度η減小時，計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元的輸出脈沖邊沿的連續(xù)抖動脈沖的寬度增大。
[0045]圖4中，F(xiàn)71為棒材傳輸速度傳感器，F(xiàn)71將棒材傳輸速度η轉(zhuǎn)換為電壓Un輸出。運放F72及電阻R76、電阻R77、電阻R78、電阻R79組成零值調(diào)整電路，控制電壓UK從運放F72輸出端輸出。零值調(diào)整電路的作用之一是通過改變輸入的零值調(diào)整電壓VREF，將棒材傳輸速度η的最小速度(通常為O)對應(yīng)的控制電壓UK調(diào)整為非O值;二是提高控制電壓UK的驅(qū)動能力。輸入速度范圍對應(yīng)的控制電壓UK的范圍通過調(diào)整棒材傳輸速度傳感器F71參數(shù)、零值調(diào)整電路參數(shù)和零值調(diào)整電壓VREF來進行。圖4實施例中，當(dāng)棒材傳輸速度η增大時，輸出控制電壓UK增大;棒材傳輸速度η減小時，輸出控制電壓UK減小。
[0046]圖5為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例1電路。開漏輸出同相驅(qū)動器F12、電阻Rll組成正向電流驅(qū)動器。Pl為低電平時，同相驅(qū)動器F12輸出Al為低電平;Pl為高電平時，同相驅(qū)動器F12為開漏輸出，由控制電壓UK作為電源經(jīng)電阻Rll流出驅(qū)動電流。正向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流大小受到控制電壓UK的控制，棒材傳輸速度η增大時，輸出控制電壓UK增大，流出驅(qū)動電流增大。
[0047]開漏輸出反相驅(qū)動器F22、電阻R21組成反向電流驅(qū)動器。Pl為高電平時，反相驅(qū)動器F22輸出Α2為低電平;Pl為低電平時，反相驅(qū)動器F22為開漏輸出，由控制電壓UK作為電源經(jīng)電阻R21流出驅(qū)動電流。反向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流大小受到控制電壓UK的控制，棒材傳輸速度η增大時，輸出控制電壓UK增大，流出驅(qū)動電流增大。
[0048]同相驅(qū)動器F12、反相驅(qū)動器F22可以選擇各種集電極開路、漏極開路的集成電路。
[0049]圖6為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例2電路。三極管V21、電阻R22、電阻R23組成反向電流驅(qū)動器，Pl為高電平時，三極管V21飽和導(dǎo)通，反向電流驅(qū)動器輸出Α2為低電平;Pl為低電平時，三極管V21截止，由控制電壓UK作為電源經(jīng)電阻R22流出驅(qū)動電流。反向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流大小受到控制電壓UK的控制，棒材傳輸速度η增大時，輸出控制電壓UK增大，流出驅(qū)動電流增大。
[0050]三極管VI1、三極管V12、電阻R12、電阻R13、電阻R14組成正向電流驅(qū)動器，Pl為低電平時，三極管V12截止，三極管Vll飽和導(dǎo)通，正向電流驅(qū)動器輸出Al為低電平;Pl為高電平時，三極管V12飽和導(dǎo)通，三極管Vll截止，由控制電壓UK作為電源經(jīng)電阻R12流出驅(qū)動電流。正向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流大小受到控制電壓UK的控制，棒材傳輸速度η增大時，輸出控制電壓UK增大，流出驅(qū)動電流增大。圖5中的三極管Vl 2、電阻Rl 4組成的反相電路也可以用其他反相器來替代。
[0051]圖5和圖6中，當(dāng)控制電壓UK為定值時，正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器提供的流出驅(qū)動電流不是恒定大小的驅(qū)動電流，會在一定范圍之內(nèi)變化;控制電壓UK改變時，正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器提供的流出驅(qū)動電流大小范圍在整體上會跟隨控制電壓UK的變化而變化。
[0052]圖7為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器實施例3電路。運放F61、運放F62、三極管V61、三極管V62、電阻R61、電阻R62、電阻R63、電阻R64、電阻R65、電阻R66組成反向電流驅(qū)動器，其中，運放F61、運放F62、三極管V61、電阻R61、電阻R62、電阻R63、電阻R64、電阻R65組成反向恒流電路，其輸出電流12大小受到輸入控制電壓UK的控制，控制電壓UK恒定，則輸出電流12恒定;控制電壓UK增大，則輸出電流12增大。Pl為高電平時，三極管V62飽和導(dǎo)通，反向電流驅(qū)動器輸出A2為低電平;Pl為低電平時，三極管V62截止，反向電流驅(qū)動器流出大小受控制電壓UK控制的恒流驅(qū)動電流12。
[0053]運放F51、運放F52、三極管V51、三極管V52、三極管V53、電阻R51、電阻R52、電阻R53、電阻R54、電阻R55、電阻R56、電阻R57組成正向電流驅(qū)動器，其中，運放運放F51、運放F52、三極管V51、電阻R51、電阻R52、電阻R53、電阻R54、電阻R55組成正向恒流電路，其輸出電流11大小受到輸入控制電壓UK的控制，控制電壓UK恒定，則輸出電流11恒定;控制電壓UK增大，則輸出電流Il增大。Pl為低電平時，三極管V53截止，三極管V52飽和導(dǎo)通，正向電流驅(qū)動器輸出Al為低電平;Pl為高電平時，三極管V53飽和導(dǎo)通，三極管V52截止，正向電流驅(qū)動器流出大小受控制電壓UK控制的恒流驅(qū)動電流II。圖7中的三極管V53、電阻R57組成的反相電路也可以用其他反相器來替代。
[0054]當(dāng)電容C11和施密特電路F11的上限門檻電壓保持不變時，棒材傳輸速度η增大，電流驅(qū)動器Ul I輸出的流出驅(qū)動電流增大，電容Cl I的充電速度加快，Tl減小;反之，棒材傳輸速度η減小，電流驅(qū)動器Ul I輸出的流出驅(qū)動電流減小，電容Cl I的充電速度變慢，Tl增加;實現(xiàn)了正向充放電電路的充電速度由棒材傳輸速度控制?；蛘哒f實現(xiàn)了干擾脈沖過濾時，能夠過濾的最大正窄脈沖寬度Tl的棒材傳輸速度自適應(yīng)控制，即棒材傳輸速度η變化時，Tl在一個給定的范圍內(nèi)跟隨棒材傳輸速度η變化。如果改變電容CU的大小或者是施密特電路Fl I的上限門檻電壓，則Tl跟隨棒材傳輸速度η變化的給定范圍整體會改變，例如，增大電容Cll，則在同樣的棒材傳輸速度η變化范圍內(nèi)，Tl跟隨變化區(qū)間的上限值和下限值增大。
[0055]當(dāng)電容C21和施密特電路F21的上限門檻電壓保持不變時，棒材傳輸速度η增大，電流驅(qū)動器U21輸出的流出驅(qū)動電流增大，電容C21的充電速度加快，Τ2減小;反之，棒材傳輸速度η減小，電流驅(qū)動器U21輸出的流出驅(qū)動電流減小，電容C21的充電速度變慢，Τ2增加;實現(xiàn)了反向充放電電路的充電速度由棒材傳輸速度控制?；蛘哒f，實現(xiàn)了干擾脈沖過濾時，能夠過濾的最大負(fù)窄脈沖寬度Τ2的棒材傳輸速度自適應(yīng)控制，即棒材傳輸速度η變化時，Τ2在一個給定的范圍內(nèi)跟隨棒材傳輸速度η變化。如果改變電容C21的大小或者是施密特電路F21的上限門檻電壓，則Τ2跟隨棒材傳輸速度η變化的給定范圍整體會改變，例如，減小電容C21，則在同樣的棒材傳輸速度η變化范圍內(nèi)，Τ2跟隨變化區(qū)間的上限值和下限值減小。
【主權(quán)項】
1.一種螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，其特征在于: 包括計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元、窄脈沖過濾單元、計數(shù)處理單元； 所述計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元輸出初始脈沖且連接至窄脈沖過濾單元的輸入脈沖端，窄脈沖過濾單元的輸出脈沖端輸出計數(shù)脈沖至計數(shù)處理單元； 所述窄脈沖過濾單元為正向電流驅(qū)動器和反向電流驅(qū)動器控制的窄脈沖過濾單元;所述窄脈沖過濾單元過濾的窄脈沖寬度受棒材傳輸速度控制； 所述計數(shù)處理單元對計數(shù)脈沖進行計數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，其特征在于:還包括傳輸速度變換單元;所述傳輸速度變換單元的輸入信號為計數(shù)脈沖產(chǎn)生單元安裝處的棒材傳輸速度，輸出送至窄脈沖過濾單元的控制電壓輸入端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，其特征在于:所述窄脈沖過濾單元包括正向充放電電路、反向充放電電路、數(shù)據(jù)選擇器； 所述正向充放電電路的輸入為窄脈沖過濾單元的輸入脈沖端;所述反向充放電電路的輸入連接至窄脈沖過濾單元的輸入脈沖端； 所述數(shù)據(jù)選擇器為二選一數(shù)據(jù)選擇器;所述數(shù)據(jù)選擇器的二個數(shù)據(jù)輸入端分別連接至正向充放電電路、反向充放電電路的輸出端； 所述數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸出端為輸出脈沖端;所述數(shù)據(jù)選擇器由輸出脈沖進行數(shù)據(jù)選擇控制。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，其特征在于:所述正向充放電電路包括正向電流驅(qū)動器、正向抗干擾電容、正向抗干擾施密特電路;所述正向電流驅(qū)動器輸入為正向充放電電路的輸入端，輸出連接至正向抗干擾施密特電路輸入端;所述正向抗干擾電容的一端連接至正向抗干擾施密特電路輸入端，另外一端連接至公共地或者是正向抗干擾施密特電路的供電電源； 所述反向充放電電路包括反向電流驅(qū)動器、反向抗干擾電容、反向抗干擾施密特電路；所述反向電流驅(qū)動器輸入為反向充放電電路的輸入端，輸出連接至反向抗干擾施密特電路輸入端;所述反向抗干擾電容的一端連接至反向抗干擾施密特電路輸入端，另外一端連接至公共地或者是反向抗干擾施密特電路的供電電源； 所述正向抗干擾施密特電路輸出端為正向充放電電路輸出端，反向抗干擾施密特電路輸出端為反向充放電電路輸出端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，其特征在于:所述正向電流驅(qū)動器輸入為高電平時，輸出端為電流驅(qū)動且流出驅(qū)動電流;所述正向電流驅(qū)動器輸入為低電平時，輸出端為電壓驅(qū)動且輸出低電平;所述反向電流驅(qū)動器輸入為低電平時，輸出端為電流驅(qū)動且流出驅(qū)動電流;所述反向電流驅(qū)動器輸入為高電平時，輸出端為電壓驅(qū)動且輸出低電平。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，其特征在于:所述窄脈沖過濾單元過濾的窄脈沖寬度受棒材傳輸速度控制方法是，正向充放電電路的充電速度和反向充放電電路的充電速度受棒材傳輸速度控制。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，其特征在于:所述正向充放電電路的充電速度和反向充放電電路的充電速度受棒材傳輸速度控制的方法是，正向電流驅(qū)動器、反向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流大小受棒材傳輸速度控制；當(dāng)棒材傳輸速度增大時，正向電流驅(qū)動器、反向電流驅(qū)動器輸出的流出驅(qū)動電流增大；當(dāng)棒材傳輸速度減小時，正向電流驅(qū)動器、反向電流驅(qū)動器輸出的流出驅(qū)動電流減小。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系時，數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系;所述數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系時，數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)選擇器由輸出脈沖進行數(shù)據(jù)選擇控制的具體方法是，當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系、數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系時，輸出脈沖的低電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇正向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端，高電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇反向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端；當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與正向抗干擾施密特電路輸入信號之間為反相關(guān)系、數(shù)據(jù)選擇器輸出信號與反向抗干擾施密特電路輸入信號之間為同相關(guān)系時，輸出脈沖的低電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇反向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端，高電平控制數(shù)據(jù)選擇器選擇正向抗干擾施密特電路的輸出信號送到數(shù)據(jù)選擇器的輸出端。10.根據(jù)權(quán)利要求4一 9中任一項所述的螺紋鋼生產(chǎn)線速度自適應(yīng)自動計數(shù)裝置，其特征在于:所述窄脈沖過濾單元能夠過濾的正窄脈沖寬度還通過改變正向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流范圍和正向抗干擾電容大小來進行控制，能夠過濾的負(fù)窄脈沖寬度還通過改變反向電流驅(qū)動器的流出驅(qū)動電流范圍和反向抗干擾電容大小來進行控制。
【文檔編號】G06M1/274GK106096708SQ201610417034
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號201610417034.X, CN 106096708 A, CN 106096708A, CN 201610417034, CN-A-106096708, CN106096708 A, CN106096708A, CN201610417034, CN201610417034.X
【發(fā)明人】杜民獻, 凌云, 彭華廈
【申請人】湖南工業(yè)大學(xué)