Устройство управления многоканальным сепаратором Советский патент 1985 года по МПК B03B13/06 

I Изобретение предназначено для применения в сепараторах горных по род (либо других объектов) при покусковой подаче материала, В сепараторах куски породы подвергаются воздействию определенного вида облучения. Вторичное (или отраженное) излучение воспринимает ся фотодатчиками, преобразуется в электрические сигналы, которые пос тупают на входы дискриминаторов. Сигнал, прошедший через дискримина тор, указывает на присутствие поле ного элемента в куске и поступает на устройство задержки и формирова ния, после чего поступает на испол нительный механизм, вызывая его срабатывание. Срабатывание исполнительного механизма вызывает изме нение траектории движения куска в требуемом направлении. Цель изобретения - увеличение надежности устройства управления многоканальным сепаратором и его упросцение. На фиГ. 1 показано устройство управления; на фиг. 2 и 3 - импуль сы на выходах отдельных блоков. Устройство управления многока, нальным сепаратором содержит опера тивные запоминающие устройства (ОЗУ) 1 и 2 со структурой KXN бит, счетчики 3 и 4 с управляемым модулем счета, параллельные, разрядные регистры 5 и 6, четырехфазный распределитель импульсов 7, элемен ты НЕ 8, элементы И 9, кодовые переключатели 10 и 11, дискриминаторы 12, усилители 13, исполнитель ные механизмы 14, генератор тактов 15 и фотодатчики 16. Параллельные входы счетчиков 3 и 4 подключены к выходам кодовых переключателей соответственно 10 и 11, счетные входы - к выходу фазы 1 распределителя импульсов 7, выходы счетчиков подключены соответственно к адресным пшнам ОЗУ 1 1 2, выходы которых подключены соответственно к входам данных регистров 5 и 6, а стробирующие вход подключены к выходам фаз второй и третьей распределителя импульсов 7 выход фазы 4 которого подключен к входам записи ОЗУ 1 и 2. Входы данных ОЗУ 1 подключены к выходам дискриминаторов 12, выходы регистра 5 подключены к входам данных 42 ОЗУ .2 и к первым входам элементов И 9, вторые входы которых подключены через элементы НЕ 8 к выходам регистра 6, выходы элементов И подключены к входам усилителей 13 исполнительных механизмов 14. Применение ОЗУ в устройстве управления сепаратором известно только в составе микроЭВМ, где оно служит для хранения данных при вьшолнении микропроцессором программы, реализующей алгоритм обработки информации. При этом цикл выполнения каждой команды включает об- . ращение к постоянной памяти (ПЗУ), хранящей программу. Поэтому устройство управления на основе микропроцессора, при прочих равных условиях, принципиально медленнее, чем предлагаемое устройство, процесс в котором включает только обращение к ОЗУ. Быстродействие является важным фактором, так как система работает в реальном времени, а цикл обработки информации обратно пропорционален скорости движения кусков породы и числу каналов. В сепараторе ЛС-ОД-4 этот цикл, например, составляет 0,4 мс. Применение ОЗУ в режиме циклического перебора адресов от счетчика с управляемым модулем счета с параллельной обработкой данных по всем каналам для реализации управляющего устройства сепаратора является новым подходом, позволяющим перейти от индивидуальной обработки сигналов в каналах к групповой обработке. При этом обеспечивается высокое быстродействие, так как каждое слово данных, записываемое в ячейку ОЗУ, содержит информацию обо всех каналах. Это позволяет также полнее использовать ОЗУ, что дает в результате резкое сокращение оборудования по сравнению с известным устройством. Регулировка параметров Tj и Т при применении ОЗУ обеспечивается более просто, так как изменением мо дуля счета, например 8-разрядного счетчика можно получить 256 градаций параметра, тогда как для аналогичной регулировки в прототипе, требуется иметь 256-разрядный регистр и несколько мультиплексеров. Устройство работает следующим образом. Тактовый генератор 15 генерирует импульсы периода - . Диаграмма импу на выходе распределителя импул 7 показана на фиг. 3. По фазе происходит прибавление единицы в содержимое счетчиков 3 и А. Соот ветственно увеличивается адрес, noc тупающий на адресные входы ОЗУ 1 и и 2. Счетчики работают циклически, причем модуль счета М определяется для каждого из них установкой кодовых переключателей 10 и 11. Каждый цикл в ячейки памяти по фазе / за писывает слова состояний на вхо дах данных ОЗУ. В следующем цикле эти слова обновляются. Код, считанный из некоторой ячейки по фазе 4 (для первого ОЗУ или по фазе - (для второго ОЗУ), является кодом входного сигнала, запомненного в ОЗУ на время Т М« что иллюстрировано на временной Диаграмме (фиг. 4). На выходе ОЗУ 1, работающего по циклу Ml, это время определяет параметр задержки срабатывания исполнительного механизма Т MIt. На выходе ОЗУ 2, работающего по циклу М2, это время определяет параметр длительности импульсного воз действия на исполнительный механизм Т„ М2 -t. Параметры Т и Т формируются независимо по фазе для каждого из каналов. Для формирования импульса управления исполнительным механизмом выходные коды ОЗУ 1 и 2 запоминаются в регистрах 5 и 6, затем вьшолняется операгщя И над кодом в регистре 5 и инверсией кода в регистре 6. При зтом импульсы, поступающие с дискрими- . наборов 12, по длительности формируются не меньше максимального значения Т„ Nt. Импульсы с выходов элементов И через ус1р1ители мощности 13 поступают на исполнительные механизмы 14 В качестве примера, позволяющего оценить степень упрощения устройства управления сепаратором, которую дает использование устройства по предлагаемой схеме, рассмотрим сепаратор типа ЛС-ОД-4 со следующими параметрами: число каналов N 16-, квант регулировки парамет243, Т ... tj диапазон регулировки времен Тд и Т равен 64128t. При сравнении целесообразно не учитывать оборудование, включающее фотодатчики, дискриминаторы, кодовые переключатели, усилители, исполнительные механизмы и генератор тактов, так как оно одинаково для предлагаемой схемы и прототипа. Это позволяет более просто оценивать оборудование по числу корпусов микросхем. В табл. 1 приведены характерные данные для прототипа. Таблица 1 Последовательный регистр К155ИР13 128 разрядов Последовательный регистр К155ИР13 128 разрядов К155ТМ5 S-триггер Всего микроПримечани е. схем на 1 канал 73 шт.J всего микросхем на 16 каналах 1168 шт, В табл. 2 приведены характерные данные для предлагаемого устройства. Таблица 2. К541РУ2 ЗУ tKXie ЗУ 1КХ16 К541РУ2

в-раэК155ИЕ8

8-разК155ИЕ8

16-раэК589ИР12

16-разК589ИР12

5 4-фазный рас- К155ИЕ4, пределитель импульсов К155ИЛ4

НЕ

К155ЛН1

3 4

И К155ЛИ1

Примечание. Всего микросхем на 16 каналах23 шт.

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫМ СЕПАРАТОРОМ, содержащее дискриминаторы, подключенные к выходам фотодатчиков, усилители, подключенные к входам исполнительных механизмов, генератор тактов и кодовые переключатели, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повьппения его надежности, оно снабжено двумя оперативными запоминающими устройствами, двумя счетчиками с управляемым модулем счета, двумя .параллельными регистрами, четьфехфазным распределителем импульсов, элементами И и НЕ, причем входы управления счетчиков с управляемым модулем счета подключены к выходам кодовых переключателей, их счетные входы - к выходу первой фазы четырехфазного распреде-: лителя импульсов, выходы счетчиков с управляемым модулем счета подключены к адресным входам соответственно первого и второго оперативных запоминающих устройств, выходы которых подключены к входам данных соответственно первого и второго регистров, стробируюпще входы которых подключены к выходам соответственно второй и третьей фаз четырехфазного распределителя импульсов, выход четвертой фазы которого подключен к входам запись оператива ных запоминающих устройств, входы (Л данных первого из которых подключены к выходам дискриминаторов, а . cz входы данных второго подключены к выходам первого регистра и к первым входам элементов И, вторые входы которых через элементы НЕ подключены к выходам второго регистра, . OD Эд выходы элеме 1тов И подключены к входам усилителей, а выход генератора тактов соединен с входом четырехфазного распределителя импульсов.

tt-tt

Tr..FF

AAAAAAA/V A/

Г

J-

П

П

/1

Г

Г

П

П

П

П

иг.2