Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/22 G01B7/30 

ворота вала в код содержит потенциомет- риче.ский датчргк 2 угла поворота, с выхода которого.в момент останова сновального валика пиноли 1 напряжение, про- .порциональное углу поворота, поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8. Полученное начальное значение угла поворота у, (t) записывается в триггерный регистр 13. По истечении времени, достаточного

Изобретение относится к автоматизированным системам управления технологическими процессами и может быть использовано, в частности, в текстильной промышленности в автоматизированных комплексах снования при контроле угла поворота сновального, мерильного и укатывающего валков, под действием инерционных масс.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерения угла выбега вала при отключении привода.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя угла поворота вала в код.

Схематически изображена паковка и вал пиноли 1 сновального велика. Устройство содержит потенциометри- ческий датчик 2 угла поворота, фор- .мирующий на выходе напряжение, пропорциональное углу поворота вала . пиноли 1 сновального валика, аналоговый ключ 3, триггер 4 управления, формирователь 5, одновибратор 6 с задержкой на входе, элемент ИЛИ 7, аналого-цифровой преобразователь 8, первьй 9, второй 10 и третий 11 элементы задержки, группа элементов И 1 первый 13 и второ.й 14 триггерные регистры, двоичный счетчик 15 импульсов, .пороговый элемент 16, элемент И 17 и триггер 18 результата.

Входная шина 19 начала измерения устройства соединена с первым входом триггера 4 управления, входная шина 20 установки в О - с входами установки в О триггера 4 управления, триггера 18 результата, триггерных

для остановки вала, о/ию вибратором 6, конечное значение угла поворота у (t) с выхода АЦП 8 записывается в триггерньй регистр 14. Целое число п полных оборотов пиноли 1 накапливается в двоичном счетчике 15 импульсов. Суммарный угол, поворота пиноли 1 определяется в соответствии с выражением у 36СТ-п- УО (t)+y (t) . 1 ил.

регистров 13 и 14 и двоичного счетчика 15 импульсов.

Первый информационный выход 21 устройства соединен с выходом двоичного счетчика 15 импульсов, второй и третий информационные выходы 22 и 23 - соответственно с выходами первого 13,и второго 14 триггерных ре- гистрод, а управляющий выход 24 устройства подключен к выходу триггера 18 результата.

При этом вхо.д потенциометрическо- го датчика 2 угла поворота механически связан с валом пиноли 1 сновального валика, а выход подключен к с.игнальному входу ана:логового ключа 3 и входу порогового элемента .16. Выход триггера 4 управления соединен с первым входом элемента И 17, уп- равляюп;им входом аналогового ключа 3, входами формирователя 5 и одновиб- рагора 6 с задержкой на входе. Выход порогового элемента 16 соединен с вторым входом элемента И 17, выход которого подключен к счетному входу двоичного счетчика 15 импульсов. Выход аналогового ключа 3 соединен с сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя 8,. управляющий вход которого подключен к выходу элемента 1ПИ 7 и входу второго элемента 10 задержки,, а выходы - к первым входам группы элементов И 12. Выходы группы элементов И 12 соединены с информационными входами первого 13 и второго 14 триггерных регистров. Выход -формирователя 5 соединен с первым входом элемента ИЛИ 7, а через первый элемент 9 задержки - с тактовым входом первого триггерного регистра 13. Выход одиовнбратора 6 с задержкой на входе соединен с вторым входом элемента Ш1И 7, а через третий элемент 11 задержки - с тактовым входом вто- трнггерного регистра 1А и первы входом триггера 18 результата. При этом выход второго элемента 10 задержки соединен с вторыми входами группы элементов И 12.

Преобразователь угла поворота ва- ла в код работает следгующим образом.

Перед началом работы триггер 4 управления, триггер 18 результата, двоичный счетчик 15 импульсов и первый 13 и второй 14 триггерные ре- гистры устанавливаются в состояние О по шине 20 установки в О устройства.

В процессе работы вращается вал паковки и вместе с ним пиноль 1 ч вал потенциометрического датчика 2 угла поворота, с выхода которого напряжение, пропорциональное углу поворота вала пиноли 1 от начального положения, поступает на сигнальный вход аналогового ключа 3. В момент останова сновального вала пиноли 1 по причине обрыва нити (или по друго причине) на входную шину 19 начала измерения устройства поступает соот- ветствующий потенциал, переводящий триггер 4 управления в единичное состояние.

Появившийся на выходе триггера 4 управления потенциал прикладывается к управляющему.входу аналогового ключа 3, который открывается, и напряжение с потенциометрического датчика 2 угла поворота поступает на сигнальны вход аналого-цифрового преобразова- . теля 8. Потенциал с триггера 4 управления поступает также на вход формирователя 5, который из перепада напряжения формирует импульс напряжения поступающий на первый вход элемента ИЛИ 7 и далее с его выхода на управляющий йход аналого-цифрового преобразователя 8, с приходом которого в аналого-цифровом преобразователе 8 начинается цикл преобразования. Тот же импульс с формирователя 5 задержанный первым 9 и вторьм 10 элементами задержки, поступает сначала на вторые входы группы элементов И 12, а затем на тактовый вход триггерного регистра 13. При этом на выходе группы элементов И 12 появляется двоичный код, соответствующий величине

j

O

5

0 5 о

5 0 5

5

аналогового напряжения потенциометрического датчика 2 угла поворота в момент появления сигнала об останове сновального валика пиноли 1.

По окончании переходных процессов на выходе группы элементов И 12 на, тактовом входе первого триггерного регистра 13 появляется импульс напряжения с выхода первого элемента 9 задержки, по которому значения двоичного кода с выходов группы элементов И 12 переписываются в первый триггерный регистр 13.

В момент поступления сигнала об останове сновального валика пиноли 1 управляющий потенциал с триггера 4 управления поступает на вход одно- вибратора 6 С задержкой на входе, ко- торьй формирует импульс, задержанный по отношению к переднему фронту перепада входного напряжения на время поворота вала пиноли 1 до его полного останова.

Вместе с пинолью 1 останавливается потенциометрический датчик 2 угла поворота и фиксирует значение угла, на который поворачивается сновальный валик пиноли 1. Напряжение, соответствующее углу поворота пиноли 1, приложено к сигнальному входу аналого- цифрового преобразователя 8., на управляющий вход которого через элемент ИЛИ 7 пркходит импульс напряжения с одновибратора 6 с задержкой на входе. С его приходом начинается новый цикл преобразования, аналогичный описанному.

По окончании переходных процессов на выходах группы элементов И 12 появляется двоичный код, приложенный к входам триггерных регистров 13 и 14,, однако на этот раз значение двоичного кода записывается во второй триггерный регистр 14, поскольку импульс, следующий с выхода одновибратора 6 с задержкой на входе через третий элемент 11 задержки, поступает на тактовый вход второго триггерного регистра 14. Одно временно импульс с выхода третьего элемента 11 задержки поступает на первый вход триггера 18 результата, устанавливая его в единичное состояние и формируя разрешающий потенциал на управляющем выходе 24 устройства.

Появившийся в момент останова сигнал на выходе триггера 4 управления прикладывается также к первому входу

51

элемента II 17, на BTOpoi i вход которого поступают импульсы с потенциомет- рического датчика 2 угла гговорота, формируемые пороговым элементом 16 и указывающие на число целых оборотов пинолн 1. С выхода элемента И 17 эти импульсы поступают на счеткьй вход двоичного счетчика 15 импульсов, где накапливается в процессе работы устройства целое число полных оборотов пиноли 1.

Таким образом, в триггерном регистре 13 хранится начальное значение угла Уд(t) поворота пинолн 1, зафиксированное в момент поступления сиг- нала об останове сновального валика пиноли 1 в триггерном регистре 14 - конечное значение угла у (t) .поворота пиноли 1 а Б двоичном счетчике 15 импульсов. - число целых оборотов п пиноли 1.

Суммарный угол поворота пиноли 1 под действием инерционных масс определяется в соответствии с выраже- . нием

у 360° п - ) + у (t).

Фо, рмула изобретения.

Преобразователь угла поворота вала в код5 содержащий потенциометрический датчик угла поворота и аналог о-циф- ровой преобразователь, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с расширения функциональных возможностей путем обеспечения измерения угла выбега вала при отключении привода, в него введены триггер управления, ана логовый ключ, формирователь, одновиб- ратор с задержкой на входеj элемент ИЛИ, элемент задержки, группа элементов И, триггерные регистры, двоичный счетчик импульсов, пороговый элемент элемент И, триггер результата, приРедактор В. Петраш

Составитель Г. Милославский Техред В.Кадар

Заказ 4022/56

Тираж 816

ВНИИП Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

чем потенциометрического- датчика угла поворота соединен с входом порогового элемента и с сигнальным входом аналогового ключа, управляющий вхо д которого соединен с первым входом элемента И, входом формирователя входом одновибратора с задержкой на входе и вьпсодом триггера управления, первы вход которого соединен с входной шиной начала измерения, выход порогового элемента,подключен к второму входу элемента И, выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика импульсов, ВЬЕХОД которого соединен с первым информационным выходом устройства, вход аналогового ключа соединен с сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к первым входам группы элементов И, выходы которьпс соединены с информационными входами триггерных регистров, тактовый вход первого триггерного регистра через, первый элемент задержки соединен с формирователя и с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляюити 1 входом аналого-цифрового преобразователя и через второй элемент задержки с вторыми входами группы элементов И, выход одновибратора с задержкой на входе подкхЕЮчен к второму входу элемента РШИ и через элемент задержки к тактовому входу второго триггерного регистра и к первому входу триггера результата, выход которого сюединен с управляющим выходом устройства, выходы триггерных регистров соединены соответственно с вторым и третьим информационными выходами з стройства, а входная шина установки в О подключена к входам установки в О триггера управления, триггера результата, триггерных регистров и двоигсного счетчика импульсов.

Корректор С. Черни

Подписное

Изобретение может быть использовано в текстильной промьгашенности в автоматизированных комплексах снования при контроле угла поворота сновального валика под действием -инерционных масс. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения угла выбега вала при отключении привода. Преобразователь угла по(Л 21 4 р рО