Многоточечное регистрирующее устройство Советский патент 1986 года по МПК G01D9/32 

гистрацней, счетчик 15, приводной двигатель 16, блок следящей системы 18, преобразователь 19 -угла поворот в код, мажоритарный элемент 20 шаговый двигатель 21, коммутатор 22 шагового двигателя, выход на уст- ройств.о сигнализации и регулирования 23, вход для подключения датчиков 24, выход Код датчика 25, входы Печать 26, Режим регистрации 27, Код времени 28, печатающую каретку 29 и барабан лентопро«

Изобретение относится к приборостроению, а именно к автоматическим регистрирующим приборам.

Целью изобретения является рас- ширение функциональных возможностей устройства.

На фиг,1 представлена структурная схема многоточечного регистрирующего устройства; на фиг,2 - временная диаграмма, поясняющая его работу,

Предлагаемое устройство (фиг,1) состоит из одновибратора 1, элемента НЕ 2, мультиплексора 3, ключей 4 выбора регистрируемого параметра,бло ка 5 генератора, элемента ИЛИ-НЕ 6, триггера 7, компаратора 8, элемента И-НЕ 9, элемента И 10, коммутатора 11 датчиков, блока 12 управления лентопротяжным механизмом, испол нительного двигателя 13, блока 14 управления регистрацией, счетчика 15, приводного двигателя 16, второго элемента И 17, блока 18 следящей системы, преобразователя 19 угла поворо- та в код, мажоритарного элемента 20, шагового двигателя 21, коммутатора 22 шагового двигателя, выхода 23 на устройства сигнализации и регулирования, входа 24 для подключения дат- чиков, выхода 25 Код датчика, входов 26-28 Печать, Режим регистра- )ции и Код времени, печатающей каретки 29, барабана 30 лентопротяжного механизма.

Для схем устройства и блоков при- . нято соглашение положительной логики когда высокому уровню соответствует

тяжного механизма 30, Введен 1е новых элементов и образование новых связей между -элементами устройства позволяет при непрерывном режиме регистрации осуществить регистрацию параметра на непрерывно движущей диаграммной ленте, а при ждущем режиме - , осуществить вызьюную регистрацию параметра на неподвижной ленте с пе- чатью в начале шкалы времени регистрации и сдвиг диаграммной ленты после регистрации, 2 ил.

логическая 1, низкому - логический О (в дальнейшем 1 и О соответственно) , -тРежим регистрации устройства определяется потенциалом на входе 27 устройства (фиг,1) при О непрерывный режим регистрации, при 1 ждущий.

Устройство работает следующим образом.

При включении напряжения питания в момент to (фиг.2) поступает команда Начальная установка.в виде единичного прямоугольного импульса,при этом триггер 7 (фиг.О устанавливается в 1, выходы счетчика 15 устанавливаются в О, на третьем выходе блока 14 управления регистрацией формируется 1, поступающая на второй вход блока 18 следящей системы. С выхода генератора 5 на входы блоков устройства двигателя начинает поступать тактовая частота F. В блок 1А управления регистрацией и коммутаторе 22 шагового двигателя КД формируются команды, по которым шаговый двигатель 21 должен начать вращение в направлении, обеспечивающем смену точки. Разряды второго выхода блока 14 управления регистрацией устанавливаются в положение, соответствумщее первому датчику. В блоке 18 следящей системы формируют- ся команды, обеспечивающие движейне печатающей каретки 29 к началу шкалы

В период to-t, исполнительный двигатель перемещает печатающую каto

15

ретку 29 к началу шкалы. Шаговый двигатель 21 вращает механизм печа- тающей каретки 29 в направлении,обеспечивающем смену точки, и однбвре- менно вращает подвижный элемент преобразователя 19 угла поворота в код. При- этом на втором выходе преобразователя угла поворота в код формируются одиночные прямоугольные импульсы при прохождении положений, исходных для печати команды Остановка,а на первом выходе происходит смена кода регистрации.

В момент t, на втором выходе блока 18 следящей системы формируется нулевой прямоугольный импульс, сообщающий о том, что печатающая каретка 29 установлена в начале отсчета , При этом на третьем выходе блока 16 управления регистрацией фор- 20 мируется О.

При работе устройства в непрерьш- ном режиме регистрации вход 27 уст- ройства должен быть установлен в О.

В момент tj код регистрации, снимаемый с первого выхода преобразо- вателя 19 угла поворота в код, сравняется с кодом номера датчика, образующегося в блоке 14 управления регистрацией, и на его четвертом выходе сформируется 1, которая через элемент И 17 поступает на третий вход мажоритарного элемента 20,

В момент t д коммутатор датчиков 35 11 подключает к первому входу блока 18 следящей системы датчик, номер которого соответствует коду номера датчика, поступающему с второго вы- ходг1 блока 14 управления регистрацией на второй вход коммутатора 11 датчиков. В момент t, это первый датчик.

25

30

40

В период в блоке 18 следящей системы происходит определение значения параметра и исполнительный двигатель 13 перемещает печатагадую каретку 29 в положение, соответствующее этому значению.

В момент tj печатаюошй диск печатающей каретки 29 устанавливается в исходное для печати положение и, так как на третьем входе мажоритарного элемента 20 с момента t при- су1рствует 1, то с его выхода команда Остановка поступает на четвертый вход коммутатора 22 шагового

двигателя, и шаговый двигатель 21 останавливается,

В момент t с первого выхода блока 14 управления регистрацией на первый вход коммутатора 22 шагового двигателя поступает прямоугольный единичный импульс, разрешающий вращение шагового двигателя 21 в направлении, обеспечивающем печать, код номера датчика меняется на следующий.

15

20

5

25

0

0

5

-t шаговый двигатель

В период

21 вращает механизм печатающей каретки 29, обеспечивая прю|сатие пуансона к диаграммной ленте.

В момент tg на втором выходе коммутатора 22 шагового двигателя фор- №1руется единичный прямоугольный импульс, свидетельствующий об окончании регистрации.

В период обеспечивается остановка исполнительного двигателя 13 для получения качественной печати.

В момент tg коммутатор 22 шагового двигателя обеспечивает реверсирование шагового двигателя 21.

В период tg-tg шаговый двигатель вращает печатающий диск печатающей каретки ПК 29 в сторону смены точки.

В период аналогична периоду

Период импульсов, формируемых на первом выходе 5 блока 14 управления регистрацией, определяет цикл регистрации Т, например Т Зе.

Таким образом, в период t,-tg осуществлена регистрация значения параметров сигналов, поступающих с первого и второго датчика. Ключами 4 выбора регистрируемого параметра регистрация параметров всех остальных датчиков отключена и при этом в период tg-t,o смена кода номера датчика на втором выходе блока 4 управления регистра1щей гфоисходит

tg-tg работа устройства t.-t.

с частотой F, которая должна быть много больше частоты цикла

Рц - (в конкретном устройстве

« 32 кГц и F В момент t.

0,333 Гц).

-„ на втором выходе 14 управления регистрацией формируется, 1 и в период t -t, устройство работает аналогично периоду to-t,.

Прямоугольньп импульс, формируемый на третьем выходе блока 14 управления регистрациеЙ5- по.которо1чу HDJ3 устанавливает печатающую каретку 29 в начало шкалы,, позволяет периодичес ки осуществлять самотестирование устройства5 проверяя совпадение положения указателя печатающей каретки 29 и нулевой отметки шкалы, при нулевом состоянии элементов блока 18 следящей системы.

Такое тестирование осуществляется при смене кода номера датчика, соответствующего последне1 5у датчику, на первый,

В момент t устройство работает аналогично моменту t, ,

В момент t,, на входе 27 уста43

навливаем 1, т.е. переключаем уст

ройство на ждущий режим регистрации При этом на входе 26 должна быть 1. Блок 12 управления лентопротяжным механизмом должен быть переведе на дистанционное управление. На выходе элемента И-НЕ 9 устанавливается О, который, поступая на третий вход коммутатора 22 шагового двигателя, запрещает регистрацию.

В момент t( шаговый двигатель 21 останавливается аналогично ,

В момент t шаговый двигатель 21 в отличие от t или t за1т; -скает ся в.сторону смены точки,

В момент t, на входе 26 устройства устанавливают О,, т.е., подают Печать и нулевой импульс с выхода одновибратора 1 j, проходя через элемент ИЛИ-НЕ 6, устанавливает триггер 7 в О. При этом О с первого выхода триггера 7,поступая на первый вход элемента И 17, запрещает прохождение команд с четвертого выхода блока 14 управления регистрацией выхода; на второй вход блока 12 управления лентопротяжным механизмом5 подготавливает пуск лентопротяжного механизма на пятый вход блока управления регистрацией 14, обеспечивает формирование на третьем выходе блока упраапения регистрацией 1 - команды Тест и запрещает смену кода номера канала на четвертый вход блока 18 следащей системы, запрещает управление исполнительного двигателя t3 в зависимое- ти от величины входного параметра,, разрешая управление исполнит ел ьньвч двигателем 13 и перемещение печатаю

Ю

43016

щей каретки 29 по адресу, формируемому на втором выходе счетчика 15.

Логическая 1 инверсного выхода триггера 7,поступая на первый вход 5 элемента И 10, разрешает прохождение сигнала с выхода Равно компаратора 8 на вход мажоритарного элемента .

На выходе элемента И-НЕ 9 устанавливается 1, разрешающая регистрацию.

Б период t -t устройство работает так же, как и в периоды to-t или Цр-Ц, .

Мультиплексор 3 подключает на вход компаратора 10 двоичньй код старшего десятичного разряда кода текущего значения времени, подаваемый на вход 28 устройства от внешнего таймера (не показан).

IS

20

В момент код регистрации становится равен двоичному коду старшего десятичного разряда текущего значения времени и 1 с выхода Равно компаратора 8 через элемент И 10 поступает на вход мажоритарного элемента 20, разрешая прохождение команды Остановка.

В момент Цз команда Остановка с второго выхода преобразователя 19 угла поворота в код через мажоритарный элемент 20 поступает на четвертый вход коммутатора 22 шагового двигателя, и шаговый двигатель 21 останавливается.

В период t -t,j устройство работает аналогично периоду t,-t или t,-t,.

Ilprf этом в момент t осуществляется печать цифры, соответствующей старшему разряду значения текущего времени, и импульс, сопровождакяций .конец регистрации, поступая на второй вход счетчика 15, меняет адрес на его первом выходе на следующий. При этом мультиплексор 3 подключает на вход компаратора 8 следующий десятичный разряд значения текущего времени. Блок 18 следящей системы .Ьбеспечивает вращение исполнительного двигателя 13 и перемещение печатающей каретки 29 на расстояние, достаточное для качественного отпечатка Следующей цифры.

В период t,j,j-t,5 устройство работает аналогично периоду t,g -t .

Количество десятичных разрядов значения текущего времени определяет коэффициент счета счетчика 15, По окончании регистрации младшего разряда текущего времени, например в момент tjg, с первого выхода счетчика 15-единичный импульс переполнения поступает на второй вход триг- гера 7 и устанавливает последний в О.

Устройство переключается на регистрацию значения параметра. Блок 18 следящей системы обеспечивает в период t -t установку исполнитель ного двигателя 13 и печатающей каретки 29 в положение, соответствующее значению параметра.

После регистрации значения параметра на входе 26 устройства устанав ливается 1,

Команда Печать должна формироваться внешним устройством в зависимости от кода номера канала, снимаемого с выхода 25.

Таким образом, при непрерывном режиме регистрации осуществляется регистрация пирометра на непрерывно движущейся диаграммной ленте, а при ждущем режиме осуществляется вызывная регистрация параметра на неподвижной ленте с печатью в начале шкалы времени регистрации и сдвиг диаграммной ленты после регистрации. Изобретение позволяет значительно расширить функциональные возможности устройства, управлять устройством от ЭВМ, уменьпшть расход диаграммной ленты, а также снизить потребляемую устройством мощност ь, так как в ждущем режиме при остановленном лентопротяжном механизме приводной двигатель может быть обесточен.

Формула изобретения

Многоточечное регистрирующее уст- ройство, содержит коммутатор датчиков, выход которого соединен с первым входом блока следящей системы, первый выход которого соединен с исполнительным двигателем, вал которого связан с кареткой печатаю щего механизма, шаговый двигатель, вал которого связан с механизмом каретки и преобразователем угла поворота в код, коммутатор шагового двигателя, блок управления регистрацией, первый вход которого сое- динен с вторым выходом блока следящей системы, второй вход соединен с

2543018

первым выходом преобразователя угла поворота в код, первый выход соединен с вторым входом коммутатора шагового двигателя, второй выход сое5 динен с первым входом коммутатора датчиков, третий выход соединен с вторым входом блока следящей системы, блок генератора, вькод которого соединен с первым входом блока уп- tO равления лентопротяжным механизмом, третьим входом блока следящей системы, третьим входом блока управления регистрацией, вторым входом

коммутатора шагового двигателя, клю 5 чи выбора регистрируемого параметра, выход которых соединен с четвертым входом блока управления регистрацией, приводной двигатель, которой соединен с выходом блока управления

20 лентопротяжным механизмом, а вал соединен с барабаном лентопротяжного механизма, первый элемент И, о т- личающееся тем, что, с целью расширения функциональных

25 возможностей за счет обеспечения параллельной регистрации текущего и суммарного времени, в него вв едены второй элемент И, мажоритарный элемент, элементы НЕ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ,

30 триггер, счетчик, мультиплексор,

компаратор, одновибратор, пятый вход блока управления регистрацией соединен с четвертым входом блока следящей системы, первым входом первого

5 элемента И, первым входрм элемента И-НЕ, вторьм входом блока управления лентопротяжным механизмом, первым входом счетчика и первым выходом триггер, инверсный выход ко0 торого соединен с первым входом

второго элемента И, а входы соединены: первый с шиной питания, второй с первым выходом Счетчика, третий с выходом элемента ИЛИ-НЕ, четвер5- тый вход с выходом элемента НЕ и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом одновибратора, вход которого соединен с входом Печать устрой0 ства и вторым входом элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с входом элемента НЕ и входом Режим регистрации устройства, а выход соединен с третьим входом коммута5 тора шагового двигателя, второй выход которого соединен с вторым входом счетчика, а четвертый вход сое- линен с выходом мажоритарного элемента, входы которого соединены: первый с вторым выходом преобразозза- теля угла поворота в код, второй с выходом второго элемента И,, третий, с выходом первого элемента И, второй 5 вход которого соединен с четвертым выходом блока управления регистрацией, второй вход второго элемента И соединен с выходом компарато™

1254

- , 5

1254301 10

ра, первый вход которого соединен с первым выходом преобразователя угла поворота в код, а второй.вход соединен с выходом мультиплексора, пер.- вый вход которого соединен с пятым входом блока следящей системы и с вторым выходом счетчика, а второй вход соединен с входом времени устройства.

Изобретение относится к области приборостроения. Цель изобрете- НИЛ - расширение функциональных воз- можностей устройства. Устройство содержит одновибратор 1, элемент НЕ 2, мультиплексор 3, ключ 4 выбора регистрирующего параметра, блок генера™ тора 5, .элемент ИПИ-НЕ 6, триггер 7, компаратор 8, элемент И-НЕ 9,элементы И 10 и 17, коммутатор датчиков 11, ублок управления 12 лентопротяжным механизмом, исполнительный двигатель 13, блок управления 14 ре-® I (Л