Устройство для поосного взвешивания вагонов в движении Советский патент 1986 года по МПК G01G19/04 

По наезду второй оси блок 4 памяти запоминает код, соответствующий массе второй оси. Реверсивный счетчик 14, считая импульсы с формирователя 3, наращивает свое состояние,осуществляя подсчет осей первой тележки вагона, а счетчик 10 обнуляется, и с выхода дешифратора блока 15 управления поступает сигн,ап Разрешение счета, тем самым блокируя счет1

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для взвешивания грузов, перевозимых в железнодорожшгх вагонах в условиях промышленного производства.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей (за счет автоматического распознавания типа вагона) и повышение надежности (за счет исключения путевых датчиков),

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для взвешивания железнодорожных составов; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу; на фиг. 4 - пример реализации одного из блоков.

Устройство (фиг.) содержит весоизмерительную платформу 1, силоизме- рительный преобразователь 2, подклю- ченные к нему формирователь 3 и блок памяти 4. Микропроцессорное вычислительное устройство (МВУ) 5 постоит из центрального процессора (ЦП) 6, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 7, блока управления (БУ) 8 и синхронизатора (Сх) 9. Счетчик 10 и счетчик-регистр 1I имеют на счетных входах, соответственно, первый и второй элементы И 12 и 13. Формирователь 3 соединен со счетным входом реверсивного счетчика 14, вторьм входом МВУ 5 вторым входом блока управления 15 и первым входом элемента И 12, Второй вход элемента И 12 подключен к синхронизирующему выходу МВУ 5, выход соединен с вторьм входом элемента И 13, первьй вход которого подключен к первом выходу блока управления 15. Второй выход блока

ный вход счетчика и счетчика-регистра 11 через соответствующие элементы И. В счетчике 11 запоминается код, соответствующий расстоянию, между первой и второй осью первой взвешиваемой тележки вагона. Масса второй оси определяется в МВУ 5 по сигналу ,хранящемуся в блоке 4 памяти, и программно сум.мируется с ранее определенной массой первой оси.4 ил.

управления 15 соединен со вхоДом записи счетчика-регистра 11, а третий - с первым входом элемента ИЛИ 16 и первым входом третьего элемента И 17.

Выход счетчика-регистра 11 подключен к первому входу элемента 18 сравнения , второй вход которого объединен с информационным входом счетчика регистра 11 и подю1ючен к выходу счет- чика 10. Вход прерываний МВУ 5 соединен с вторыми входами блока 15 управления,- элемента И 17 и выходом дешифратора 19. Выход элемента И 17 .подключен к первому входу триггера 20, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения 18, первьгй выход объединен с входом сброса счетчи- ка-регистра 11, вторым входом элемента ИЛИ 16 и входом вычитания реверсивного счетчика 14, по выходу соединенного с дешифратором 19. Суммирующий вход реверсивного счетчика 14 подключен X второму выходу

триггера 20. Входы сброса счетчика 10 и реверсивного счетчика 14 заведены на выход элемента ИЛИ 16 и на внешний сигнал начала измерения,соответственно. Блок памяти 4 и МВУ 5

соединен.; между собой, второй выход МВУ (ЦП 6) подключен к индикатору 21. Блок управления 15 (фиг.З) содержит фор14ирователь переднего фронта 22, счетчик 23 с дешифратором 24, вьще-.

ляющие каждый второй импульс с формирователя переднего фронта 22, ин-. вертор 25 и два элемента И 26, И 27,

Устройство для поосного взвешива- ния вагонов в движении работает еле-: дующим образом.

Перед началом измерений внешний сигнал (например, с пульта управления) , поступающий на вход сброса реверсивного счетчика 14 обнуляет его, дешифратор 19 по нулевому состоянию счетчика 14 приводит в исходное состояние всю систему, а именно сбрасывает счетчик 23 в блоке управления 15, открывается элемент И 17 и по входу прерывания в МВУ 5 запускается подпрограмма, по которой информация (в исходном состоянии - нули) выдается на индикатор 21. При наезде оси на грузоприемную платформу 1 сила, пропорциональная весу оси (фиг.2а), преобразуется силоизмери- тельным преобразователем 2 в код, который запоминается в блоке памяти 4. Одновременно формирователь 3 преобразовывает этот сигнал в прямоугольный импульс, длительность которого соответствует времени проезда оси по весовой платформе 1. По началу этого импульса в ЦП 6 МВУ 5 запускается на выполнение подпрограмма вычисления веса оси, хранящаяся в ПЗУ 7 и заключающаяся в фильтрации динамической помехи и масштабирова- №ш сигнала. Выход из подпрограммы происходит по окончанию импульса (момент t на фиг.2 в), соответствующему съезду оси с платформы 1.

Передний фронт этого же импульса (время t. наезда оси на платформу

фиг.2) выделяется формирователем переднего фронта 22 фиг.З блока 15 управления в виде импульса (фиг.2 г) По этоьгу импульсу через элемент ИЛИ 16 обнуляется счетчик 10, через элемент И 17 триггер 20 устанавливается в единичное состояние, переводя реверсивньцЧ счетчик 14 в режим суммирования. Через элемент И 26 (фиг.З) импульс поступает на счетчик 23 блока 15 управления, с выхода дешифратора 24 которого на вход элемента И 13 поступает сигнал Разрешение счета (фиг.2 д).

В интервалах между импульсами с выхода формирователя 3, соответствую щих промежуткам между осями вагона, элемент И 12 открыт. Так, в интерва

ле t t (фиг.2 а) через открытые элементы И 12 и 13 на счетные входы счетчиков 10 и 11 поступают тактовые импульсы с синхронизатора 9 МВУ- 5 (фиг.2 е, ж). По наезду второй оси (момент t) блок 4 запоми.нает код.

0

0

соответствующий весу второй оси, реверсивный счетчик 14, считая импульсы с выхода формирователя 3 наращивает свое состояние, осуществляя 5 подсчет осей первой тележки ваго . на, - а счетчик 10 обнуляется и с выхода дешифратора 24 блока 15 управления снимается сигнал Разрешение счета, тем самым блокируя счетньш

0 вход счетчика 23 и счетчика-регистра 11 через соответствующие элементы И 26 и 13. Таким образом, в счетчике-регистре 11. запоминается код, соответствующий расстоянию между пер5 вой и второй осью первой взвешиваемой тележки вагона (фиг.2 ж). Вес второй оси определяется в МВУ 5 по сигналу, хранящемуся в блоке 4 и программно сум шруется с ранее опре0 деленным весом первой оси.

Дальнейшая работа устройства описывается применительно к взвешиванию четырехосного вагона, содержащего две тележки по две оси в каждой.

В момент t ,,, т.е. по окончанию импульса с форьшрователя 3 начинается временной интервал, соответствующий расстоянию между тележка а1 ( ) существенно большему, чем

0 межосевое. С момента t счетчик 10 считает тактовые импульсы, поступаю- mjie через открытый элемент И 12. Одновременно код на выходе его сравнивается элементом сравнения 18 с кот

5 дом на выходе счетчика-регистра 11, характеризующим межосевое расстояние. В момент времени

t; (фиг.2 е),

когда код счетчика 10 превышает код счетчика 11, на выходе блока 15 управления появляется сигнал, перево- триггер 20 в гулевое состояние , по которому реверсивный счетчик 14 переводится п режим вычитания. Таким образом, момент времени t

5 фиксируется как окончание проезда первой тележки, а код в счетчике 14 на этот времени соответствует числу осей в ней.

Одновременно по выходу триггера 20 сбрасывается счетчик-регистр 11 и через элемент 1-Ш11 16 - счетчик 10. При наезде осей второй тележки (временные интервалы t -t , t -t) счет-, чик 14 вычитает соответствуюш;ие им5 пульсы, поступающие с формирователя 3 до нулевого состояния, соответствующего проезду всех осей второй тележки, т.е. окончания проезда по

платформе 1 всего взвешенного вагона. По нулевому состоянию счетчика 14 срабатывает дешифратор 19 и все устройство приводится в исходное состояние. При этом МВУ 5 заканчивает суммирование веса всех осей взвешенного вагона, определяемого по эначе- нию постоянной составляющей сигнала с силоизмерительного преобразователя, и выводит значение веса вагона на индикатор 21.

Подавление динамической помехи осуществляется путем интегрирования сигнала, осуществляемого с весовой функцией Хэмминга.

Соответствующие расчеты проводятся в ЦП 6 МВУ 5 по программе, хранящейся в ПЗУ 7, выбираемой сигналами с БУ 8.

Работа устройства при взвешивании шести- и восьмиосных вагонов аналогична и иллюстрируется диаграм- мам1-1 (фнг. 2 и 3) на временных ин

ts tu

и

t,ii3

Отличие заключается лишь в том, что каждый импульс с формирователя 22 переднего фронта, следующий после второго (т.е. при наезде третьей или четвертой оси первой тележки шестн- или восьмиосного вагона) не проходит через элемент И 26, закрытый соответствующим сигналом с дешифратора 24, на счетный вход счетчика 23, а выделяется элементом И 27 и выдается блоком 15 управления на вход записи счетчика-регистра 11 сигналом Зап. Рг (фиг.2 н). При этом счетчик-регистр 11 переписывает в себя с выхода счетчика 10 код, ооот- ветствующий межосевому расстоянию последней взвешенной паре осей.

Таким образом, устройство осуществляет подсчет осей в каждой тележке взвешиваемого вагона по временному интервалу между наездами осей и обеспечивает достоверное определение его веса как суммы веса всех осей вагона независимо от его типа.

В устройстве используется серийный тензометрический датчик с аналого-цифровым преобразователем, вьшол- ненным Pia базе серийных аналоговых и цифровых микросхем. Микропроцессорное вычислительное устройство выполнено на базе серийных БИС серии К 580, в качестве устройства управления МВУ используется БИС КР 580 ВК 38, блока памяти БИС 565 РУ 2.

5

Остальная часть устройства выполнена на микросхемах серии К 155.

с

Формула изобретения

Устройство для поосного взвешивания вагонов в движении, содержащее силоизмерительный преобразователь, подключенный к первому входу блока памяти, выход которого подключен к первому входу микропроцессорного вычислительного устройства, выход которого соединен с вторым входом блока памяти и индикатором, а его вход

0

5

0

прерывания соединен свторым входом блока управления, реверсивный счетчик и элемент сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения нгщежности, в него введены формирователь, вход которого подключен к силоизмерительному пре- образователю, а выход соединен с первым входом блока управления, счетным входом реверсивного счетчика и вторым входом микропроцессорного вычислительного устройства, три элемента И, первый вход первого из ко торых подключен к выходу формирователя , второй вход - к выходу синхронизации микропроцессорного вычислительного устройства, а выход - к второму входу второго элемента И, первый вход которого соединен с первым 5 выходом блока управления, счетчик, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, счетчик- регистр, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, а вход записи - с вторым выходом блока управления, элемент I-LIM, первый вход которого соед п-1ен с третьим выходом блока управления, а выход - с входом сброса счетчика, выход которого подключен к информационног-гу входу счетчика-регистра и второму входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом счетчика-регистра, триггер, к второму входу которого подключен выход элемента сравнения, к первому выходу - второй вход элемента ИЛИ, вход сброса счетчика-регистра и вход вычитания реверсивного счетчика,, вход сум шрования которого соединен с вторым выходом триггера, и деш1-1фратор,, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход подключен к второ0

5

0

55

7 --1278603-8

му входу блока управлешш и второму триггера ,а первый вход - к

входу третьего элемента И, выход ко- третьемувыходу, блока управле- торого подключен к первому входу

ния.

-д осный Ьагон

трет

ния.

6-и осный вагон

Фиг. 2

e-J оыан/ Baton

Mlflflfflilit |ДД fflffl Hffi М1Ш1 1|Ш flfflt flilll Mfl 2.« ti li iiiia.. G 5A№iLpr

P

От фгу мцх1вател 13

вт t tuuyiflo/пора

нггф к нли- № и 17

Jan Pt Разр. сч Фи1.Ч X к

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности за счет автоматического распознавания, типа вагона и повысить надежность за счет исключения путевых датчиков. В интервалах между импульсами с выхода формирователя 3, соответствующих промежуткам между вагона, элементы И 12 и 13 открыты и на счетные входы счетчиков 10 и 11 поступают тактовые импульсы с синхронизатора 9 микропроцессорного вычислительного устройства 5 (МВУ). Ш ю ч|

Редактор Н.Марголина

Составитель В.Ширшов Техред Л.Сердюкова

Заказ 6820/35Тираж 705Подписное

ВНИИПИ 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

Корректор С.Шекмар