Устройство для контроля перемещений рабочего органа машины Советский патент 1987 года по МПК G07C3/10 

11

Изобретение относится к техническим средствам информационно-управляющих систем и может быть использовано в автоматизированных системах для измерения реверсивных перемещений различных механизмов.

Цель изобретения - повышение точности отсчета перемещений рабочего органа машины и эффективности диагностики отказов датчиков.

На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - функциональна схема формирователя импульсов; на фиг.3-8 - функциональные схемы возможной реализации первого и второго регистров, блока счетчиков, элемента постоянной памяти, триггера и блока индикации соответственно; на фиг.9 - диаграмма кодирования сигналов.

Устройство содержит первьй 1, вто рой 2 и третий 3 датчики импульсных сигналов, формирователь 4 импульсов, мажоритарный элемент 5, шифратор 6, первый 7 и второй 8 регистры, элемен 9 постоянной памяти, триггер 10, бло 11 индикации отказов и блок 12 счетчиков.

Формирователь 4 содержит шесть одновибраторов 13 - 18, четыре элемента ИЛИ 19 г- 22 и одновибратор 23.

Первый 7 и второй 8 регистры содержат по четыре D-триггера 24 - 27 и 28 - 31 соответственно.

Блок 11 индикации содержит три RS-триггера 32 - 34, три светодиода 35 - 37 и три резистора 38 - 40.

Блок 12 счетчиков содержит реверсивный счетчик 41, элементы И 42 и 43 и формирователь 44.

Триггер 10 является счетным триггером с установочными входами R и S. Элемент 9 постоянной памяти представляет собой микросхему емкостью 64 шестиразрядных слова.

Входы D-триггеров 24 и 28 соответственно являются первыми входами пер- .вого 7 и второго 8 регистров. Входы D-триггеров 25 - 27 и 29 - 31 являются, соответственно, вторыми входами регистров 7 и 8. Входы С-тригге- ров 24 - 27 и 28 - 31 являются третьими входами регистров 7 и 8 соответственно. Выходы D-триггеров 24 и 28, соответственно, являются первыми выходами регистров 7 и 8, а выходы остальных триггеров - вторыми их выхо- дами.

O

5

0

5

Входы одновибраторов 13 и 14, 15 и 16, 17 и 18 являются, соответственно, первым, вторым и третьим входами формирователя 4, первыми выходами которого являются выходы одновибра- торов 13 - 18. Вторым выходом формирователя 4 импульсов является выход элемента ИЛИ 22, третьими - выходы элемент ов ИЛИ 19 - 21, а четвертым - выходы одновибратора 23.

Адресные входы A3 - А5 элемента постоянной памяти являются первыми его входами, а адресные входы АО - А2 вторыми его входами. Вход С элемента постоянной памяти является третьим его входом, информационные выходы Q1 - Q2 и Q3 - Q6, соответственно, первыми и вторыми его выходами.

Входы S триггеров 32 - 34 блока 11 индикации являются первыми входами этого блока, а входы И тех же триггеров - вторыми его входами.

Первые входы элементов И 42 и 43 являются первыми входами блока 12 счета, а вход формирователя 44 импульсов вторым его входом.

0

5

0

0

Устройство работает следующим образом.;

При перемещении рабочего органа машины происходит последовательное срабатывание датчиков 1 - 3, на выходах которых появляются одинаковые по длительности, но сдвинутые по фазе последовательности импульсов. Фазовый сдвиг обеспечивается различной установкой датчиков относительно воздей- ствующего на них подвижного элемента (фиг.9).

Сигналы датчиков 1-3 поступают в в формирователь 4 импульсов, где од- новибраторами 13, 15 и 17 формируются импульсы при появлении переднего е фронта входного сигнала, а одновибра- торами 14, 16 и 18 - при появления заднего фронта. Длительность импульсов на выходах одновибраторов выбирается минимальной, но достаточной для срабатывания остальных элементов.

При прямом перемещении рабочего органа машины порядок появления импульсов на выходах одновибраторов, например 13, 15, 17, 14, 16, 18, 13

может быть условно обозначен 1П, 2П, ЗП, 13, 23, 33, 1П,.,., а для обратного направления перемещения ЗП, 2П, 1П, 33, 23, 13, ЗП, ... , где.цифрами обозначены номера датчиков, а буквами

10

П и 3 - передний и задний фронт сигнала датчика соответственно.

Появление любого импульса (из шес- ти возможных) на выходе формирователя 4 импульсов вызывает срабатывание шифратора 6 и появление на его выходе соответствующего трехразрядного кода. Пример возможной кодировки входных импульсов приведен на фиг.9.

Межоритарный элемент 5 формирует выходной сигнал 4 по соотношению; (Х,ЛХ,)у(Х2ЛХ5)У(Х,ЛХэ), Где Х,,Х и Xj, - выходные сигналы датчиков 1 - 3 соответственно.

Выходной сигнал мажоритарного мента 5, формируемый на основе входных сигналов датчиков 1 - 3, и код шифратора 6 записываются в регистр 7 при появлении выходного сигнала элемента ИЛИ 22, срабатывающего при фор-20 мировании импульса любым одновибрато- ром 13 - 18. Одновременно этот сигнал разрешает работу блока 9, т.е. чтение из памяти по адресу, заданному реги- |Страми 7 и 8, и запись данных в триг-25 гер 10 и триггера 32 - 34 ртказов датчиков блока 11 о

По заднему фронту выходного сигнала элемента 22 срабатывает одновибра- тор 23, выходной сигнал которого раз-30 решает перезапись кода из регистра 7 в регистр 8. Таким образом, этот регистр хранит код последнего импульса и состояние мажоритарного выхода элемента 5. Изменение последнего на вхо-35 ний рабочего органа машины, содержа- де блока 12 счетчиков происходит после установки триггера 10, обеспечивая правильность учета поступившего импульса.

В блоке 12 этот сигнал поступает 40 на вход формирователя 44 импульсов, который формирует импульсы по переднему и заднему его фронтам. В зависимости от требуемого режима счета производится настройка формирователя 45 44.импульсов, обеспечивающая подключение к его первому и второму выходу следующих сигналов: импульс переднего и заднего фронтов входного сигнала соответственно (режим 1); импульс so заднего и переднего фронтов входного сигнала соответственно (режим 2); импульс любого фронта входного сигнала подключается к обоим выходам (режим 3).55

Формирование выходных сигналов блока 9 представлено на фиг.9. Код регистра 8 образует три старших раз-

щее датчики импульсных сигналов, первый и второй регистры, выходы датчиков подключены к соответствующим входам формирователя импульсов, первый, выход которого с оединен с первььм вхо-. дом второго регистра, блок счетчиков и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности отчета перемещений рабочего органа машины и эффективности диагностики отказов датчиков, в него введены мажоритарный элемент, шифратор, триггер, блок постоянной памяти, выходы датчиков подключены к (соответствующим входам мажоритарного элемента, выход которого соединен с первым входом первого регистра, первый и второй выходы которого подключены соответственно к второму и третьему входам второго регистра, второй выход первого регистра соединен с первьгм входом блока постоянной памяти, первый выход которого через триггер подключен к

10

5 20 25 0

821754

ряда адреса, код регистра 7 - три младших. Для каждого кода регистра 8 (условное обозначение предыдущего импульса и его цифровой код представлены в кружках большего диаметра) предусматривается пять возможных кодов регистра 7 (условные обозначения в малых кругах),

Если- код регистра 7 соответствует обозначениями справа от центрального кружка, триггер 10 направления уста- навливается в состояние Прямое вращение, если слева - в состояние Обратное вращение, если вверху - триггер 10 изменяет свое состояние на противоположное.

При появлении кодов, указанных в наиболее удаленных крз жках, фиксируется отказ датчиков, сигнал от которого не получен, т.е. указан в - кружке, находящемся между центральным и соответствуюищм крайним. Указанные сигналы поступают на входы S триггеров блока 11.

При восстановлении отказавших датчиков на их выходах начинает происходить изменение сигналов, что фиксируется элементами ПЛИ 19 - 21. Их вы- (Ходные сигналы постз пают в блок 11, на входы R триггеров, отключая соответствующую индикацию отказа.

Формула изобретения Устройство для контроля перемещений рабочего органа машины, содержа-

щее датчики импульсных сигналов, первый и второй регистры, выходы датчиков подключены к соответствующим входам формирователя импульсов, первый, выход которого с оединен с первььм вхо-. дом второго регистра, блок счетчиков и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности отчета перемещений рабочего органа машины и эффективности диагностики отказов датчиков, в него введены мажоритарный элемент, шифратор, триггер, блок постоянной памяти, выходы датчиков подключены к (соответствующим входам мажоритарного элемента, выход которого соединен с первым входом первого регистра, первый и второй выходы которого подключены соответственно к второму и третьему входам второго регистра, второй выход первого регистра соединен с первьгм входом блока постоянной памяти, первый выход которого через триггер подключен к

первому входу блока счетчиков, второй вход которого соединен с первым выходом второго регистра, второй выход, которого подключен к второму входу блока постоянной памяти, второй вьпсод 5 формирователя импульсов через шифратор соединен с вторым входом первого регистра, третий вход которого объефиг. г

756

динен с третьим входом блока постоянной памяти и подключен к третьему выходу формирователя импульсов, четвертый выход которого соединен с первым

,входом блока индикации , второй вход которого подключен к второму выходу блока постоянной па-. мяти. .

Изобретение относится к техническим средствам информационно-управляющих систем и может быть использо вано в автоматизированных системах для измерения реверсивных перемещений различных механизмов. Целью изобретения является повьшение точности отсчета перемещений рабочего органа машины и эффективности диагностики отказов датчиков. Устройство для контроля перемещений рабочего органа машины содержит первьш, второй и третий датчики 1, 2 и 3, выходы которых подключены к мажоритарному элементу 5 и формирователю 4 импульсов. Выход мажоритарного элемента 5 соединен с первьм регистром 7, который подключен через шифратор 6 к выходу формирователя 4 импульсов. Остальные выходы формирователя 4 импульсов соединены с первым и вторым регистрами 7 и 8 блоком постоянной памяти 9 и блоком индикации отказов 11, который подключен к первому выходу блока постоянной памяти 9, второй выход которого соединен через триггер 10 с первьм входом блока счетчика 12, второй вход которого подключен к выходу второго регистра 8, который соединен с блоком постоянной памяти 9. Выходы пер- ; вого регистра 7 подключены к входам второго регистра 8 и входу блока постоянной памяти 9. 9 ил. с ел ю 00 ю ч1 ел

цц

12

Фиг.З

ФигМ

фиг.5

Фиг. 6

фиг. 7

фиг.в

iP

Offpo/rmoe fJpufioe

.9

J ogna

Редактор Н.Бобкова

Составитель И.Рыбаков Техред Л.Олейник Корректор Е,Сирохман

Заказ 7271/50Тираж 467

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

Подписное