Устройство для потележечного взвешивания железнодорожного подвижного состава Советский патент 1987 года по МПК G01G19/04 

1285324

ко достоверные признаки. Сигналом водится регистрация полученного ре- дежурного триггера 28 через коррек- зульт та вычислительным блоком 5. тирующий ключ 29 и триггер 30 произ- 3 ил.

1

Изобретение относится к весоизерительной технике и предназначено ля взвешивания грузов, перевозимых елезнодорожным транспортом.

Цель изобретения - повышение точности за счет исключения сбоев при наличии в составе поезда объектов типа хоппер.

На фиг. 1 показана структурная лок-схема устройства; на фиг. 2 - . ринципиальная схема узла направле-ч ния движения на фиг. 3 - старт-стопная схема, используемая в предлагае-г ом устройстве.

Устройство для потелёжечного взвеивания железнодорожного подвижного состава содержит грузоприемную платформу 1, опирающуюся на весоизмерительные датчики.2, подключенные к входному блоку 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, вычислительный блок 5, имеющий приборные ины 6, центральный процессор 7, постоянное запоминающее устройство (ЦЗУ) 8, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 9, интерфейс 10 свя зи с терминалом 11, например, цифро- печатающим устройством.

Устройство содержит также путевые датчики 12 и 13, узел 14 определения направления движения, перньш регистр 15 (регистр подъезда тележки вагона 16), первый ключ 17, второй регистр 18 (регистр въезда тележки на грузоприемную платформу 1), датчик 19 наезда осей, первый триггер 20 (управляющий триггер), второй ключ 21, счетчик 22 осей тележек, третий ключ 23, датчик 24 выезда осей, четвертый ключ 25 (ключ идентификации первой тележки), пятый ключ 26 (ключ идентификации второй тележки), третий регистр 27 (корректирующий регистр), дополнительный триггер 28 (дежурный триггер), дополнительный ключ 29 (корректирующий ключ), второй триггер 30 (триггер регистрации), шестой

5

0

5

0

5

0

5

ключ 31 (ключ гашения) , реверс ивный счетчик 32 осей, цифровой компаратор 33, седьмой ключ 34 и старт-стопную схему 35.

Путевые датчики 12 и 13 связаны с входами узла 14 направления движения, соединенного со счетным входом регистра 15 подъезда тележки вагона 16, и через ключ 17 с входом гашения регистра 18 въезда тележки на грузоприемную платформу 1.

Путевые датчики 12 и 13 расположены на расстоянии около 1950 мм от краев грузоприемной платформы 1, что позволяет регистрировать подъезд тележки вагона 16 с межосевым расстоянием, меньшим 1950 мм, к платформе 1 и въезд последней оси тележки на платформу 1 по наполнению регистров 15 и 18, объем которых равен двум единицам.

Межосевое расстояние отечественных локомотивов составляет 2100 - 2200 мм, поэтому регистры 15 и 18 не реагируют на подъезд тележек локомотива и въезд их на платформу 1.

Вход гашения регистра 15 и счетный вход регистра 18 связаны соответственно с инверсным (Н) и прямым (Н) выходами датчика 19 наезда осей.

Выход регистра 15 ТП (Тележка подъехала) и выход регистра 18 ТВ (Тележка въехала) подключены к входам триггера 20, разрешающего через ключ 21 заполнение счетчика 22 осей тележек импульсами Н датчика 19 наезда. Гашение счетчика 22 осуществляется через ключ 23 командой ТП. Через резистивно-емкостную цепочку R.C инверсный выход ТВ (Тележка ;въехала) регистра 18 вместе с ин- JBepCHbiM выходом В (Выезд) датчика 24 выезда осей и инверсным сигналом ПД1 (Путевой датчик 1) подсоединены к входам ключей 25 и 26 идентификации соответственно первой и второй тележек, выходы которых И1

3

(Идентифицирована первая тележка) и И2 (Идентифицирована вторая тележка) поданы соответственно на вход гашения и счетный вход корректирующего регистра 27 объемом в две единицы. Выход регистра 27 и команда И2 подсоединены соответственно к информационному и тактирующему входам дежурного триггера 28 через корректирую1ций ключ 29, связанного с входом гашения счетного триггера 30 регистрации,вырабаты- вающего сигнал Р (Регистрация), Кроме того, выход ключа 29 И2 через выдержку времени на резистив- но-емкостной цепочке и ключ 31 гашения соединен с К-входом дежурного триггера 29. Наконец, выход корректирующего ключа 29 (Тележка действительно вторая) поступает на D-вход реверсивного счетчика 32 осей, находящихся на грузоприемной платформе 1 в каждый момент времени для исправления возможных сбоев счетчика 32 путем переписи в последний кода счетчика 22, работа которого в принципе более надежна, так как счетчик 22 считает оси тележек вагонов 16, т.е. максимум до 4, и при подъезде каждой тележки погашается.

Коды счетчиков 22 и 32 поступают на цифровой компаратор 33, выход которого через ключ 34, управляемый также выходом РИ (Разрешение измерения) триггера 20, поступает в вычислительный блок 5 как команда ИС (Инициативный сигнал) и на счетный вход триггера 30 регистрации.

.Резистивно-емкостная цепочка R,C применена для формирования сигналов И1 и И2 по длительности, а цепочка .2 - для самоустаирвки дежурного триггера 28.

Возйрат элементов устройства в исходное положение обеспечивается старт-стопной схемой 35, формирующей сигнал С (Сброс) после окончания взвешивания состава.

Датчики 19 и 24 наезда и выезда могут быть вьтолнены в виде контактных или бесконтактных датчиков, установленных по краям платформы 1 или в виде электронных схем, выявляющих наезды и выезды осей по ступеням нагружения весоизмерительных датчиков 2.

853244

Входной блок 3 выполнен на операционных усилителях (не показано) и обеспечивает усиление, компенсацию начального разбаланса и фильтрацию

5 высокочастотных составляющих сигнала весоизмерительных датчиков 2. Встроенный во входной блок сигнализатор нуля выполнен в виде компаратора на операционном усилителе, выходной

О сигнал которого формирователем на

транзисторе преобразуется к стандартным уровням О, +5В, принятым в устройстве.

В качестве вычислительного блока

5 5 может быть использован, например, измерительный микропроцессорный при-, бор типа 9060 .

Узел 14 определения направления движения (фиг. 2) состоит из формиро20 вателей на резисторах КЗ, R4, емкостях СЗ и диодов D1. При отжатых путевых датчиках 12 и 13 (фиг. 2) на S-входах триггеров-повторителей 36

присутствует единичный потенциал, на

5 R-входах - нулевой. Выходы триггеров 36 через схемы 37 совпадения подключены к S-входам триггеров 38, а выходы последних скоммутированы с мультиплексорами 39. Инвертор 40 служит

30 для получения инверсного сигнала 1Щ1, а ключ 41 установки нуля - для формирования команды Уст. О (Установка нуля), передаваемой вычислительному блоку 5 в начале цикла взвешивания

35 очередного состава при нажатии первым колесом первого объекта состава путевого датчика 12 (13).

Выходы схемы Л 14 (Левое движение) и И (Правое движение) также

40 поступают в вычислительный блок и в ЭВМ верхнего уровня для автоматизации учета грузопотоков.

Для исключе.ния ошибочной установки нуля в процессе взвешивания в результате сбоя, при поломке весоизмерительных датчиков 2 или при затирании платформы 1 на один из входов ключа 41 подсоединен выход О (Нуль) сиг- сд нализатора нуля, встроенного во

входной блок 3, что исключает повторную установку нуля в продолжении всего процесса взвешивания состава. Возврат схемы 14 и всего устрой

ства в исходное положение осуществляется с помощью сигнала С (Сброс), формируемого старт-стопной схемой 35 (фиг. 3), содержащий регистр на триггерах 42 и 43 и дифференцирующую цепочку R5, G4. Резистор R6 служит для разряда емкости С4.

На вход гашения R-триггера 43 подан сигнал О (Нуль), что исключает формирование сигнала С (Сброс), пока платформа 1 занята хотя бы одним колесом локомотива или вагона 16,

Устройство для потележечного взвешивания о0ъектов в движении работает следующим образом.

При подъезде к платформе 1 и замыкании первым колесом состава путевого датчика 12 (13) возбуждается (фиг. 2) один из триггеров 36, а затем один из триггеров 38, срабатывает схема 14 направления движения, в вычислительный блок 5 поступает один из сигналов Л или П (Движение левое или Движение правое), а через ключ 41 - команда Уст. О (Установка нуля).

Далее при наезде первого колеса вагона 16 на платформу 1 сигналом О (Нуль), формируемым входным блоком 3. ключ 41 запирается, так

что повторная установка нуля во время всего цикла взвешивания исключается, чем повышается надежность работы всего устройства, так как ошибочная установка нуля вследствие сбоя автоматики при занятой платформе 1 искажает результаты взвешивания всех вагонов состава. После срабатывания схемы 14 путевым датчикам 12 (13) присваиваются номера ПД1 и 1Щ2 на весь цикл взвешивания.

Если первым в составе движется локомотив, то прежде чем вторично сработает датчик 12 (13) (фиг. Т) регистр 15 подъезда погашается наездом (Н), так что регистр 15 никогда не срабатывает при движении по платформе 1 локомотива.

При подъезде к платформе 1 тележки вагона 16 регистр 15 формирует сигнал ТП (Тележка подъехала), возбуждается управляющий триггер 20 и через ключ 23 гасится счетчик 22 осей тележек, а его счетный вход подсоединяется к датчику 19 наезда через ключ 21.

Счетчик 22 считает наезды от момента подъезда тележки до момента поступления от регистра 18 сигнала ТВ (Тележка въехала), устанавливающего триггер 20 в исходное состояние. Таким образом, после въезда последней оси тележки вагона 16,

1285324 . 6

сколько оы осей вагон 16 не имел, код счетчика 22 равен осности тележки ,

Поскольку счетчик 32 также счита5 ет наезды, то после наезда на платформу 1 первой тележки вагона 16 коды счетчиков 22 и 32 равны и компаратор 33 через ключ 34 разрешения формирует для вычислительного блока 0 5 инициативный сигнал ИС (Измерение) , которьм продолжается, пока на платформе 1 не изменится количество осей.

Ключ 34 разрешения применен для

5 того, чтобы не происходило ложного измерения при наезде только одной (или двух, трех) оси первой тележки, а сигнал ИС формировался бы по полному въезду тележки на платформу 1.

20 По сигналу ИС вычислительный блок 5 начинает прием кодов аналого-цифрового преобразователя 4 и обработку их по одному из известных алгоритмов.

По окончании сигнала ИС результат измерения массы первой тележки запоминается в блоке 5, а счетньй триггер 30 регистрации возбуждается. Указанный порядок работы повторяется на каждой следующей тележке каждого вагона. После взвешивания каждой второй тележки счетный триггер 30 возвращается в исходное состояние, формируя для вычислительного блока 5

35 команду Р (Регистрация), по которой массы первой и второй тележек очередного вагона 16 суммируются и результат передается терминальному устройству 11 для регистрации или

40 наблюдения.

Ключи 25 и 26 предназначены для повьшения надежности регистрации результатов. Однако при наличии в сос25

30

таве объектов типа хоппер эти клю- 45 чи в ряде случаев могут неверно

идентифицировать номера тележек. Корректирующий регистр 27 фильтрует неверно определенные ключами 25 и 26 номера тележек, что приводит к отка- 50 ЗУ от коррекции на ряде объектов

состава, но зато коррекция на остальных объектах производится правильно.

В начале работы регистр 27 (счи- ,5 тающий до двух) возбуждается по входу S-сигналом общего сброса (С), вследствие чего на его втором выходе появляется нулевой потенциал, поступающий на информационный вход дежур таве объектов типа хоппер эти клю- 45 чи в ряде случаев могут неверно

идентифицировать номера тележек. Корректирующий регистр 27 фильтрует неверно определенные ключами 25 и 26 номера тележек, что приводит к отка- 50 ЗУ от коррекции на ряде объектов

состава, но зато коррекция на остальных объектах производится правильно.

В начале работы регистр 27 (счи- ,5 тающий до двух) возбуждается по входу S-сигналом общего сброса (С), вследствие чего на его втором выходе появляется нулевой потенциал, поступающий на информационный вход дежур ного триггера 28. Любое количество подряд следующих признаков второй тележки И2 подтверждает возбужденное состояние регистра 27 и не может изменить состояние дежурного триггера 28. Таким образом, регистр 27 защищает от коррекции при неверных комбинациях идентификационных признаков. Для приведения регистра 27

мосброс дежурного триггера 28 через цепочку RC и ключ 31.

Таким образом, устройство совмещает принцип регистрации на четных тележках вагонов 16 с коррекцией счетного триггера 30 регистрации по признаку второй тележки И2, что обе печивает более надежную работу в условиях металлургического производ

15

в исходное состояние необходимо сфор- 0 ства, т.е. при составах смешанного мировать признак И1, поступающий на вход гашения регистра 27. При этом на D-входе дежурного триггера 28 появляется единичный потенциал, так что триггер 28 может быть возбужден по С-входу первым признаком И2. Ясно, что при любом количестве подряд следующих признаков И1, подтверждающих гашение регистра 27, дежурный триггер 28 не может быть возбужден, и коррекция не осуществляется.

Первым признаком И2, следующим вслед за признаком И1 (т.е. при нормальной работе ключей 25, 26 идентификации). возбуждается дежур- ньш триггер 28, чем принципиально создается возможность коррекции.

Однако проводить коррекцию даже при истинных значениях идентификационных признаков И2 не всегда представляется возможным, так как на объе ктах типа хоппер и восьмиос- ных вагонах количество осей, находящихся на платформе 1 в момент формирования признака И2, не равно ос- ности тележки (для хопперов три вместо двух, а для восьмиосных вагонов три вместо четьфех).

типа с объектами типа хоппер.

По окончании взвешивания состава последний вагон 16 съезжает последним колесом с платформы 1. Весоизмерительные датчики 2 полностью разгружаются, входной блок 3 форми рует сигнал О (Нуль), которым раз решается работа триггеру 43 (фиг.З) При съезде последним вагона 16 в

20 момент формирования сигнала О

(Нуль) между платформой 1 и путевым датчиком 13 (1Щ2) находятся две оси. Поскольку перед выездом послед няя тележка вагона 16 взвешивается,

то сигналом ИС триггер 42 сброшен, а возбуждения по S-входу быть не могло, так как тележка последняя. Следовательно, оба триггера 42 и 43 находятся в исходном состоянии

30 и последовательно возбуждаются при выезде последних осей вагона 16. По выезде последней оси с датчика 13 резистивно-емкостной цепочкой R5C4 сформируется сигнал С (Сброс), ус

35 танавливающий схему 14 и все устройство в исходное состояние, т.е. в состояние готовности к очередному циклу взвешивания.

Для исключения неправильной коррекции производится запоминание признака И2 дежурным триггером 28 с последующей коррекцией по сигналу ТП (Тележка подъехала) или отменой коррекции путем гащения триггера 28 через ключ 31 сигналом В (Выезд) датчика 24.

Поскольку, если после формирования признака И2 следует выезд оси вагона 16 с платформы, то имеют дело с хоппером (или с восьмиосньм вагоном, тележка которого более 5 м и также выезжаем- одной осью с платформы 1) и, следовательно, коррекция должна быть отменена. Если же выезда не последовало, то команда ТП (Тележка подъехала) производит гашение триггера 30 регистрации и самосброс дежурного триггера 28 через цепочку RC и ключ 31.

Таким образом, устройство совмещает принцип регистрации на четных тележках вагонов 16 с коррекцией счетного триггера 30 регистрации по признаку второй тележки И2, что обеспечивает более надежную работу в условиях металлургического производ

ства, т.е. при составах смешанного

типа с объектами типа хоппер.

По окончании взвешивания состава последний вагон 16 съезжает последним колесом с платформы 1. Весоизмерительные датчики 2 полностью разгружаются, входной блок 3 формирует сигнал О (Нуль), которым разрешается работа триггеру 43 (фиг.З). При съезде последним вагона 16 в

момент формирования сигнала О

(Нуль) между платформой 1 и путевым датчиком 13 (1Щ2) находятся две оси. Поскольку перед выездом последняя тележка вагона 16 взвешивается,

то сигналом ИС триггер 42 сброшен, а возбуждения по S-входу быть не могло, так как тележка последняя. Следовательно, оба триггера 42 и 43 находятся в исходном состоянии

и последовательно возбуждаются при выезде последних осей вагона 16. По выезде последней оси с датчика 13 резистивно-емкостной цепочкой R5C4 сформируется сигнал С (Сброс), устанавливающий схему 14 и все устройство в исходное состояние, т.е. в состояние готовности к очередному циклу взвешивания.

При съезде последним локомотива

перед путевым датчиком 13 (ПД2) и платформой 1 находится только одна ось. Однако, поскольку после сигнала ЙС (Измерение) крайнего к локомотиву вагона 16 по платформе проезжает

локомотив, то к моменту выезда последнего колеса локомотива триггер 42 оказывается в возбужденном состоянии, так как датчик ПД1 многократно срабатьшает при движении локомотива

по платформе 1. Следовательно, триггер 43 возбуждается при выезде последней оси локомотива за путевой датчик 13, чем формируется сигнал С (Сброс).

55

Старт-стопная схема 35 (фиг. 3) срабатывает при любых ситуациях, считая максимум до двух. Ложное срабатывание схемы 35 исключается тем, .что

она погашена сигналом О (Нуль) весовой платформы на весь цикл работы.

Формула изобретения

Устройство для потележечного взве шивания железнодорожного подвижного состава, содержащее грузоприемную платформу с весоизмерительньми датчиками, подключенными к входному блоку первый выход которого через аналого- цифровой преобразователь подключен к информационному входу вычислительного блЪка, соединенного с терминальной аппаратурой, второй выход входного блока подключен к одному входу старт-стопной схемы, к второму и третьего входам и к выходу которой подключены соответственно выходы и вход узла определения направления движения, к другим входам которого подключены путевые датчики, размещенные с обеих сторон грузоприемной платформы, и второй выход входного блока, датчик наезда осей, соединенный инверсным выходом с входом сброса первого регистра, а прямым выходом - со счетным входом второго регистра, вход сброса которого через первый ключ соединен с выходом узла определения направления движения, другой выход которого подключен к счетному входу первого регистра, сче

чик осей тележек, счетный вход которого через второй ключ, связанный управляющим входом с инверсным выходом датчика наезда осей, соединен с первым выходом первого триггера, входами соединенного с инверсными выходами первого и второго регистров., а входы гашения через третий ключ соединены с инверсным выходом первого регистра, реверсивный счетчик осей, кодовый вход которого подключен к выходу счетчика осей тележек, входы сл Ожения и вычитания соединены соответственно с прямыми выходами датчиков наезда и выезда осей, а выход подкл1(1ен к одному входу

цифрового компаратора, другой вход которого соединен с выходом счетчика осей тележек, четвертый и пятый ключи, одни входы которых через первую RC-цепочку соединены с выходом второго регистра, другой вход четвертого ключа соединен с инверсным выходом датчика выезда осей, а другой вход пятого ключа соединен с выходом узла определения направления движения шестой ключ, один вход которого соединен с прямым выходом датчика выезда осей, а другой вход через вторую RC-цепочку соединен с входом сброса второго триггера, счетный вход которого соединен с выходом седьмого ключа и одним из входов вычислительного блока, другие входы которого соединены соответственно с выходами второго триггера и узла определения направления движения, один вход седьмого ключа подключен к выходу цифрового компаратора, а другой - к второму выходу первого триггера, отличающе- е. с я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения сбоев

при тов

наличии

п

В составе поезда объектипа хоппер

в него введены

корректирующий регистр, дополнительный триггер и дополнительный ключ, причем счетные входы корректирующего регистра и дополнительного триггера соединены с выходом пятого ключа,

вход гашения корректирующего регистра соединен с выходом четвертого ключа, вход установки - с выходом старт-стопной схемы, а выход - с разрешающим входом дополнительного

триггера, вход сброса которого подключен к выходу шестого ключа, а выход дополнительного триггера.соединен с одним входом дополнительного ключа, другой вход которого соединен с выходом первого регистра, а выход - с входом сброса второго триггера и управляющим входом реверсивного счетчика осей.

КЗ

/7д;

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность при наличии в составе поезда объектов типа хоппера. Признаки первой и второй тележек объекта, формируемые ключами 25 и 26 идентификации, при наличии в составе объекта типа хоппера могут быть ошибочньми. Корректирующий регистр 27 исправляет эти ошибки, пе- редав ая дежурному триггеру 28 тольI г (Л ФигЛ

IZ

ЧИЭ

Редактор А.Сабо

Фг/г.З

Составитель В.Ширшов

Техред М.Хбданич Корректор И.Муска

Заказ 7635/43Тираж 690 -Подписное

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

сброс)