Устройство для программного счета изделий Советский патент 1988 года по МПК G06M3/02 

Изобретение относится к средствам автоматизированного учета продукции и может быть использовано в автоматизированных системах для программного подсчета выпускаемой продукции на автоматических линиях-в различных отраслях промышленности, например, в металлургической промьгашенности на прокатных станах.

Целью изобретения является расширение области применения путем учета измерения параметров изде.-гий.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - схема выполнения умножителя частоты для трехразрядного значения параметра; на фиг.3 - схема выполнения формирователя кодовых пачек импульсов-, на фиг.А - временные диаграммы работы формирователя кодовых пачек импульсов .

Устройство (фиг.1) содержит генератор 1 импульсов, блок 2 ввода информации, датчик 3 наличия изделия, дат- 25 мутаторов 20.2 и 20.3 через элементы

651032

толщины в комплекте с цифровыми воаьт- метрами.

Умножители 8-12 частоты следова.- ния импульсов обеспечивают умножения

ь

последовательностей импульсов на заданные в параллельном коде значения параметров проката, поступающие соот- ветствеьшо на вторые входы умножите- 10 лей.

Умножители 8-12 частоты построены по однотипной схеме и каждый (пример вьшолнения схемы трехразрядного умножителя частоты показан на фиг.2) If состоит из формирователя 18 кодовых пачек импульсов (пример выполнения его и временные диаграммы работы показаны на фиг.З и 4), регистров 19.1- 19.3, подключенных выходами к первым

входам коммутаторов 20.1-20.3, вторые входы которых соединены с кодовыми выходами с четвертого по седьмой формирователя 18. Выход коммутатора 20.1 непосредственно, а выходы ком

чик 4 длины, датчик 5 фактического значения ширины изделия, датчик 6 фактического значения толщины изделия, элемент И 7, умножитсши 8-12 частоты, счетчики 13 и 14, ре} срсив- ный счетчик 15, коммутатор 16, блок 17 индикации.

Генератор 1 импульсов формирует н своих выходах разнесенные во времени импульсы для управления чтением информации в коммутаторе 16 и записи ее в блок 17 индикации, а также тактовую частоту для умножителей 8-12 частоты и может быть реализован по известным схемам на кварцевом резонаторе и ,-:елителях на интегральных микросхемах.

Блок 2 ввода информации предназначен для задания значений параметров изделий, например проката, и мо- 19.3 памяти. Выходом умножителя часжет быть вьЕполнен, например, на га- летньгх переключателях при ручном задании параметров или на бесконтактных элементах памяти при автоматическом задании.

В качестве датчика 3 наличия изделия может быть использован любой датчик, реагирутоЕций на металпические изделия, в качестве датчика 5 фактического значения ширины - фотоэлектрический бесконтактный ширино- цер, в качестве датчика 6 фактического значения толщины - измеритель

50

Ь5

тоты является выход элемента 24.3, а первым входом - разрядные информационные входы регистрои 19.1-19.3 памяти, вторым и третьим входами - соответственно тактовый и сигнальн;;1й 8-входь1 формирователя 18 кодовых пачек импульсов.

Счетчики 13 и 14 предназначены для чета соответственно теоретичес - Kofi и фактической массы прс катанного металла на текуиц й момент .

Реверсивный счетчик 15 обеспечивает качественное (опережение или отставание) и количественное сравнение

ИЛИ 21.1 и 21.2 подключены по входам соотве, :.:твенно десятичных счетчиков 22.1-22.3. BыxoдIJl счетчиков 22.1- 22.3 подключены к входам установки в единичное состояние элементов 23.1- 23.3 памяти соответственно (для запоминания факта переполнения счетт чиков), а выходы элементов 23.1-23.3 памяти подключены к первым входам элеменгсв И 24.1-24.3, выходы которых (кроме последнего) соединены со вторыми входами элементов 1ПИ 21.1 и 21.2 соответственно. Управляющие выходы с первого по третий формирователя 18 подключены соответственно ко вторым входам элементов И 24.1-24.3, установочным в нулевое состояние входам элементов 23.1-23.3 памяти и установочным входам регистров 19.1

0

5

тоты является выход элемента 24.3, а первым входом - разрядные информационные входы регистрои 19.1-19.3 памяти, вторым и третьим входами - соответственно тактовый и сигнальн;;1й 8-входь1 формирователя 18 кодовых пачек импульсов.

Счетчики 13 и 14 предназначены для чета соответственно теоретичес - Kofi и фактической массы прс катанного металла на текуиц й момент .

Реверсивный счетчик 15 обеспечивает качественное (опережение или отставание) и количественное сравнение

313

фактической массы прокатанного металла с теоретической.

Коммутатор 16 предназначен для организации вывода информации со счетчи

ков 13-15 на шину для индикации и регистрации и может быть вь полнен из групповых элементов запрета на каждый счетчик, выходы которых поразрядно с другими счетч.иками объединены и являются информационным выходным каналом коммутатора. Вывод информации каждого параметра в канал обеспечивается поочередным подключением разрешающих сигналов к круцповым элементам запрета соответствующего параметра.

Блок 17 индикации предназначен для отображения цифровой информации, вырабатываемой устройством на выносных табло, на табло коллективного пользе- вания технологического персонала.

Формирователь 18 предназначен для формирования по каждому входному сигналу распределенных во времени кодовых пачек импульсов 1-2-4-8 по вы- ходам с четвертого по седьмой для записи значения числа из регистров 19.1-19.3 в счетчики 22.1-22.3 и управляющих сигналов по выходам с первого по третий для формирования вы- ходного сигнала с каждого счетчика 22.1-22.3 при их переполнениях, для установки элементов 23.1-23.3 памяти в нулевое (исходное) состояние, для блокировки записи информа- ции в регистры 19.1-19.3 на время формирования кодовых пачек импульсов.

В приведенном варианте выполнения (фиг.З) формирователь 18 содержит триггер 25, выходом подключенньп ко входу установки з нулевое состояние двоичного 4-разрядного счетчика 26, счетный вход которого соединен с тактовым входом формирователя 18 и через инвертор 27 подключен к стробирующему входу дешифратора 28, информационные входы которого соединены с разрядными выходами счетчи- ,ка 26. Выходы дешифратора 28 соединены с входами инверторов 29 и 30. RS-триггера 31, инвертора 32 и элементов 1ПИ 33-35 вьгходы которых яв- .ляются выходами формирователя 18.

Умножитель 8 (9-12) частоты работает следующим образом.

В исходном состоянии (когда на третий вход умножителя: на фиг.1 5-вход умнож ителей 8-12; на фиг. 2

0 5

0

5 0 5

0 5 О

5

S-вход формирователя 18 кодовых пачек импульсов; на фиг.З S-вход триггера 25 импульсы не поступают) счетчики 22.1-22.30 триггеры 23.1-23.3, 25.31 находятся в исходном нулевом состоянии (шина сброса на фиг.2 и 3 не показана). В регистрах 19.1-19.3 памяти по сигналу Запись с выхода 3 формирователя 18 фиксируются текущие значения соответствующего параметра. Триггер 25 (фиг.З) поддерживает счетчик 26 тоже в нулевом состоянии. Тактовые импульсы с генератора 1, поступающие на счетный вход счетчика 26, не изменяют его состояния, но проходя через инвертор 27 на стробирующий С-вход дешифратора 28, обеспечивают выдачу нулевого состояния счетчика 26 по втором выходу формирователя 18.

При поступлении импульса на сигнальный вход S формирователя 18 пачек импульсов триггер 25 (фиг.З) устанавливается в единичное состояние и тем самым разрешает работу счетчика 26. Счетчик 26 по каждому тактовому импульсу с генератора 1 (фиг.1) изменяет соответственно свое состояние, а на выходах дешифратора 28 формируются разнесенные во времени импульсы, соответствующие каждому состоянию счетчика 26.

В рассматриваемом примере на каждый цикл работы фор№1рователя 18, при поступлении одного импульса на его сигнальный вход, требуется 12 тактовых импульсов генератора 1 (см.временные диаграммы на фиг.4). За цикл работы на выходах с первого по третий умножителя формируются соответ- ствуюшие сигналы Перенос, Сброс, Блокировка записи, а на выходах с четвертого по седьмой - кодовые пачки импульсов 1-2-4-8 соответственно.

В начале отработки очередного цикла по сигналу Запись с выхода 3 формирователя 18 в регистрах 19.1- -19.3 памяти фиксируются и запоминаются текущие значения параметров Н, RO Р ;р Ф поступающих с блока 2 и датчиков 5 и 6. Пачки импульсов 1-2-4-8 с кодовых выходов с четвертого по седьмой формирователя 18 поступают на вторые входы коммутато- РСЗВ 20.1-20.3, на первых входах которых присутствует код значения соответствующего параметра (Нд,В5,, р ,

5

1365

Вд, Н), зафиксированного в рег ист- рах 19.1-19.3, и по мере формирования кодовых пачек формирователя 18 на выходах коммутаторов 20.1-20.3 формируется и записывается в счетчики 22.1-22.3 поразрядно число-импульсный код каждого их этих значений. При наличии переполнения счетчиков 22.1-22.3 в течение цикла сигнал с Q управляющего первого выхода формирователя 18 (соответствующий 11-му такту) проходит на выходы элементов И 24.1-2А.З и соответственно через элемен- тыИЛИ 21.1,21.2 в счетчики 22.2,22.3 ,5 следующих разрядов или на выход умножителя (при переполнении счетчика 22.3).

20

По тому же одиннадцатому такту генератора 1 на управляющем третьем выходе формирователя 18 появляется сигнал на снятие блокировки записи в регистры 19.1-19.3 памяти, а по двенадцатому такту генератора 1 формирователь 18 устанавливается в исходное 25 состояние (триггер 25 по входу R устанавливается в состояние О). Последующие импульсы генератора 1, пройдя на управляющий выход 2 формирователя 18, устанавливают элементы 23.1- 23.3 памяти в исходное нулевое состояние. Таким образом, при поступлении на третий вход любого умножителя (сигнальный вход формирователя 18 кодовых пачек импульсов) последовательности импульсов п на его выходе формирует- ся последовательность импульсов N в соответствии с выражением

N W±a:-W a,-...

10 а,,п,

де п - количество импульсов входной

/ - 45 последовательности (второй

вход умножителя);

N - количество импульсов выходной последовательности (выход умножителя);

а - текущее значение входного параметра (трехразрядное десятичное число в примере на фиг,2), записываемое в регистры 19.1-19.3 памяти в каждом цикле работы форми- рователя 18 (вход 1 умножителя) ,

среднее значение параметра.

50

6

Q 5

0

5

5

0

В частном случае, при постоянном (неизменяющемся) значении параметра а

N . а . п .

Абсолютная максимальная погрешность вычисления каждого умножителя 8 (9-12) частоты не превышает одного импульса выходной последовательности для любых значений числа а.

Частота F следования тактовых импульсов с генератора 1 выбирается, исходя из максимальной частоты F следования входных импульсов в соответствии с выражением F 12 F , так как цикл суммирования в каждом умножителе производится за 12 тактов.

Устройство для программного счета изделий работает следующим образом.

В исходном состоянии умножители 8-12 частоты, счетчики 13-15 находятся в исходном нулевом состоянии. Генератор 1 формирует разнесенные во времени импульсы чтения и записи информации, а также тактовые импульсы с частотой FO.

В блоке 2 ввода информации задаются требуемые значения параметров проката: толщина полосы номинальная (Н), ширина полосы номинальная (В), плотность ( р) металла, коды значений которых поступают на вторые входы соответств тощих умножителей 11.9.8 частоты.

При отсутствии проката сигнал с датчика 3 наличия изделия запрещает прохождение импульсов с датчика А длины через элемент И 7 на третий вход умножителя 8 частоты.

В процессе прокатки полосы датчики 5 и 6 непрерывно определяют соответственно фактическое значение ширины Вщ и толщины Н прокатываемой полосы, коды значений которых поступают на вторые входы соотБетствуюп х умножителей 10 и 12 частоты.

При появлении проката в зоне датчиков 3,5 и 6 сигнал с выхода датчика 3 наличия изделия разрешает прохохщение импульсов длины с датчика 4 чепез элемент И 7 на третий вход умножителя 8 , и котором происходит умножение поступающей с датчика 4 последовательности импульсов длины I. на значение кода плотности р металла, поступающего с блока 2. Число-импульсный код L р с выхода умножителя 8 с помощью умножителей 9 и 11 умножается соответственно на

713651

номинальные значения

ступающих с блока 2, а с помощью умножителей 10 и 12 умножается соответственно на средние факт1; ческие значения ширины В и толщины Hjp полосы. С выхода умножителя 11 число-импульсный код теоретической массы металла М поступает на счетный вход счетчика 13 и на первый вход реверсивного счетчика 16. Число- импульсный код фактической массы металла Мд, LpB Н с выхода умножителя 12 поступает на счетный вход счет- чика 14 (производящего учет фактического выпуска проката в соответствии со средними значениями фактической щирины и толщины на текущий момент времени) и на второй вход реверсивного счетчика 15.

0

0

03

В процессе работы в реверсивном счетчике 15 производится качественное (опережение или отставание) и количественное сравнение фактически выпущенного проката с теоретическим. Информация о прокате с выходов реверсивного счетчика 15 через коммутатор 16 поступает для индикации в блок 17, При соотнощении табло высвечивается знак минус (опережение),а при соотношении М™, знак плюс (отставание). По показаниям блока 17 технологический персонал принимает решение, каким образом проводить про- цесс прокатки.

Информация с выходов счетчиков 13 и 14 также через коммутатор 16 поступает в блок 17 для высвечивания на

табло.

7Г

с

&|

73

16

/

«7

сг

/

.

т:

5

3b/j(od

Г7

ОтТ

i 1

- f

Т

s

R

(pai.l

КЗ... К

кг