Устройство для контроля рабочей зоны технологического объекта Советский патент 1991 года по МПК F16P3/14 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для создания безопасных условий обслуживания технологического оборудования.

Целью изобретения является повышение надежности в работе за счет повышения помехозащищенности устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - схема расположения устройства на технологическом объекте.

Устройство для контроля рабочей зоны технологического объекта содержит генератор 1 импульсов, первый счетчик 2, распределитель 3 импульсов, формирователи 4 импульсов, элементы 5 излучения, фотоприемники 6, усилители 7 сигналов фотоприемников, коммутатор 8, второй счетчик 9. третий счетчик 10, компаратор 11, четвертый счетчик 12, первый R-S-триггер 13, выходной усилитель 14, исполнительное реле

15, второй триггер 16, элемент 17 временной задержки, временной фильтр 18 и схему И 19.

Выход генератора 1 импульсов соединен с первым информационным входом первого счетчика 2, с вторым информационным входом распределителя 3 импульсов и первым информационным входом третьего счетчика 10.

Выход первого счетчика 2 соединен с первыми адресными входами распределителя 3 импульсов и коммутатора 8.

К выходам распределителя 3 через формирователи 4 импульсов подключены элементы 5 излучения.

Фотоприемники 6, количество которых равно количеству элементов 5 излучения, е которыми эти фотоприемники связаны оптически, через усилители 7 сигналов фото- приемников подключены к входам коммутатора 8. Выход последнего связан с

О

первым информационным входом второго счетчика 9,

Вторые входы второго и третьего счетчиков 9, 10 соединены с выходом последнего канала распределителя 3 импульсов.

Выходы второго и третьего счетчиков 9, 10 связаны с входами компаратора 11, первый выход последнего - с первым ЕХО- дом четвертого счетчика 12, выход которого связан с первым входом первого R-S-триг- гэра 13,

Второй выход компаратора 11 связан с вторым входом nepnoro R-S-триггера 13 и первым входом второго R-S-триггера 16, выход которого связан с вторыми входами первого и четвертого счетчихов 2, 12, а также с входом элемента 17 временной задержки, выход которой связан с вторым входом второго R-S-триггера 16

Выход перво О триггера 13 связан с входом выходного усилителя 14, на выходе которого включено исполнительное реле 15.

С целью повышения помехозащищенности устройство до чолнительно содержит временной фильтр 1(5 м схему И 19

Вход фильтра 1В подключен к выходу генератора импульсов, а яыход- к первому входу схемы И 19,

Выход коммутатора В при этом отсоединен от первого входа агорого счетчика 9 и подсоединен к второму входу схемы И 19, в у ход которой соединен с первым входом счетчика 9,

Конструктивно устройство выполнено а в эде блока 20 излучателей, блока 21 приемников и блока 22 упрасяепия

Бпок 20 мзл г телей м блок 21 приемников расположены на противоположных краях технологического объекта 23, благодаря чему перед рабочей -зоной 24 технологического объекта создается ечетэвая завеса 25.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства счетчик / 2, 9, 10 и 12, распределитель 3 импульсов, коммутатор 8 и триггеры 3, 16 переключаются в исходное сзсюянмз.

Генератор вырабатывает импучьш, которые поступают на вход первого счетчи- кз 2. Этот счетчик считает эти ИМПУЛЬСЬ , в рззук-тате чего происходит изменение сиг- калоо на его зыходе.

Выходной коп - згч /;-.з 2 поступает одновременно на первые (адресные) входы pJCTpe-дегителя и коммутатора 8. Благодаря эпму имгц чк: с ВУХ.ОДЭ генераторе 1 поступает нг вход фозмиоовгтеля 4 импупь- сэв, управляющее соответствующим элементом Б излуи нмя, адрес которого aaf.au

по первому входу распределителя 3 импульсов.

Задание идентичного адреса на первом адресном входе коммутатора 8 делает возможным передачу на вход коммутатора сигнала от фотоприемника 6. усиленного соответствующим усилителем 7, который оптически связан с возбужденным элементом 5 излучения.

0 Таким образом, а каждый текущий момент активизируется только один канал передачи и приема излучения, определяемый выходным кодом счетчика 3.

Сигналы с выхода генератора 1 импульЕ сов также поступают на первый (информационный) вход третьего счетчика 10. Таким образом, счетчик 10 считает число импульсов, переданных в тракт излучения.

Сигналы с выхода коммутатора 8 посту0 пают на первый (информационный) вход второго счетчика 9. Таким образом, счетчик 9 считает число чмпульсов на выходе тракта приема.

Счетчики 9, 10 нормализуются в ходе

5 работы сигналом, поступающим с выхода последнего канала распределителя 3 импульсов.

Сигналы . выходов счетчиков 9, 10 подаются на входы компаратооа 11, который

0 производит их сравнение. При равенстве входных сиг ,алов компаратора 11, что свидетельствует о гсм, что чмспо принятых импульсов соответствует «ислу переданных импульсов, на первом выходе компаратора

5 формируется активный сигнал, который поступает на первый вход четвертого счетчика 12. Таким образом, счетчик 12 считает число совпадающих сигналов, переданных в тракт излучения и принятых по тракту приема.

0 Для надежности счетчик 12 настраивается на число, равное числу импульсов в нескольких полных сериях сигналов, переданных через все каналы излучения. Благодаря этому сигнал на выходе счетчика 12

5 появляется тогько в том случае, если при передаче нескольких серий сигналов а тракт излучения через прие(4ный тракт поступит такое же количество серки сигналов. Таким образом, сигнал на выходе счетчика 12 поя0 вится не сразу после получения первого подтверждения о том, что контролируемая рабочая зс на свободна, а только после многократной проверки ггогс состояния.

Сигнал с выхода счетчика 12 поступает

5 на первый вход первого R-S-триггера 13, благодаря чему этот триггер взводится, и на его выходе появляется сигнал, который через выходной усилитель 14 включает исполнительное реле 15 Контакт реле 15, включенный в управления технологического объекта, при этом разрешает работу технологического объекта.

Если на входах компаратора 11 произойдет несовпадение сигналов с выходов счетчиков 9, 10, на втором выходе компэра- тора 11 появится активный сигнал, который поступает на второй вход первого R-S-триг- гера 13, сбрасывая этот триггер, и на первый вход второго R-S-триггера 16. взводя его.

В результате этого на выходе первого триггера 13 исчезает активный сигнал и выключается исполнительное реле 15. контакт которого разрывает цепь управления технологического объекта, запрещая его работу.

Сигнал с выхода второго триггера 16 блокирует работу счетчиков 2, 12. а также включает элемент 17 временной задержки, на время работы которого контроль рабочей зоны останавливается.

После отработки элементом 17 времен- ной задержки заданной уставки времени сигнал с его выхода сбрасывает по второму входу второй триггер 16, в результате чего деблокир ются счетчики 2,12 и возобновляется чонтроль рабочей зоны. Благодаря вве- дению временной задержки повышается надежность устройства в работе за счет ис- кпюченчя нечеткости срабатывания выходного теги в переходных режимах при перекрытии и освобождении контролируе- мой рабочей зоны.

До дополнительного повышения надежности работы устройства за счет повышения ьго помехозащищенности сигнал с выхода коммутатора 8 на вход второго счетчика 9 подается через схему И 19, на второй вход которой подается сигнал от временного фильтра 18 На вход последнего подается сигнал с выхода генератора 1 импульсов.

Временной фильтр 18 настроен таким образом, что сигнал на его выходе появляется с незначительным предварением относительно появления сигнала на выходе коммутатора 8 и исчезает через интервал времени, соответствующий времени фикса- ции сигнала во втором счетчике 9.

Таким образом, временной фильтр 18 открыегет по первому входу схему И 19 на время, соответствующее параметрам истинного сигнала, вырабатываемого устрой- ством на коммутатора 8, т.е. на выходе ff. -«a приема, причем это время согласовало с временем прохождения сиг- напа пс тракту излучения и по тракту приема

Благодаря этому второй счетчик 9 считает только собственные сигналы устройства, перед1ч е через тракт излучения

.-4 ,1ь поступают с выхода коммутатора 8 на второй вход схемы И 19 и при

наличии разрешающы о сигнала, ..4 щего с выхода временного фильтра 18 на первый вход схемы И 19, считываются вторым счетчиком 9.

Если же на вход фотоприемника поступит посторонний сигнал, который естественно отличается от собственных сигналов устройства, он не совпадает во времени с разрешающим сигналом на выходе фильтра 18 и поэтому не будет засчитан счетчиком 9.

Помехозащищенность устройства от постоянной засветки обеспечивается при этом конструкцией усилителей 7, которые реагируют избирательно только на импульсные сигналы.

Таким образом повышается надежность контроля рабочей зоны технологического обьекта и безопасность работы на технологическом оборудовании.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля рабочей зоны технологического объекта, содержащее генератор импульсов, набор попарно оптически связанных элементов излучения и фотоприемников, последовательно связанные триггер, выходной усилитель и исполнительное реле, при этом вход каждого элемента излучения связан с формирователем импульсов, а выход каждого фотоприемника - с входом соответствующего усилителя сигналов фотоприемников, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет повышения помехозащищенности устройства, оно снабжено четырьмя счетчиками, триггером, распределителем импульсов, коммутатором, компаратором и элементом временной задержки, причем выход генератора импульсов связан с информационными входами первого счетчика, третьего счетчика и распределителя импульсов, выход первого счетчика с адресными входами распределителя импульсов и коммутатора, при этом к выходам распределителя подключены формирователи импуль- сов, а к информационным входам коммутатора - выходы усилителей сигналов фотоприемников, выход коммутатора связан с информационным входом второго счетчика, а установочные входы второго и третьего счетчиков соединены с последним выходом распределителя импульсов, выходы второго и третьего счетчиков связа ы с входами компаратора, первый выход которого соединен со счетным входом четвертого счетчика, выход которого связан с первым входом первого триггера, а второй выход компаратора - с вторым входом первого триггера и первым входом второго триггера, выход которого соединен с вторыми установочными входами первого и четвременной фильтр и схему И, причем вход временного фильтра подключен к выходу генератора импульсов, а выходы временного фильтра и коммутатора подключены к 2. Устройство по п. 1,отличающее- 5 входам схемы И, выход которой соединен с с я тем, что оно дополнительно содержит информационным входом второго счетчика.

аеруого счетчиков, а также с входом элемента временной задержки, выход которого соединен с вторым входом второго триггера.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для создания безопасных условий обслуживания технологического .оборудования. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет повышения помехозащищенности устройства. Устройство для контроля рабочей зоны технологического объекта содержит генератор импульсов, набор попарно оптически связанных элементов излучения и фотоприемников, а также четыре счетчика, распределитель импульсов, коммутатор, компаратор, R-S-триггер, элемент временной задержки, временный фильтр и схему И. Информационный сигнал на выходе устройства появляется при передаче через оптический тракт контролируемой зоны нескольких серий контролирующих импульсов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

№

т-

«

г

It

ю

фиг. I