Устройство для измерения метража в электроприводе перемоточного станка Советский патент 1992 года по МПК G01B7/02 B65H79/00 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и может быть использовано, в частности, для перемоточных станков.

Известно устройство для измерения метража, включающее электромеханический счетчик, управляющая катушка которого подключена к выходу датчика метража, механически связанного с несущим валом перемоточного станка.

Недостатком этого устройства является низкая надежность и недостаточная точность.

Известно также устройство для измерения метража, содержащее механически связанный с несущим валом перемоточного станка датчик импульсов, выход которого соединен с многоразрядным масштабирующим счетчиком импульсов, один из разрядных выходов которого соединен со входом

счетчика метража, информационные выходы которого подключены к блоку индикации метража.

Недостатком этого устройства является низкая точность масштабирования, т.к. коэффициент масштабирования может быть выбран только из двоичного ряда чисел Км 2.

Наиболее близким техническим решением, которое может быть принято за прототип, является устройство для измерения метража в электроприводе перемоточного станка, содержащее механически связанный с несущим валом перемоточного устройства многоимпульсный датчик угловых перемещений, выход которого связан с первым входом датчика технологических блокировок, ко второму и третьему входам которого подключены выходы датчика обрыва и датчика среза, выход датчика технолоXI00

сл со сл

гических блокировок связан со входом счетчика метража, информационные выходы которого подключены к блоку индикации. Устройство содержит также управляемый делитель частоты и счетчик с Фазоимпульс- ным представлением информации, при этом задатчик коэффициента масштабирования подключен к управляющим входам управляемого делителя частоты. Величина коэффициента масштабирования управляемого делителя частоты, вЙпблЯен ого на микросхеме K155J/1E8, определяется из соотноше- t . |/

ния febix вх в м . где: fBX - входная

26

частота, поступающая с выхода датчика импульсов; вых- выходная частота, приведенная к масштабу длины; Км - требуемый коэффициент масштабирования.

Недостатком этого устройства является необходимость введения после управляемого делителя частоты счетчиков с фазоим- пульсным представлением информации (К155ИЕ1) для получения на входе счетчика метража частоты,1 скважность которой постоянна при данной скорости вращения несущего вала, т.к. на выходе управляемого делителя частоты, при этом скважность не постоянна. Недостатком этого устройства является также отсутствие тестовой самопроверки устройства, и, кроме того, возможность работы этого устройства с достаточной точностью только с многоимпульсными датчиками типа ПДФ или BE.

Целью предполагаемого изобретения является повышение точности и надежности работы за счет обеспечения тестового самоконтроля устройства и расширение его технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для измерения мет- ража, содержащее механически связанный с несущим валом перемоточного устройства многоимпульсный Датчик угловых перемещений, генератор импульсов, датчик обрыва и датчик среза, подключенные к датчику технологических блокировок, задатчик коэффициента масштабирования, счетчик метража, информационные выходы которого подключены к блоку индикации метража, дополнительно введены датчик путевой од нЫл мпульсный, формирователь тестового сигнала, задатчик режима с переключающими контактами, схема ИЛИ, два формирователя коротких импульсов, RS-триггер,

инвертор, две логические схемы И и счетчик масштабирующий, при этом ко входам дат- чйка технологических блокировок присое- динены через первый переключающий

KoWakT з адз тчика режима датчик угловых

перемещений многоимпульсный и датчик путевой одноимпульсный, выход датчика технологических блокировок соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход

которой соединен с формирователем тестового сигнала, выход схемы ИЛИ соединен со входом первого формирователя коротких импульсов и через инвертор - с первым входом первой схемы совпадения И , выход

0 которой через второй формирователь коротких импульсов соединен с входом записи счетчика масштабирующего, счетный вход которого через второй переключающий контакт задатчика режима подключен к выходу

5 первого формирователя коротких импульсов и к выходу второй схемы И, первый вход которой соединен с генератором импульсов, а второй - с инверсным выходом RS- триггера, R-вход которого соединен с

0 выходом первого формирователя коротких импульсов, S-вход - с выходом обнуления счетчика масштабирующего, прямой выход - со вторым входом первой схемы И. задатчик коэффициента масштабирования соеди5 нен с управляющими входами счетчика масштабирующего, а счетный вход счетчика метража через третий переключающий контакт соединен с выходом обнуления счетчика масштабирующего и с выходом второй

0 схемы И.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства, для измерения метража в электроприводе перемоточного станка; на фиг. 2,3,4- временные диаграммы работы

5 в различных режимах.

Устройство для измерения метража содержит механически связанные с несущим валом перемоточного станка (см. фиг. 1) датчик 1 путевой одноимпульсный и датчик 2

0 угловых перемещений многоимпульсный, а также датчик 3 обрыва и датчик 4 среза, формирователь 5 тестового сигнала, задатчик б режима С переключающими контактами, через первый контакт 6.1 которого

5 датчики 1 и 2 соединены с первым входом датчика 7 технологических блокировок, второй и третий входы которого подключены к выходам датчиков 3 и 4 соответственно. Выход датчика (выполненного, например, в ви0 де схемы ЗИ-НЕ), соединен с первым входом схемы ИЛИ 8, второй вход которой подключен к выходу формирователя 5, выход через первый формирователь 9 коротких импульсов подключен к R-входу

5 RS-триггера 10, а через инвертор 11 - к одному из входов первой схемы И 12. другой вход которой соединен с прямым выходом JRS-триггера 10. Первый формирователь 9 через второй переключающий контакт 6.2 зэдатчика б связан со счетным входом маештабирующего счетчика 13, управляющие входы которого соединены с задатчиком 14 коэффициента масштабирования, а вход записи -с выходом второго формирователя 15 коротких импульсов, входом подключение- го к выходу первой схемы И 12, Выход обнуления счетчика 13 соединен с S-входом RS-триггера 10. Генератор 16 импульсов подключен к первому входу второй схемы И 17, второй вход которой соединен с инверс- ным выходом RS-триггера 10. Выход схемы И 17 связан через второй переключающий контакт 6.2 задатчика 6 со счетным входом счетчика 13, а через третий переключающий контакт 6.3 - со входом счетчика 18 метра- жа, информационными выходами подключенного к управляющим входам блока 19 индикации метража. Выход обнуления счетчика 13 также связан через третий переключающий контакт 6.3 со счетчиком 18 метража.

Устройство для измерения метража в электроприводе перемоточного станка функционирует следующим образом.

Внешними сигналами для подсчета мет- ража наматываемого рулона являются импульсы датчика 2 угловых перемещений многоимпульсного, устанавливаемого на оси несущего вала намоточного устройства. Этот датчик за один оборот несущего вала вырабатывает, в зависимости от разрешающей способности, определенное число импульсов.

Также внешними сигналами для подсчета метража могут быть импульсы датчика 1 путевого одноимпульсного, фиксирующего обороты несущего вала и вырабатывающий за один оборот несущего вала число импульсов, равное числу вызывающих его срабаты- . вание управляющих элементов (стальных пластин), расположенных по окружности несущего вала.

Устройство может работать в следующих режимах:

-тест проверки;

-счет импульсов метража от многоимпульсного датчика;

-счет импульсов метража от одноимпульсного датчика.

ТЕСТ ПРОВЕРКИ.

В этом режиме проверяется работоспособность устройства.

Для проведения теста необходимо запретить прохождение импульсов датчика 1 или 2 через датчик 7 технологических блоки- ровок. Для этого на выходе датчика 3 обрыва или датчика 4 среза устанавливается нулевой сигнал. Переключающие контакты 6.1, 6.3, 6.3 задатчика 6 режима устанавливаются в положение I. На выходе задатчика

14 коэффициента масштабирования устанавливается произвольное число N,

По команде оператора формирователь 5 тестового сигнала вырабатывает единичный сигнал, который через схему 8 И ПИ поступает на вход формирователя 9 короткого импульса N 1 и через инвертор 14 - на вход схемы 12 И. Формирователь 9 коротких импульсов N 1 вырабатывает импульс, которым триггер 10 устанавливается в нулевое состояние, т.е. на его прямом выходе устанавливается нулевой сигнал, закрывающий схему 12 И. На инверсном выходе триггера 10 устанавливается единичный сигнал, разрешающий прохождение импульсов генератора 16 через схему 17 И. С выхода схемы 17 И импульсы через второй контакт 6.2 задатчика 6 режима поступают на счетный вход вычитания счетчика 13 масштабирующего и через третий контакт 6.3 задатчика 6 режима - на счетный вход суммирования счетчика 18 метража.

В результате число N, записанное в счетчик 13 масштабирующий на предыдущем тестовом сигнале уменьшается до нуля, одновременно в счетчике 18 метража число, подсчитанное на предыдущем тестовом сигнале и контролируемое блоком 19 индикации метража, увеличится на величину N, При эгом при поступлении на вход счетчика 13 масштабирующего N импульсов, на выходе обнуления этого счетчика вырабатывается сигнал, устанавливающий триггер 10 в единичное состояние.

В момент установки триггера 10 в единичное состояние на обоих входах схемы 12 И устанавливается единичный сигнал, формирователь 15 короткого импульса вырабатывает импульс, которым в счетчик 13 масштабирующий снова записывается число N из задатчика 14 коэффициента масштабирования.

Каждое последующее формирование оператором тестового сигнала приводит к увеличению числа в счетчике 18 метража и соответственно на блоке 19 индикации метража на величину N. Временная диаграмма работы устройства в этом режиме приведена на фиг. 2.

СЧЕТ ИМПУЛЬСОВ МЕТРАЖА ОТ МНОГОИМПУЛЬСНОГО ДАТЧИКА.

В этом режиме на выходе задатчика 14 коэффициента масштабирования должно быть установлено число

N

1000 Z л:0

где N - масштабирующее число,

Z - разрешающая способность датчика, равная количеству вырабатываемых импульсов на одном его обороте;

лО - длина окружности несущего вала, мм.

Для включения этого режима необходимо переключающие контакты задатчиков режима установить в положение II. Для прохождения импульсов датчика 2 через датчик 7 технологических блокировок сигналы на выходе датчика 3 обрыва и датчика 4 среза должны быть единичными. Импульсы датчика 2 проходят через первый контакт задат- чика 6 режима, датчик 7 технологических блокировок и схему 8 ИЛ И, поступая на вход формирователя 9 коротких импульсов и через инвертор 11 - на вход счеты 12 И. Первыйимпульс,выработанный формирователем 9 коротких импульсов, устанавливает триггер 10 в нулевое состояние, т.е. на его прямом выходе устанавливается нулевой сигнал, закрывающий схему 12 И. Через второй контакт 6.2 задатчика 6 режима импульсы с выхода формирователя 9 коротких импульсов поступают на счетный вход вычитания счетчика 13 масштабирующего. В момент, когда из содержимого этого счетчика будет вычтено числом, установленное задатчиком 14 коэффициента масштабирования на предыдущем цикле, на выводе обнуления счетчика 13 масштабирования вырабатывается нулевой сигнал. Этот сигнал через третий контакт 6.3 задатчика 6 режима поступает на счетный вход суммирования счетчика 18 метража, увеличивая его содержимое на единицу. Одновременно этот сигнал устанавливает триггер 10 в единичное состояние. В момент установки триггера 10 в единичное состояние на обоих входах схемы 12 И устанавливается единичный сигнал, формирователь 15 коротких импульсов вырабатывает импульс, которым в счетчик 13 масштабирующий снова записывается число N из задатчика 14 коэффициента масштэ- биро ва йий и дальше цикТГповторяется. Таким образом, в этом режиме на N импульсов, поступающих с выхода датчика 2, приходится один импульс, поступающий на вход суммирующего счетчика метража.

Временная диаграмма работы устройства в этом режиме приведена на фиг. 3. СЧЕТ ИМПУЛЬСОВ МЕТРАЖА ОТ ОД- НОИМПУЛЬСНОГО ДАТЧИКА

В этом режиме на выходе 14 задатчика коэффициента масштабирования должно быть установлено число N, которое выбирается из условия:

N

nD}

1000.

где N - масштабирующее число;

лО - длина окружности несущего вала,

мм;

Z - число управляющих флажков, установленных по периметру диаметра несущего вала;

1000-емкостьсчетчика масштабирующего.

Для включения этого режима необходимо переключающие контакты задатчика 6 режима установить в положение I. Для прохождения импульсов датчика 1 через датчик 7 технологических блокировок сигналы на выходе датчика 3 обрыва и датчика 4 среза должны быть единичными. Импульсы датчика 1 проходят через первый контакт задатчика 6 режима, датчик 7 технологических блокировок и схему 8 ИЛИ, поступая на вход формирователя 9 коротких импульсов и через инвертор 11 на вход схемы 12 И. Формирователь 9 коротких импульсов

вырабатывает импульс, которым триггер 10 устанавливается в нулевое состояние, т.е. на его прямом выходе устанавливается нулевой сигнал, закрывающий схему 12 И. На инверсном выходе триггера Юустанавливается единичный сигнал, разрешающий прохождение импульсов генератора 16 через схему И 17. С выхода схемы 17 И импульсы через второй контакт задатчика 6 режима поступают на счетный,вход вычитания счетчика 13 масштабирующего и через третий контакт 6.3 задатчика 6 режима на счетный вход суммирования счетчика 18 метража. В результате числом, записанное в счетчик 13 масштабирующий на предыдущем цикле,

уменьшается до нуля, одновременно в счетчике 18 метража число, подсчитанное на предыдущем цикле и неконтролируемое блоком 19 индикации метража, увеличивается на величину N.

При этом при поступлении на вход счетчика 13 масштабирующего импульсов, на выходе обнуления этого счетчика вырабатывается сигнал, устанавливающий триггер 10 в единичное состояние, в момент установки

триггера 10 в единичное состояние на обоих входах схемы 12 И устанавливается единичный сигнал, формирователь 15 короткого импульса вырабатывает импульс, которым в счетчик 13 масштабирующий снова записыбается число N из задатчика 14 коэффициента масштабирования и дальше цикл повторяется. Таким образом на один импульс, поступающий сдатчика 1, приходится N импульсов, поступающих на входы

счетчика 13 масштабирующего и счетчика 18 метража.

Формула изобретения Устройство для измерения метража в электроприводе перемоточного Станка, со- держащее.механически связанный с несущим валом многоимпульсный датчик угловых перемещений, датчик обрыва и датчик среза, подключенные к датчику технологических блокировок, генератор импульсов, задатчик коэффициента масштабирования, счетчик метража, информационные выходы которого подключены к блоку индикации метража, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы за счет обеспечения тестового самоконтроля устройства, а также расширения его технологических возможностей, в него дополнительно введены путевой датчик, формирователь тестового сигнала, задатчик режима стремя переключающими контактами, схема ИЛИ, два формирователя коротких импульсов, RS-триггер, инвертор, две логические схемы И и масштабирующий счетчик, при этом к входам датчика техноло- гических блокировок подсоединены через первый переключающий контакт задатчика режима многоимпульсный датчик угловых

перемещений и путевой датчик, выход датчика технологических блокировок соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход соединен с формирователем тестового сигнала, а выход соединен с входом первого формирователя коротких импульсов и через инвертор с первым входом первой схемы И, выход которой через второй формирователь коротких импульсов соединен с входом записи масштабирующего счетчика, счетный вход которого через второй переключающий контакт задатчика режима подключен к выходу первого формирователя коротких импульсов и к выходу второй схемы И, первый вход которой соединен с генератором импульсов, а второй-с инверсным выходом RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом первого формирователя коротких импульсов, S-вход - с выходом обнуления масштабирующего счетчика, прямой выход -с вторым входом первой схемы И, задатчик коэффициента масштабирования соединен с управляющими входами масштабирующего счетчика, а счетный вход счетчика метража через третий переключающий контакт задатчика режима соединен с выходом обнуления масштабирующего счетчика и выходом второй схемы И.

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности, Сущность изобретения: устройство содержит датчик 1 путевой одноимпульсный и датчик 2 угловых перемещений многоимпульсный, датчик 3 обрыва и датчик 4 среза, формирователь 5 тестового сигнала, задатчика 6 режима с тремя переключающими контактами, датчик 7 технологических блокировок, схемы 8 ИЛИ, два формирователя коротких импульсов 9 и 15, RS-триггер 10, инвертор 11. две схемы И 12, 17, масштабирующий счетчик 13, задатчик 14 коэффициента масштабирования, генератор 16 импульсов, счетчик 18 метража и блок 13 индикации. 4 мл. 1-6. . .3 4-7 5 8 11-М2- -15-МЗ 9-10- .3 16-М7 б.З-Мв- ЧЭ сл с

н аТи Съ™™аеш1

Выход Оотчика технологи1 блокировки

Запись числа №&сч& - t чик носитеУировония

Выходдатчиках

ФигЛ