Устройство для контроля и учета работы оборудования Советский патент 1981 года по МПК G07C3/10 

54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УЧЕТА РАБОТЫ Изобретение относится к области контроля и регистрации работы машин и может быть использовано для автоматического контроля и учета работы обо рудования в автоматизированных системах оперативного диспетчерского управ ления производством в различных отраслях промьгашенности. Известно устройство для контроля, и учета работы оборудования, содержащее датчики состояния оборудования, блоки согласования, элементы памяти, элементы ИЛИ и И, генератор импуль- . сов, формирователи импульсов и счетчики импульсов ГЗОднако данное устройство не вырабатывает информацию об интенсивности использования оборудования. Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения рабочего положения производственной машины, содержащее пусковую шину, генератор импульсов, выход которого через первый счетчик импульОБОРУДОВАНИЯсов соединен с первым входом первого коммутатора и непосредственно с первым входом первого ключа, датчики аварии, вьгходь которых через первьм элемент ИЛИ подключены ко второму . входу первого ключа, выход которого через второй счетчик импульсов соединен с первым входом второго коммутатора и непосредственно с первыми входами вторых ключей, датчики нарушения режима, выходы которых подключены ко входам элемента ШШ-НЕ и ко вторым входам вторых ключей, выходы которых через третьи счетчики соединены с первыми входами третьих коммутаторов, датчик выпускаемой продукции, выход которого подклюг1ен к первому входу элемента памяти и ко входу первого формирователя импульсов, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен со вторым входом элемента памяти, выход которого подключей к первому входу третьего ключа, выход которого через четвертый счетчик импульсов соединен с первым

входом четвертого коммутатора, выход первого формирователя импульсов через пятый счетчик импульсов подключен к первому входу пятого коммутатора и непосредственно ко второму входу третьего ключа, выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом шестого счетчика импульсов, выход которого подключен ко входу дешифратора Г23.

Указанное устройство может быть использовано только для контроля интенсивности производства. Однако на практике часто необходимо иметь информацию о показателях выпуска продукции, производительности и использовании оборудования.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем вычисления и печати показателей выпуска продукции, производительности и использования оборудования.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для контроля и учета работы оборудования, содержащее пусковую шину, генератор импульсов, выход которого через первый счетчик импульсов соединен с первым входом первого коммутатора и непосредственно с первым входом первого клю, датчики аварии, выходы которых через первый элемент ИЛИ подключены ко второму входу первого ключа, вькод которого через второй счетчик импульсов соединен с первым входом второго коммутатора и непосредственно с первыми входами вторых ключей, датчики нарушения режима, выходы которых подключены ко входам элемента ИЛИ-НЕ и ко вторым входам вторых ключей, выходы которых через третьи счетчики соединены с первыми входами третьих коммутаторов, датчик выпускаемой продукции, выход которого подключен к первому входу элемента памяти и ко входу первого формирователя импульсов, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен со вторым входом элемента памяти, выход которого подключен к первому входу третьего ключа, выход которого через четвертый счетчик импульсов соединен с первым входом четвертого коммутатора, выход первого формирователя импульсов через пятый счетчик импульсов подключен к первому входу пятого коммутатора и непосредственно ко второму входу третьего ключа, выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом шестого счетчика импульсов, выход которого подключен ко входу дешифратора, введены элементы ИЛИ, блок деления и блок печати, выход которого соединен с первым входом шестого счетчика импульсов, второй вход которого подключен к первому выходу дешифратора, другие выходы которого соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока деления, выходы которого соединены со входами блока печати, второй и третий выходы дешифратора через третий элемент ИЛИ подключены ко второму входу второго коммутатора и непосредственно ко вторым входам третьих коммутаторов, четвертьй выход дешифратора соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ и с третьим входом второго коммутатора, пятый выход дешифратора подключен ко вторым входам четвертого и пятого коммутаторов, шестой выход дешифратора соединен с третьим входом пятого коммутатора и со вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого коммутатора, выход первого коммутатора и первые выходы второго и пятого ксРммутаторо) соединены со вторым входом блока де ления, третий вход которого подключен ко вторым выходам второго и пятого коммутаторов и к выходам третьих и четвертого коммутаторов, пусковая шина соединена со входами генератора импульсов и второго формирователя импульсов.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчики 1 аварии, датчики 2 нарушения режима, датчик 3 выпуска продукции, первый, четвертый, третий и второй элементы ИЛИ 4-7, элемент ИЛИ-НЕ 8, элемент 9 памяти, пусковую шину 10, генератор 11 импульсов, первый и второй формирователи 12 и 13 импульсов, первый, вторые и третий ключи 14-16, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой счетчики 17-22 импульсов, первый, второй, третий, четвертый и пятый коммутаторы 23-27, дешифратор 28, .блок 29 деления и блок 30 печати. Количества датчиков 2 нарушения режима вторых ключей 15, третьих счетчиков 19 импульсов и коммутаторов 25 одинаковы.

Устройство работа.ет в двух режимах, т.е. в режиме учета при наличии сигнала Пуск и в режиме обработки данных при снятии сигнала Пуск. В режиме учета устройство работает следукнцим образом. Поступающим на пусковую шину 10 устройства сигналом Пуск запускается генератор 11 импульсов, положитель ные выходные импульсы которого поступают на первый счетчик 17 импульсов, с помощью которого путем счета импуль сов осуществляется учет времени эксплуатации оборудования. При отсутствии аварийного состояния оборудования с датчиков 1 аварии поступает высокий потенциал на входы первого элемента ИЛИ 4. С его выхода сигнал единицы поступает на первый ключ 14 и открывает его. Выходные импульсы с генератора 11 импульсов проходят через открытый четвертый ключ 1 на вход второго счетчика 18 импульсов с помощью которого путем счета импульсов осуществляется учёт времени работы оборудования. При аварийном состоянии оборудова.ния один или несколько датчиков 1 аварии вырабатывают сигнал низкого по тенциала. При этом на соответствующих входах первого элемента ИЛИ 4 также появляется сигнал нуля. Выходной сигнал первого элемента ИЛИ 4 становится равным нулю, первый ключ 14 закрывается, учет времениработы оборудова ния прекращается, так как на выходе первого ключа 14 импульсы отсутствуют. . Если отсутствует нарушение режима датчики 2 нарушения режима работы оборудования вырабатывают сигнал Г а при нарушении режима - сигнал О. Выходные сигналы датчиков 2 нарушения режима поступают на соответствующие вторые ключи 15. При отсутствии аварийного состояния и нарушения режимов работы рборудования вторые ключи 15 открыты и импульсы через них с выхода первого клю ча 14 поступают на входы третьих счет чиков 19 импульсов, каждый из которых путем подсчета импульсов осуществляет учет времени работы оборудования без нарушения режима по определен ному параметру. При нарушении режима работы оборудования по одному или нескольким Параметрам соответствующие датчики 2 нарушения режима вырабатывают сигнал О, который поступает на входы соответствующих аторых ключей 15 и закры886 вает их. Учет времени работы оборудования без нарушения режима соответствующими счетчиками прекращается. Учет времейи .работы оборудования &ез нарушения режима также прекращается при появлении аварийного состояния оборудования, так как при этом первый ключ 14 закрывается, а следовательно, выходные импульсы с генератора П импульсов Не поступают на вторые ключи 15. Учет вьтуска продукции осуществляется по сигналам, вырабатьгоаемым датчиком 3 вьтуска продукции. Jla выходе датчика 3 выпуска продукции устанавливается сигн&л 1 с момента загрузки оборудования и до момента выпуска продукции, а затем скачком уменьшается до нуля. Элемент памяти 9 каждый раз в момент загрузки оборудования устанавливается в исходное положение положительным скачком сигнала, посту:пающим на его второй вход с датчика З выпуска продукции. При этом на выходе элемента памяти 9 устанавливается сигнал 1. Если в процессе выпуска продукции нарушения режима не было, то состояние элемента памяти 9 остается неизменным и третий ключ 16 открывается. В момент выпуска продукции сигнал на входе первого формирователя 12 импульсов скачком уменьшается до нуля, при этом состояние элемента памяти 9 не изменяется, а первый формирователь 12 импульсов вырабатывает положительный импульс, который поступает на вход пятого счетчика 21 импульсов, который путём подсчета импульсов осуществляет учет всей выпущенной продукции. Одновременно положительный импульс с выхода первого формирователя 12 импульсов через открытый третий ключ 16 поступает на вход четвертого счетчика 20 импульсов, учитывающего продукцию, выПущённую без нарушения режима. Г . . . i при нарушении режима на одном или нескольких входах элемента Ш1И-НЕ 8 сигнал уменьшается до нуля, а на его « выходе и, соответственно, на первом входе элемента памяти 9 вырабатьшается сигнал 1 При этом элемент памяти 9 срабатывает, выходной сигнал его уменьшается до нуля, третий ключ 16 закрывается и, следовательно, очередной импульс с выхода первого формирователя 12 импульсов не поступает на четвертый счетчик 20 импульсов. Таким образом, этим счетчиком учитьюается только продукция, вьтущенная бе нарушения режима. В режиме учета шестой счетчик 22 импульсов обнулен, уровень сигналов на всех выходах дешифратора 28 равен Нулю. На выходах второго, третьего, четвертого элементов ИЛИ 5, 6 и 7 си налы также равны нулю. Коммутаторы 23-27 выключены, инфо мация на первом и втором входах блока 29 деления отсутствует. Сигналы н первом и втором входах и выходе блока 30 печати равны нулю. При снятии сигнала Пуск с пуско вой шины 10 устройство переходит в режим обработки данных. При этом сиг нал на входе второго формирователя 1 импульсов скачком уменьшается до нул и он вырабатывает положительный импульс, который поступает на первый вход нгестого счетчика 22 импульсов. В этом счетчике импульсов записывпе1г.я единица, при этом устройство начинает работу в первом цикле. Информация в двоичном коде с выхода ше того счетчика 22 импульсов поступает на вход дешифратора 23. При этом на первом ныходе фop шpyeтcя сигнал 1, который поступает на первый управ.п.иютцш вход iiHioro коммутатора 27 на и(Г||1П|)1.)(Иный иход которогсг поступаеч- информация с пятого счетчика 21 , импульсов.. Пятый коммутатор 2 подкпючаот выход пятого счетчика 21 iIly.iJъcoli к первому входу блока 29 делениуг. )време11 1О сигнал с перво го выхода деШ1сфратора 28 через четвертый элемент ИЛИ 5 подается на упрлвляюший вход первого коммутатора 2,3, ил и 1формационный вход которо ГО поступает информация с первого счктчикп 17, коммутатор 23 при этом подключает вход первого счетчика 17 импульсов ко второму входу блока 29 деления. Кроме того, через второй элемент ИПИ 7 сигнал с первого выход дешифратора 28 поступает на третий вход блока 29 деления и осуществляет его запуск. Блок 29 деления вычисляет производительность П оборудования по .фЬрмуле n f, где N - количество всей выпущенной продукции, записанное в пято счетчике 21 импульсов; Т - время эксплуатации оборудования, записанное в первом счетчике 7 импульсов. Вычисление производится путем выполнения операции деления числа N, поступанйцего на первый вход, на число Т, поступающее на второй вход блока 29 деления. Результат деления в виде двоичного кода выдается с первого выхода блока 29 деления на первый вход блока 30 печати. Одновременно с окончанием операции деления блок 29 деления вырабатывает на втором выходе импульс, который поступает на второй вход блока 30 печати и осуществляет его запуск. После распечатки значения П блок 30 печати вырабатывает импульс и останавливается. На этом первый цикл работы устройства заканчивается. Каждый очередной цикл начинается после того, как импульс с выхода блока 30 печати поступает на первый вход шестого счетчика 22 импульсов. Порядок работы устройства во всех циклах аналогичен описанному в первом цикле и отличается тем, что во втором цикле производится вычисление коэффициента выпуска продукции без нарушения режима К по формуле N5 8Ып. N где у количество продукции, выпущенной без нарушения режима, записанное в четвертом счетчике 20 импульсов. При этом сигналом со второго выхода дешифратора 28, первый вхОд 29 деления через четвертый коммутатор 26 подключается к выходу четвертого счетчика 20 импульсов, а второй вход - через пятый коммутатор 27 к выходу пятого счетчика 21 импульсов, В третьем цикле производится вычисление коэффициента использования оборудования в работе формуле К 1 сп. т где Тр - время работы оборудования, записанное во втором счетчике 18 импульсов. При этом сигналом с третьего выхода дешифратора 28, первый вход блока 29 деления, через второй коммутатор 24 подключается к выходу второго счетчика 18 импульсов, а второй вход - через первый коммутатор 23 к выходу первого счетчика 17 импульсов, В четвертом и последующих циклах производится вычисление коэффициентов использования оборудования в нор мальном режиме работы К по формуле гг. .HCItf ,г T5i т исп.1 Тргде J времд работы оборудования без нарушения режима по |-ому параметру, записанное в 1-ом третьем счетчике 19; При этом сигналом с (3+l)ro выхо ,да дешифратора 28 первый вход блока деления через 1-й третий коммутатор подключается к выходу i-того третьего счетчика 19 импульсов, а второй вход - через второй коммутатор 24 к выходу второго счетчика 18 импульсов . После окончания печати результато последнего вычисления на первый вход шестого счетчика 22 импульсов также поступает импульс с выхода блика 30 печати. При этом сигнал 1 сформирован только на последнем выходе дешифратора 28. Этим сигналом шестой счетчик 22 импульсов сбрасывается в исходное состояние, и работа устройства в режиме обработки данных заканчива ется, Введение новых элементов с их свя зями отличает предлагаемое устройство от известных тем, что позволяет расширить функциональные возможности устройства, так как обеспечивает автоматический расчет и печать, кроме данных о производительности обррудования, также данных о выпуске продукции и использовании оборудования. Это повышает оперативность диспетчерского управления производством путем своевременной подналадки и про .филактики оборудования и, тем самым, способствует повьш)ению производитель ности оборудования и сокращению .потерь от брака. Формула изобретения Устройство для контроля и учета работы оборудования, содержащее пуск

вую шину, генератор импульсов, выход которого через первый счётчик импульсов соединен с первым входом первого коммутатора и непосредственно с первым входом первого ключа, датчики ава- 55

рии, выходы которых через первый элемент ИЛИ подключены ко второму входу первого ключа, выход которого через

с третьим Bxo;jOM пятого коммутатора и со вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого коммутатора.

выходы второго и пятого коммутаторов соединены со вторым входом блока деления, третий вход которого подключен второй счетчик импульсов соединен с первьм входом второго коммутатора и непосредственно с первыми входами вторых ключей, датчики нарушения режима, выходы которых подключены ко входам элемента ИЛИ-НЕ и ко вторым входам вторых ключей, выходы которых через третьи счетчики соединены с первыми входами третьих коммутаторов, датчик вьшускаемой продукции, выход которого подключен к первому входу элемента памяти и ко входу первого формирователя импульсов, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен со вторым входом элемента памяти, выход i pToporo подключен к, первому входу третьего ключа, выход которого через четвертый счетчик импульсов соединен с первым входом четвертого коммутатора, выход первого формирователя импульсов через пятый счетчик импульсов подключен к первому входу пятого коммутатора и непосредственно ко второму входу третьего ключа, выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом шестого счетчика импульсов, выход которого подключен ко входу дешифратора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены элементы ИЛИ блок деления и блок печати, выход которого соединен с первым входом шестого счетчика импульсов, второй вход которого подключен к первому выходу дешифратора, дру-: гие выходы которого соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока деления, выходы которого соединены со входами блока печати, второй и третий выходы дешифратора через третий элемент ИЛИ подключен ко второму входу второго коммутатора и непосредственно ко вторым входам третьих коммутаторов, четвертый выход дешифратора соединей с первым входом четверто го элемента ИЛИ и с третьим входом второго коммутатора, пятый выход дешифратора подключен ко вторым входам, четвертого и пятого коммутаторов. шестой выход дешифратора соединен выход первого коммутатора и первые . 8665 ко вторым выходам второго и пятого коммутаторов и к выходам третьих и четвертого коммутаторов, пусковая шина соединена со входами генератора импульсов и второго формирователя импульсов , 68 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 647715, кл. G 07 С 3/10, 1977. 2. Патент ФРГ № 2U4344, кл. 43 а 3/00, 1976 (прототип).