Многоточечное регистрирующее устройство Советский патент 1981 года по МПК G01D9/32 

(54) МНОГОТОЧЕЧНОЕ РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в регистрирующих приборах компенсационного типа. Известно многоточечное регистрирую щее устройство, содержащее коммутатор датчиков входных сигналов, выход которого соединен со входом следящей системЫ| вал реверсивного двигателя которой связан с кареткой печатающего механизма, лентопротяжный механизм каретки с приводом и схему управ ления регистрацией и коммутацией f К недостаткам известного устройства относятся сложность их конструкции и невысокая надежность, обусловленные применением в них большого количества электромеханических узлов и гибких токоподводов, а также невысокое быстродействие. Наиболее близким к npcAJiaraeMOMy является устройство, содержащее комму татор датчиков входных сигналов, выход которого соединен со входом сле-г ;дящей системы, вал реверсивного двигателя которой связан с кареткой пе- чатающего механизма, лентопротяжный механизм, шаговый двигатель, вал которого связан с механизмом каретки, коммутатор шагового двигателл|, генератор импульсов, дешифратор, KJnoHH выбора регистрируемых параметров, логические элементы ИЛИ, И и блок управления шаговым двигателем, причем выходы дешифратора соединены с управляющими входами коммутатора входных сигналов и через ключи выбора регистрируемых параметров соединены со входами логического элемента ШШ, выход которого соединен с одним из входов логического элемента И, при этом выход генератора импульсов соединен со входом блока управления шаговым двигателем, второй вход которого соединен с выходом логического лемента И, а выходы блока управления шаговым двигателем соединены со входами коммутатора шагового двигателя L21. Недостатки известного устройства - низкая надежность и невысокая точность регистрации, обусловленные нарушением синхронизации печатающего механизма каретки и коммутатора вход ных сигналов. Указанная синхронизация достигается с помощью преобразователя угла поворота вала шагового двигателя в число импульсов и распре делителя импульсов, включающего в себя счетчик и дешифратор. Преобразо ватель угла поворота мехаиичёски связан с печатающим колесом каретки, и выходные импульсы преобразователя угла поступают на вход счетчика в Те моменты времени, кйгда пуансоны печатающего колеса последовательно занимают вертикальные положения относительно диаграммной ленты перед началом печати. Поэтому каждому пуансону и каждой отпечатываемой цифре соответствует определенное число импульсовд поступающих на вход счетчика рт начала отсчета до поступления команды на печать. Каждому вертикаль ному положению пуансона печатающего колеса соответствует определенньй цифровой код на выходах счетчика, благодаря чему возникает потенциал на выходной шине дешифратора, котора обеспечивает подк,точение датчи га с номером, соответствующим цифре пуан сона. При оценке надежности синхронизации работы печатающего механизма и коммутатора датчиков следует учитывать, что многоточечные приборы, в особенности приборы промышленного назначения часто эксплуатируются в условиях воздействия различных помех например, помех по сети питания импульсных помех, провалов и выбросо Применение счетчика в рассматриваемом приборе при воздействии помех допускает возможность нарушения соответствия между номерами подключаемых датчиков и их индексацией на диаграммной ленте. Нарушение соответ ствия связано с тем, что счетчик состоит из запоминающих ячеек, напри мер триггеров, которые при воздействии достаточно мощных помех переходят в новые установившиеся состояния Если, например, в промежуток времени между любыми 1-ми ()-м информативными импульсами на вход счет чика поступит паразитный импульс, вызванный действием помехи, то после прохождения (1+1)-го информативного 27 импульса на выходе счетчика возникнет код, соответствующий числу.(1+2) импульсов и подключится (1+2)-й датчик, в то время как на диаграммной ленте отпечатается не цифра +2, а цифра i + 1. Нарушение соответствия между номерами подключаемых датчиков и их индексацией приводит по существу к регистрации ложной информации, что является во многих случаях недоступным. Цель изобретения - повьш1ение надежности и точности регистрации. Указанная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство -введен преобразов;атель угла поворота в цифровой и числоимпульсный коды, механически связанный с валом шагового двигателя, причем выходы преобразователя с цифровым кодом соединены со входами дешифратора, а выход преобразователя с числоимпульсным кодом соединен со вторым входом логического элемента И. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Входные сигналы от датчиков ,2...п через коммутатор 3 поступают на вход следящей системы, состоящей из усилителя 4, реверсивного двигателя 5 и схемы 6 уравновешивания. Вал двигателя 5 механически связан с движком реохорда и с печатающей кареткой 7. Механизм печатающей каретки управляется осью 8, которая механически связана с валом шагового двигателя 10 и кодовым диском преобразователя 9 угла поворота вала шагового двигателя в цифровой и числоимпульсный коды. Механизм печатающей каретки .обеспечивает вращение печатающего колеса каретки с пуансонами в виде цифр и точек при вращении оси 8 в одном направлении и прижатие печа.тающего колеса к диаграмме устройства при реверсирот вании направления вращения оси 8. Кодовая комбинация с выходных шин преобразователя 9 поступает на входы ешифратора 11. Вькодные шины дешифратора 11 соединены с управляющими ходами коммутатора 3 и через ключи выбора регистрируемых параметров l, 2... п соединены с входами логичесого элемента ИЛИ 12. Выход логичесг ого элемента 12 соединен с одним из ходов логического элемента И 13, выод которого соединен с одним из ходов блока 14 управления шаговьм вигателем 10. На второй вход блока

14 управления поступают импульсы с выхода генератора 15 импульсов.

Выходные импульсы блока 14 управления поступают либо на неинвертирующий вход, либо на инвертирующий вход коммутатора 16 шагового двигателя. Числоимпульсный код с выхода 17 преобразователя 9 поступает на второй входлогического элемента 13.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства схема начальной установки (не показана) обеспечивает поступление импульсов на неинвертирующий вход коммутатора 16 и, вследствие этого, начинается вращение-шагового двигателя 10, вращение связанного с ним кодового диска преобразователя 9 и печатающего колеса каретки 7.

Кодовый диск преобразователя 9 при начальной настройке устанавливается относительно печатающего колеса каретки так, что импульсы с выхода 1 поступают на вход логического злемента 13 в те моменты времени, когда каретка подготовлена к печати, т.е. когда пуансоны печатающего колеса каретки зан.имают вертикальные положения относительно диаграммной ленты Другим условием правильной настройки преобразователя 9 является то что в моменты времени, когда печатающая каретка подготовлена к печати, цифровой код на выходных шинах преобразователя 9 должен обеспечивать возбуждение соответствующих выходных шин дешифратора 11 и подключение датчиков , номера которых совпадают с цифрами пуансонов, устанавливаемых в зти моменты времени вертикально над диаграммной лентой.

При вращении кодового диска происходит смена кодовых комбинаций на выходе преобразователя 9. Если этот преобразователь вьтолнен, например, фотоэлектронным с четырьмя источниками света и четырьмя фотоприемниками, расположенными друг против друга по разные стороны диска с кодовой маской, то на выходе преобразователя 9 будет формироваться параллельный двоичный код, обеспечивающий получение 16-и кодовых комбинаций на один оборот диска и, тем самым, возможность циклического опроса 16-и датчиков .

При смене одной кодовой комбинации другой возникает логическая 1

на очередной шипе дешифратора, например, на шине, подключенной к ключу I . В этом случае замыкается тот ключ коммутатора 3, которьй подключает к

входу следящей системы датчик 1. После по далючения датчика 1 начинается процесс уравновешивания следя- щей системы, который заканчивается установлений печатающей каретки и

указателя прибора в новое положение, соответствующее значению выходного сигнала датчика 1.

Во время процесса уравновешивания следящей системы вращение кодового

диска продолжается до того момента времени, когда пуансон печатающего колеса с цифрой 1 устанавливается вертикально над диаграммной лентой. В тот же момент времени на вход логического элемента 13 с выхода преобра зователя 9 поступает сигнал, соответствующий логической 1.

Если при этом ключ l замкнут,то на выходе логического элемента ШШ 12

также возникает логическая 1 и,

вследствие этого, импульсы генер ора 15 поступают на инвертирующий вход коммутатора 16.

Направление вращения шагового двйгателя 10 реверсируется, печатающее колесо каретки прижимается к диаграммной ленте, отпечатывая точку и номер

1датчика 1. Следует отметить, что при реверсе вращения кодового диска в процессе печати цифровой код на выходе преобразователя 9 остаётся неизменным и, тем самьМ) при печати остается подключенньм датчик 1.

. Через промежуток времени, достаточный для четкого отпечатьшания

(устанавливается при настройке блока 14 управления), импульсы с выхода генератора 15 поступают вновь на неинвертирующий вход коммутатора 16, шаговый двигатель вновь реверсируется,. на выходе преобразователя 9 возникает следующая кодовая комбинация, которой соответствует возбуждение шины дешифратора, соединенной с клюбом 2 и подключение датчика 2. Затем на вход логического элемента 13 поступа- . ет следующий импульс с выхода 17 преобразователя 9, происходит отпечатывание следующей точки и номера

2датчика 2.

При коммутации остальных датчи-. ков и отпечатывании значений их выходных параметров происходят процессы, аналогичные олисанным выше. Интервал между командами печати параметров соседних датчиков равен Ч , где п - число датчиков. Выборочная регистрация в предлагаемом устройстве осуществляется путем отключения выходных шии дешифратора 1 с помощью ключей j , 2 -...,п . Если, например, параметры первого датчика не подлежат регистрации, то ключ I оператором размыкается, поэт му при появлении сигнала на шине дешифратора, связанный с ключом j шаговый двигатель не реверсируется, печати не происходит, кодовый диск и печатающее колесо каретки продолжа ют свое вращение, переходя к следую щему датчику и т.д. В предлагаемом многоточечном регистрирующем- устройстве управление коммутатором входных сигналов осуществляется без использования запомина щих элементов. Поэтому импульсные помехи, действующие, например, на да чики преобразователя угла поворота, могут изменить цифровой код на входах дешифратора и нарушить синхронизацию только на время действия помехи, а после исчезновения помехи цифровой код восстанавливается. Б связи с тем, что длительность импуль ных помех, а также длительность провалов и выбросов напряжения сети пит ния, по крайней мере, на порядок мен ше времени установления следящей си темы, воздействие указанных помех не приводит к регистрации неправильной информации на диаграммной ленте устройства. Таким образом, предлагаемое много точечное регистрирующее устройство обеспечивает надежную синхронизацию работы печатающего механизма и коммутатора датчиков входных сигналов, исключающую возможность регистрации ложной информации на диаграммной лен те устройства, что в итоге обеспечивает высокум надежность и точность регистрации. 78 Формула изобретения Многоточечное регистрирукмпее устройство, содержащее коммутатор датчиков входных сигналов, выход котопого соединен со входом следящей системы, вал реверсивного двигателя которой связан с кареткой печатающего механизма шаговый двигатель, вал которого связанс механизмом каветки, коммутатор шагового двигателя, генератор импульсов, дешифратор, ключи выбора регистрируемых параметров, логические элементы ИЛИ, И и. блок управления шаговым двигателем, причем выходы дешифратора соединены с управляющими входами коммутатора входных сигналов и через ключи выбора регистрируемых параметров соединены со входами логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с одним из входов логического элемента И, при этом выход генератора импульсов соединен со входом блока управления шаговым двигателем,второй вход которого соединен с выходом логического элемента И, а выходы блока управления шаговым двигателем соединены со входами коммутатора шагового двигателяJ отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности и точности регистрации, в него введен преобразователь угла поворота в цифровой и.числоимпульсный коды, механически связанный с валом шагового двигателя, причем выходы преобразователя с цифровым кодом соединены со входами дешифратора, а выход пpeoбJ)aзoвaтeля с числоимпульсным кодом соединен со ВТОРЫМ входом лбгического элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ансцреев А.А. Автоматические показывающие, самопишущие и регулирующие приборы. Л., Машиностроение, 1973, с. 125. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2389522/18-10, кл. G 01 D 9/32, 1976 (прототип).