CS199839B1 - Zapojení pro výběr signálů - Google Patents

Description

(54) Zapojení pro výběr signálů

Vynález se týká zapojení s logickými obvody pro výběr signálů, zejména signálů impulsních. Jsou známá zapojení,například zapojení klopných obvodů v kaskádě za sebou v čítačovém, registrovém a podobném zapojení, kte.rá umožňují prosté čítání impulsů, reversibilní Čítáni impulsů, střídání impulsů, posuv impulsů apod.

V aplikaci na praktická měření se projevují nevýhody těchto zapojení v tom, že v oblasti odměřování Sasu, počítání počtu kusů se vyznačují malou přizpůsobivostí nejrůznějsím požadavkům provozního měření se zvláštními požadavky na možnosti průběžných změn pracovního režimu.

Tyto nevýhody odstraňuje zapojení pro výběr signálů podle vynálezu, složené ze dvou čítačů, z hradla a z paměťového obvodu jehož podstata epočívá v tom, že výatup prvního čítače je spojen a mazacím vstupem paměťového obvodu, jehož záznamový vetup je spojen a výstupem druhého čítače, jehož vstup je připojen na výetup hrdla a řídicí vstup tohoto hradla je spojen a výstupem paměťového obvodu, přičemž vstup prvního čítače představuje zároveň první vstup zapojeni a vstup hradla představuje zároveň druhý vstup zapojení, zatímco výetup hradla představuje zároveň první výetup zapojení, a výetup druhého čítače představuje zároveň druhý výatup zapojení.

Předností zapojení podle vynálezu je akuteřnoat, že umožňuje provádět přesně definovaný výběr signálů podle předem nebo průběžně stanovených podmínek tohoto výběru, týkajl199 839

199 839 cích se pořadí a počtu signálů, zejména signálů impulsních, a to na základe vstupních signálů a časové pevnou, popřípadě zcela proměnlivou frekvenci.

Zapojení podle vynálezu je v příkladném provedení znázorněno na přiloženém výkrese.

Obr. 1 znázorňujeczákladní spojení prvního čítače , druhého čítače, hradla a paměťového obvodu, obr. 2 znázorňuje odvozené spojení a použitím hradla a řídicím vstupem a a přídavným řídícím vstupem, obr. 3 znázorňuje dalěí odvozená spojení s kombinovaným propojením výstupu druhého čítače ae vstupy použitých prvků β použitím přídavného časového obvodu, a posléze obr. 4 znázorňuje toto dalěí odvozené spojeni provedené přímo bez přídavného časového obvodu.

Na obr. 1 je znázorněn první vstup S^, druhý vstup S_g, prvni výstup Xp druhý výstup X₂ zapojení. Prvni vstup S,zapojeni je spojen se vstupem n₁ prvního čítače Np jehož výetup<N₁> je spojen s mazacím vstupem ²p paměťového obvodu P.

Druhý vstup Sg zapojení je spojen se vstupem £ hradla H, jehož výatup<H> je spojen a prvním výstupem X^.

Řídící vstup H hradla H je spojen a výstupem <P> paměťového obvodu P. Výstup <H> hradla II je dále epojen se vstupem n? druhého čítače Ng, jehož výstup<N-> je epojen s druhým výstupem Xg zapojení a dále se záznamovým vstupem *p paměťového obvodu P.

První čítač N^ představuje čítač impulsů, složený například z klopných obvodů spoje ných v kaskádě za sebou, s pevnou, popřípadě proměnlivou čítači kapacitou, řešenou jako předvolba koncového stavu čítače, popřípadě jako předvolba počátečního stavu tohoto čítače.

Paměťový obvod P představuje dvojkovou paměť, klopný obvod a podobně aa záznamovým

2 vstupem p a mazacím vstupem p.

Hradlo H představuje kombinační logický obvod, například obvod s funkcí logického součinu, vztaženo na vatup ¢. a na řídicí vstup 3C a podobně.

Druhý čítač Ng představuje čítač impulsů složený například z klopných obvodů spojených v kaskádě za aabou, a pevnou, popřípadě proměnlivou čítači kapacitou řešenou jako předvolba koncového stavu čítače, popřípadě jako předvolba počátečního stavu tohoto čítače.

Funkoe zapojení pro výběr signálů v příkladném provedení podle obr. 1 je taková, že první čítač Nj ačítává impulsy, které přicházejí na první vstup S. zapojeni, popřípadě na vatup Hj tohoto prvního čítače 7 okamžiku zaplněni čítaoi kapacity tohoto čítače N, vzniká signál na jeho výstupu<Η±>. Tak například pro čítači kapacitu 8 prvního čítače Nj vzniká při příchodu osmého impulsu na prvni vatup Sj vyhodnoceni stavu tohoto čítače

du £ a způsobuje zánik signálu na jeho výstupu<£>, a tady zároveň zánik signálu na řídí cím vstupu X hradla g.

Nulový logioký signál na řídicím vatupu hradla H otevírá jeho průchod za vatupu

199 839

Přee hradlo H a dále až na první výstup X₁ zapojení přecházejí ty impulsy z druhého vstupu Sg zapojení, která přišly po předchozím zaplnění čítači kapacity prvního čítače N^.

Druhý čítač Ng ačítává impulsy, která přicházejí na druhý vatup Sg zapojení po dříve uvedeném předchozím zaplnění čítači kapacity prvního čítače až do okamžiku zaplnění čítači kapacity tohoto druhého čítače Ng. V okamžiku zaplnění čítači kapacity druhého čítače Ng vzniká signál na jeho výatupu< Ng>. Tak například pro čítači kapacitu 27 druhého čítače N₂ vzniká po příchodu 27 impulsů na jeho vatup n₂ vyhodnocení stavu tohoto čítače Ng, což způsobuje vznik signálu na jeho výstupu<Ng> a zároveň na druhém výstupu X₂ zapojeni. Signál na výstupu<Ng>druhého čítače N₂ přechází zároveň na záznamový vstup ip paměťového obvodu P a způsobuje.jeho překlopení do takového stavu, že na jeho výstupu <P>je vybuzen signál, který přechází na řídící vstup X hradla H a uzavírá jeho průchod pro dalěí impulsy z druhého vstupu Sg zapojení ze vstupu h tohoto hradla H na jeho výstup <H>.

Souhrnně funkce zapojení pro výběr signálů podle obr. 1 je taková, že po předchozím zaplnění čitecí kapacity prvního čítače N₁ přechází z druhého vstupu S₂ zapojení na první výstup Xj zapojení signál,který představuje časovou posloupnost impulsů o celkovém počtu určeném čítači kapacitou druhého čítače Ng.

Při zaplnění čítači kapacity druhého čítače N₂ přechází na druhý výetup SSg zapojení druhý signál, kterýse skládá z jednoho impulsního signálu.

V praktické aplikaci, zejména v oblasti složitých řídicích systémů ve výrobních linkách se zapojení pro výběr signálů podle vynálezu uplatňuje tak, že pomocí předvolby čítači kapacity prvního čítače N^ se zvolí poloha, časový okamžik a podobně se shodným pořadovým číslem, načež počínaje časovým okamžikem příchodu dalšího impulsu na druhý vstup Sg zapojení se přesně odměřuje čas trvání libovolného děje určeného vzorkovacími impulsy o celkovém počtu určeném předvolbou druhého čítače Ng.

Sas trvání tohoto děje je takto určen délkou trvání časové posloupnosti impulsů na druhém výstupu Xg zapojení o celkovém počtu určeném čítači kapacitou druhého čítače Ng.

Jiné vymezení času trvání tohoto děje je prvním impulsem na jednom výstupu Xj zapojení a impulsem na výstupu Xg zapojení v časovém okamžiku zaplnění čítači kapacity druhého čítače Ng.

Další příkladné provedení je znázorněno na obr. 2.

Řídicí vatup X hradla H je vícenásobný a skládá se ze vstupu a z přídavného řídicího vstupu X . Zapojení těchto elementárních vstupů X . X je takové, že výstup <P > paměťového obvodu P je spojen a řídícím vstupem ^X a výstup <Ng> druhého čítače Ng je dále spojen s přídavným řídicím vstupem ²X.

Funkce tohoto zapojení je taková, že při součtové logické funkci elementárních řídicích vstupů ^X . ²ýC uzavírá ýrůehod hradla H již přímo signál vybuzený na výstupu <Ng>druhého čítače Ng, a to i při případném selhání překlopení paměťového obvodu P.

Další provedení zapojení pro výběr signálů podle vynálezu záleží v tom, že výstup ZNg>druhého čítače Ng 3« ůále spojen přímo popřípadě přee časový člen T a mazacím vstupem r^ jednoho čítače N., β mazacím vstupem r₂ druhého čítače Ng, popřípadě se záznamovým

199 839 vstupem paměťového obvodu P, obr. 3. Jako mazací vatup r^ prvního čítače N^, pppřípadě mazací vstup rg druhého čítače Ng ae rozumí přednostně nulovací vstup čítače, kde signál přivedený na tento vatop způsobuje postavení celého čítače do nulového atavu, tj. vynulování věeoh stupňů tohoto čítače.

Uvedené provedení platí i pro případ, že jako mazací vstup ae považuje vatup čítače pro předvolbu počátečního atavu, kde eignál přivedený na tento vstup způsobuje postavení celého čítače do komplementárního stavu, vztaženo na číslo předvolby.

Při dříve uvedeném kombinovaném spojení výstupu-^Ng^ druhého čítače Ng ae vstupy použitých prvků přes časový člen T je vý etup <Ng> druhého čítače Ng apojen ae vstupem t tohoto časového členu T, a výstup-<T >tohoto čaaávého členu je spojen s mazacím vstupem _v r^ prvního čítače N^, a mazacím vstupem r₂ druhého čítače Ng, popřípadě se záznamovým vstupem *p paměťového obvodu P tak, že tento záznamový vstup je vícenásobný a skládá se z prvního elementárního záznamového vstupu ^p^ označovaného v dalším jako záznamový vatup a který je apojen a výatupem<Nq> prvního čítače N^, a z druhého elementárního záznamového vstupu ^pg, označovaného v dalěím jako přídavný záznamový vatup \>g, a který je spojen a výstupem<T >čaaováho členu T.

Pro jednoduchost se předpokládá součtová logická funkce těchto elementárních záznamových vstupů Ipg paměťového obvodu P. Obdobná výhodná obvodová vlastnosti vznikají při součinové logické funkci těchto elementárních vstupů ¹p₂ a jaou již zřejmé z názvu táto logická funkce.

Funkčně spočívá zvýšení účinků zapojení pro výběr signálů podle vynálezu dalším spojením výstupu<Ng> druhého čítače Ng a mazacími vstupy r^, r₂ obou čítačů N^, Ng v uvedení těchto čítačů do výchozího atavu při vzniku signálu na výatup <Ng> druhého čítače. Význam nepřímého spojení přea člen T je zejména ke vztahu k spínacím vlastnostem reálných logických prvků vyznačujících ee konečnou spínací rychlostí.

Při použití časového členu Τ s vícenásobným vstupem t složeným aspoň ze dvou elementárních vstupů lze přivedením signálu na další elementární vatup tohoto vstupu t. uvést zapojení do výchozího, zpravidla vynulovaného atavu.

Jako časový člen T ae uvažuje čaaový obvod, který při působení logického signálu na vatup t vybudí impulsní eignál na výstupu T, zpravidla i a větší zatížitelností, než ja eignál na vstupu t, tj. a možností připojení většího počtu vstupů dalších logických prvků.

Spojení výstupu T>tohoto časového členu T ae záznamovým vstupem paměťového obvodu £ způsobuje bezpečná překlopení tohoto paměťového obvodu P a případná držení v tomto překlopeném atavu i při' selhání překlopení přímo od signálu na výstupu< Ng> druhého čítače Ng.

V reálných zapojeních je toto pojištění překlopení velmi významná, neboť představuje znásobení účinků okamžitého překlopení od signálu na výstupu<Ng> tohoto druhého čítače Ng a bezpečného překlopení signálem na výstupu časového členu T.

Přednostní zapojeni pro výběr signálů podle vynálezu ja tedy skutečnost, že umožňuje po předchozím předem nebo průběžně zvolaném jednom časovém okamžiku přesná odměřování časového trvání předem zvolaného druhého počtu impulsů.

V praktická aplikaci ae jedná o čas trvání libovolného děje, jehož čaaový průběh je iden5

199 839 tifikovén časovou posloupností vzorkovacích impulsů. Tak například při proměřování časového průběhu rychlosti otáčivého pohybu periodicky pracujících pohonů nebo výrobních agregátů, jako rotačních nůžek ve výrobních linkách lze tuto rychlost proměřovat v libovolných fázích tohoto otáčivého pohybu pomocí stabilního zapojení snímačů, a jednoduchého vyhodnocovacího zařízeni.

Dalěí předností je skutečnost, že tuto rychlost lze proměřovat během libovolně proměnného oblouku jako čas trvání příslušného zvoleného počtu vzorkovacích impulsů, popřípadě lze měřítko vyjádření výsledné obvodové rychlosti přizpůsobit běžným zvyklostem, například jako obvodová rychlost vyjádřena v m/s rotačních nůžek.

Zapojení pro výběr signálů podle vynálezu nachází široké uplatnění při řešení složitých obvodů v jednoúčelových řídících soustavách, přednostně výrobních zapojení, s vyššími nároky na přesnost měření. Zcela konkrétní využití nachází při měření rychlosti rotačního pohybu periodicky pracujících strojů, například rotačních nůžek ve výrobních linkách válcoven.

Claims (6)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení pro výběr signálů, zejména signálů impulsních, složené ze dvou čítačů, z hradla a paměťového obvodu, vyznačené tím, že výstup (<N^>) prvního čítače (N^) je spojen a mazacím vetupem (^p) paměťového obvodu (P), jehož záznamový vatup (^Ap) je spojen a výstupem (<Ng>) druhého čítače (Ng), jehož vatup (n_g) je připojen na výstup (<H>) hradla (H) a řídicí vatup tohoto hradla (H) je spojen s výstupem (<P >) paměťového obvodu (P), přičemž vatup (nj) prvního čítače (N^) představuje zároveň první vetup (sp zapojení, a vatup (h) hradla (H) představuje zároveň druhý vetup (Sg) zapojení, zatímco vatup (< H>) hradla (H) představuje zároveň první výetup (X^) zapojení, a výstup (<Ng>) druhého čítače představuje zároveň druhý výstup (Xg) zapojení.
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že výstup (<Ng>) druhého čítače (Ng) je o

   spojen s přídavným řídicím vetupem ( IC) hradla (H).
3. 3. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že výetup (<Ng>) druhého čítače (Ng) je spojen s mazacím vetupem (r^) prvního čítače (N^) a a mazacím vstupem (rg) druhého čítače (Ng).
4. 4. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tlm, že výetup (<Ng>) druhého čítače (Ng) je spojen a přídavným záznamovým vstupem (^Pg) paměťového obvodu (P).
5. 5. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že výstup (-<Ng>) druhého čítače (Ng) je epojen ae vetupem (t) časového členu (T), jehož výetup (<T>) je epojen a mazacím vstupem (r^) prvního čítače (N^) a β mazacím vstupem (rg) druhého čítače (Ng).
6. 6. Zapojení podle bodůl až 5, vyznačené tím, že výstup (< T >) časového členu (T) je spojen a přídavným záznamovým vetupem (^ρ₂) paměťového obvodu (P).

   3 výkreey