CS215513B1

CS215513B1 - Wiring for signal evaluation

Info

Publication number: CS215513B1
Application number: CS627678A
Authority: CS
Inventors: Vladislav Bakoncik; Jaroslav Hruby
Original assignee: Vladislav Bakoncik; Jaroslav Hruby
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1978-09-28
Publication date: 1982-08-27

Abstract

Vynález se týká způsobu vyhodnocování signálů z nejméně jednoho vysílače a nejméně dvou přijímačů, které se vzájemně pohybují, například signálů o směru pohybu a poloze důlního' stroje. Vynález řeší problém zvýšení přesnosti a provozní spolehlivosti snímání směru pohybu a polohy pohybujícího se zařízení. Podstatou vynálezu je, že se signály vysílače, přijaté alespoň jedním z přijímačů zpracují ve vyhodnocovacím obvodu jako celek signálů tak, že se na výstupu vyhodnocovacího obvodu objeví signál tehdy a jen tehdy, jestliže celek signálů obsahuje signály přijímačů, odpovídající nejméně všem navazujícím fázím možných vzájemných poloh vysílače a přijímačů v jednom směru jejich vzájemného pohybu. Zapojení k provádění způsobu podle vynálezu je znázorněno na obr. 2.The invention relates to a method of evaluating signals from at least one transmitter and at least two receivers that are moving relative to each other, for example signals about the direction of movement and the position of a mining machine. The invention solves the problem of increasing the accuracy and operational reliability of sensing the direction of movement and the position of a moving device. The essence of the invention is that the transmitter signals received by at least one of the receivers are processed in the evaluation circuit as a set of signals so that a signal appears at the output of the evaluation circuit if and only if the set of signals contains receiver signals corresponding to at least all consecutive phases of possible mutual positions of the transmitter and receivers in one direction of their mutual movement. The circuit for implementing the method according to the invention is shown in Fig. 2.

Description

Vynález se týká zapojení pro vyhodnocování signálů z nejméně jednoho vysílače a nejméně dvou přijímačů, vzájemně se pohybujících, například k indikaci směru pohybu a polohy důlního dobývacího stroje v porubu hlubinného uhelného dolu.The invention relates to a circuit for evaluating signals from at least one transmitter and at least two receivers, moving relative to each other, for example to indicate the direction of movement and position of a mining machine in the face of a deep coal mine.

U dosud známých zařízení pro indikaci směru pohybu a polohy dobývacích strojů v porubu je na pohyblivé části stroje umístěn jeden vysílač nebo několik vysílačů, které působí obvykle na dva přijímače. Signály zpracované přijímači se vyhodnotí ve vyhodnocovacím obvodu tak, že na výstupu vyhodnocovacího obvodu jsou k dispozici odděleně signály polohy pro každý z obou směrů pohybu stroje. Při pohybu stroje jsou v pohybu i vysílače, které postupně působí na přijímače mechanicky, magneticky nebo jinak. Každý průchod vysílače nebo sousedních vysílačů v dosahu přijímačů odpovídá posuvu dobývacího stroje o Určitou vzdálenost, například 0,1 m. Posloupnost, v níž jsou signály vysílačů přijaty přijímači obsahuje zakódovanou informaci o směru pohybu. Ták například při průchodu vysílače v jednom směru v dosahu dvou přijímačů se objeví nejdříve přijatý signál na výstupu prvního přijímače, následně na výstupu obou přijímačů, poté jen na výstupu druhého přijímače a nakonec budou výstupy obou přijímačů bez signálu. Při průchodu vysílače v opačném směru se objeví nejdříve přijatý signál na výstupu druhého přijímače, následně na výstupu obou přijímačů, poté jen na výstupu prvního přijímače a nakonec budou výstupy obou přijímačů bez signálu. Dosud známé vyhodnocovací obvody jsou řešeny tak, že informace o směru pohybu stroje, obsaženou v časové posloupnosti signálů na výstupech přijímačů, získávají ze dvou po sobě následujících stavů.In the previously known devices for indicating the direction of movement and position of mining machines in the face, one transmitter or several transmitters are placed on the moving part of the machine, which usually act on two receivers. The signals processed by the receivers are evaluated in the evaluation circuit so that the output of the evaluation circuit provides separate position signals for each of the two directions of machine movement. When the machine moves, the transmitters are also in motion, which successively act on the receivers mechanically, magnetically or otherwise. Each passage of the transmitter or adjacent transmitters within the range of the receivers corresponds to the displacement of the mining machine by a certain distance, for example 0.1 m. The sequence in which the transmitter signals are received by the receivers contains coded information about the direction of movement. For example, when a transmitter passes in one direction within the range of two receivers, the received signal first appears at the output of the first receiver, then at the output of both receivers, then only at the output of the second receiver, and finally the outputs of both receivers will be without a signal. When the transmitter passes in the opposite direction, the received signal first appears at the output of the second receiver, then at the output of both receivers, then only at the output of the first receiver, and finally the outputs of both receivers will be without a signal. The evaluation circuits known so far are designed in such a way that they obtain information about the direction of movement of the machine, contained in the time sequence of signals at the outputs of the receivers, from two successive states.

Následuje-li například po stavu, kdy je signál na výstupech obou přijímačů stav, kdy je signál jen na výstupu druhého přijímače, vyhodnotí vyhodnocovací zařízení pohyb vysílače tak, že se pohybuje ve směru od prvního přijímače ke druhému přijímači a že odpovídajícím směrem se pohybuje i dobývací stroj a na jednom z obou výstupů vyhodnocovacího zařízení se objeví impuls polohy pro daný směr pohybu stroje. Podstatnou nevýhodou popsaných zařízení pro indikaci směru pohybu a polohy dobývacích strojů je to, že do jde-li k zakmitání pohonu, tažného prvku nebo tělesa dobývacího stroje, s nímž jsou mechanicky přímo nebo nepřímo spojeny vysílače nebo přijímače pro snímání polohy, dojde k takovým pohybům vysílače (vysílačů) v dosahu přijímačů, které vyhodnocovací obvod vyhodnotí jako impulsy polohy daného směru, ačkoliv dobývací stroj nezměnil polohu. Zakmitá-li ve výše uvedeném příkladu vysílač nad přijímači tak, že po signálu na výstupech obou přijímačů bude výstupní signál na výstupu druhého přijímače, poté opět na výstupech obou přijímačů a následně na výstupu druhého přijímače, vyhodnotí vyhodnocovací obvod dva impulsy polohy daného směru pohybu, ačkoliv dobývací stroj svou polohu nezměnil. Indikace polohy dobývacího stroje při popsaném způsobu snímání a vyhodnocení směru a polohy je tedy nepřesná a indikace polohy je zatížena náhodnou chybou, jejíž velikost nelze odhadnout a která zejména znemožňuje využití informace o poloze dobývacího' stroje k ovládacím účelům, například k automatickému zastavení pohonů uhelného pluhu při dojezdu pluhového tělesa do koncových poloh.For example, if a state where there is a signal at the outputs of both receivers is followed by a state where there is a signal only at the output of the second receiver, the evaluation device evaluates the movement of the transmitter in such a way that it moves in the direction from the first receiver to the second receiver and that the mining machine also moves in the corresponding direction, and a position pulse for the given direction of movement of the machine appears on one of the two outputs of the evaluation device. A significant disadvantage of the described devices for indicating the direction of movement and position of mining machines is that if there is an oscillation of the drive, traction element or body of the mining machine, to which the transmitters or receivers for sensing the position are mechanically directly or indirectly connected, such movements of the transmitter(s) will occur within the range of the receivers, which the evaluation circuit will evaluate as position pulses in the given direction, although the mining machine has not changed position. If, in the above example, the transmitter oscillates above the receivers so that after the signal at the outputs of both receivers, the output signal is at the output of the second receiver, then again at the outputs of both receivers and then at the output of the second receiver, the evaluation circuit evaluates two position pulses of the given direction of movement, although the mining machine has not changed its position. The indication of the position of the mining machine with the described method of sensing and evaluating the direction and position is therefore inaccurate and the position indication is burdened by a random error, the size of which cannot be estimated and which in particular makes it impossible to use information about the position of the mining machine for control purposes, for example for automatically stopping the drives of the coal plow when the plow body reaches the end positions.

Uvedené nevýhody známých zařízení pro vyhodnocování signálů od značné míry odstraňuje zapojení pro vyhodnocování signálů ze vzájemně se pohybujících alespoň jednoho vysílače a nejméně dvou přijímačů podle vynálezu. Podstatou vynálezu je, že výstupy prvního a druhého přijímače jsou přes první, popřípadě druhý tvarovací obvod připojeny k prvnímu, popřípadě k druhému adresovacímu vstupu paměti vyhodnocovacího obvodu, na jejíž další adresovací vstupy je přes oddělovací obvod, spojený se zdrojem hodinových impulsů připojena první část výstupů paměti, jejíž druhá část výstupů je připojena na vstup obousměrného čítače.The above disadvantages of known signal evaluation devices are largely eliminated by the circuit for evaluating signals from at least one transmitter and at least two receivers moving relative to each other according to the invention. The essence of the invention is that the outputs of the first and second receivers are connected via the first or second shaping circuit to the first or second addressing input of the memory of the evaluation circuit, to whose other addressing inputs a first part of the memory outputs is connected via a separating circuit connected to a clock pulse source, the second part of the outputs of which is connected to the input of a bidirectional counter.

Předností zapojení pro vyhodnocování signálů podle vynálezu je v prvé řadě podstatné zvýšení přesnosti údajů, což v aplikaci například u polohoměru pro důlní dobývací stroje umožní využít údajů polohoměru nejen k indikaci polohy stroje, ale i k ovládacím účelům — k zastavení stroje v daných polohách a podobně. Nemůže přitom dojít ke vzniku falešných signálů polohy například při zakmitání tělesa stroje. Dalším přínosem je snížení prostojů zařízení v porubu a zvýšení bezpečnosti práce. Zvýšení přesnosti indikace polohy umožní i zkrácení výklenků, dosud potřebných u dobývání uhelným. pluhem pro dojezd pluhového tělesa.The advantage of the signal evaluation circuit according to the invention is primarily a significant increase in the accuracy of the data, which in the application, for example, of a position sensor for mining machines, will allow the use of the position sensor data not only to indicate the position of the machine, but also for control purposes - to stop the machine in given positions and the like. False position signals cannot arise, for example, when the machine body vibrates. Another benefit is the reduction of downtime of the equipment in the face and increased work safety. Increasing the accuracy of the position indication will also allow the shortening of the recesses, which are still required in coal mining with a plow for the plow body to reach.

Zapojení pro vyhodnocování signálů podle vynálezu je dále popsáno s použitím výkresů, v aplikaci na vyhodnocování signálů o poloze tělesa uhelného pluhu.The signal evaluation circuit according to the invention is further described using drawings, in an application to the evaluation of signals about the position of a coal plow body.

Na obr. 1 je znázorněn graficky stav signálů přijímačů v závislosti na fázích pohybu vysílače.Fig. 1 shows a graphic representation of the state of the receiver signals depending on the phases of the transmitter's movement.

Obr. 2 představuje v blokovém schématu zapojení fc provádění způsobu podle vynálezu.Fig. 2 shows in a block diagram the implementation of the method according to the invention.

Zapojení pro vyhodnocování signálů podle vynálezu sestává z vysílače 1, prvního přijímače 2, druhého přijímače 3 a vyhodnocovacího obvodu 4, který tvoří paměť 5, oddělovací obvod 6 a zdroj hodinových impulsů 7. Součástí zapojení jsou dále první tvarovací obvod 8, druhý tvarovací obvod 8‘ a obousměrný čítač 9, k němuž je případně připojena zobrazovací jednotka 10. Vysílač 1, například permanentní magnet je umístěn na přímočaře vratně se pohybujícím tělese uhelného pluhu nebo na jeho tažném prvku — článkovém řetěžu.The circuit for evaluating signals according to the invention consists of a transmitter 1, a first receiver 2, a second receiver 3 and an evaluation circuit 4, which forms a memory 5, a separation circuit 6 and a clock pulse source 7. The circuit also includes a first shaping circuit 8, a second shaping circuit 8' and a bidirectional counter 9, to which a display unit 10 is optionally connected. The transmitter 1, for example a permanent magnet, is placed on a rectilinearly reciprocating body of a coal plow or on its traction element - a link chain.

První přijímač 2 a druhý přijímač 3 provedené například jako jazýčkové kontakty, jsou nehybně umístěny v blízkosti pohonu tělesa uhelného pluhu vedle sebe a přesazené vůči sobě ve směru dráhy tělesa uhelného pluhu.The first receiver 2 and the second receiver 3, designed for example as reed contacts, are fixedly positioned near the drive of the coal plow body, next to each other, and offset from each other in the direction of travel of the coal plow body.

Vyhodnocovací obvod 4, tvarovací obvody 8 a 8‘, obousměrný čítač 9, zobrazovací jednotka 10 a neznázorněná ovládací tlačítka jsou umístěna v nevýbušném závěru ovládacího stanoviště.The evaluation circuit 4, shaping circuits 8 and 8', bidirectional counter 9, display unit 10 and control buttons (not shown) are located in the explosion-proof enclosure of the control station.

Výstup prvního přijímače 2 je vodičem přes první tvarovací obvod 8 připojen k prvnímu adresovacímu vstupu 51, výstup druhého přijímače 3 je vodičem přes druhý tvarovací obvod 8‘ připojen k druhému adresovacímu vstupu 52 paměti 5. Na další adresovací vstupy 53 paměti 5 je přes oddělovací obvod 6 řízený zdrojem 7 hodinových impulsů připojena první část 54 výstupů paměti 5.The output of the first receiver 2 is connected to the first addressing input 51 by a wire through the first shaping circuit 8, the output of the second receiver 3 is connected to the second addressing input 52 of the memory 5 by a wire through the second shaping circuit 8'. The first part 54 of the outputs of the memory 5 is connected to the other addressing inputs 53 of the memory 5 via a separation circuit 6 controlled by a clock pulse source 7.

Druhá část 55 výstupů paměti 5 je připojena na vstup obousměrného čítače 9, k němuž je připojena zobrazovací jednotka 10, například několikamístný displej se světelnými diodami.The second part 55 of the outputs of the memory 5 is connected to the input of the bidirectional counter 9, to which a display unit 10 is connected, for example a multi-digit display with light-emitting diodes.

Polovodičová paměť 5 je pevně naprogramována tak, že na její adresovací vstupy 51, 52 se přivádějí informace o předchozích fázích pohybu vysílače 1, to je o předchozích výstupních signálech přijímačů 2, 3 a Tabulka 1 na její druhé části 55 výstupů se objeví signál polohy tehdy a jen tehdy, odpovídají-li výstupní signály přijímačů 2, 3 stanoveným podmínkám, to je požadované posloupnosti působení vysílače 1 na přijímače 2 a 3.The semiconductor memory 5 is hard-programmed so that its addressing inputs 51, 52 are fed with information about the previous phases of the movement of the transmitter 1, that is, about the previous output signals of the receivers 2, 3, and Table 1 on its second part 55 outputs, a position signal appears if and only if the output signals of the receivers 2, 3 correspond to the specified conditions, that is, the required sequence of action of the transmitter 1 on the receivers 2 and 3.

Zapojení pracuje tak, že signály vysílače 1, přijaté přijímači 2, 3 se přivádějí do vyhodnocovacího obvodu 4, v němž se vyhodnocují jako celek signálů tak, že na výstupu vyhodnocovacího obvodu 4, případně druhé části 55 výstupů jeho paměti 5 se objeví výstupní signál tehdy a jen tehdy, jestliže celek signálů obsahuje signály přijímačů 2 a 3, odpovídající nejméně všem navazujícím fázím možných vzájemných poloh vysílače 1 a přijímačů 2 a 3, jak je znázorněno na obr. 1 a uvedeno dále v tabulkách 1 a 2. Stav výstupu přijímače 2 nebo 3 v době, kdy nepřijímají signál vysílače 1 je označen L. Přiblíží-li se vysílač 1 na dostatečnou vzdálenost například k přijímači 2, zachytí přijímač 2 signál vysílače 1 a na výstupu přijímače 2 se změní stav na stav H. Bude-li se pohybovat dále vysílač 1 kolem přijímačů 2 a 3 tak, že signál vysílače 1 zachytí současně první přjímač 2 a druhý přijímač 3 a poté jen druhý přijímač 3, lze při jednotlivých fázích tohoto pohybu popsat stavy na výstupech přijímačů 2 a 3 tabulkou 1:The circuit operates in such a way that the signals of the transmitter 1, received by the receivers 2, 3 are fed to the evaluation circuit 4, in which they are evaluated as a set of signals so that an output signal appears at the output of the evaluation circuit 4, or the second part 55 of the outputs of its memory 5 if and only if the set of signals contains the signals of the receivers 2 and 3, corresponding to at least all consecutive phases of the possible mutual positions of the transmitter 1 and the receivers 2 and 3, as shown in Fig. 1 and listed further in Tables 1 and 2. The output state of the receiver 2 or 3 at the time when they do not receive the signal of the transmitter 1 is marked L. If the transmitter 1 approaches a sufficient distance, for example, to the receiver 2, the receiver 2 captures the signal of the transmitter 1 and the state at the output of the receiver 2 changes to the state H. If the transmitter 1 continues to move around the receivers 2 and 3 so that the signal transmitter 1 is simultaneously captured by the first receiver 2 and the second receiver 3 and then only by the second receiver 3, the states at the outputs of receivers 2 and 3 can be described in Table 1 during the individual phases of this movement:

Fáze pohybu vysílače Transmitter movement phase Stav výstupu přijímače Receiver output status 2 2 3 3 0 0 B B 1 1 H H B B 2 2 H H H H 3 3 L·¹ L· ¹ H H 4 4 B B L L

Při pohybu vysílače 1 v opačném směruWhen moving transmitter 1 in the opposite direction

lze popsat stavy na výstupech přijímače 2, 3 tabulkou 2: The states at the receiver outputs 2, 3 can be described by table 2: Tabulka 2 Fáze pohybu vysílače Table 2 Transmitter movement phase Stav výstupu přijímače Receiver output status 0 0 2 B 2 B 3 L 3 L 1 1 L L H H ,2 ,2 Ή I H H 3 3 !H !H B B 4 4 B B L L

Signály na výstupech přijímačů 2, 3 jsou upraveny tvarovacími obvody 8, 8‘ a přivedeny k příslušným adresovacím vstupům 51, 52 paměti 5 vyhodnocovacího obvodu 4. Na další adresovací vstupy 53 paměti 5 se přivádí z její první části 54 výstupů přes oddělovací obvod 6 informace o tom, jaká byla předchozí fáze pohybu vysílače 1 vůči přijímačům 2, 3. Na základě signálů, přivedených na adresovací vstupy 51, 52, 53 se změní stav na první části 54 výstupů tak, že obsahuje informaci o okamžité fázi pohybu vysílače 1, která se přes oddělovací obvod 8 přivede na další adresovací vstupy 53. Průchod signálů z první části 54 výstupů oddělovacím obvodem 6 je řízen zdrojem 7 hodinových impulsů.The signals at the outputs of the receivers 2, 3 are modified by shaping circuits 8, 8' and fed to the respective addressing inputs 51, 52 of the memory 5 of the evaluation circuit 4. Information about the previous phase of the movement of the transmitter 1 relative to the receivers 2, 3 is fed to the other addressing inputs 53 of the memory 5 from its first part 54 outputs via the separation circuit 6. Based on the signals fed to the addressing inputs 51, 52, 53, the state at the first part 54 outputs changes so that it contains information about the immediate phase of the movement of the transmitter 1, which is fed to the other addressing inputs 53 via the separation circuit 8. The passage of signals from the first part 54 outputs through the separation circuit 6 is controlled by a source 7 of clock pulses.

Popsaná činnost se opakuje tak dlouho, dokud vysílač 1 nevyvolá na výstupech přijímačů 2, 3 stavy, odpovídající minimálně jednou všem fázím pohybu vysílače 1 dle tabulky 1 nebo 2. Je-li tato podmínka spině215513 na, změní se staV na jednom z druhé části 55 výstupů paměti 5, což indikuje vykonání všech fází jednoho cyklu pohybu vysílače 1 v jednom směru. Tato informace se přivede na příslušný vstup obousměrného čítače 9, případně dále na zobrazovací jednotku 10. Při pohybu vysílače 1 v opačném směru se odpovídající informace z druhé části 55 výstupů přivede na jiný příslušný vstup obousměrného čítače 9.The described operation is repeated until the transmitter 1 has called up at the outputs of the receivers 2, 3 states corresponding at least once to all phases of the movement of the transmitter 1 according to table 1 or 2. If this condition is true, the state on one of the second part 55 outputs of the memory 5 changes, which indicates the execution of all phases of one cycle of movement of the transmitter 1 in one direction. This information is fed to the appropriate input of the bidirectional counter 9, or further to the display unit 10. When the transmitter 1 moves in the opposite direction, the corresponding information from the second part 55 outputs is fed to another appropriate input of the bidirectional counter 9.

|Zapojení podle vynálezu lze použít i univerzálně jako převodník poloha — číslo všude tam·, kde je nutno vyhodnocovat směr pohybu a vykonanou dráhu, například u důlních dobývacích a těžních strojů, u obráběcích strojů a zdvihadel.|The circuit according to the invention can also be used universally as a position-number converter wherever it is necessary to evaluate the direction of movement and the path traveled, for example in mining and quarrying machines, in machine tools and hoists.

Claims

Subject

A signal evaluation circuit comprising at least one transmitter and at least two receivers moving relative to each other, characterized in that the outputs of the first receiver (2) and the second receiver (3) are via the first shaping circuit (8) or the second shaping circuit (8 ') connected to the first addressing input (51) or the second addressing input (52) of the memory (5) of the evaluation circuit (4), to which the other addressing inputs (53) are connected via a separating circuit (6) (7) the first output portion (54) of the memory (5) is connected to the clock pulse, the second output portion (55) of which is connected to the input of the bi-directional counter (9).