CS217865B1 - Zapojení k měření časových, délkových nebo jiných jednorozměrných veličin - Google Patents

Abstract

Vynález představuje zapojení k měření Sašových, délkových nebo jiných jednorozměrných veličin zejména v soustavách jednoúčelového automatického řízení i Podstata vynálezu spočívá ve spojení íítače s přídavnou logickou sítí přes sběrnici spojující jednotlivé bitové výstupy se soustavou koincideněních obvodů opatřených měnitelnou předvolbou. Vlastní přídavná logická sít sestává dále ze soustavy vstupních pamětových obvodů spojených s těmito koincidenčnlmi obvody a propojených přes hradla s výstupními pamětovými obvody. . Výsledkem měřejní je logický signál Zjj označující zařazení měřené veličiny do přiřazeného intervalu ohraničeného předem pomocí zmíněné předvolby.

Description

Vynález se týká zapojení k měření Sašových, délkových nebo jiných jednorozměrných veličin s možnostmi využití v oblasti řídicích soustav s vyššími nároky na přesnost a zvláštními nároky na jednoduchost a názornost výsledku měření zobrazeného logickými sigaá ly. Jedná se o měření iíslicové, založené na tom, že například celková měřená délka se sklá dá z elementárních úseků jednotkové délky, převedených na elektrické impulsy. Sčítáním těchto impulsů se dosáhne výsledná hodnota měřené veličiny.

Známé měření jednorozměrných veličin spočívá v prostém sčítání měrných impulsů odpovídajících elementárním úsekům jednotkové délky. Výsledkem měření je přesný číslicový např. několikamístný údaj měřené veličiny v desítkové soustavě. V soustavách automatického řízení uvedený údaj vždy nevyhovuje, často je žádoucí jednoduchý například logický signál pro okamžité rozhodování o dalším kroku v posloupnosti výrobních úkonů, vznikající např porovnáním s předem nastavenou hodnotou. V případě dosažení měřené veličiny předem nastavené hodnoty se má formovat signál např. ve tvaru logické jedničky a přítomnost takového signálu v rozpětí stanoveného časového intervalu má uvolňovat průběh další posloupnosti již zmíněných výrobních úkonů.

Nevýhody známých metod měření odstraňuje v oboru svého použití zapojení k měření časových, délkových nebo jiných jednorozměrných veličin podle vynálezu složené z čítače a přídavné logické sítě, jehož podstata spočívá v tom, že řádové výstupy čítače jsou prostřednictvím sběrnice spojeny se vstupy koincidenčních obvodů, jejichž výstupy jsou spojeny se záznamovými vstupy vstupních pamětových obvodů.

Výstupy koincidenčních obvodů jsou dále spojeny s mazacími vstupy vstupních pamělových obvodů tak, že výstup druhého koincidenčního obvodu je spojen s mazacím vstupem prvního vstupního pamštového obvodu, výstup třetího koincidenčního obvodu je spojen s mazacím vstupem druhého vstupního pamělového obvodu atd., výstup dalšího koincidenčního obvodu je spojen s mazacím vstupem předchozího pamělového obvodu.

Vstupní pamělové obvody jsou vybaveny přímými výstupy a inverzními výstupy spojenými se vstupy hradel, a výstupy těchto hradel jsou spojeny se záznamovými vstupy výstupních pamělových obvodů.

Předností zapojení k měřeni časových, délkových nebo jiných jednorozměrných veličin podle vynálezu je zobrazení výsledku jednotlivého měření ve tvaru logického signálu na výstupu přídavné logické sítě^ Přitom každé jednotlivé měření je průběžně porovnáváno s pře dem stanovenými mezními hodnotami rozdělujícími celý rozsah měření na jednotlivé dílčí intervaly, a okamžitou polohu měřené veličiny v rozpětí konkrétního dílčího intervalu zebra· zuje logický signál na příslušném výstupu přídavné logické sítě.

Zapojení k měření časových, délkových nebo jiných jednorozměrných veličin podle vynálezu je v příkladném provedení znázorněno na přiloženém výkrese, kde obr. 1 představuje základní podobu tohoto zapojení, obr. 2 představuje propojení vstupů vstupních pamělových obvodů, a obr. 3 propojení vstupních pamělových obvodů přee hradla s výstupními pamělovýai obvody.

Na obr. 1 je znázorněn čítač £ s pracovním vstupem £,, s nulovacím vstupem £q, s výstu pem. Řádové výstupy tohoto čítače jsou přes sběrnici £ spojeny se vstupy prvního koincidenčního obvodu gj, druhého koincidenčního obvodu třetího koincidenčního obvodu atd., dalšího koincidenčního obvodu 5jj.

Výstup prvního koincidenčního obvodu je spojen se záznamovým vstupem prvního vstupního pamělového obvodu P,, výstup druhého koincidenčního obvodu &₂ 3· ^sP°3^{en 88} záznamovým vstupem *p₂ druhého vstupního pamělového obvodu P₂, výstup třetího koincidenčního obvodu K₃ je spojen se záznamovým vstupem 2e₃ třetího vstupního pamělového obvodu £₃, atd., výstup dalšího koincidenšního obvodu je spojen se záznamovým vstupem *dalšího vstupního pamělového obvodu £_N· Záznamové vstupy ²p| .^Pn.^Pj. ···, ²Pjj pamšlových obvodů £,, £₂, 2₃> ···» Sjí ^{na obr}· 1 jsou nezapojeny.

Na obr. 2 jsou výstupy koincidenšních obvodů K?, K^, ..., £jj spojeny s mazacími vstupy Pj. P₂. Pj vstupních pamětových obvodů £p £₂, £₃ tak, že výstup druhého koincidenřnlho obvodu K₂ 3® spojen jednak se záznamovým vstupem *ρ₂ druhého vstupního pamělového obvodu P₂, a jednak s mazacím vstupem prvního vstupního pamělového obvodu £,, výstup třetího koincidenšního obvodu K-j je spojen jednak se záznamovým vstupem ^p^ třetího vstupního pamětového obvodu P^, a jednak s mazacím vstupem ²Pg druhého vstupního pamělového obvodu £₂, atd., výstup dalšího koincidenšního obvodu K_N je spojen jednak se záznamovým vstupem ^p^ dalšího vstupního pamělového obvodu P_K, a jednak s mazacím vstupem ²Pj předchozího například třetího vstupního pamělového obvodu P^. Mazací vstup ²p.,j dalšího vstupního pamělového obvodu Pjj je nezapojen.

Na obr. 2 jsou mazací vstupy ²p^. ²Pg. ^^p3· ···> £eji vstupních pamšlových obvodů Pj, £₂, £₃.....£_n spojeny s prvním vedením Eq· Tyto pamělové obvody jsou vybaveny jednak

2 2 2 přímými výstupy P₁, ££₂· Pj. .... P_H spojenými se vstupy hradel £,, flg, £^, ..., £_N tak, že inverzní výstup ²P^ prvního vstupního pamělového obvodu £j je spojen s prvním vstupem ^hj prvního hradla £,, přímý výstup Jj?₂ druhého vstupního pamělového obvodu £₂ je spojen s druhým vstupem prvního hradla H,, inverzní výstup £]?₂ druhého pamělového obvodu £₂ je spojen s prvním vstupem ^hg druhého hradla £₂, přímý výstup 'p^ třetího vstupního pamělo2 2 vého obvodu P^ je spojen s druhým vstupem hg druhého hradla £₂, inverzní výstup Pj třetího vstupního pamělového obvodu je spojen s prvním vstupem ^hj třetího hradla £j, atd.,

2 přímý výstup Pjj dalšího vstupního obvodu Pjj je spojen s druhým vstupem hj předchozího například třetího hradla Hj, inverzní výstup ²Pjj dalšího vstupního pamělového obvodu Pjj 1 2 je spojen s prvním vstupem —^N dalšího hradla £^. Druhý vstup h_H dalšího hradla £_N je nezapojen.

Třetí vstupy 3llj» ^hg. ···’ dalších hradel H,, H^., ..., £jj jsou spojeny s druhým vedením £θ.

Výstup prvního hradla £, je spojen se záznamovým vstupem prvního výstupního pamělového obvodu R,, výstup druhého hradla £₂ je spojen se záznamovým vstupem *r₂ druhého výstupního pamělového obvodu £₂, výstup třetího hradla £^ je spojen se záznamovým vstupem 'r^ třetího výstupního pamělového obvodu R^, atd., výstup dalšího hradla £^ je spojen se záznav movým vstupem \γ_μ dalšího výstupního pamělového obvodu

Mazací vstupy , ²rg. ²r^.....výstupních pamšlových obvodů £,, £g, ...» £jj jsou spojeny s třetím vedením £g.

čítač £ představuje čítač impulsů přicházejících na pracovní vstup £,. Při dočítání do nominální kapacity vzniká na výstupu čítače £ impuls označující stav zaplnění tohoto čítače. Přivedením signálu na nulovacl vstup £θ přechází čítač £ do vynulovaného stavu.

Výstupy jednotlivých stupňů čítače £, například přímé i inverzní bitové výstupy těchto stupňů jsou vyvedeny do sběrnice £ a spojeny se vstupy koincidenčních obvodů JC,, &₂, £31 *** %·

Jako koincidenčnl obvod se uvažuje v podstatě obvod logického součinu s přímými popřípadě inverzními vstupy, doplněnými například řadičem k připojování přímých popřípadě inverzních výstupů jednotlivých stupňů čítače v závislosti na logické hodnotě signálů na jednotlivých bitových výstupech při provedené předvolbě mezních hodnot.

Jako paměťový obvod se uvažuje klopný obvod se záznamovým vstupem a s mazacím vstupem, například R-S klopný obvod.

Jako hradlo se uvažuje kombinační logický obvod s funkcí logického součtu, vztaženo na přímé popřípadě inverzní vstupy. Tak například v zapojení podle obr. 3 se jedné o logickou funkci vyjádřenou rovnicí:

nebo-li kde ^Hi ⁼ ' ^hi^{& & 3h}i ^Hi ’ ^2pi^&1pi₊i^&ho, (1) (2) i “1.2, 3,

N-1

Funkce zapojení k měření časových, délkových nebo jiných jednorozměrných veličin v příkladném provedení podle připojeného výkresu je následující: Ve výchozím stavu se předpokládá vynulovaný stav čítače £· V průběhu měření, například při měření délky vývalku v násobku elementárních úseků jednotkové délky převedených na elektrické impulsy přicházejí na pracovní vstup měrné impulsy a čítač £ tyto postupně načítává. V časových okamžicích dosažení stavu čítače £ shodného s předvolbou jednotlivých koincidenčních obvodů 2,, £3, ^3’ ···> —N vznikají na výstupech těchto obvodů vyhodnocovací impulsy. Tak například při číselném rozdělení celkového rozsahu měření předvolbou jednotlivých koincidenčních obvodů podle tabulky

K, - 15

K₂ - 30

K₃ - 45 (3) *11 - 90 vzniká po příchodu 15 impulsů na pracovní vstup £, signál na výstupu prvního koincidenčnlho obvodu , po příchodu 30 impulsů signál na výstupu druhého koincidenčního obvodu £₂, po příchodu 45 impulsů signál na výstupu třetího koincidenčního obvodu Kj, atd. po příchodu 90 impulsů vzniká signál na výstupu dalěího koincidenčního obvodu

Signál, který vznikl vyhodnocením stavu na výstupu některého ze zmíněných koincidenčních obvodů (i = 1, 2, 3, ..., N), přechází na záznamový vstup *připojeného vstupního paměťového obvodu P^ a vyvolává záznam do tohoto paměťového obvodu. Je zřejmé, že při plynulém naSítávání měrných impulsů zaznamenávají se v postupném pořadí signály do jednotlivých pamětových obvodů P^ až do stavu dokončení měření. Tak například při vybuzeném stavu prvního vstupního paměťového obvodu Pj a vybuzeném stavu druhého vstupního paměťového obvodu Pg na konci měření je měřená veličina v rozmezí 30 až 45 měrných jednotek, tzn. je v rozmezí intervalu

Z₂ 5<15, 45 (4)

Obecně je měřená veličina v rozmezí intervalu Ζ₄, jestliže na konci měření platí matematicko-logický vztah:

^Zi “ ^pi ^&ΡΪ7, ^{= 1 (5)}

V zapojení podle obr. 2 se při záznamu do jednotlivého vstupního paměťového obvodu zároveň vymazává předchozí vstupní paměťový obvod , neboť tentýž záznamový signál přechází zároveň na mazací vstup tohoto vstupního paměťového obvodu ·

V zapojení podle obr. 3 se přivedením signálu na první vedení všechny připojené vstupní paměťové obvody P^ vymazávají.

Propojení vstupních paměťových obvodů P^ s výstupními paměťovými obvody R^ přes hradla umožňuje v průběhu nebo na konci měření vyhodnotit stav měření do podoby logického signálu 1 z N podle modifikovaného vztahu (5) takto:_

Z. = R. = ²Pi *¹P_i+, h_{Q (11)}

Přivedením signálu na třetí vedení se věechny připojené výstupní paměťové obvody R^ vymazávají.

Rozdělení celkového rozsahu měření může být rovnoměrné, nerovnoměrné, s překrytím, se selektivní předvolbou vybraných dílčích intervalů apod.

Je zřejmé, že výsledkem měření, například v časovém okamžiku přechodu jednotlivého měřeného předmětu místem měření je okamžitě jeden logický signál, který dovoluje taktéž okamžité rozhodnutí o dalěím postupu výroby, přiřazení pohybové dráhy apod.

Zapojení k měření časových, délkových nebo jinýoh jednorozměrných veličin podle vynálezu se uplatňuje v soustavách jednoúčelového automatického řízení výrobního úseku, například ve válcovnách.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení k měření časových, délkových nebo jiných jednorozměrných veličin složené z čítače a přídavné logické sítě, vyznačené tím, že řádové výstupy čítače (C) jsou prostřed217865 ⁶ nictvím sběrnice (S) spojeny se vstupy koincideněních obvodů (K^, Kg, K^, ..., K^), jejichž výstupy jsou spojeny se záznamovými vstupy ('p,, ¹p2, ¹ Pj, ..., 'ρΝ) vstupních pamšlových obvodů (P,, Pg, P^, ···> ·
2. 2. Zapojení podle bodu 1 vyznačené tím, že výstupy koincideněních obvodů (Κ,, Kg,

   Kp ..., Kjj) jsou dále spojeny s mazacími vstupy vstupních pamělových obvodů (Ρ,, Pg,

   Pj, ..., Pjj) tak, že výstup druhého koincidenčního obvodu (Kg) je spojen s mazacím vstupem (2pj) prvního vstupního pamělového obvodu (P,), výstup třetího koincidenčního obvodu (K^) je spojen s mazacím vstupem ( pg) druhého vstupního pamětového obvodu (P₂)i atd., výstup dalšího koincidenčního pbvodu (K^) je spojen s mazacím vstupem předchozího pamělového obvodu.
3. 3. Zapojení podle bodu 1 vyznačené tím, že vstupní pamělové obvody (Pj, Pg, Pj.....

   111 1 2 2

   P_N) jsou vybaveny přímými výstupy ( P,, Pg, Pj..... P_N) a inverzními výstupy ( P,, Pg,

   2 2

   P.}, ..., Pjj) spojenými se vstupy hradel (Hj, Hg, Hj, ..., Hjj) a výstupy těchto hradel jsou spojeny se záznamovými vstupy ('r^ 'rg, 'r^, ..., 'rjj) výstupních pamělových obvodů (Rp Rg, Rj, ..·, Rjj) ·