CS229300B1 - Řídicí jednotka ochranného zařízení pro hlídání prostorů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká řídicí jednotky ochranného zařízení pro hlídání prostoru. Řídicí jednotka sestává z generátoru hodinových impulsů, vyhodnocovacího čítače, čítače cyklu čísel, vyhodnocovacího klopného obvodu, monostabilního klopného obvodu, hradla a indikačních obvodů poruchy testu a poruchy cyklu. Hodinové impulsy startují jednotlivé pracovní cykly za sebou jdoucích optických jednotek ochranného zařízení pro hlídání prostorů, které vytvářejí odezvu, sestávající ze sledu impulsů, vyhodnocovaných vyhodnocovacím klopným obvodem. Porucha zařízení nebo vniknutí cizího tělesa do chráněného prostoru způsobí okamžitou signalizaci poruchy. Této signalizace je možno použít k automatickému okamžitému zastavení stroje, jehož pracovní prostor je hlídán. Vynález je možno s výhodou použít například při konstrukci tvářecích strojů.

Description

(54) Řídicí jednotka ochranného zařízení pro hlídání prostorů

Vynález se týká řídicí jednotky ochranného zařízení pro hlídání prostoru. Řídicí jednotka sestává z generátoru hodinových impulsů, vyhodnocovacího čítače, čítače cyklu čísel, vyhodnocovacího klopného obvodu, monostabilního klopného obvodu, hradla a indikačních obvodů poruchy testu a poruchy cyklu. Hodinové impulsy startují jednotlivé pracovní cykly za sebou jdoucích optických jednotek ochranného zařízení pro hlídání prostorů, které vytvářejí odezvu, sestávající ze sledu impulsů, vyhodnocovaných vyhodnocovacím klopným obvodem. Porucha zařízení nebo vniknutí cizího tělesa do chráněného prostoru způsobí okamžitou signalizaci poruchy. Této signalizace je možno použít k automatickému okamžitému zastavení stroje, jehož pracovní prostor je hlídán.

Vynález je možno s výhodou použít například při konstrukci tvářecích strojů.

Vynález se týká řídicí jednotky ochranného zařízení pro hlídání prostorů, například nebezpečných prostorů pracovních strojů.

V bezprostředním okolí pracovního místa některých strojů, jako jsou například lisy, existuje prostor, do něhož vzhledem k vysokému nebezpečí vzniku úrazu nesmí obsluha za chodu stroje zasahovat, a pokud do něho například nedopatřením zasáhne, musí být zajištěno okamžité zastavení stroje. Tohoto zastavení stroje se dosahuje v současnosti zejména bezkontaktními ochrannými zařízeními pro hlídání nebezpečných prostorů pracovních strojů, pracujících na bázi světelné mříže, které se skládají z různého počtu světelných jednotek, a to podle velikosti hlídaného prostoru a ovládacího zařízení. Ovládací zařízení zabezpečuje řízení jednotlivých jednotek a vyhodnocuje přerušení světelného paprsku, například vniknutím cizího tělesa do hlídaného prostoru. Nejnovější ochranné systémy pracují v impulsním režimu v oblasti infračerveného záření. To umožňuje podstatně zvýšit odolnost proti parazitnímu osvětlení. Zařízení pracuje tak, že vysílače světelného záření jsou postupně buzeny ovládacím zařízením a odezvy z přístrojů záření jsou vyhodnocovány. Tím je také eliminováno vzájemné rušení světelných jednotek.

Přitom jsou bezpečnostní ochranné systémy podle současného stavu techniky zapojeny tak, že jednotlivé vysílače jsou buzeny zvláštními signálovými vodiči a odezvy z přijímačů optických jednotek jsou vedeny dalšími vodiči do řídicí jednotky zařízení, kde se vyhodnocují.

Nevýhody současného stavu spočívají ve značné složitosti současných zařízení, poněvadž pro každý počet světelných jednotek je nutno kontrolovat zvlášť ovládací zařízení. Také instalace velkého počtu vodičů je velmi obtížná, zvláště u zařízení s velkým počtem jednotek. Složitost zařízení a různost typů vede k vysokým nákladům na výrobu a údržbu zařízení, zejména vzhledem k velkému množství druhů elektronických a instalačních částí ochranného zařízení a jejich komplikovanému zapojení.

Uvedené nevýhody z větší části odstraňuje zapojení řídící jednotky ochranného zařízení pro hlídání prostorů podle vynálezu, jehož podstatou je, že generátor hodinových impulsů je svým výstupem připojen ke druhému vstupu hradla a ke vstupu čítače vyhodnocovacího cyklu, který je připojen svým prvním výstupem ke druhému vstupu vyhodnocovacího klopného obvodu, svým druhým výstupem k prvnímu vstupu ochranného zařízení pro hlídání prostorů a svým třetím výstupem k druhému vstupu vyhodnocovacího čítače, který je připojen svým prvním vstupem na výstup vyhodnocovacího klopného obvodu, svým třetím vstupem na první výstup ochranného zařízení pro hlídání prostorů a na třetí vstup monostabilního klopného obvodu, svým prvním výstupem na vstup obvodu poruchy testu, svým druhým výstupem na vstup obvodu poruchy cyklu a svým třetím výstupem na první vstup hradla, které je svým výstupem připojeno na vstup čítače cyklu čidel, který je spojen svým prvním výstupem s prvním vstupem vyhodnocovacího klopného obvodu, svým druhým výstupem s druhým vstupem monostabilního klopného obvodu a svým třetím výstupem s druhým vstupem ochranného zařízení pro hlídání prostorů, jehož druhý výstup je připojen ke třetímu vstupu vyhodnocovacího klopného obvodu, který je svým výstupem připojen k prvnímu vstupu monostabilního klopného obvodu.

Výhodou zapojení řídicí jednotky ochranného zařízení pro hlídání prostorů podle vynálezu je její jednoduchost a universálnost, kde na jednu řídicí jednotku lze připojit libovolný počet světelných jednotek podle velikosti a složitosti tvaru hlídaného prostoru. Jinou výhodou zapojení podle vynálezu je nízká cena a nízké udržovací náklady, vyplývající z jednoduchosti zapojení. Další výhodou zapojení je, že umožňuje samokontrolu poruchy systému tak, že rozhodující uzly celého systému změní během každého cyklu svůj stav, takže porucha kteréhokoliv uzlu je vyhodnocena v časovém rozmezí cyklu, ve kterém k poruše došlo, tedy prakticky okamžitě, čímž je zajištěno podstatné zvýšení bezpečnosti systému vůči poruše.

Vynález bude blíže popsán podle přiloženého výkresu, na němž je zakresleno blokové schéma řídicí jednotky ochranného zařízení pro hlídání prostorů podle vynálezu.

Zapojení je blíže popsáno podle přiloženého obrázku, na kterém je formou blokového schématu znázorněno příkladné provedení řídicí jednotky ochranného zařízení pro hlídání prostorů.

Generátor 1 hodinových impulsů je svým výstupem připojen ke druhému vstupu bradla 2 a ke vstupu čítače 3 vyhodnocovacího cyklu. Čítač 3 vyhodnocovacího cyklu je připojen svým prvním výstupem ke druhému vstupu vyhodnocovacího klopného obvodu 4, svým druhým výstupem k prvnímu vstupu ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů a svým třetím výstupem ke druhému vstupu vyhodnocovacího čítače 6. Na první vstup vyhodnocovacího čítače 6 je připojen výstup vyhodnocovacího klopného obvodu 4 a na jeho třetí vstup je připojen první výstup ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů a třetí vstup monostabilního klopného obvodu 7. Vyhodnocovací čítač 6 je dále připojen svým prvním výstupem na vstup obvodu 8 poruchy testu, svým druhým výstupem na vstup obvodu 9 poruchy cyklu a svým třetím výstupem na první vstup hradla 2, jehož výstup je připojen ke vstupu čítače 10 cyklu čidel. Čítač 10 cyklu čidel je spojen svým prvním výstupem s prvním vstupem vyhodnocovacího klopného obvodu 4, svým

S druhým výstupem s druhým vstupem monostabilního klopného obvodu 7 a svým třetím výstupem s druhým vstupem ochranného zařízení S pro hlídání prostorů. Druhý výstup ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů je připojen ke třetímu vstupu vyhodnocovacího klopného obvodu 4, který je svým výstupem připojen k prvnímu vstupu monostabilního klopného obvodu 7.

V činnosti generátor 1 hodinových impulsů generuje hodinové impulsy, které jsou přivedeny na čítač 3 vyhodnocovacího cyklu, ve kterém dochází k postupnému vyhodnocování, je-li v cestě světelných paprsků ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů, a tedy v pracovním prostoru stroje opatřeného tímto zařízením, přítomno cizí těleso. Vyhodnocovací cyklus sestává z daného počtu impulsů. Na počátku cyklu se provede test odezvy, a to tak, že čítač 3 vyhodnocovacího cyklu generuje testovací impuls, který se z prvního výstupu čítače 3 vyhodnocovacího cyklu přivede na druhý vstup vyhodno>covacího klopného obvodu 4. Dojde-li k překlopení vyhodnocovacího klopného obvodu 4, je odezva v pořádku.

Na počátku vyhodnocovacího cyklu čítač 3 vyhodnocovacího cyklu vyšle do prvního vstupu ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů nastavovací impuls, který vynuluje jeho registr a nastaví první optickou jednotku na příjem vysílacího signálu. Čítač 3 vyhodnocovacího cyklu dále vyšle do druhého vstupu vyhodnocovacího čítače 6 přesný počet nastavovacích impulsů. Obvod 8 poruchy testu pak vyhodnotí počet načítaných impulsů.

Na počátku každého cyklu čidla nejprve signál z prvního výstupu čítače 10 cyklu čidel vynuluje klopný obvod 4 a dále vyšle ze svého třetího výstupu impuls do druhého vstupu ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů. Tento impuls spustí pracovní cyklus první optické jednotky. Není-li v cestě světelnému paprsku této optické jednotky žádné cizí těleso, vyšle první optická jednotka po ukončení svého pracovního cyklu do druhého výstupu ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů na třetí vstup klopného obvodu 4 signál, který ho překlopí. Pokud k překlopení klopného obvodu 4 nedojde, je tento stav signalizován do prvního vstupu monostabilního klopného obvodu 7, který je pak impulsem z druhého výstupu čítače ID cyklu čidel překlopen a indikuje přerušení paprsku. S ukončením pracovního cyklu čidla první optická jednotka nastaví následující optickou jednotku na příjem vysílacího signálu a další impuls čítače 19 cyklu čidel nastartuje pracovní cyklus čidla následující optické jednotky. Po ukončení pracovního cyklu poslední optické jednotky jsou všechny optické jednotky zablokovány. Při generování dalšího impulsu do druhého vstupu ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů se nesmí na jeho druhém výstupu objevit signál. K překlopení monostabilní8 ho klopného obvodu 7 však nedojde, poněvadž monostabilní klopný obvod 7 je zablokován výstupním impulsem poslední optické jednotky, přivedeným z prvního výstupu ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů do jeho třetího vstupu. Tento impuls je současně přiveden na třetí vstup vyhodnocovacího čítače 6, který vynuluje. Dojde-li k poruše některé z optických jednotek nebo signálových vodičů, která se projeví chybnou odezvou v době, kdy jsou zablokovány všechny optické jednotky ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů, to jest v době, kdy se stav první buňky přenesl přes další buňky do poslední buňky registru, dojde k překlopení vyhodnocovacího klopného obvodu 4. Tento stav je na počátku dalšího vyhodnocovacího cyklu vyhodnocen impulsem na prvním výstupu čítače 3 vyhodnocovacího cyklu, který se přivede na. druhý vstup vyhodnocovacího klopného obvodu 4, přičemž při chybné odezvě na konci cyklu, je vyhodnocovací klopný obvod 4 již překlopen, takže impuls přivedený na jeho druhý vstup nezpůsobí jeho překlopení, a tím se na jeho výstupu neobjeví impuls. Po příchodu nastavovacích impulsů na svůj druhý vstup zaznamená vyhodnocovací čítač 6 nepřítomnost impulsu z výstupu vyhodnocovacího klopného obvodu 4 na svém prvním vstupu a obvod 8 pro poruchu testu indikuje poruchu.

Dojde-li k přerušení vyhodnocovacího cyklu na příklad tím, že se přeruší registr, vyhodnocovací čítač není vynulován a v dalším cyklu tedy dojde k dalšímu čítání impulsů, čímž celkový počet načítaných impulsů přesáhne nastavenou hodnotu a obvod 9 poruchy cyklu indikuje poruchu systému.

Pokud je systém v pořádku a není tedy indikována žádná porucha, je stav vyhodnocovacího čítače 6 takový, že signálem ze svého třetího výstupu otevírá hradlo 2, které tak propouští řídicí signály v generátoru 1 hodinových impulsů na vstup čítače 10 cyklů čidel, který zajišťuje řízení jednotlivých optických jednotek ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů. Na počátku každého cyklu se nejprve nastaví vyhodnocovací klopný obvod 4 impulsem, přivedeným na jeho první vstup. Na druhý vstup ochranného zařízení S pro hlídání prostorů se přivede vysílací impuls. První optická jednotka ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů vyšle na jeho druhý výstup signál, indikující je-li v prostoru hlídaném touto optickou jednotkou cizí těleso. Pokud v hlídaném prostoru žádné cizí těleso není, impuls z druhého výstupu ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů překlopí vyhodnocovací klopný obvod 4. Tento stav je zjišťován impulsem z druhého výstupu čítače 10 cyklu čidel. V případě, že v hlídaném prostoru je cizí těleso, neobjeví se na druhém výstupu ochranného zařízení 5 pro hlídání prostorů impuls, nedojde k překlopení vyhodnocovat čího klopného obvodu 4 a impuls z druhého výstupu čítače 10 cyklu čidel vyhodnotí tento stav tak, že překlopí monostabilní klopný obvod 7. Po vyhodnocení stavu hlídaného prostoru v oblasti čidla první optické jednotky se zánikem vysílacího impulsu nebo dalším hodinovým impulsem uvede do činnosti následující optická jednotka. V každém vyhodnocovacím cyklu se takto postupně uvedou do činnosti všechny optické jednotky ochranného zařízení S pro hlídání prostorů. Po ukončení vyhodnocovacího cyklu dojde k vynulování čítače 3 vyhodnocovacího cyklu, a tím se nastartuje další vyhodnocovací cyklus.

Vynález je možno s výhodou použít při konstrukci tvářecích strojů.

Claims (1)

1. pRedmEt

   Řídicí jednotka ochranného zařízení pro hlídání prostorů, vyznačující se tím, že generátor (1) hodinových impulsů je svým výstupem připojen ke druhému vstupu hradla (2) a ke vstupu čítače (3) vyhodnocovacího cyklu, který je připojen svým prvním výstupem k druhému vstupu vyhodnocovacího klopného obvodu [4], svým druhým výstupem k prvnímu vstupu ochranného zařízení (5) pro hlídání prostorů a svým třetím výstupem ke druhému vstupu vyhodnocovacího čítače (6), který je připojen svým prvním vstupem na výstup vyhodnocovacího klopného obvodu (4), svým třetím vstupem na první výstup ochranného zařízení {5) pro hlídání prostorů a na třetí vstup monostabilního klopného obvodu (7), svým prvním

   VYNALEZU výstupem na vstup obvodu (8) poruchy testu, svým druhým výstupem na vstup obvodu (9) poruchy cyklu a svým třetím výstupem na první vstup hradla [2], které je svým výstupem připojeno na vstup čítače (10) cyklu čidel, který je spojen svým prvním výstupem s prvním vstupem vyhodnocovacího klopného obvodu (4), svým druhým výstupem s druhým vstupem monostabilního klopného obvodu (7) a svým třetím výstupem s druhým vstupem ochranného zařízení (5) pro hlídání prostorů, jehož druhý výstup je připojen ke třetímu vstupu vyhodnocovacího klopného obvodu (4), který je svým výstupem připojen k prvnímu vstupu monostabilního klopného obvodu (7).