CS255978B1 - Vyhodnocovací obvod přírůstkového převodníku - Google Patents

Abstract

Řešeni je z oboru elektroniky. Týká se zapojení vyhodnocovacího obvodu přírůstkového převodníku, zejména vhodného pro sledování polohy, směru pohybu, rychlosti.a počtu sledovaných zařízeni, zvláště pak důlních strojů a mechanismů pracujících v prostředí s nebezpečím výbuchu v hlubinných dolech. Podstata spočívá v tom, že dvě dvojice klopných obvodů se vzájemně blokují a aktivují podle směru snímaného pohybu. Řešeni lze s výhodou použít k dál- / kovému sledování a řízení strojů, zejména ον automatizačni technice a kybernetice

Description

Vynález se týká zapojení vyhodnocovacího obvodu přírůstkového převodníku, zejména vhodného pro sledování polohy, směru pohybu, rychlosti a počtu sledovaných zařízení, zvláště pak důlních strojů pracujících v prostředí s nebezpečím výbuchu v hlubinných dolech.

V současné době se sledování polohy řízeného důlního stroje provádí číselným vyjádřením změny polohy sledovaného stroje od výchozí polohy. Z charakteru činnosti důlních strojů vyplývá, že je třeba rozlišovat směr jejich pohybu a impulsy odvozené ze změny polohy v jednom směru přičítat k číselnému vyjádření jejich polohy a naopak impulsy odvozené ze změny polohy v opačném směru odečítat od číselného vyjádření jejich polohy. Informace o směru pohybu a přírůstku vzdálenost jsou získávány od dvou polohově posunutých čidel.

Pohybem stroje dojde nejdříve k sepnutí prvního čidla, pak k sepnutí druhého čidla, dále k rozepnutí prvního a následně k rozepnutí druhého čidla. Při opačném směru pohybu si informace z čidel vymění svoji polohu na časové ose. Po proběhnutí uvedeného cyklu vyšle vyhodnocovací obvod bud přičítácí nebo odečítací impuls, v závislosti na směru pohybu. Nevýhodou stávajících vyhodnocovacích obvodů je, že produkují chybné impulsy, vznikající při změně směru pohybu nebo při kmitání sledovaného stroje, eventuálně je vylučují relativně složitými způsoby až po jejich vzniku a identifikaci. Další stávající řešení, u nichž je vznik chybných impulsů vyloučen, jsou nepoužitelná v jiskrově bezpečných obvodech pro obvodovou složitost a hlavně pro relativně vysokou spotřebu napájecí energie.

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy zapojením vyhodnocovacího obvodu přírůstkového převodníku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na první vstupní svorku je připojen vstup D prvního klopného obvodu a vstup C druhého klopného obvodu, na druhou vstupní svorku je připojen vstup C prvního klopného obvodu a vstup D druhého klopného obvodu, na třetí vstupní svorku je připojen vstup D třetího klopného obvodu a vstup C čtvrtého klopného obvodu, na čtvrtou vstupní svorku je připojen vstup C třetího klopného obvodu a vstup D čtvrtého klopného obvodu, výstup prvního klopného obvodu je připojen na první vstup druhého hradla, jehož výstup je připojen na vstup R druhého klopného obvodu a výstup druhého klopného obvodu je připojen na první vstup prvního hradla, jehož výstup je připojen na vstup R prvního klopného obvodu, invertovaný výstup prvního klopného obvodu je přes první obvod časového zpoždění propojen se vstupem R třetího klopného obvodu a invertovaný výstup druhého klopného obvodu je přes druhý obvod Časového zpoždění propojen se vstupem R čtvrtého klopného obvodu, přičemž druhé vstupy prvního hradla a druhého hradla jsou vyvedeny na nulovací svorku, výstup třetího klopného obvodu na první výstupní svorku, invertovaný výstup třetího klopného obvodu na druhou výstupní svorku, výstup čtvrtého klopného obvodu na třetí výstupní svorku a invertovaný výstup čtvrtého klopného obvodu na čtvrtou výstupní svorku.

Výhoda zapojení podle vynálezu spočívá v nízké spotřebě napájecí energie, jednoduchosti, malých rozměrech a tím i nízkých nákladech. Zapojení lze s výhodou uvedených vlastností použít pro sledování strojů a mechanismů, zvláště pak v prostředích s nebezpečím výbuchu, kde je funkčním požadavkem jiskrová bezpečnost.

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněno příkladné provedení zapojení podle vynálezu.

Na první vstupní svorku 1_ je připojen vstup D prvního klopného obvodu _5 a na vstupu C druhého obvodu 8, na druhou vstupní svorku 2 je připojen vstup C prvního klopného obvodu 5_ a vstup D druhého klopného obvodu 8., na třetí vstupní svorku 3_ je připojen vstup D třetího klopného obvodu 9_ a vstup C čtvrtého klopného obvodu 12, na čtvrtou vstupní svorku £ je připojen vstup C třetího klopného obvodu 9. a vstup D čtvrtého klopného obvodu 12, výstup prvního klopného obvodu 5. je připojen na první vstup druhého hradla jeho^ výstup je připojen na vstup R druhého klopného obvodu jí a výstup druhého klopného obvodu jí je připojen na první vstup prvního hradla 6, jehož výstup je připojen na vstup R prvního klopného obvodu 5., invertovaný výstup prvního klopného obvodu 5. je přes první obvod 10 časového zpoždění propojen se vstupem R třetího klopného obvodu 9. a invertovaný výstup druhého klopného obvodu .8 je přes druhý obvod 11 časového zpožedění propojen se vstupem R čtvrtého klopného obvodu 12 , přičemž druhé vstupy prvního hradla _6 a druhého hradla 7, jsou vyvedeny na nulovací svorku 17, výstup třetího klopného obvodu 9 na první výstupní svorku 13, invertovaný výstup třetího klopného obvodu _9 na druhou výstupní svorku 14, výstup čtvrtého klopného obvodu 12 na třetí výstupní svorku 15 a invertovaný výstup čtvrtého klopného obvodu 12 na čtvrtou výstupní svorku 3.6 ♦

Funkci zapojení lze charakterizovat po připojení čidel a nulovacího obvodu. Informace z prvního čidla X je přivedena na první vstupní svorku _1, její inverzní hodnota X na třetí vstupní svorku 3. Informace z druhého čidla Y je přivedena na druhou vstupní svorku 2, její inverzní hodnota Y na čtvrtou vstupní svorku 4,. V počátečním stavu jsou informace X a Y na úrovni L, nulovací svorka 17 rovněž na úrovni L, první výstupní svorka 13 a třetí výstupní svorka 15 na úrovni L a druhá výstupní svorka 14 se čtvrtou výstupní svorkou 16 na úrovni H. Zmení-li se X na H, nezmění se stav druhého klopného obvodu 8_, protože jeho vstup D je na úrovni L. Následná změna Y a R způsobí změnu stavu prvního klopného obvodu 5, takže na jeho výstupu bude úroveň H a na invertovaném výstupu úroveň L.

Tím bude přes druhé hradlo 7, logickým součtem informaci z výstupu prvního klopného obvodu 5 a nulovací svorky 17 blokována na vstupu R funkce druhého klopného obvodu _8 a přes první časovači obvod 10 uvolněna funkce třetího klopného obvodu 9. Dále následuje změna X na L, tedy X na H. Tato změna nemůže být vyhodnocena čtvrtým klopným obvodem 12, protože na jeho vstupu D je úroveň L a navíc je jeho funkce blokována úrovní H na nulovacím vstupu R.

Dojde tedy pouze k nastavení vstupu D třetího klopného obvodu 9. na úroveň H. Následující změnou Y na L, tedy Ϋ na H změní třetí klopný obvod 9 svůj stav, takže na první výstupní svorce 13 bude úroveň H a na druhé výstupní svorce 14 úroveň L. V okamžiku, kdy logický součet X + γ změnil svoji hodnotu z H na L, vyšle nulovací obvod krátký impuls H na nulovací svorku 17, kterým se přes první hradlo _6 vynuluje první klopný obvod 5,.

Tím se změní stav jeho invertovaného výstupu na H a pomocí prvního obvodu časového zpoždění 10, kterým je definována délka trvání výstupního impulsu, dojde k vynulování třetího klopného obvodu 9_ a zapojení se nachází v počátečním stavu. V opačném směru je činnost zrcadlově souměrná, protože čidla dávají informace v obráceném pořadí. Výsledkem pak je puls o úrovni H odebíraný ze třetí výstupní svorky 15, event. jeho inverzní hodnota na čtvrté výstupní svorce 16.

Protože oba směry se vzájemně blokují, není možné chybné je generován pouze tehdy, projdou-li informace X a Y,postupně úrovněmi odpovídajícími jednotkovému přírůstku polohy jednoho tedy může libovolně měnit směr nebo i kmitat, aniž by došlo k vyhodnocení. Výstupní impuls a minimálně jednou všemi nebo druhého směru. Stroj chybnému vyhodnocení.

Zapojení podle vynálezu lze s výhodou použít pro jiskrově bezpečné obvody snímačů polohy, směru pohybu, rychlosti, počítání vozů apod. a všude, kde je kladen požadavek na nízkou spotřebu napájecí energie a celkovou jednoduchost.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení vyhodnocovacího obvodu přírůstkového převodníku vyznačující se tím, že na první vstupní svorku (1) je připojen vstup D prvního klopného obvodu (5) a vstup C druhého klopného obvodu (8), na druhou vstupní svorku (2) je připojen vstup D druhého klopného obvodu (8), na třetí vstupní svorku (3) je připojen vstup D třetího klopného obvodu (9) a vstup C čtvrtého klopného obvodu (12), na čtvrtou vstupní svorku (4) je připojen vstup C třetího klopného obvodu (9) a vstup D čtvrtého klopného obvodu (12), výstup prvního klopného obvodu (5) je připojen na první vstup druhého hradla (7), jehož výstup je připojen na vstup R druhého klopného obvodu (8) a výstup druhého klopného obvodu (8) je připojen na první vstup prvního hradla (6), jehož výstup je připojen na vstup R prvního klopného obvodu (5), invertovaný výstup prvního klopného obvodu (5) je přes první obvod (10) časového zpoždění propojen se vstupem R třetího klopného obvodu (9) a invertovaný výstup druhého klopného obvodu (8) je přes druhý obvod (11) časového zpoždění propojen se vstupem R čtvrtého klopného obvodu (12), přičemž druhé vstupy prvního hradla (6) a druhého hradla (7) jsou vyvedeny na nulovaci svorku (17), výstup třetího klopného obvodu (9) na první výstupní svorku (13), invertovaný výstup třetího klopného obvodu (9) na druhou výstupní svorku (14), výstup čtvrtého klopného obvodu (12) na třetí výstupní svorku (15) a invertovaný výstup čtvrtého klopného obvodu (12) na čtvrtou výstupní svorku (16).

   1 výkres