DE1239964B - Einrichtung zur optischen Anzeige der Positionen eines Laufwerkes - Google Patents

Einrichtung zur optischen Anzeige der Positionen eines Laufwerkes

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DE1239964B
DE1239964B DES79176A DES0079176A DE1239964B DE 1239964 B DE1239964 B DE 1239964B DE S79176 A DES79176 A DE S79176A DE S0079176 A DES0079176 A DE S0079176A DE 1239964 B DE1239964 B DE 1239964B
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DES79176A
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Herbert Poppinger
Dipl-Ing Dr Hans Vid Ellingsen
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/02Details of handling arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Description

  • Einrichtung zur optischen Anzeige der Positionen eines Laufwerkes Mitunter besteht die Aufgabe, die Position eines in zwei zueinander senkrechten Richtungen beweglichen Laufwerkes optisch anzuzeigen, besonders dann, wenn eine solche Anlage von einer zentralen Warte gus ferngesteuert wird und die ]Uwegungen des J-aufwerkes nicht direkt verfolgt werden können, Die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Lösung läßt sich vor allem dann anwenden, wenn die Lage des Laufwerkes im wesentlichen innerhalb diskreter Positionen angezeigt werden soll. Beispielsweise sind in einem Koordinatennetz in der einen Achsenrichtung n, in der anderen m Positionen möglich. Derartige Verhältnisse sind beispielsweise bei der Steuerung der Lademaschine eines Reaktors gegeben, Eine Steuerung und überwachung der Bewegung eines eine derartige Lademaschine tragenden Laufwerkes wurde bereits angegeben. Zur Erfassung der jeweiligen Position wurde vorgeschlagen, entlang den Laufschienen Signalschienen anzubringen, die aus einem magnetisch leitfähigen Material bestehen und die elektromechanisch abgetastet werden, Ordnet man mehrere Si-nalschienen parallel entsprechend einem Binärcode an, dann läßt sich jede Position des Laufwerkes durch eine bestimmte Signalkombination kennzeichnen. Diese Signalkombinationen können elektronisch ausgewertet werden. Man kann nun den einzelnen Positionsbereichen entsprechend einer der gewünschten Genauigkeit angepaßten Unterteilung je eine Signalleitung zuordnen.
  • Im folgenden seien die beiden Bewegungsrichtungen mit x-Richtung und mit y-Richtung, die von den m Punkten an der in x-Richtung liegenden Laufschiene ausgehenden Leitungen mit x-Leitungen, die von der y-Schiene ausgehenden n Leitungen mit y"1,eitungen bezeichnet. Wenn man die Anordnungen so ausführt, daß jeweils die (und nur diejenige) der x- bzw. v-Leitungen, die von dem Punkt ausgehen, an dem sich das Laufwerk gerade, befindet, ein für eine Signalabgabe geeignetes Potential führt, so läßt sich durch logische Auswertung des Si gnalzustandes des Leitungssystems die Lage des LaufwQrkes mit der entsprechend der Positionsbreite gegebenen Toleranz bestimmen. Man kann beispielsweise jeder Position eine $ignallampe zuordnen, die mit Hilfe von Schaltern und UND-Gattern jeweils dann eingeschaltet wird, sobald die dieser Läge entsprechenden x- und y-Leitungen Potential führen. Derartige Anordnungen bedingen jedoch einen verhältnismäßig großen Aufwand, nämlich ebenso viele UND-Gatter und Szlialter, wie mögliche Positionen vorhanden sind.
  • Eine wesentliche Herabsetzung des Aufwandes bei einQr Anordnung zur optischen überwachung vorbestimmter Positionen eines in zwei Koordinaten bewt#glichQii Laufwerkes mit jeder vorbestimmten Position zugeordneter Lampe und koordinatenförmiger Anordnun- der Anzeigelampen läßt sich erfindungsb gemäß dadurc4 erreichen, daß jeder x- und jeder y-Position eine vom Laufwerk kommende Signalleitung und ein über sie gesteuerter Schalter zugeordnet sind, wobei alle den x-Positionen zugeordneten Schalter einerseits an dem einen Pol und alle den Y-Positionen zugeordneten Schalter an dem anderen Pol einer SpeisespannungsquQllc liegen, und daß alle verschiedenen Koordinaten zu-rordneten Schalter über je eine Lampe, miteinander verbunden sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g, 1 dargestellt. Die von den einzelnen Punkten an den Laufschienen kommenden Signalleitungen sind dort mit y, bis y" und x, bis x" bezeiijhnet. n ist hierbei die Zahl der x-Leitungen, m die Zahl der y-Leitungen. Jeweils eine der x-Leitungen und eine der y-Leitungen - im Beispiel die Leitungen x. und y#" - führen entsprechend der momentanen Lage dos Laufwerkes Potential. Jeder dieser Leitungen ist ein elektronischer Schalter vl bis y" und x, bis x" zugeordnet. Sie, bestehen vorzu-sweise aus Leistungstransistoren, und zwar in solcher Anordnung, daß sie nur dann durchgesteuert sind, wenn die zugoordnete Signalleitung T--Signal führt. Die y-Schalter sind mit der einen Klemme über eine Si-nalschiene, P an den einen Pol einer Batterie B angeschlossen, deren ande,rer Pol mit dem einen Anschluß aller x-Schalter verbunden ist. Die anderen Anschlüsse der x.-Schalter sind über die den m mal n erfaßbaren Lagen zugeordneten Signallampen L"" an die entsprechenden Klemmen der x-Schalter angeschlossen, und zwar so, daß jeder x-Schalter über je eine Lampe mit allen y-Schaltern verbunden ist.
  • Führen die Leitungen y. und x" negatives Potential (L-Signal), dann sind die Schalter y. und x. geschlossen, so daß von der Batterie über den Schaltery", die LampeL 2, und den Schalterx 2 ein Strom zurück zur Batterie fließen kann. Infolgedessen leuchtet die der Position x = 2, y = m zugeordnete Lampe L.", auf.
  • F i g. 2 zeigt den Ausschnitt aus einer Anordnung gemäß F i g. 1, bei der als Schalter Transistoren T verwendet sind. Wenn beispielsweise der erste Transistor der oberen und der erste der seitlichen Reihe durchgesteuert sind, dann fließt ein Strom von der SammelschieneP über die Lampe Lll und die Diode 11 sowie den Widerstandr1 zur SammelschieneN. Durch die in Fig.'2 zusätzlich dargestellten, mit jeder Lampe in Reihe liegenden Dioden wird eine bessere Entkopplung der Zweige erreicht.
  • Die Leitungen entsprechen ideell gesehen immer nur jeweils einem Punkt für die Stellung auf der entsprechenden Laufschiene, wobei Anzahl bzw. Ab- stand der einzelnen mit solchen abgezweigten Leitungen ausgerüsteten Punkte durch die Anforderun-Clen hinsichtlich der Genauigkeit bzw. Toleranz bestimmt werden. Es ist hierbei zweckmäßig, die Abgriffeinrichtungen so auszubilden, daß sie jeweils einen einem solchen Punkt zugeordneten Bereich von einer die Länge eines Abstandes um ein Geringes unterschreitenden Ausdehnung bestreichen, indem also beispielsweise bei Verwendung von elektrischen Kontakten einem punktförmigen Kontakt auf der einen Seite ein schienenförmiger Kontakt von der entspreehenden Länge auf der anderen Seite zugeordnet ist. In gleicher Weise lassen sich auch magnetische Ab- griffe so ausbilden, daß sie ein entsprechendes Signal auf der Steuerleitung geben, solange sich das Laufwerk in einem derart definierten Bereich befindet.
  • In manchen Fällen kann es erwünscht sein, mehrere voneinander unabhängige Signale mit der gleich#-,n Anordnung zu geben.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden mit dem Kreuzschienensystem mehrere gleichzeitige, jedoch voneinander unabhängige Anzeigen dadurch gegeben, daß jede Anzeige statt durch Dauersignal C -, bl C durch Impulsfolgen ausgelöst wird. Jeder Anzeige ist eine Impulsfolge zugeordnet, wobei die Impulse der C, einzelnen Impulsfolgen zeitlich sich ohne überschneidung zyklisch ablösen. Es werden hierbei die einzelnen Signale periodisch gegeben und die den einzelnen Perioden zugeordnete Zeiteinheit in eine der Zahl der verschiedenen Signale entsprechende Anzahl von Teilen zerlegt, wobei jeder Anzeige immer ihr eigenes Intervall (z. B. immer das erste, einer anderen dagegen z. B. immer das letzte Intervall) zugeordnet wird.
  • Es wird also in einem solchen Fall z. B. eine Glüh- lampe nicht ununterbrochen, sondern durch in entsprechendem Rhythmus aufeinanderfolgende Stromstöße gespeist, wobei jedoch bei ausreichend hoher Frequenz die Trägheit des Auges keine Helligkeitsschwankungen wahrnehmen läßt. Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich für zwei Anzeigen, wenn für die Erzeugung der Impulsfolgen Wechselstrom mit Netzfrequenz verwendet wird, wobei die aufeinanderfolgenden Halbwellen abwechselnd zwei verschiedenen Anzeigen zugeordnet werden. Zweckmäßig kann man die Steuerwechselspannungen aus einem Transformator mit mittelangezapfter Sekundärwicklung entnehmen, wobei in jeder Wicklungshälfte immer nur eine Halbwelle ausgenutzt wird, so daß sich zeitlich abwechselnde Impulsfolgen ergeben. Hierbei kann an die einzelnen Wicklungen bzw. Wicklungshälften ein aus elektronischen Elementen, Zenerdioden und Widerständen gebildeter Satz angeschlossen werden, mit dessen Hilfe beispielsweise annähernd rechteckförmige Impulse einer z. B. negativen Polarität erzeugt werden, wobei die Impulsfolgen der beiden Systeme gegeneinander um 180' verschoben sind. Infolge dieser Verschiebung ist eine gute Sicherheit dafür gegeben, daß sich die in den einzelnen Stromkreisen gegebenen Impulse nicht gegenseitig stören können.
  • Den einzelnen Schalttransistoren können hierbei Verstärkerelemente vorgeschaltet werden, durch die sie - je nach der Zuordnung zu dem einen oder dem anderen Anzeigesystein - über je ein anderes elektronisches Element angesteuert werden. Die beiden Anzeigesysteme können beispielsweise dazu herangezogen werden, daß das eine die Istwerte des Laufwerkes, das zweite die Sollwerte, also die Punkte, wo das Laufwerk hinbewegt werden soll, angibt.
  • Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Anordnung ist in F i g. 3 dargestellt. Mit 1 ist ein an das Netz anaeschlossener Transformator bezeichnet, dessen mit einer Mittelpunktanzapfung 3 ausgeführte Sekundärwicklung 2 über zwei Ventile 4 und 5 und je ein Verstärkerelement 6 und 7 mit einer durchgehenden Speiseleitung 61 und 71 verbunden ist. Diese Signalleitungen werden dementsprechend abwechselnd mit Gleichstromstößen gespeist, deren Amplituden mit Hilfe von Zenerdioden 9 begrenzt werden können.
  • Für die Anzeige der einzelnen Stellungen sind hierbei Signallampen L vorgesehen, die entsprechend ihrer Lage mit L 11, L 12, L 13, L 21, L 22, L 23 usw. bezeichnet sind. Jeder Signallampe ist hierbei ein Ventil 11. zugeordnet, über das sie mit einer hier senkrecht gezeichneten durchgehenden Leitung xl, x2 usw. verbunden ist. Auf der anderen Seite sind die einzelnen Signallampen mit waagerecht durchgezeichneten Leitungen vl, y2 usw. verbunden. Den einzelnen Punkten, an jenen längs der Laufschienen Signalleitungen abgezweigt werden, sind hierbei je zwei NOR-Gatter 16 und 17 zugeordnet, wobei an einen der Eingänge der NOR-Gatter 16 eine Verbindung zu den Speiseleitungen 61 und an eines der NOR-Gatter 17 eine Leitung zu der durchgehenden Speiseleitung 71 angeschlossen ist. Die beiden möglichen Signalgaben, die hier durch ein und dieselben Signallampen erfolgen sollen, seien beispielsweise einem Istwert und einem Sollwert zugeordnet. In der Darstellung ist hierbei immer das rechts gezeichnete NOR-Gatter 1.6 dem Istwert, das links gezeichnete NOR-Gatter 17 dem Sollwert zugeordnet. Je ein Eingang der NOR-Gatter ist dementsprechend mit einer Leitung f bzw. S verbunden, die normalerweise an negativem Potential liegen und somit das Gatter dauernd sperren, kann von diesen jedoch - z. B. mittels Schaltelementen R - abgetrennt werden, wenn eine entsprechende Anzeige erwünscht ist.
  • Ein weiterer Eingang der NOR-Gatter 17 ist hierbei noch mit einer durchgehenden Leitung 81 verbunden, die mit einem Gerät 8 in Verbindung steht, das negative Impulse in einem bestimmten Rhythmus liefert, um auf diese Weise ein Flackern der Signallampe zu erreichen, das eine Unterscheidung von dem Istwertsignal ermöglicht, bei dem die entsprechende Lampe dauernd brennt.
  • In Abhängigkeit von den NOR-Gattem wird vorzugsweise über einen zwischengeschalteten Verstärker V je ein elektronischer Schalter T durchgesteuert, wodurch die von ihm ausgehende Leitung x bzw. y an die Spannungsquelle angeschlossen wird, und zwar hier die x-Leitungen jeweils an den negativen, die y-Leitungen an den positiven Pol der Spannungsquelle.
  • Da die NOR-Gatter ein Steuersignal an die entsprechenden Schalter T nur dann geben, wenn an keinem seiner Eingänge ein Potential liegt, ist einerseits gewährleistet, daß die NOR-Gatter 16 bzw. 17 immer nur abwechselnd entsprechend der jeweils ausgenutzten Wechselstromhalbwelle, nie aber gleichzeitig durchsteuern können, so daß gegenseitige Fehlsteuerungen sicher vermieden sind. Entsprechend der Abschaltung der zugehörigen Steuerleitung von dem Potential kann also für jede Signalgabe ein unterschiedlicher Punkt anae(yesteuert werden, wobei durch die mit drei Eingängen ausgeführten NOR-Gatter 17 zugleich die Verschiedenheit der Anzeige (Flackerlicht) erreicht wird.
  • Dieses Steuerverfahren ermöglicht es, mit einer einzigen Schaltstufe je Kreuzschiene auszukommen, obwohl jeder Kreuzschiene - je nach Steuerbefehl - einmal Dauerstrom und einmal intermittierender Strom zugeführt werden muß.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur optischen überwachung vorbestimmter Positionen eines in zwei Koordinaten (x, y) beweglichen Laufwerkes mit jeder vorbestimmten Position zugeordneter Lampe und koordinatenförmic,erAnordnuna derAnzeigelampen, C C dadurch gekennzeichnet, daß jeder x- und jeder y-Position eine vom Laufwerk kommende Signalleitung (X", YJ und ein über sie gesteuerter Schalter (X", YJ zugeordnet sind, wobei alle den x-Positionen zugeordneten Schalter (X.) einerseits an dem einen Pol (N) und alle den y-Positionen zugeerdneten Schalter (Y") an dem anderen Pol (P) einer Speisespannungsquelle (B) liegen, und daß alle verschiedenen Koordinaten zugeordneten Schalter über je eine Lampe (L.") miteinander verbunden sind.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Leistungssehalter für die Einschaltung der Signalgeräte Transistoren vorgesehen sind, die durch die Potentiale der Signalleitungen durchsteuerbar sind. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein und dieselben Anzeigeelemente für mehrere voneinander unabhängige Anzeigen ausgenutzt sind. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Schaltelemente für die Signale mit Hilfe von Impulsreihen erfolgt, denen zyklisch einander abwechselnde Zeitintervalle zugeordnet sind. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolgen aus Wechselstrom gewonnen werden, wobei für eine Impulsfolge die Halbwellen einer, für die andere Impulsfolge die Halbwellen der anderen Richtung ausgenutzt sind. 6. Anordnunc, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Halbwellen über Zenerdioden zur Erzeugung angenähert rechteckförmiger Impulse geführt werden. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das abwechselnde Arbeiten mit Hilfe von elektronischen Elementen, insbesondere nach Art von NOR-Gattern gesichert ist. 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Anzeigen durch voneinander abweichenden Arbeitsrhythmus, beispielsweise Flackern, gekennzeichnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 923 353, 686 513, 714 180, 952 332; deutsche Auslegeschriften Nr. 1049 897, 1101232, 1017 497, 1077 757; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1797 603.
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