DE1512511C - Uberwachungsschaltkreis für Ereignis abfolgen - Google Patents

Description

Zustand LL:

Am Schaltungseingang liegt die gleiche Spannung

Die Erfindung betrifft einen Überwachungsschalt- 5» wie am Fußpunkt der Informationsdiode D. kreis für Ereignisabfolgen, die durch Binärsignale Zustand £0:
repräsentiert sind. Am Schaltungseingang liegt eine Spannung, am

Bekannte Anordnungen für die Durchführung Fußpunkt der Informationsdiode D liegt keine

solcher Kontrollen, z. B. für die Prüfung, ob eine Spannung,

gewisse Anzahl von Abläufen, Stellungen od. dgl. 55
in einer vorbestimmten Reihenfolge abläuft, erfordern Zustand OL:

den Einsatz von Vergleichs- und Recheneinrichtungen, Am Schaltungseingang liegt keine Spannung, am

deren Umfang und Preis erheblich sind infolge der Fußpunkt der Informationsdiode D hegt eine

Kompliziertheit und Anzahl der Schaltkreise. Spannung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen 60 zustand 00·

einfachen Schaltkreis zu schaffen, mit dem man den Weder'am Eingang des Schaltkreises noch am

Ablauf einer gewünschten Aufeinanderfolge von Zu- Fußpunkt der Diode D liegt eine Spannung,

ständen prüft und der jede Abweichung in dem tatsächlichen Ablauf dieser Zustände anzeigt. Um mit dem Schaltkreis gemäß der Erfindung, auf-

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch 65 gebaut aus (n—l) Elementarschaltkreisen, die Abfolge gelöst, daß er einen einzigen Ausgangsanschluß auf- von Ereignissen überwachen zu können, müssen diese weist sowie eine Anzahl von (n) Eingangsanschlüssen, durch Binärsignale gemäß folgender Verschlüsselung die je mit einem Punkt verbunden sind, an dem ein oder Kodierung repräsentiert werden:

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a) Der ursprüngliche oder Ausgangszustand ist LL. meinsamen Ausgangsanschluß angeschlossen sind

b) Der Endzustand ist 00. ' ^un _t ^ddaßdieVerbindungspunktejedesEingangskonden- ' sators mit der zugeordneten Iniormatyonsdiode und

c) Es ist immer nur ein einziger Zustandswechsel der zugeordneten Ausgangsdiode auf ein konstantes möglich. 5 Potential gelegt sind.

d) Sobald der Schaltungseingang oder der Fuß- Es ist besonders vorteilhaft, sich bei der Herstellung punkt der Informationsdiode vom Zustand L ^dieser Schaltung der Dünnfilmtechnik zu bedienen, auf den Zustand 0 übergegangen ist, besteht ^{um dle} einzelnen Schaltungselemente auszubilden: keine Möglichkeit mehr zur Rückkehr von Die Dioden werden durch Aufbringen von Cadmium-

. Ozu'JL - ίο sulfid hergestellt, das Dielektrikum zwischen den

Kondensatorbelägen ist Siliziumoxyd SiO, und die

Der Elementarschaltkreis wird demgemäß nur von Widerstände bestehen aus oxydiertem Tantalnitrid,

einer der möglichen beiden Folgen angesteuert: _: £ie Herstellung der Widerstände ist in e.ner anderen

^ ^b Patentanmeldung der Erfinderin beschrieben.

15 Die Einrichtungen od. dgl., bei denen man die

LL LL Aufeinanderfolge verschiedener Zustände zu kontrol-

LO und OL Heren wünscht, können für jeden der zu beobachtenden

Zustände an je einen der Eingänge der erfindungs-

00 und 00 gemäßen Anordnung angeschlossen werden, z.B.

20 über Kippschaltungen, deren Stellung jeweils einem

Man erkennt, daß der Schaltkreis infolge seines Zustand des zugeordneten Organs entspricht.

Aufbaus nur dann einen Ausgangsimpuls abgibt, Ebenso kann auch für die Übertragung der Zu-

wenn der Übergang von LO zu 00 erfolgt: Sobald der stände eine Kodiereinrichtung verwendet werden, die

Schaltkreis mit der Folge (LL), (LO), (00) angesteuert mit einem bestimmten Binärkode arbeitet, bei dem

wird, gibt er einen negativen Impuls ab, während die »5 die Permutation der letzten Ziffern und ihre Komple-

Folge (LL), (OL), (00) keinen Impuls hervorruft. mentärziffern die Feststellung der Zustände bewirken

Es läßt sich leicht errechnen, daß bei einem Schalt- und jeweils in die symmetrischen Eingänge der Ankreis mit («) Eingängen nur eine einzige Folge der Ordnung nach der Erfindung eingespeist werden..' («!) möglichen Folgen keinen Ausgangsimpuls her- Die Anordnung nach der Erfindung kann angevomifen wird, während bei allen übrigen («!—1) ein 30 wandt werden, um die Bewegungsrichtung beweglicher Ausgangsimpuls entsteht. Teile zu kontrollieren, z.B. einer Rollbrücke, eines

Solange die (n) Informationen in einer vorgegebenen Werkzeugmaschinenelements od. dgl., deren Ver-Abfolge erscheinen, erscheint am Ausgang des er- Schiebung in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung findungsgemäßen Schaltkreises kein Impuls oder geprüft und gesteuert werden soll, sowie unter BeSignal; falls jedoch irgendeine der (n) Informationen 35 rücksichtigung der Geschwindigkeit und der zu er-. außerhalb der vorgegebenen Abfolge erscheint, gibt reichenden Stellung. Diese aufeinanderfolgenden Inder Ausgang des Schaltkreises ein Signal ab. Es ergibt formationen gelangen also an den Schaltkreis nach sich, daß der Schaltkreis nach der Erfindung mit der Erfindung in Form von Signalen aus einem Informationen ansteuerbar ist, wenn eine Abfolge Wandler, der die jeweilige Stellung unter Bezug auf von (n) Ereignissen in vorgegebener Ordnung abläuft, 40 verschiedene gekennzeichnete Stellungen ermittelt, die aus (n\) infolge Permutierung möglichen Ereignis- Der Schaltkreis gemäß der Erfindung kann auch der folgen ausgewählt ist, und immer dann einen Impuls Kontrolle der Phasenverschiebung zwischen zwei abgibt, wenn eine der übrigen (n\—1) Folgen auftritt Spannungen dienen, deren Phasendrehung in einem bzw. wenn die Abfolge der Ereignisse nicht in der vorgegebenen Richtungssinn man sicherzustellen vorgegebenen Ordnung abläuft. 45 wünscht.

Das Ausgangssignal, das bei einer Unregelmäßig- Im folgenden werden beispielshalber verschiedene

keit in der gewünschten Abfolge der Ereignisse bzw. Ausführungs- und Anwendungsformen der Anordnung

Zustände auftritt, kann für die Steuerung der Wieder- nach der Erfindung beschrieben, und zwar unter

herstellung der vorgegebenen Ordnung verwendet Bezugnahme auf die F i g. 2, 3 und 4 der Zeichnung,

werden, mit oder ohne Unterbrechung der gerade 50 von denen

ablaufenden Folge, und unter Zwischenschaltung F i g. 2 eine Ausführungsform des Schaltkreises

üblicher bekannter Einrichtungen. nach der Erfindung zeigt,

In seiner bevorzugten Ausführungsform ist der F i g. 3 ein erstes Anwendungsbeispiel desselben

Schaltkreis gemäß der Erfindung so aufgebaut, daß darstellt und

er aus (n—l) kaskadegeschalteten Elementarschalt- 55 F i g. 4 eine abgewandelte Anordnung des erkreisen besteht, die je einen mit einem den Zustand findungsgemäßen Schaltkreises für die Ermittlung (die Lage) repräsentierenden Anzeiger verbundenen des Drehsinns einer Welle zeigt.
Kondensator aufweisen, ferner eine mit einem Belag Der Schaltkreis mit (n) Eingängen nach F i g. 2 des Kondensators verbundene Ausgangsdiode, weiter besteht aus (n—l) Elementarschaltkreisen, identisch - eine mit demselben Belag desselben Kondensators 60 mit dem in Fig. 1 gezeigten; jeder der Elementarverbundene Informationsdiode, deren anderer An- schaltkreise weist einen Eingangskondensator C₁, Schluß (Fußpunkt) auf ein Potential gelegt ist, das C₂ ... C_n-! auf, einelnformationsdiodcD^Da... £>_TO-i durch den Anschluß an den eingangsseitigen Belag sowie eine Ausgangsdiode A₁, A₂ ... Α_η-ι·
des Eingangskondensators des folgenden Elementar- Die Fußpunkte P₁, P₂ ... P_n-₂ der Informationsschaltkreises bestimmt ist, daß der Fußpunkt der 65 dioden D₁, D₁ ... D„_₂ sind jeweils mit der Eingangsinformationsdiode des vorletzten "Elementarschalt- seite der Kondensatoren C₂, C₃ ... C_n-I verbunden, kreises den Eingang des letzten Elementarschalt- während die letzte Informationsdiode D_n-! den Einkreises bildet, daß alle Ausgangsdioden an einen ge- gang (n) des Folgeauslösers bildet; die Dioden A₁,

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/I₂ ... Α,ι-ι sind alle mit einem gemeinsamen Aus- so kippt die Ausgangskippschaltung B_s nicht,

gang A_x verbunden. und man kann annehmen, daß die Signalfolge

Wenn die («). Eingänge des Schaltkreises von Be- in der gewünschten Reihenfolge abgelaufen ist. ginn an den Zustand L besitzen, d.· h. unter Spannung

stehen, so ergibt sich seine Arbeitsweise unmittelbar 5 Die gerade beschriebene Anordnung für die Funk-

aus der des Elementarschaltkreises nach F i g. 1; tionskontrolle eines Verladebrückenaufbaus kann in

d. h., nur eine einzige Folge der (n!) möglichen erzeugt zahlreichen Anwendungsfällen Verwendung finden

keinen Impuls am Ausgang A_x des Auslösers nach und insbesondere immer dann, wenn man sich des

F i g. 2. Ablaufs einer Folge von Ereignissen in einer vor-

In Fi g. 3 ist ein Schaltkreis dargestellt, der in eine io gegebenen Reihenfolge vergewissern "möchte.

Schaltung für die Kontrolle der augenblicklichen Es sei hier auf die sehr weitgespannten Möglich-

Stellung des Aufbaus einer Verladebrücke eingesetzt keiten der Erfindung hingewiesen; tatsächlich genügt

ist. Die Stellung wird relativ zur Beschleunigungs- es, die Anordnung der Verbindung zu den — in diesem

stellung, der ersten Verzögerungsstellung, der zweiten Falle — fünf Eingängen des Schaltkreises abzuwandeln,

Verzögerungsstellung und der Bremsstellung kontrol- 15 um eine Kontrolle bezüglich einer völlig anderen, fast

liert, die auf der Bahn vorgesehen sind. Die ver- beliebigen Abfolge im Erscheinen der Signale sicher-

schiedenen Stellungen können durch Signalwandler zustellen.

abgetastet werden, beispielsweise durch" Fotozellen, In F i g. 4 ist eine Abwandlung dargestellt, bei der die aufeinanderfolgend mittels einer geeigneten Ein- der Schaltkreis nach der Erfindung für die Feststelrichtung, ζ. B. einen Zähler, abgefragt werden. 20 lung des Drehsinns einer Welle verwendet wird.

Im vorliegenden Beispiel gibt es vier feste Stellungen, Die augenblickliche Stellung der Welle wird mittels

und die Folge der Informationen (vier feste und eine einer geeigneten Kodiereinrichtung Kin einen binären

bewegliche), die die Stellung der Brücke bestimmen, reflektierten Kode transformiert und man verwendet

ist aus fünf Signalen gebildet. . die Permutationen der letzten Ziffern und deren

Während der Bewegung ändert sich die aus den 25 Komplementärziffern für die Durchführung der Drehvier festen Stellungen und der variablen Stellung Sinnfeststellung. .

(oder »Augenblicksstellung«) des Aufbaus bestehende In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Folge. Verbindet man infolgedessen die vier festen Ausgänge α und b der Kodiereinrichtung K< die die Punkte und den beweglichen Punkt mit fünf Eingängen beiden letzten Ziffern des Kodes für die Winkeleines Schaltkreises gemäß, der Erfindung, so empfangen 30 stellung angeben, sowie die beiden Ausgänge ä und 6, diese Eingänge Folgen sich ändernder Signale. die die Komplemente der erstgenannten Ziffern

In F i g. 3 sind die fünf Eingänge A₁, A₂ ... A₅ abgeben, an einen Schaltkreis gemäß der Erfindung

des Folgeauslösers sowie sein einziger Ausgangs mit vier Eingängen angeschlossen, der aus vier EIe-

gekennzeichnet. mentarschaltkreisen nach F i g. 1 besteht. Er weist

Die fünf Stellungen (1 bis 5), nämlich vier feste und 35 also vier Eingangskondensatoren C₁, C₂, C₃, C₄ auf,

eine variable, des Aufbaus sind mit zugeordneten weiter vier Informationsdioden D₁, D₂, D₃, D₄ sowie

Kippschaltungen JB₁ bis B₅ verbunden, die jeweils vier Ausgangsdioden Zl₁, Zl₂, Zl₃, /I₄, welch letztere

einen zugeordneten Eingang A₁ bis A₅ des Schalt- an einem gemeinsamen Ausgang Ay angeschlossen

kreises ansteuern. Dessen einziger Ausgang ist an eine sind. -

Ausgangskippschaltung B₈ angeschlossen. 40 Die Verbindungen der Informationsdioden D₁ ... D₄

Zu Beginn sind die Kippschaltungen B₁, B₂ ... B₅ mit den vier Eingängen sind so vorgenommen, daß

im Zustand L und die Kippschaltung B_s im Zustand 0/ der Schaltkreis in sich geschlossen ist.

Die Signale, deren Aufeinanderfolge kontrolliert Aus diesem Grund ist der Fußpunkt P₄ der Diode D₄

werden soll, schallen die Kippschaltungen B₁, B₂ ... B₅ mit dem Eingang 3, der Fußpunkt P₃ der Diode D₃ mit

in irgendeiner Reihenfolge vom Zustand L in den 45 dem Eingang 2, der Fußpunkt P₂ der Diode D₂ mit

Zustand 0 um. dem Eingang 1 und der Fußpunkt P₁ der Diode D₁

Um eine Kontrolle des vorliegenden Systems mit mit dem Eingang 4 verbunden.

fünf Informationsquellen auf den jeweiligen Zustand Der Zustand L an einem der Eingänge entspricht

durchzuführen, müssen die fünf Kippschaltungen auf- dem Vorhändensein einer Spannung an diesem Ein-

einandcrfolgend vom Zustand L in den Zustand 0 50 gang und der Zustand 0 dem NichtVorhandensein einer

gebracht werden. Ein einziger Durchgang (oder eine solchen. '

einzige Abtastung) genügt also, um sicherzustellen, Während der Drehung der Welle liefert die Kodier-

daß die Abfolge der Ereignisse der gewünschten Ab- einrichtung K eine Folge von Signalen an die Ein-

folge entspricht. Unter diesen Bedingungen gilt gänge des Schaltkreises,.deren Reihenfolge vom Dreh-

55 sinn der Welle abhängt.

1. Falls Zustandsänderungsfolge der Kippschal- Unter Berücksichtigung der Eigenschaften des tungen beim Ansteuern im Verlauf einer Ab- Elementarschaltkreises nach Fig. 1 erkennt man leicht, tastung (B₁ bis -S₀) derart ist, daß der Folgeaus- daß sich am Ausgang des Schaltkreises in Fig. 4 löser A einen Impuls an den Ausgang S abgibt, so dann keine Impulse finden, wenn die Folge der beiden kippt die Ausgangskippschaltung B_s in ihren 60 letzten Ziffern von der Kodiereinrichtung und ihrer anderen Zustand L Und zeigt damit an, daß die Komplemente abläuft nach der Ordnung:
talsächliche Abfolge der Ereignisse bzw. der 00 LL

Signale nicht der vorgesehenen Abfolge ent- OL LO

^sP^richt· . LL 00 .

2. l'alls die Abfolge der Zustandsänderungen der 65 ^q q^
Aiistcuerungskippschaltimg B₁ bis B₅ während " ■ ■

- eines Durchgangs derart ist, daß der Folgcaus- Wenn dagegen der Ablauf umgekehrt erfolgt, was

loser A kein Signal an seinen Ausgang 5 abgibt, einer Umkehr des Wcllendrchsinns entspricht, wird

bei jeder Änderung des Zustands am Eingang ein Ausgangsimpuls erzeugt. ,

Der Schallkreis nach Fig. 4 vermag daher nach Beobachtung zweier aufeinanderfolgender Zustände bereits den Drehsinn der Welle zu bestimmen.

Die Anordnung, die soeben unter Bezugnahme auf

die Bestimmung des Drehsinns einer Welle beschrieben wurde,kann selbstverständlich ebensogut auch für die Bestimmung der Richtung einer geradlinigen Bewegung angewandt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

309 627/162

Claims (3)

1 2 Patentansprüche- einen der («) Zustände repräsentierendes Signal anliegt, welche Zustände auf ihre Abfolge hin zu kon-

1. Überwachungsschaltkreis fürEreignisabfolgen, trollieren sind, und daß er ferner eine Anzahl von die durch Binärsignale repräsentiert sind, da- (n—l) kaskadegeschalteten Elementarschaltkreisen aufdurch gekennzeichnet, daß er einen 5 weist,;so daß am Ausgang dann und nur dann ein einzigen Ausgangsanschluß aufweist sowie eine Signal erscheint, wenn die zu kontrollierende ZuAnzahl von («) Eingangsanschlüssen, die je mit Standsabfolge an irgendeinem der Punkte nicht eineinem Punkt verbunden sind, an dem ein einen gehalten "wird. ~

der («) Zustände repräsentierendes Signal anliegt, Man macht erfindungsgemäß Gebrauch von den

weiche Zustände auf ihre Abfolge hin zu kontrol- io Eigenschaften elementarer Schaltkreise mit drei Anlieren sind, und daß er ferner eine Anzahl von Schlüssen, die jeweils zwei Eingänge (im folgenden (n—l) kaskadegeschalteten Elementarschaltkreisen »A« und »P« genannt) sowie einen Ausgang besitzen, aufweist, so daß am Ausgang dann und nur dann Solche Elementarschaltkreise sind z. B. aus der ein Signal erscheint, wenn die zu kontrollierende deutschen Auslegeschrift 1 117 645 bekannt; diese Zustandsabfolge an irgendeinem der Punkte nicht 15 Druckschrift vermittelt freilich nicht die Lehre der eingehalten wird. vorliegenden Erfindung.

2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch ge- Die Wirkungsweise des Schaltkreises gemäß der kennzeichnet, daß die («—1) Elementarschaltkreise Erfindung soll zunächst theoretisch erläutert werden: je einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluß Den beiden Eingängen eines Elementarschaltkreises sowie einen Ausgangsanschluß aufweisen, daß die 20 werden entsprechend vier möglichen Zuständen die (n—l) Ausgänge parallel geschaltet sind und daß Werte 00, OL, LO und LL zugeteilt; die Ziffern 0 bzw. L jeder erste Eingangsanschluß mit dem zweiten deuten dabei an, daß sich an dem zugeordneten Ein-Eingangsanschluß des folgenden Elementarschalt- gang keine Spannung bzw. eine Spannung befindet, kreises verbunden ist. (n—1) derartige- Schaltkreise sind so zusammenge-

3. Schaltkreis nach Ansprüchen 1 und 2, da- 25 schaltet, daß die (n—1) Ausgänge miteinander verdurch gekennzeichnet, daß er aus (n—1) kaskade- bunden sind und jeder Eingang A mit dem Eingang P geschalteten Elementarschaltkreisen besteht, die des folgenden Elementarschaltkreises verbunden sind; je einen mit einem den Zustand (die Lage) reprä- es ergibt sich somit eine Schaltung mit (n) Eingängen sentierenden Anzeiger verbundenen Kondensator und einem Ausgang.

aufweisen, ferner eine mit einem Belag des Konden- 30 Ein derartiger Elementarschaltkreis mit drei versators verbundene Ausgangsdiode, weiter eine mit schiedenen Anschlüssen in Form von zwei Eingängen demselben Belag desselben Kondensators ver- und einem Ausgang kann, wie in Fig. 1 gezeigt, bundene Informationsdiode, deren anderer An- durch einen Eingangskondensator C gebildet werden, Schluß (Flußpunkt) auf ein Potential gelegt ist, dessen einer Belag einerseits an eine Diode D (gedas durch den Anschluß an den eingangsseitigen 35 nannt Informationsdiode) und andererseits an eine Belag des Eingangskondensators des folgenden Ausgangsdiode Δ angeschlossen ist; der Fußpunkt P Elementarschaltkreises bestimmt ist, daß der der Informationsdiode D kann an Masse gelegt sein Fußpunkt der Informationsdiode des vorletzten oder ein geeignetes Potential führen. Der Verbin-Elementarschaltkreises den Eingang des letzten dungspunkt von Eingangskondensator C, Informa-Elementarschaltkreises bildet, daß alle Ausgangs- 40 tionsdiode D und Ausgangsdiode Δ liegt auf einem dioden an einen gemeinsamen Ausgangsanschluß konstanten Potential V (ähnlich sind die Elementarangeschlossen sind und daß die Verbindungs- schaltkreise gemäß der deutschen Auslegeschrift punkte jedes Eingangskondensators mit der züge- 1117 645 aufgebaut). (J

ordneten Informationsdiode und der zugeordneten Ein solcher Elementarschaltkreis kann vier ver-

Ausgangsdiode auf ein konstantes Potential gelegt 45 schiedene Zustände annehmen, die wie folgt definiert sind. · sind: