DE1912663C - Verfahren ium Synchronisieren von dl gitalen Wegimpulszahlern und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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Zur Erfassung des von bewegte» Objekten zurück- kann zur Korrektur des eigentlichen WegimpulsaBh-

gelegten Weges ist es bekannt, 1 lings dieses Weges lers verwendet werden,

durch einen mit dem Objekt in geeigneter Weise ge- Die Wegimpiilsziihlerkorrektur selbst kann mittels koppelten Impulsgeber digitale Wegimpulse zu erzou- an sich bekannter digitaler Addiereinrlcntungen begen und diese Impulse sodann in einem Wegimpuls- 3 werkstelligt werden. Wesentlich weniger aufwendig zllhler zu speichern. Der Stand des WegimpulszUh- 1st es jedoch nach einem weiteren Merkmal der Erlers ist damit ein Abbild der Stellung des Objektes, flndung, wenn der Vorlaufzühler nach Ablauf der welches jedoch nur unter der Voraussetzung richtig «-fachen Ansprechzeit weiterhin bis zum Erreichen bleibt, daß eino einwandfreie Erzeugung und Übertra- eines bestimmten Vorlaufzahlerstandes von den Weggung der Impulse stattfindet und eine starre Kopp- io impulsen beaufschlagt wird. Bei Erreichen dieses lung zwischen dem Impulsgeber und dem sich be- Standes braucht dann der WegimpulszUhler jeweils wegenden Objekt besteht. Da insbesondere bei größe- immer nur auf ein und denselben Stand gesetzt zu ren zu erfassenden Wegstrecken stets mit der Gefahr werden, was einen wesentlich geringeren Schaltungsvon sogenanntem Impulsverschlucken, Störimpuls- aufwand erfordert.

einstreuungen und Schlupf bzw. Spiel bei der Kopp- 15 Eine einfache Einrichtung zur Durchführung des lung des Impulsgebers mit dem zu bewegenden Ob- Verfahrens nach der Erfindung besteht in einem majekt besteht, sollte der Stand des Wegimpulszählers gnetisch betätigbaren Schalter zur Auslösung einer von Zeit zu Zeit synchronisiert, d. h. in bezug auf die monostabilen Kippstufe mit einer der Ansprechzeit tatsächlich vom bewegten Objekt eingenommene Lage des Schalters entsprechenden Kippzeit, deren Aus-Uberprüft und gegebenenfalls richtiggestellt werden, ao gangssignal entweder auf einen Frequenzmultiplikator Man könnte daran denken, an bestimmten ortsfesten zur Vervielfachung der für den Vorlaufzähler bePunkten des überstrichenen Wegbeieiches Schaltein- stimmten Wegimpulse oder auf den Vorlaufzähler zur richtungen vorzusehen und diese dann beim Vorbei- Vervielfachung seines Zählerstandes wirkt, wobei gang des bewegten Objektes von diesem betätigen zu nach Hnem zusätzlichen Merkmal der Erfindung diese lassen. Ein auf diese Weise ausgelöstes Signal der 95 Vervielfachung besonders einfach durchführbar ist, Schalteinrichtung könnte dann dtsn Wegimpulszähler wenn der Vorlaufzähler ein mehrstufiger Dualzähler auf einen bestimmten Stand setzen. Da diese Schalt- ist.

einrichtungen in der Regel eine von Null verschiedene Soll der Vorlaufzähler über die Zeit der Verviel-

Ansprechzeit aufweisen und die Geschwindigkeit des fachung der anfallenden Wegimpulse hinaus von die-

bewegten Objektes von Fall zu Fall verschieden sein 30 sen beaufschlagt werden, so erweist sich eine dem

kann, würden während dieser Ansprechzeit eine un- Schalter zugeordnete und von ihm betätigbare

bestimmte, mehr oder minder große Anzahl von Weg- bistabile Kippstufe zu seiner Freigabe und zu seinem

impulsen anfallen, so daß damit eine genaue Synchro- Nullsetzen als zweckmäßig,

nisation nicht möglich wäre. Die Auswertung des Vorlaufzählerstandes kann in

Nach der deutschen Auslegeschrift 1169 094 ist 35 besonders einfacher Weise dadurch erfolgen, daß

es bei der Steuerung von Schuchti'ördermaschinen be- gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein ein-

kannt, einen in Sohlennähe angeordneten Schacht- gangsseitig mit den komplementären Ausgängen des

schalter beim Passieren des Förderkorbes zu betäti- Vorlaufzählers verbundenes Norgatter vorgesehen

gen und mit dem Ausgangssignal dieses Schachtschal- wird, dessen Ausgangssignal die einzelnen Zählstufen

ters Wegimpulszähler zu synchronisieren. Dabei gehen 40 des Wegimpulszählers auf einen bestimmten Stand

aber die während der Ansprechzeit dieses Schacht- setzt sowie die bistabile Kippstufe zurücksetzt. Von

schalters, d. h. die zwischen dem Beginn seiner Be- besonderer Bedeutung erweist sich die vorliegende

tätigung und seiner Signalgabe angefallenden Impulse Erfindung für Schachtförderanlagen, wobei ein me-

grundsätzlich verloren. chanisch mit dem Fördermotor gekuppelter, dreh-

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil. Sie be- 45 richtungsempfindlicher Winkelschrittgeber vorgesehen

trifft ein Verfahren zum Synchronisieren von digitalen ist und jeweils mindestens ein zwischen zwei Halte-

Wegimpulszählern für ein bewegtes Objekt, welches punkten des Förderkorbes im Schacht angeordneter

beim Passieren einer bestimmten Wegstelle in einer Schalter.

Schalteinrichtung ein Signal auslöst. Das Kennzeichen Eine Synchronisation des Wegimpulszählers bei des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß 50 zwei Bewegungsrichtungen des Objektes kann auf einim Anschluß an die von der Schalteinrichtung be- fache Weise dadurch erreicht werden, wenn in weitewirkte Signalgabe während oder nach der «-fachen rer Ausgestaltung der Erfindung der Ausgang des Ansprechzeit der Schalteinrichtung die in diesem In- Norgatters mit den Zählstufen des Wegimpulszählers tervall anfallenden Wegimpulse mit dem Faktor über mindestens zwei Undgatter verbunden ist, welche (1 -K l/n) vervielfacht in einem besonderen Vorlauf- 55 eingangsseitig von drehrichtungsabhängigen Ausgangszähler gespeichert werden und dann der Wegimpuls- Signalen des Winkelschrittgebers beaufschlagt sind,
zähler in Abhängigkeit vom Stand des Vorlaufzählsrs . Die Erfindung samt ihren weiteren Ausgestaltungen neu gesetzt wird. Grundgedanke der vorliegenden Er- sei im folgenden an Hand eines bevorzugten, sich auf findung ist es also, die während der (bekannten) An- eine Schachtförderanlage beziehenden Ausführungssprechzeit angefallenen Impulse in einem darauffol- 60 bcispiels näher veranschaulicht,
genden Zeitraum, welcher dieser Ansprechzeit ent- In F i g. 1 ist eine Hauptseilfahrtanlage in Form spricht, durch eine entsprechende Vervielfachung der eines mittels einer Treibscheibe 1 in einem Schacht 2 anfallenden Impulse wieder zu gewinnen. Nach Ab- bewegten Förderkorbes 3 dargestellt. Mit dem Anlauf des Intervalls, in welchem eine Vervielfachung trieb 4 der Treibscheibe 1 ist ein Impulsgaber 5 nieder anfallenden Weginipulse erfolgt ist, entspricht bei 65 chanisch gekuppelt. Dieser kann in einem an sich begleicliförmigcr (jedoch unbekannter) Geschwindigkeit kannten Winkelschrittgcber bestehen, welcher eine des bewegten Objektes der Stand lies Vorlaufzählers unmagnetische Kreisscheibe enthält, welche eine ma-UHiIiIIi dessen Absland von der Schalteinrichtung und gnctisiciharc Umfaiigsschicht trägt, die in rcgelmäßi-

3 ⁴

„_en Abstunden in wechselnder Richtung magnetisiert Folge hat. ^^^Χϊ^^ύ^ψΐτ-

ff Diese Magnetisierungen werden von zwei Hall- weiterhin ««^J^ _eSffl« VoLUler«24

generatoren abgetastet. Bei Drehung der Treibscheibe derkorboe 3 —dor ZUlUe JJ¹JJ ^a _u°_ngBmBgneW„ 15 am

Sd damit bef der Bewegung des Förderkorbes 3 genau dem Abstand des, w.laufc« J _Der ZUhlolngena scheinen an einem Ausgang des Impulsgeber* 5 Im- 5 ™«'^ mit den Wog-

nulse /, deren Anzahl dem Drehwinkel der Treib- des Vorlauf«men«m wir« _{s u uufwclst)}

SWl proportional ist. Es wird weiterhin auch die impulsen/ ^^mmim mSSu U vom Schacht-

SÄhtung der Treibscheibe !ausgewertet, indem welcher e inem b«gmmg Ab iun _wird

bei AbwUrtsfahrt des Förderkorbes3 an dem mit V schaler 13 entepriem, uiew Sicherheit

S ebneten Ausgang des Impulsgebers ein Dauer- >· mUß.gerwe. e so g^raO_mS ^U _m ^Ü _ü;,_ichcr Förderkorb-

gionol und bei dessen AufwUrtsfahrt an dem mit R größer ist.al Ue r o-> JJ" Ansprechzeit des

?^lb .,."..,., Ancnon« Hoc TmniikophnrsS en Dauer- aeschwindigkeit wtllircnu uu ι .. _{k Clltc}

impu g

tung desselben bestimmen. Die mit 10 bezeichneten ao erscheint. Der am För

Zühlstufenausgänge sind einerseits zu einer optischen gungsmagnet befindet sich dann exakt in der Stellung Anzeigevorrichtung 11 und außerdem zu einer Aus- Sl bzw. Sl, welche von der SchachtöiTnung den Abwerteinrichtung 12 geführt, welche dann bei einem stand A₁-B bzw. Λ,+ B aufweist. Die erwähnten beabsichtigten Halt des Förderkorbes in Abhängig- Ausgangssignale der beiden Undgatter 28 bzw. 29 keit von dem Stand des We<imDulszählers in an sich as sind mit den Sitelleingängen der einzelnen Zählstufen bekannter Weise wegabhängig Verzögerungskomman- des Wegimpuiszählers 7 so verbunden, daß ein am dos an den Antrieb 4 bzw. dessen nicht dargestellte Ausgang des Undgatters 29 erscheinendes L-Signal Regeleinrichtung ausgibt. den Wegimpulszähler auf einen Stand einstellt, wel-

Auf diese Weise bildet der Wegimpulszähler die eher dem Weg/4,-B entspricht; entsprechend bejeweilige Stellung des Förderkorbes 3 im Schacht 2 30 wirkt ein nur bei Abwärtsfahrt am Ausgang des Undab. Damit die durch Seilrutsch, Impulsverschlucken gatters 28 mögliches Ausgangssignal eine Einstellung oder Störeinstreuungen hervorgerufenen Abbildungs- des Wegimpulszählers auf einen Stand, welcher der fehler korrigiert werden können, sind ein oder meh- Stellung A₁ + B entspricht.

rere Schachtschalter an der Schachtwand angeordnet, Mit dem Auftreten eines L-Signals an dem mit 27

welche beim Vorbeigang des Förderkorbes durch 35 bezeichneten Ausgang des Norgatters 26 wird gleicheinen au ihm befestigten Magneten 15 betätigt wer- zeitig die bistabile Kippstufe 18 zurückaekippt; an den. Zweckmäßigerweise wird vor jedem möglichen ihrer Ausgangsklemme 20 erscheint daher Nullsignal, Haltepunkt ein derartiger Schachtschalter angeordnet, welches das Undgatter 23 für weitere Impulse / des damit die wegabhängig eingeleitete Verzögerung des Impulsgebers. 5 sperrt. Das gleichzeitig am Ausgang 30 Antriebs den Förderkorb möglichts genau an den be- 40 der bistabilen Kippstufe 18 erscheinenden L-Sitmal absichtigten Haltepunkt zum Stehen bringt. stellt den Vorlaufzähler 24 auf Null zurück, so daß er

Ein derartiger Haltepunkt wäre beim dargestellten für einen erneuten Synchronisierungsvorgang bereit Beispiel der mit 16 angedeutete Flöz, dessen Sohle steht.

von der Schauöffnung den Abstand Cl aufweist. In analoger Weise würde eine Synchronisation des

Ihm ist ein von der Schachtöffnung den Abstand A1 45 Wegimpulszählers bei den Stellungen S3 und S4 mitaufweisender Schachtschalter 13 zugeordnet, dessen tels eines weiteren Schachtschalters 14, einer weiteren Ansprechzeit bekannt ist. Beim Vorbeigang des Ma- bistabilen Kippstufe 31 sowie zwei weiteren Undgatgneten 15 bei Bewegung in der angedeuteten Pfeil- tern 34 und 35 erfolgen. Es wird auch deutlich, daß richtung (Aufwärtsfahrt) wird der Arbeitskontakt des zur Erweiterung der dargestellten Einrichtung auf Shhthlters 13 geschlossen so daß an dem Ein- 50 mehr als vier Synchronisationsstellen es lediglich erih it o zusätzlichem Schachtschalter eine

gang 17 einer bistabilen Kippstufe 18 ein binäres Eins ford p

Signal (L-Signal) gelegt ist, welches von einer mit L bistabile Kippstufe sowie zwei Undgatter in entspre bezeichneten Gleichspannungsquelle geliefert wird. chender Weise zuzuordnen und den Arbeitskontakt Dieses L-Signal gelangt gleichzeitig auch auf den Ein- dieses Schachtschalters zusätzlich mit einem weiteren gang einer monostabilen Kippstufe 19, so daß die mit 55 Eingang des Odergatters 36 zu verbinden. Insgesamt 20 und 21 bezeichneten Ausgänge der genannten wird durch die Erfindung also eine relativ einfache Kippstufen daraufhin L-Signal aufweisen. Das L-Signal und sichere Methode zur Abbildung des Weges von am Ausgang 20 der bistabilen Kippstufe 18 bereitet bewegten Objekten aufgezeigt, die ohne besondere über ein Odergatter 22 ein Und"attcr 23 vor, so daß Vorkehrungen fiir beide Bewegunnsrichtungen realidic folgenden vom Impulsgeber 5 gelieferten Impulse / 60 siert und mit minimalem Aufwand fiir beliebig viele auch auf den Zähleingang 38 eines mit 24 bezeichne- Synchronisationsstellen erweitert werden kann, ten Vurlaufzähkrs eintreffen. Die Kippzeit der mono- F i g. 2 zeigt nähere Einzelheiten ties Aufbaus sowie

stabilen Kippstufe 1«) entspricht der definierten An- der Ansteuerung des Vorlaufzählers 24. Die hier vcrsprechzcit des Schachtsehalters 13; nach Ablauf ihrer wendeten Klemmcnbezeichnungen finden sich in Fig. I Kippzeit crfol»t an ihrem Aus»an« 21 ein Sicnalwcch- 65 wieder, desgleichen sind für clcichwirkendc Elemente sei von L- auf Nullsignal und dieser bewirkfüber eine dies-.T.ien Ue/ugszeichen beibehalten worden. Der Umkehrstufe 25 einen Impuls, welcher eine Verdop- Vorlaufzähler 24 besteht aus einem vierstufigen Dualpeliing des Zählerslandes des Vorlaufzählers 24 zur zähler. Die einzelnen Zählstufenausgänge sind mit

Z₁, Z.„ Z., und Z₄ bezeichnet, die hierzu komplementären'mit Z₁, Z₂, Z, und Z₄. Es handelt sich beim dargestellten Beispiel um einen vierstufigen Dualzähler mit einer maximalen Zählkapazität von 2⁴ = 16 Einheiten. Bei einem Dualzähler erfolgt eine Verdoppelung seines Zählerstandes in besonders einfacher Weise dadurch, daß der Informationsinhalt einer Zählstufc jeweils an die nächstfolgende weitergegeben wird. Hierzu sind die Ausgange der einzelnen Zählstufen Z₁ bis Z₄, Z₁ bis Z₄ jeweils mit vorbereitenden Ein- ao gangen der nächstfolgenden Zählstufen verbunden, während die auslösenden Eingänge sämtlicher Zählstufen mit einer Klemme 39 verbunden sind. Ein von Null auf L wechselndes Signal an dieser Klemme überträgt also den Stand jeder Zählstufe auf die Nachbarzählstufe, so daß der Zählerstand insgesamt verdoppelt wird. Die den komplementären Ausgängen Z₁ bis Z₄ zugeordneten Eingängen sind mit dem Ausgang des Odergatters 37 verbunden, so daß ein il-Signal an dessen Ausgang die vier Zählstufen in ao eine derartige Lage versetzt, daß die komplementären Zählstufenausgängp Z₁ bis Z₄ ein L-Signal aufweisen, der Vorlaufzähler 24 also auf Null gesetzt ist. Erreicht umgekehrt der Zähler seinen höchsten Zählerstand, im dargestellten Beispiel 16, welcher der in Fig. 1 »5 mit ß bezeichneten Strecke entsprechen möge, so weisen die komplementären Ausgänge Z₁ bis Z₄ sämtlich ein Nullsignal auf; während der nächsten Impulspause der Impulsfolge / tritt an der Klemme 40 ebenfalls Nullsignal auf, so daß am Ausgang 27 des Norgatters 26 ein L-Signal erscheint.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Synchronisieren von digitalen Wegimpulszählern für ein bewegtes Objekt, welches beim Passieren einer bestimmten Wegsteile in einer Schalteinrichtung ein Signal auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die von der Schalteinrichtung (13) bewirkte Signalgabe während oder nach der «-fachen Ansprechzeit der Schalteinrichtung die in diesem Intervall anfallenden Wegimpulse mit dem Faktor (1 + l/n) vervielfacht in einem besonderen Vorlaufzähler (24) gespeichert werden und dann der Wegimpulszähler (7) in Abhängigkeit vom Stand des Vorlaufzählers neu gesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlaufzähler (24) nach Ablauf der /i-fachen Ansprechzeit weiterhin bis zum Erreichen eines bestimmten Vorlaufzählerstandes von den Wegimpulsen beaufschlagt wird.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen magnetisch betätigbaren Schalter (13) zur Auslösung einer monostabilen Kippstufe (19) mit einer der Ansprechzeit des Schalters entsprechenden Kippzeit, deren Ausgangssignal entweder auf einen Frequenzmultiplikator zur Vervielfachung der für den Vorlaufzähler (24) bestimmten Wegimpulse oder auf den Vorlaufzähler zur Vervielfachung seines Zählerstandes wirkt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlaufzähler (24) ein mehrstufiger Dualzähler ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet, durch eine dem Schalter (13) zugeordnete und von ihm betätigbare bistabile Kippstufe (18) zur Freigabe und zum Nullsetzen des Vorlaufzählers (24).

6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein eingangsseitig mit den komplementären Ausgängen des Vorlaufzählers (24) verbundenes Norgatter (26), dessen Ausgangssignal die einzelnen" Zählstufen des Wegimpulszählers (7) auf einen bestimmten Stand setzt sowie die bistabile Kippstufe (18) zurücksetzt.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6 für Schachtförderanlagen, gekennzeichnet durch einen mechanisch mit dem Fördermotor (4) gekuppelten, drehrichtungsempfindlichen Winkelschrittgeber (5) sowie durch jeweils mindestens einen zwischen zwei Haltepunkten des Förderkorbes im Schacht angeordneten Schalter (13 bzw. 14).

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Norgatters (26) mit den Zählstufen des Wegimpulszählers (7] über mindestens zwei Undgatter (28, 29 bzw. 34, 35) verbunden ist, welche eingangsseitig von drehrichtungsabhängigen Ausgangssignalen des Winkelschrittgebers (5) beaufschlagt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen