DE1962157A1

DE1962157A1 - Digital-Absperrvorrichtung

Info

Publication number: DE1962157A1
Application number: DE19691962157
Authority: DE
Inventors: Susor William Clarence; Orr Robert Frank
Original assignee: Reliance Electric Co
Current assignee: Reliance Electric Co
Priority date: 1968-12-16
Filing date: 1969-12-11
Publication date: 1970-07-02
Also published as: SE367704B; FR2026244A1; BE743223A; GB1270154A; CH521576A; US3582619A; JPS4925909B1; BR6915191D0

Description

Ma ^

Reliance Electric CompanyJ ₁ Ohio« USA

Digital-Absperrvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Digital-Absperrvorrichtung, insbesondere ein System zur Feststellung einer Koinzidenz zwischen den AusgangsSignalen einer Digitalsignalqueile, welche auf den jeweiligen Zustand anspricht, und einer Wählvorrichtung, mit cer sich ein vorbestimmter Zustand einstellen läßt , beispielsweise das gewünschte Gewicht auf einer Abfüllwaage oder die gewünschte Menge von Gegenständen auf einer Zählwaage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach ausgebildete Digital-Absperrvorrichtung au schaffen, die ein Absperrsignal nicht nur bei Koinzidenz eines sich ändernden Zustandes (beispielsweise des einer Abfüllwaage zugeführten Materialgewichtes) und eines vorgegebenen Zustandes (beispielsweise '..Ines gewünschten Gewichtes) liefert _s sondern die ein solches Absperrsignal auch dann erzeugt, wenn der Koinzidenzzustand (beispielsweise das gewünschte Materialgewicht) aus irgendwelchen Gründen überschritten wird.

Eine denkbare Lösung dieses Problems besteht in einer Reihe von Koinzidenzkreisen, die einerseits feststellen., wenn eine Koinzidenz besteht und andererseits auch, wenn das tatsächliche Gewicht größer als das gewünschte Gewicht ist. Solche Schaltungen sind jedoch mit einem hohen Aufwand verbunden.

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Erfindungsgemäß wird die vorstehend genannte Aufgabe dadurch gelöst ₃ daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die nur dann, wenn das Digitalsignal das Bezugssignal übersteigt _} ein zweites Steuersignal erzeugt, ferner eine Einrichtung zur Erzeugung eines gewünschten Zustandes entweder bei dem ersten oder bei dem zweiten Steuersignal.

Bei einem Ausführungsbeispiei der Erfindung wird mittels eines Doppelschaltersatzes für jede Ziffer (Dekade) ₃ mit Ausnahme der am wenigsten bedeutsamen Ziffer₃ der gewünschte Gewichtswert eingestellt. Der eine Kontakt jedes Schaltersatzes nimmt ein dem gewählten Gewicht entsprechendes, digitales Ausgangssignal aufj während der zweite Kontakt dieses Schaltersatzes das nächsthöhere digitale Ausgangssignal empfängt. Wenn also auf der Waage eine überlast vorhanden istj so wird sie durch die zweite Gruppe von Kontakten der Schaltersätse festgestellt. <

Ein Koinzidenskreis bekannter Art erhält von vier Schaltern die vier gewünschten digitalen Ausgangssignale und erzeugt ein Absperrsignal, wenn die gewünschten digitalen Ausgangssignale vorhanden sind. Erfindungsgemäß ist der Koinzidenzkreis dagegen so ausgestaltet j daß er die gewünschten digitalen Ausgangssignale und die nächsthöheren digitalen Ausgangssignale aufnimmt;, jedes dieser nächsthöheren Ausgangssignale übergeht (macht wirkungslos) alle gewünschten Ausgangssignale geringerer Bedeutung und liefert damit ein Absperrsignal, vienn eine große Materialmenge gerade vor der (normalen) Absperrung auf die Waage gelangt ist, so daß das System durah den Koinsidenzzustand hindurchgetreten ist.

Die erfinöungsgemäße Digital-Absperrverrichtung zeichnet sichj Insbesondere bei ihrer Anwendung auf Waagen, durch besondere Einfachheit aus. In der Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 ein Blockschaltbild einer elektrischen Waage:

Fig. 2 ein Schaltbild eines Teiles des Anal-^g-Digital-Wandlers und eines Teiles der Digital-Absperrung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschema der übrigen Elemente der Digital-Absperrung.

Der Analog-Digital-Wandler 11 kann so ausgebildet sein, wie dies in der Schweizer'Patentschrift 474 756 der Anmelderin erläutert ist. Eine Waage iO enthält Lastzellen, die eine Analogsignalspannung entsprechend dem Gewicht des zu wägenden Objektes abgeben. Der V/andler 11 baut in aufeinander folgenden Arbeitsschritten eine Kompensationsspannung auf, bis diese Kompensationsspannung der Analogsignalspannung gleich ist. Zähler 12 bis 15 (vgl. Fig. 2) zählen diese aufeinander folgenden Schritte und messen damit das Lastgewicht. Jeder dieser vier identischen Zähler (im einzelnen dargestellt in Fig. 6 der Schweizer Patentschrift 474 756) enthält zehn Ausgangsleitungen. Der Zähler 12 der lOOOer-Dekade weist zehn Ausgangsleitungen l6 auf, die Signale liefern, welche die Zahl der 1000er Einheiten der auf der Waage befindlichen Last angeben. Diese Leitungen führen zu Anschlüssen, die mit "1-10¹¹ bezeichnet sind. Der Zähler 12 ist ein Ringzähler, unterscheidet sich jedoch von einem üblichen Ringzähler darin, daß die Zählstufenbei fortschreitender Zählung nicht abschalten, sondern eingeschaltet bleiben, so daß die Ausgangssignale auf den Leitungen 16 erhalten bleiben, bis schließlich beim zehnten Zöhlschritt alle zehn Stufen eingeschaltet sind. Der Zähler 12 weist ferner zehn zusätzliche Ausgangsleitungen 17 auf, welche die Ausgangsleitungen 16 mit zusätzlichen Anschlüssen verbinden, die als "0-9^I! bezeichnet sind. Der Anschluß ¹¹I" im unteren Teil der Fig. 2 ist mit dem oberen Anschluß ¹¹O" verbunden, der untere Anschluß "2" mit dem oberen Anschluß "2", usw. Der untere Satz von Anschlüssen enthält einen leeren Anschluß "0" und der obere Satz von Anschlüssen

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einen leeren Anschluß "10". Ein Zählwert im Zähler 12 liefert ein Ausgangssignal am unteren Anschluß "1" und an dem hiermit verbundenen oberen Anschluß "0"; zwei Zählwerte im Zähler 12 liefern solche Ausgangssignale sowie ein Ausgangssignal am unteren Anschluß "2" und an dem damit verbundenen oberen Anschluß ¹¹I", usw.

Ein Schaltersatz 18 findet Verwendung, um die 1000er-Dekade in einem gewünschten Gewicht auszuwählen. Bei der Einstellung gemäß Fig. 2 ist in der lOOOer-Dekade des gewünschten Gewichtes die Ziffer "2" ausgewählt. Der untere Schalterarm 19 nimmt ein Ziffernsignal "2" auf (was angedeutet ist als 1000Α-2)₅ während der obere Schalterarm 20 ein Ziffernsignal "3" erhält (angedeutet als 1000B-3). Entsprechende Schaltersätze werden zur Einstellung der 10er- und lOOer-Dekade im gewünschten Gewicht benutzt, die Ziffernsignale in der Zehnerdekad'e sind als 1OA und 1OB und die Ziffernsignale in der lOOer-Dekade als lOOA und lOOB bezeichnet. Es versteht sich, daß jeder der Zähler 13 und 14 doppelte Sätze von Ausgangsleitungen und Anschlüssen aufweist, wie dies für den Zähler 12 veranschaulicht ist. Der Zähler 15 (ler-Dekade) besitzt nur einen einzigen Satz von Ausgangsleitungen und Anschlüssen, entsprechend den Leitungen 16 und ihren Anschlüssen, zur Einstellung der ler-Dekade bei einem gewünschten Gewicht ist nur ein einarmiger Schalter vorhanden; der Zähler 15 liefert somit das Ausgangssignal IA.

Das erfindungsgemäße Digital-Absperrsystem eignet sich besonders für eine Waage, die automatisch vorgegebene Mengen bestimmter Bestandteile in eine einzige Aufnahme (beispielsweise einen Trichter) abfüllt. Die Schalter werden so eingestellt, daß sie den gewünschten Gewichtswert in vier Dekaden wiedergeben. Die Schalter verbinden die Ausgänge lOOQA und lOOOB, lOOA und lOOB, 1OA und 1OB sowie IA mit einem in Fig. 3

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veranschaulichten Koinzidenzkreis 21. Wenn ein Bestandteil auf die Waage gelangt, so treten an den Anschlüssen stehenbleibende Ausgangs-Digitalsignale auf, bis der Koinzidenzkreis eine Koinzidenz zwischen den Digitalsignalen und dem gewünschten Gewicht feststellt. Hierauf erzeugt der Koinzidenzkreis 21, der ein UND-Tor 22 enthält, ein Absperrsignal 23, wodurch ein Relais betätigt wird, das seinerseits über ein Ventil den Materialstrom zur Waage absperrt. Geeignete Relais für Waagen sind in der US Patentschrift 3 106 974 beschrieben. Der Einfachheit halber ist in den Fig. 1 bis 3 nur eine Digital-Absperrung 2k für einen Bestandteil veranschaulicht; sie enthält den Schaltersatz 18, die drei nicht veranschaulichten Schaltersätze für die Zähler 13 bis 15» sowie den Koinzidenzkreis 21.

Der Koinzidenzkreis 21 enthält ferner ein ODER-Tor 25, das die lOOOB und lOOA Signale aufnimmt, ein ODER-Tor 26 zur Aufnahme der lOOOB, lOOB und 1OA Signale, ferner ein ODER-Tor 27 zur Aufnahme der lOOOB, lOOB, 1OB und IA Signale. Die drei Ausgangssignale der ODER-Tore und das lOOOA Signal betätigen das UND-Tor 22.

Im Betrieb wird das gewünschte Gewicht eines Bestandteiles durch Einstellung der vier Schaltersätze (von denen nur der Schaltersatz 18 dargestellt ist) auf die entsprechenden Anschlüsse gewählt. Bei Zuführung des Bestandteiles zur Waage 10 werden Digitalsignale erzeugt. Beträgt beispielsweise das gewünschte Gewicht 2875 Pfund, so erzeugen zwei Zählwerte im lOOOer-Zähler 12, acht Zählwerte im lOOer-Zähler 13, sieben Zählwerte im 10er-Zähler 14 und 5 Zählwerte im ler-Zähler 15 die gewünschten Digitalsignale an den ausgewählten Anschlüssen] sie werden durch die Schaltersätze als lOOOA-Slgnal direkt dem UND-Tor 22, als lOOA-Signal dem ODER-Tor 25, als lOA-Slgnal dem ODER-Tor 26 und als IA Signal dem ODER-Tor 27 zugeführt.

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■Die drei Ausgangssignale der ODER-Tore und das direkte 1000A-Signal betätigen das UND-Tor 22, das dann das Absperrsignal 23 liefert, wodurch der Materialstrom zur Waage 10 unterbrochen wird.

Fällt jedoch eine große Materialraenge (beispielsweise ein Materialklumpen)gerade kurz vor der Abschaltung auf die Waage, so kann die Waage plötzlich den Koinzidenzpunkt überschreiten. Im oben angenommenen Fall beträgt das gewünschte Gewicht 2875 Pfund. Wenn im lOOOer-Zähler 12 plötzlich ein dritter Zählwert erreicht wird, so erscheinen aufrechterhaltene Signale an den Anschlüssen "l", "2" und "3" am unteren Schalterarm 19 und an den Anschlüssen "0", "1" und ^I!2" am oberen Schalterarm 20. Der untere Schalterarm,19 des Schaltersatzes 18 führt das lOOOA-2 Signal direkt dem UND-Tor 22 zu; der obere Schalterarm· 20 des Schaltersatzes 18 führt das lOOOB-3 Signal den drei ODER-Toren 25 bis 27 als überfahrende Signale zu₃ so daß das UND-Tor 22 das Absperrsignal 23 erzeugt _s auch wenn schon eine zu große Last sich auf der Waage befindet. Ein üblicher Koinzidenzkreis ermittelt demgegenüber lediglich das Auftreten der Koinzidenz, nicht dagegen einen über die Koinzidenz hinausgehenden Zustand, wie dies der Kreis 21 tut.

In entsprechender Weise kann im Falle einer überlast ein lOOB-Signal den ODER-Toren 26 und 27 als überfahrendes Signal zugeführt werden, während ein Signal 1OB als überfahrendes Signal zum ODER-Tor gelangen kann. Diese Anordnung ist- in der niedrigsten Dekade nicht erforderlich.

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Claims

Patentansprüche

Ij) Digital-Absperrvorrichtung zur Erzielung eines gewünschten Zustandest mit einer Einrichtung sum Vergleich eines auf den jeweiligen Zustand ansprechenden Digitalsignales und eines Digitalbezugssignales, ferner mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Steuersignales lediglich dann,. wenn das Digitalsignal gleich dem Bezugssignal ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (17> 20) vorgesehen ist ₃ die nur dann, wenn das Digitalsignal das Bezugssignal übersteigt _} ein zweites Steuersignal erzeugt, ferner eine Einrichtung (21) zur Erzeugung eines gewünschten Sustandes entweder bei dem ersten oder bei dem zweiten Steuersignal.

2.) Digital-Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Steuerung einer Waage dient und daß eine Einrichtung (21) vorgesehen ist, die in wenigstens einer Ziffernstelle (Dekade) ein Digitalsignal feststellt, welches das Digitalbezugssignal in dieser Ziffernstelle übersteigt.

3.) Digital-Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Doppelschalter (18) vorgesehen ist, welcher der Einrichtung (21) zur Erzielung eines gewünschten Zustandes entweder ein erstes Steuersignal zuführt, wenn ein Digitalsignal in wenigstens einer Ziffernstelle gleich dem Digitalbezugssignal ist', oder ein zweites Steuersignal, wenn ein Digitalsignal in einer solchen Ziffernstelle das Digitalbezugssignal übersteigt.

k.) Digital-Absperrvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (25, 26, 27) vorgesehen ist, die ein überfahrendes (bevorrechtigtes) Steuersignal in allen Ziffernstellen von geringerer Bedeutung als einer

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Zif Fernst eile erzeugt, der ein Digitalsignal zugeführt wird,, welches das Digitalbezugssignal übersteigt.

^lj.) Digital-Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis ^₃ dadurch gekennzeichnet, daß eine Signalquelle (12, Ij₃ l4 oder 15) für ein dein jeweiligen Zustand entsprechendes Digitalsignal in jeder Stelle einer als Digitalbezugswert ausgewählten Zahl vorgesehen ist, daß jede Signalquelle ein erstes Steuersignal (IA. 1OA„ lOOA, lOOOA) erzeugt, wenn das Digitalsignal dieser Sir:halquelle der entsprechenden Ziffer in der als Eezugswert ausgewühlten Zahl entspricht ₃ und daß wenigstens eine dieser Signalquellen ein zweites Steuersignal (10B, lOOE, lOOOE) erzeugt, wenn das Digitalsignal dieser Signalquelle die entsprechende Ziffer in der als Digitalbezugswert ausgewählten Zahl üLersteigt.

6.) Digital-Absperrvorrichtung nach Anspruch ¹I oder 5_; dadurch gekennzeichnet_ daß ein ODER-Tor (2S. 26 ₃ 27) für jede Stelle außer der bedeutsamsten Stelle in der als Digitalbezugswert ausgewählten Zahl vorgesehen ist und jedes Steuersignal in dieser Stelle aufnimmt.

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