DE2424821A1

DE2424821A1 - Geraet zur ueberwachung einer folgesteuereinrichtung

Info

Publication number: DE2424821A1
Application number: DE2424821A
Authority: DE
Inventors: Hyogo Amagasaki; Haruo Koyanagi; Masaji Matsumura; Katsuhide Morimoto; Jiro Sakai; Iwao Sato; Nobuharu Yamauchi; Buhei Yasuhara
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1973-05-22
Filing date: 1974-05-22
Publication date: 1974-11-28
Also published as: JPS5526483B2; US3952944A; JPS505784A; DE2424821C3; DE2424821B2

Description

ME-X-163-S 21. Hai 1974

MITSUBISHI DEFKI KABUSHIKI KAISHA, Tokyo, Japan

NISSAN MOTOR COMPANY LIMITED, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

Gerät zur überwachung einer Folgesteuereinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur'Überwachung einer Folgesteuereinrichtung mit dem die Arbeitszustände von Steuerzielen in einem Folgesteuersystem automatisch überwacht werden können.

Bei Folgesteuersystemen treten oft Wartungsprobleme auf. Wenn z. B. ein Steuerziel, wie z. B. ein Begrenzungsschalter oder ein Solenoidventil ausfällt, so muß das Wartungspersonal die ausgefallene Einrichtung erfahrungsmäßig visuell aufsuchen. In der Praxis ist es nicht immer möglich, die ausgefallenen Elemente leicht aufzufinden. Ferner hängt diese Arbeit stark vom Geschick und von der Erfahrung des Wartungspersonals ab, sowie von dem Ort an dem das Steuerungsziel installiert ist.

Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zur Überwachung einer Folgesteuereinrichtung zu schaffen, welches sich zur automatischen Überwachung des Arbeitszustandes des jeweiligen Steuerungsziel eignet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gerät zur Über- wachung einer Folgesteuereinrichtung gelöst, welches die Zahl von Impulsen zählt, welche während- der Periode des Ein-Zustandes oder des Aus-Zustandes eines unabhängigen Eingangssignals,

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ORIGINAL INSPECTED

das dem Einschaltzustand oder dem Ausschaltzustand eines je- ' den Steuerungsziel entspricht, erzeugt werden und den Zählwert mit einem voreingestellten ¥ert vergleicht und anhand des Yergleichsergebnises beurteilt, ob der Arbeitszustand des Steuerur.gsziel korrekt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird von einem Bezugsvoreinstellwert Gebrauch gemacht und die gezählte Impulszahl wird mit dem Bezugsvoreinstellwert verglichen. Dabei umfaßt der Bezugsvoreinstellwert einen Korrekturwert, welcher von der Charakteristik des Sfceuerungsziels abhängt, so daß eine Variation der Arbeitsdauer des Steuerungsziels oder ein Quantisierungsfehjer beim Zählen des Einschaltzustandes oder des Ausschaltzustandes durch Taktimpulse kompensiert wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird nicht nur die Zahl derjenigen Impulse festgestellt, welche während der Periode des Ein- oder Ausschalt-Zustandes eines unabhängigen Eingangssignals, das dem Ein- oder Ausschalt-Zustand eines jeden Steuerungsziels entsprifat, sondern auch die Anzahl der Impulse, welche während der Periode des Ein- oder Ausschalt-Zustandes des invertierten Eingangssignals erzeugt werden. Die gezählten Werte werden mit den jeweils voreingestellten Werten verglichen.

Bei einer weiteren Ausf ührungsform des erfindungsgemäßen Gerätes wird die Zahl der Impulse, welche während der Periode des Ein- oder Aussehalt-Zustandes eines unabhängigen Eingangs signals, das dem Ein- oder Ausschalt-Zustand des jeweiligen Steuerungsziels entspricht, gezählt, und von einem voreingestellten Wert abgezogen, so daß auf diese Weise die beiden Werte miteinander verglichen werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Zahl der Impulse gezählt, welche während der Periode des Ein- oder Ausschalt-Zustandes eines Eingangssignals, das dem Ein- oder Ausschalt-Zustand des jeweiligen Steuerungsziels entspricht, erzeugt werden, und der Zählwert wird mit einem voreingestell-

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ten Wert verglichen. Danach wird der Ar "be its zustand des jewiligen Steuerungsziels entsprechend dem Vergleichsergetmis "beurteilt, worauf eine Alarmeinrichtung "betätigt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des erfin-. dungsgemäßen Gerätes;

Fig. 2 ein Laufzeitdiagramrn der Folgesteuerung und

Pig. 3 ein laufzeitdiagramm "bei einer fehlerhaften Folgesteuerung.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen. Gerätes im Blockschaltbild, wo"bei das Bezugszeichen 1 ein Eingangssignal "bezeichnet, das einem eingeschalteten Zustand oder einem ausgeschalteten Zustand (eines Steuerziels, wie z. B. eines Begrenzungsschalters oder eines Solenoidventils) entspricht. Die Zahl der Eingangssignale ist gleich der Zahl der Steuerziele, (z. B. der Zahl der Solenoidventile). Bei vorliegender Aus3ihrungsform sind eine Anzahl von N-Singangssignalanschlüssen vorgesehen (H: eine positive ganze Zahl). Die einzelnen

Eingangssignale sind mit Y., Yp, , Y,. "bezeichnet. Das

Bezugszeichen 2 "bezeichnet eine Yorzeichenumkehrschaltung, welche das Eingangssignal von einem Ein-Zustand in einen Aus-Zustand oder umgekehrt umwandelt. Die Zahl der Torzeichenumkehrschaltungen ist gleich der Zahl der Eingangssignalstellen. Wenn "bei dieser Ausführungsform ein Eingangssignal Y^ anliegt (i: eine positive ganze Zahl), so wird das Ausgangssignal .der Vorzeichenumkehrschaltung 2 durch Y^ "bezeichnet. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Impulsgeneratorschaltung, welche stets einen Impulszug konstanter Periode erzeugt.

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Das Bezugszeichen 4 bezeichnet ein Startsignal, welches zu Beginn eines Arbeitsprozesses eines Steuerziels erzeugt wird. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Verzögerungsschaltung, welche das Startsignal verzögert. Die Verzögerungszeit dieser Verzögerungsschaltung ist derart festgelegt, daß sie genügend kurzer ist als die Periode des Impulszuges welcher durch den Impulsgenerator 3 erzeugt wird. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Torschaltung, welche den für den Impulsgenerator 3 erzeugten Impulszug während derjenigen Zeitdauer durchlässt, während der sich das an der Steuerelektrode des Tors anliegende Signal Y₁ oder T_± im EIN-Zustand befindet. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Zählschaltung, welche dazu befähigt ist, von einem vorgegebenen Wert jedesmal eine 1 abzuziehen, wenn ein Taktimpuls zugeführt wird. Diese Zählschaltung kann beim Empfang eines Rückstellsignals auf den Null-Wert zurückgestellt werden. Ein negativer Wert, welcher beim Abziehen (eines nach dan anderen) erhalten wird, wird in Form des Komplements ausgedrückt. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Einstellschaltung zur Einstellung einer positiven Zahl. Diese Schaltung umfaßt Register oder ähnliche Speicher, Einrichtungen zur Speicherung von Daten, welche von digitalen Schaltern oder von einer nicht dargestellten Tastatur bereitgestellt werden. Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Torschaltung, welche nur dann geöffnet wird, wenn der in der Einstellschaltung 8 gespeicherte Wert auf die Zählschaltung 7 eingestellt ist. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet eine Beurteilungsschaltung, welche den in der Zählschaltung 7 gewonnenen Wert mit einem vorbestimmten Beurteilungsstandard vergleicht und dann eine Beurteilung durchführt, ob die Betriebsdauer des Steuerziels korrekt ist oder nicht. Bei dieser Ausführungsform werden die eingestellten Werte (positive Zahlen), welche den einzelnen Eingangssignalen Y.., Y„, , Y^- entsprechen, über die Einstellschaltungen 8 in die Zählschaltungen 7 eingesetzt. Die Perioden während denen die Eingangssignale Y₁, Y_?, ..., Yßj. eingeschaltet sind, werden entsprechend dem Taktimpuls gezählt (subtrahiert) und der Übergang des Vor-

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zeichen-Blts von "O" zu "1" in der Zählaäialtung 7 wird festgestellt. Dieser Übergang tritt auf, wenn der gezählte Wert negativ wird. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Alarmschaltung, welche für jedes Steuerziel Beurteilungssignale von der Beurteilungsschaltung 10 empfängt und für das jeweilige Steuer-Bit oder dessen Elemente ein Alarmsignal erzeugt, wenn ein abnormer Zustand auftritt (d. h. ein Zustand, bei dem die Dauer des Betriebs nicht mit dem Beurteilungsstandard üb er e ins timmt).

Pig. 2 zeigt ein Laufzeitdiagramm zur Yeranschaulichung der Polgesteuerung. Der Arbeitsprozeß beginnt bei dem Startsignal. Zunächst gelangt das Eingangssignal Y. in den EIN-Zustand. Wenn danach der EIN-Zustand von Y. endet und der AUS-Zustand von Y. beginnt, so gelangt das Signal Y_? in den EIN-Zustand. Etwa in der Mitte der EIN-Zustandsperiode von Yp erhält das Signal Y^ den EIN-Zustand. Auf diese Weise werden die Signale Y,, Y[-, ..... der Reihe nach eingeschaltet und der Arbeitsprozeß ist beendet, wenn das Signal Y^ in den EIN-Zustand versetzt wird. In Pig. 2 bedeuten T^, Yp, Ym- die invertierten Signale der Signale Y₁, Yp, Yjt. Es sind jeweils die

EIN-/AUS-Zustände dieser invertierten Signale gezeigt. Der EIN-Zustand ist jeweils in schrägen Linien angedeutet.

Im folgenden soll die Afoeitsweise des erfindungsgemäßen Gerätes zur Überwachung einer Polgesteuereinrichtung anhand der Piguren 1 und 2 erläutert werden. Wenn gemäß Pig. 1 ein Startsignal 4 von einem Steuerungsziel empfangen wird, so wird die Zählschaltung 7 zurückgestellt. Perner wird das Startsignal durch die Yerzögerungsschaltung 5 verzögert. Die Verzögerungszeit ist kürzer als die Periode des Taktimpulses. Sodann wird die Zählschaltung 7 durch die Einstellschaltung 8 über das Tor 9 auf einen Wert (positive Zahl) eingestellt. Bei vorstehendem Beispiel entspricht der eingestellte Wert den folgenden Beziehungen:

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3 + α für- Y.; im Falle α = 2 ergibt sich

18 + α für Ϋ.; im falle α = 2 ergibt sich

5 + α für Y₂; im Falle α = 2 ergibt sich

16 + α für Y ; im Falle α = 2 ergibt sich

5 + α für Y₅; im Falle α = 2 ergibt sieh

16 + α für T„; im Falle α = 2 ergibt sich

3 + α für Y„; im Falle α = 2 ergibt sich 18 + α für Y_n; im Falle α = 2 ergibt sich

Dabei ist α ein £orrekturwert, welcher entsprechend der Charakteristik des Steuerziels festgelegt ist und dazu dient, einen Qualifizierungsfehler bei der Zählung durch Taktimpulse zu kompensieren und um eine Variation der Betriebsdauer von

Y^, Yp, , Y_n- zu kompensieren. Bei dieser Ausführungsform

hat α den Wert 2.

Wenn das Eingangssignal Y₁ den EIN-Zustand annimmt, so wird das dem Eingangssignal Y₁ zugeordnete Tor geöffnet und die

T_aktimpulse t., tp, des Impulsgenerators 3 werden durch

das Tor hindurchgelassen. Jedesmal wenn der Taktimpuls in die Zählschaltung 7 eintritt, wird vom Zählwert der Zähl schaltung 7» entsprechend Y₁, der Wert 1 abgezogen. Zur Zeit der Beaufschlagung mit dem Taktimpuls t.. zählt die ZäHschaltung 7 die folgenden Zählwerte.

4 in der Zählschaltung entsprechend Y₁ 20 in der Zählschaltung entsprechend Y, 7 in der Zählschaltung entsprechend Yp 17 in der Zählschaltung entsprechend Y₂ 7 in der Zählschaltung entsprechend Y~ 17 in der Zählschaltung entsprechend Y-?

5 in der Zählschaltung entsprechend 409848/091 6

19 in der Zählschaltung entsprechend T„.

Zur Zeit der Beendigung des Arbeitsprozeßes des Steuerziels zählt die Zählschaltung 7 die folgenden Werte:

2 in der Zählschaltung entsprechend Y.

2 in der Zählschaltung entsprechend T.

2 in der Zählschaltung entsprechend Y„

2 in der Zählschaltung entsprechend Y-

2 in der Zählschaltung entsprechend Y_

2 in der Zählschaltung entsprechend Ί-^ 2 in der Zählschaltung entsprechend ¥„.

Wie o"ben gezeigt wurde, weisen alle Zähl schaltungen 7 positive Werte auf.

Es soll nun angenommen werden, daß eine Störung hei Y~ des Steuerziels auftritt. Hierbei soll angenommen werden, daß Y^ im eingeschalteten Zustand verbleibt und nicht in den ausgeschalteten Zustand zurückkehrt. In diesem. Fall arbeitet das erfindungsgemäße Gerät in folgender Weise:

Es soll gemäß Fig . 3 angenommen werden, daß der normale Betrieb aufrechterhalten bleibt, bis der Zeitpunkt t.... erreicht ist und daß sodann Y^ nicht in den ausgeschalteten Zustand zurückkehrt und selbst auch nicht zu den Zeitpunkten t.p,

t.,, In diesem Fall weisen die Zählschaltungen

nach dem Taktimpuls t., die folgenden Zählwerte auf.

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2 in der Zählschaltung entsprechend Y. S in der Zählschaltung entsprechend T. 2 in der Zählschaltung entsprechend Y₉ 9 in der Zählschaltung entsprechend T„ -1 in der Zählschaltung entsprechend Y~ 12 in der Zählschaltung entsprechend T~

5 in der Zählschaltung entsprechend Y„

6 in der Zählschaltung entsprechend T_n-.

Zu dieser Zeit wird der in der Zählschaltung 7 gezählte Wert in einen negativen Zählwert umgewandelt, welcher durch die Beurteilungsschaltung 10 erfaßt wird. Hierdurch wird die Alarmschal tung 11 betätigt. Die Alarmschaltung 11 erzeugt ein Alarmsignal für Y.

Wenn die Zählschaltung 7 nach dem Taktimpuls t_?. mit dem Zählen fortfährt, ergeben sich nach der Zeitspanne, welche der für die Vervollständigung eines Operationsprozeßes erforderlichen Zeitperiode entspricht, die folgenden Zählwerte. Es wird hierbei angenommen, daß Y., Yj-, Y^· nicht wirksam sind, da

Y-, seine Operation nicht beendet oder nicht in den ausgeschalteten Zustand zurückkehrt.

2 in der Zählschaltung entsprechend Y.

2 in der Zählschaltung entsprechend Ϋ\ 2 in der Zählschaltung entsprechend Y„

2 in der Zählschaltung entsprechend Y₂ -8 in der Zählschaltung entsprechend Y^ in der Zählschaltung entsprechend Y^

5 in der Zählschaltung entsprechend 1 in der Zählschaltung entsprechend

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Wie Torstehend "beschrieben, wird mit dem erfindungsgemäßen Gerät festgestellt, ob das Eingangssignal entsprechend Y. im eingeschalteten Zustand verbleibt und nicht in den ausgeschalteten Zustand zurückkehrt, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist. Dies wird anhand der Tatsache festgestellt, daß der Zählwert der Zählschaltung 7, welche Y. entspricht, negativ wird. In ähnlicher Weise wird festgestellt, ob das Eingangssignal entsprechend Y. im ausgeschalteten Zustand verbleibt und nicht in den eingeschalteten Zustand gelangt, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist. In diesem Pail wird der Zählwert der Zähl schaltung entsprechend Y.negativ.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Ui .") Gerät zur Überwachung einer P ο Ige steuerungseinrichtung, gekeimzeichnet durch einen Impulsgenerator (3), welcher einen Impulszug vorbestimmter Periode erzeugt; eine Vielzahl von Torschaltungen (6), welche die Impuüffiüge des Impulsgenerators (3) während der Periode des Einschalt-Zustandes oder des Ausschalt-Zustandes eines jeden einzelnen Eingangssignals und/oder des entsprechenden invertierten Eingangssignals, welches die Einschalt-Zustände und die Ausschalt-Zustände des jeweiligen Steuerziels wiedergeben, durchläßt; eine Vielzahl von Zählschaltungen (7), welche die Zahl der Impulse des durch die Torschaltungen (6) hindurchgelassenen Impulssugs zählt und den Zählwert mit einem eingestellten Wert vergleicht; und durch eine Beurteilungsschaltung (10), welche das Ausgangssignal der entsprechenden Zählschaltung (7) "beurteilt und feststellt, ob der Arbeitszustand des jeweiligen Steuerziels korrekt ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Zählschaltung (7) voreingestellte Wert einen Korrekturwert umfaßt, welcher von der Charakteristik des Steuerungsziels abhängt.
3. Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählschaltungen (7) die Zahl der Impulse eines durch die Torschaltung (6) hindurchgelassenen Impulszuges von einem voreingestellten Wert abzieht.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Alarmeinrichtung (11), welche auf das Ausgangssignal der Beurteilungsschaltung (10) anspricht.

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