DE3313041A1

DE3313041A1 - Schaltungsanordnung zum verarbeiten stoerungsueberlagerter, serieller messdaten

Info

Publication number: DE3313041A1
Application number: DE19833313041
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 8051 Langenbach Schürba
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1984-10-18

Description

Schaltungsanordnung zum Verarbeiten störungs-
überlagerter, serieller Meßdaten Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltugsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der Verarbeitung seriell ankommender Meßdaten von Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise die an verächiedenen Stellen einer Spritzgießmaschine aufgenommenen Temperaturmeßwerte, besteht das Problem, daß diese Meßdaten von Brummstörungen aus dem Leistungsteil der Maschine überlagert sind. Die Unterdrückung oder Siebung solcher niederfrequenter Störungen ist insofern schwierig, als die Zeitkonstante der hierfür üblicherweise erforderlichen Siebglieder sehr groß bemessen werden muß, was die Erfassung relativ schneller Änderungen der Meßdaten behindert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche bei Verwendung eines Mikroprozessors zur Meßdatcnverarbeitung eine einfache Kompensation der netzabhängigen Brummstörungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer MeBdaten-Aufbereitungseinrichtung und einer nachgeschalteten Meßdaten-Verarbeitungseinrichtung; Fig. 2A den Zeitverlauf eines der Aufbereitungseinrichtung gemäß Fig. 1 zugeführten 4-Bit-Adressiersignals zum sequentielien Auslesen von maximal sechzehn parallelen Meßdatenkanälen; Fig. 2B Zeitdiagramme der analogen Entsprechungen bis 2E des 4-Bit-Adressiersignals gemäß Fig. 2A; Fig. 2F den Zeitverlauf eines Torsignals zur Steuerung der Übergabe zeitpunkte der aufbereiteten Meßdaten an die.Verarbeitungseinrichtung gemäß Fig. 1, und Fig. 2G ein schematisches Zeitdiagramm für die von dem Torsignal gemäß Fig. 2F für die Aufbereitungseinrichtung zur Verfügung gestellten Einschwingzeiten.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung umfaßt eine Meßdatenaufbereitungseinrichtung 10, welche über einen internen Multiplexer 11 mit einer Vielzahl von parallelen Meßdatenkanälen 201 bis 216 sequentiell verbindbar ist. Die Steuerung des Multiplexers erfolgt durch ein 4-Bit-Adressicrsignal gemäß Fig. 2A, das von einem Mikroprozessor 50 über einen Datenbus 60 einem Zwischenspeicher (Latch) 80 zugeführt wird. Die analogen Entsprechungen des 4-Bit-Adressiersignals sind in den Fign. 2B bis 2E hinsichtlich der Anwahl der Kanäle 201, 202, 215 und 215 veranschaulicht.
Die Meßdaten des jeweils ausgelesenen Meßdatenkanals werden über einen Differenzverstärker 12 einem Spannungs-Frequenzumsetzer 13 zugeführt, der ein Pulssignal erzeugt, dessen Frequenz der Meßgröße proportional ist.
Das Ausgangssignal des Umsetzers 13 wird über einen Optokoppler 14 dem ersten Eingang 31 eines UND-Gliedes 30 zugeführt. Die Torzeit des UND-Gliedes 30 wird von einem Torsignal 41 gesteuert, das am zweiten Eingang 32 des UND-Gliedes 30 anliegt und dessen Zeitverlauf in Fig. 2F dargestellt ist. Die Torzeit des UND-Gliedes 30 ist so bemessen, daß sie einem ganzzahligen Vielfachen der Netzfrequenzperiode entspricht. Die den Meßdaten überlagerten 50 Hz bzw. 60 Hz-Störschwingungen weisen aufgrund dieser Bemessung der Torzeit eine gleiche Anzahl positiver und negativer Halbwellen innerhalb der Torzeit auf, wodurch sich die positiven und negativen Halbwellen der Störschwingungen yegenseitig aufheben.
Die von dem UND-Glied 30 übertragenen,den Meßdaten des jeweils angewählten Meßdatenkanals entsprechenden Pulssignalewerden einem Zähler- und Zeitgeberbaustein 40 zugeführt, wo sie einen Zähler inkrementieren. Der am Ende der Torzeit erreichte Zählerstand wird an den Mikroprozessor 50 über den Datenbus 60 ausgelesen, wobei der Auslesebefehl von der hinteren Flanke des Torsignals 41 abgeleitet wird, das einem Interrupt-Eingang 51 des Mikroprozessors 50 zugeführt wird.
In dem Mikroprozessor 50 erfolgt in nicht näher zu erläuternder Weise die Verarbeitung des.eingelesenen Zählerstandes, dessen Wert dem jeweils ausgelesenen Meßwert entspricht.
Der Mikroprozessor 50 erzeugt nach erfolgter Übergabe des Zählerstandes das bereits erwähnte Adressiersignal für den Multiplexer 11, welches über den Datenbus 60 in den Zwischenspeicher 80 eingespeichert wird und unverzögert die Adressierung des Multiplexers 11 bewirkt, und zwar über einen Optokoppler 15.
Zur Erzeugung des Torsignals 41 lädt der Mikroprozessor 50 unmittelbar nach Inbetriebnahme der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 über.den Datenbus. 60 den Zeitgeber innerhalb des Bausteins 40. Dieses Aufladen erfolgt in Abhängigkeit von der Netzfrequenz, wobei der Mikroprozessor 50 die Information über die Netzfrequenz von einem Festwertspeicher erhält, welcher maschinenspezifische Daten umfaßt.
Der Zeitgeber innerhalb des Bausteins 40 erzeugt ein periodisches Taktsignal, das einem Former 70 für das Tastverhältnis des Torsignals 41 zugeführt wird, Dieses Tastverhältnis ist fest eingestellt und so gewählt, daß die anfängliche Impulspause jeder Torsignalp-eriode wenigstens gleich der Einschwingdauer (Fig. 2G) der Mcßdaten-Aufbereitungseinrichtung 10 nach erfolgter Anwahl eines der Mcßdatenkanä.e 201 bi.s 216 ist. Im betrachteten Beispielsfalle der Fign. 2F und 2G beträgt das Tastverhältnis 2 : 3 (2 Teile Impulsdauer, 1 Teil Impulspause).
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Claims

Patentansprüche ½;). Schaltungsanordnung zum Verarbeiten störungsüberlagerter, serieller Meßdaten, insbesondere Temperatur-Istwerte einer Spritzgießmaschine, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: a) Eine Einrichtung (10) zum sequentiellen Anwählen einer Vielzahl paralleler Meßdatenkanäle (201 bis 216) und zum Aufbereiten der Meßdaten jedes Kanals in Form eines Pulssignals, dessen Frequenz der Meßgröße proportional ist; b) ein Mikroprozessor (50), dem das Puls signal zugeführt wird, und c) eine im Pulssignalweg zwischen der Aufbereitungseinrichtung (10) und dem Mikroprozessor (50) angeordnete Torschaltung (30), welche derart steuerbar ist, daß deren Torzeit ein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer der Netzfrequenz ist und daß der Beginn jeder Torzeit um eine definierte Einschwingdauer der Aufbereitungseinrichtung (10) gegenüber dem Anwählzeitpunkt des unmittelbar zuvor angewählten Meßdatenkanals (201 bis 216) verzögert ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Torschaltung (30) ein UND-Glied vorgesehen ist, dessen erster Eingang (31) mit der Aufbereitungseinrichtung (10) gekoppelt ist und dessen zweiter Eingang mit einem Torsignalgenerator (40, 70) verbunden ist, und daß der Torsignalgenerator (40, 70) einen von dem Mikroprozessor (50) programmierbaren Zeitgeber (40) sowie einen dem Zeitgeber (40) nachgeschalteten Former (70) für das Tastverhältnis von Torzeit zu Einschwingdauer umfaßt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwählzeitpunkte.

der Meßkanäle (201 bis 216) von den Mikroprozessor (50) bestimmt werden, wobei jede neue Anwahl erst nach vollständiger Übergabe der Meßdaten des zuvor angewählten Kanals an den Mikroprozessor (50) erfolgt.