DE3347457C2 - - Google Patents
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- DE3347457C2 DE3347457C2 DE3347457A DE3347457A DE3347457C2 DE 3347457 C2 DE3347457 C2 DE 3347457C2 DE 3347457 A DE3347457 A DE 3347457A DE 3347457 A DE3347457 A DE 3347457A DE 3347457 C2 DE3347457 C2 DE 3347457C2
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
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- G05B19/048—Monitoring; Safety
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Überwachung
des Betriebes von Eingangswandlern einer zentralen Steuer- und
Überwachungseinheit für in Fertigungs- und/oder Verpackungsfließbändern
anwendbare Maschinen und/oder Geräte gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Anordnung kann beispielsweise
zur Überwachung von Maschinen in Fließbändern zur
Zigarettenherstellung und/oder Fließbändern zum Verpacken von
Zigarettenschachteln verwendet werden. Solche Fließbänder
können beispielsweise Zigarettenproduktionsmaschinen, Filteransetzmaschinen,
Verpackungsmaschinen und Maschinen zum
Einhüllen in Cellophan sowie zum Einpacken in Kartons und zum
Fertigstellen von Paketen enthalten. Bekanntlich werden solche
einzelnen Maschinen oder Fließbänder von einer zentralen
Steuer- und Überwachungseinheit gesteuert, die abhängig von
bestimmten Signalen, die von Eingangswandlern abgegeben
werden, die Arbeitsweise verschiedener Ausgangswandler an
geeigneten Zeitpunkten bestimmt, die zu anderen Maschinen im
gleichen Fließband gehören.
Eine Anordnung der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS
30 07 929 bekannt. Diese Anordnung enthält einen Näherungsschalter
zur Überwachung bewegbarer Teile einer Maschine,
dessen Funktion über eine Schaltungsvorrichtung, die eine
Annäherung simuliert, überprüft wird.
Eine selbsttätige Überwachungsanordnung ist ferner aus DE-OS
25 56 864 bekannt. Diese Anordnung enthält einen Taktgeber,
der periodisch ein Signal abgibt, das einen Überprüfungsvorgang
zum Überprüfen der Anordnung auslöst.
Schließlich sei erwähnt, daß ein in einer Ausführungsform der
Erfindung verwendetes Flip-Flop bereits aus der Druckschrift
"Halbleiter-Schaltungstechnik", U. Tietze, Ch. Schenk,
Springer Verlag 1971 (2. Auflage), S. 451, bekannt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur
Überwachung mehrerer Eingangswandler mit Annäherungsfühlern
zu schaffen, bei der die Überprüfung der Betriebszuverlässigkeit
der Eingangswandler auf relativ einfache und unmittelbare
Weise durchgeführt wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten
Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme
auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Anordnung zur Überwachung des
Betriebes von Eingangswandlern einer zentralen Steuer- und
Übewachungseinheit nach der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Baueinheit, die einen
Teil der Schaltungsanordnung von Fig. 1 bildet,
und
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Alternativausführung
der Baueinheit von Fig. 2.
In Fig. 1 ist eine zentrale Steuer- und Überwachungseinheit
1 für Maschinen und/oder Geräte dargestellt, die
in Fertigungs- und/oder Verpackungsfließbändern, insbesondere
in Fließbändern zum Herstellen und Verpacken
von Zigarettenpaketen angewendet werden können.
Wie oben bereits angegeben wurde, enthält eine bekannte
Ausführung solcher Fließbänder mehrere Eingangswandler
2, die jeweils durch Ausgangssignalverbindungen 3 an
zugehörige Eingabeschaltungen 4 angeschlossen sind, die
über Verbindungen 5 an die zentrale Steuer- und Übewachungseinheit
1 angeschlossen sind. Diese Einheit 1
ist einerseits über Verbindungen 6 mit Ausgabeschaltungen
7 verbunden, die über Verbindungen 8 an Ausgangswandler
9 angeschlossen sind.
Die Ausgabeschaltungen 7 stehen jeweils über Verbindungen
11 mit Überwachungsschaltungen 12 in Verbindung, die
ihrerseits über Verbindungen 13 mit Eingabeschaltungen
14 in Verbindung stehen, die mit Hilfe von Verbindungen
15 an die Einheit 1 angeschlossen sind.
Die zentrale Steuer- und Überwachungseinheit 1 steht
über Verbindungen 19 mit den verschiedenen Eingangswandlern
2 in Verbindung, damit den Eingangswandlern 2 ein
Überwachungssignal zugeleitet werden kann; mit Hilfe
von Verbindungen 20 wird eine Verbindung zwischen den
Eingangswandlern und der Einheit 1 hergestellt, damit
dieser Alarmsignale zugeführt werden können. An die zentrale
Steuer- und Überwachungseinheit 1 sind ein Fehleranzeigefeld
17 und ein Block 18 zum Steuern des Anhaltens
der Maschine oder des Fließbandes verbunden. Auf diese
Weise steht jeder Eingangswandler 2 über eine Verbindung
3 mit einer zugehörigen Eingabeschaltung 4 in Verbindung,
die ihrerseits mittels einer Verbindung 5 an die Einheit
1 angeschlossen ist. Die Eingabeschaltungen 4 entsprechen
somit in ihrer Anzahl der Anzahl der Eingangswandler 2.
Außerdem steht jeder Eingangswandler 2 über Verbindungen
19 und 20 mit der zentralen Steuer- und Überwachungseinheit
1 in Verbindung. Mit dem Ausgang dieser Einheit
1 sind ebenso viele Ausgabeschaltungen 7 verbunden, wie
Ausgangswandler 9 vorhanden sind, und auch die Überwachungsschaltungen
12 und die Eingabeschaltungen 14
sind in der gleichen Anzahl vorhanden.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform des Eingangswandlers
2 genauer dargestellt. Mit dem Bezugszeichen 22 ist ein
bekannter Typ eines induktiven oder kapazitiven Annäherungsfühlers
bezeichnet, der eine mit einem Oszillator
verbundene Spule oder Kapazität enthält und ein Wechselstromsignal
an einem Ausgang 23 abgibt, dessen Amplitude
von der Induktivität oder der Kapazität am Eingang des
Oszillators abhängt, die durch die Anwesenheit oder die
Abwesenheit des festzustellenden Objektes bestimmt wird.
Es wird beispielsweise angenommen, daß die Anwesenheit
eines Objektes im Empfindlichkeitsbereich des Fühlers
eine größere Amplitude des Signals am Ausgang 23 hervorruft.
Der Sensor 22 weist zwei Eingänge 25 und 26 auf; ein
diesen Eingängen zugeführtes Signal mit dem Pegel "0"
hat die Wirkung, die Schwingungsamplitude des Oszillators
im Sensor 22 zu dämpfen bzw. auszulösen. Der Ausgang
23 des Sensors 22 steht über einen Signalpegeldetektor
27 mit einem ersten Eingang eines Komparators
29 in Verbindung, der einen weiteren Eingang 30 aufweist,
an dem ein Schwellenwert-Einstellsignal aus einem
Schaltungsblock 31 zugeführt wird.
Der Ausgang des Komparators 29 ist mit dem Eingang eines
Verstärkers 32 verbunden, der einen Ausgang 33 aufweist,
an dem ein binäres Signal vorhanden ist. Dieser Ausgang
33 ist direkt und über einen Negator 34 an zwei Eingänge
35 bzw. 36 einer Schaltung 39 angeschlossen,
die als Flip-Flop bekannt ist; diese Schaltung
hat die Eigenschaft, ihr Ausgangssignal unverändert
beizubehalten, wenn das Signal an einem Takteingang
37 den Pegel "0" hat, und den Pegel seines
Ausgangssignals nur dann zu verändern, wenn das Signal
am Takteingang 37 vom Pegel "0" auf den Pegel "1" übergeht.
Die Schaltung 39 besteht aus vier NAND-
Gliedern, von denen die ersten zwei als Eingangssignale
das Taktsignal vom Takteingang 37 sowie eines der von
den Eingängen 35 und 36 kommenden Signale empfangen,
während ihre Ausgänge jeweils mit einem Eingang der
zwei anderen NAND-Glieder verbunden sind, deren weitere
Eingänge kreuzweise mit dem Ausgang des jeweils anderen
NAND-Gliedes verbunden sind. Der Ausgang der Schaltung
39 ist an die zur zentralen Steuer- und Überwachungseinheit
1 führende Verbindung 3 angeschlossen,
und er ist außerdem mit einem ersten Eingang 41 einer
Vergleichsschaltung 42 verbunden, die an ihrem anderen
Eingang 43 mit dem Ausgang 33 des Verstärkers 32 in
Verbindung steht. Die beiden Eingänge 41 und 43 sind
an die zwei Eingänge eines Äquivalenz-Gliedes 44 angeschlossen,
für das folgende Wahrheitstabelle gilt:
Der Ausgang des Äquivalenz-Gliedes 44 ist mit dem Eingang
eines NAND-Gliedes 46 verbunden, dessen anderer
Eingang an die von der zentralen Steuer- und Überwachungseinheit
1 kommende Verbindung 19 angeschlossen ist; ihr
Ausgang ist an die zur Einheit 1 führende Verbindung 20
angeschlossen. Die Verbindung 19 steht über einen Negator
47 mit dem Eingang 37 der Schaltung 39 in
Verbindung, und er ist außerdem an zwei Eingänge von
zwei NAND-Gliedern 50 und 51 einer Auswählschaltung 52
angeschlossen.
Die anderen zwei Eingäange der NAND-Glieder 50 und 51
sind über einen Negator 53 bzw. direkt mit dem Ausgang
der Schaltung 39 verbunden. Die Ausgänge der
NAND-Glieder 50 und 51 sind an die Eingänge 26 bzw. 25
des Fühlers 22 angeschlossen. Die Schaltungen
39, 42 und 52 bilden einen Schaltungsteil, mit dessen
Hilfe Fehler des Wandlers 2 festgestellt werden können,
wie anschließend noch beschrieben wird.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des Eingangswandlers
2 dargestellt, die anstelle eines induktiven
oder kapazitiven Annäherungsfühlers 22 einen Fotozellenfühler
60 enthält, der in bekannter Weise eine Fotodiode
61 enthält, die von einem Modulator 62 mit Impulsen
einer hohen Frequenz von beispielsweise 1 kHz gespeist
wird, mit denen ihr für jeweils sehr kurze Zeitperioden
eine hohe Leistung zugeführt wird, damit sie
in einem relativ großen Abstand von einem Fototransistor
63 angebracht werden kann und damit Störungen durch
Außenlicht vermieden werden. Der Fototransistor 63 ist
an einen Demodulator 64 angeschlossen, deren Ausgang mit
dem Eingang des bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen
Pegeldetektors 27 verbunden ist. Die gesamte
Schaltung am Ausgang des Pegeldetektors 27 stimmt
mit dem entsprechenden Schaltungsteil von Fig. 2 überein,
wobei auch die gleichen Bezugszeichen verwendet
sind.
Der Ausgang des NAND-Gliedes 51 ist über einen Negator 70
an die Basis eines Transistors 71 angeschlossen, dessen
Kollektor der Anode und dessen Emitter mit der Kathode
der Fotodiode 61 verbunden ist. Der Ausgang des NAND-
Gliedes 51 ist über einen Negator 72 mit der Basis eines
Transistors 73 verbunden, dessen Kollektor-Emitter-
Strecke ebenfalls parallel zur Fotodiode 61 liegt, wobei
jedoch in die Kollektorleitung eine Fotodiode 75 eingefügt
ist, deren Kathode am Kollektor angeschlossen ist.
Die Fotodiode 75 ist so angeordnet, daß das von ihr abgegebene
Licht durch eine Reflektorplatte 76 gegen den
Fototransistor 63 reflektiert wird. Die Reflektorplatte
76 ist andererseits durchlässig für das von der Fotodiode
61 ausgesendete Licht. Wenn dieses Licht von einem
Objekt 78 reflektiert wird, dessen Anwesenheit mittels
des Fühlers 60 festgestellt werden soll, erreicht es auf
diese Weise den Fototransistor 63.
Die nach der Erfindung ausgebildete Anordnung zur Überwachung
des Betriebes von Eingangswandlern 2 arbeitet
folgendermaßen:
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird angenommen, daß sich
der Eingangswandler 2 in einem normalen Betriebszustand
befindet, in dem kein Objekt im Erfassungsbereich des
Fühlers vorhanden ist. Unter diesen Umständen liegt das
am Ausgangdes Sensors 22 auftretende Wechselstromsignal,
das über den Pegeldetektor 22 zum Eingang 28 des Komparators
29 gelangt, unter dem vom Block 31 festgelegten
Schwellenwert. Folglich hat das Signal am Ausgang des
Komparators 29 den Pegel "0". An den Eingäangen 35 und
36 der Speicherschaltung 39 liegen Signale mit dem Pegel
"0" bzw. "1"; unter diesen normalen Betriebsbedingungen
ist an der Verbindung 19 kein Überwachungssignal vorhanden,
so daß am Eingang 37 der Speicherschaltung 39 ein
Signal mit dem Pegel "1" anliegt.
An der am Ausgang der Schaltung 39 angeschlossenen Verbindung
3 ist daher ein Signal mit dem Pegel "0" vorhanden,
das zur zentralen Steuer- und Überwachungseinheit
1 übertragen wird. An den Eingängen 41 und 43 der
Vergleichsschaltung 42 liegen Signale mit dem Pegel "0",
so daß am Ausgang des Äquivalenz-Gliedes 44 ein Signal
mit dem Wert "1" auftritt, das zum NAND-Gleid 46 übertragen
wird.
Da am anderen Eingang des NAND-Gliedes 46 ein Signal mit
dem Pegel "0" anliegt, tritt an der Verbindung 20 am
Ausgang des NAND-Gliedes 46 ein Signal mit dem Pegel "1"
auf, das aufgrund des Aufbaus der Schaltung in der zentralen
Steuer- und Überwachungseinheit 1 kein Alarmsignal
für das Fehleranzeigefeld 17 ergibt (das tatsächlich
nur dann aktiviert wird, wenn das Signal an der Verbindung
20 den Pegel "0" hat).
Unter diesen Bedingungen haben die Ausgangssignale der
NAND-Glieder 50 und 51 den Pegel "1" so daß die Arbeitsweise
des Fühlers 22 nicht beeinflußt wird, wie oben
erläutert wurde.
Wenn der Fühler 22 die Anwesenheit eines bestimmten
Objektes feststellt, erzeugt er am Ausgang 23 ein Wechselstromsignal
mit einem solchen Peghel, daß am Ausgang des
Komparators 29 ein Signal mit dem Pegel "1" erzeugt
wird. Am Ausgang der Speicherschaltung 39 ergibt sich
dadurch an der Verbindung 3 ein Signal mit dem Pegel "1",
das der zentralen Steuer- und Überwachungseinheit 1 die
erforderliche Anzeige liefert, während am Ausgang der
Vergleichsschaltung 42 und somit an der Verbindung 20
ständig ein Signal mit dem Pegel "1" vorhanden ist, so
daß kein Alarm aktiviert wird. Die Ausgänge der NAND-
Glieder 50 und 51 geben stets Signale mit dem Pegel "1"
ab, so daß der Betrieb des Sensors 22 nicht geändert
wird.
Es sei nun angenommen, daß die Arbeitsweise des Sensors
22 überwacht werden soll. Diese Überwachung kann beispielsweise
am Anfang eines Betriebszyklus oder in Totzeiten
des Betriebszyklus durchgeführt werden, und sie
wird von der zentralen Steuer -und Überwachungseinheit 1
dadurch gesteuert, daß für die Dauer einer vorbestimmten
Zeitperiode ein Signal mit dem Pegel "1" über die Verbindung
19 übertragen wird. In diesem Überwachungszutand,
bei dem an der Verbindung 19 ein Signal mit dem
Pegel "1" vorhanden ist, und unter der Annahme, daß im
Ansprechbereich des Fühlers 22 ein Objekt vorhanden
ist (also am Ausgang der Speicherschaltung 39 ein Signal
mit dem Pegel "1" vorhanden ist), geht das Signal am
Ausgang des NAND-Gliedes 51 vom Pegel "1" auf den Pegel
"0" über. Dieses Signal mit dem Pegel "0" am Eingang 25
des Fühlers 22 steuert die Dämpfung der Schwingungen am
Ausgangdes Fühlers 22.
Wenn der Fühler 22 richtig arbeitet, gehen das Ausgangssignal
des Komparators 29 und das Ausgangssignal des
Verstärkers 32 auf den Pegel "0" über. Da das dem Takteingang
37 der Steuerschaltung 39 zugeführte Signal den
Pegel "1" hat, ändert sich das Signal am Ausgang der
Speicherschaltung 39 nicht, sondern behält stets den
Pegel "1" bei.
Auf diese Weise wird die an der zentralen Steuer- und
Überwachungseinheit 1 vorhandene Information, die durch
die Anwesenheit eines Objektes im Ansprechfeld des Fühlers
22 bestimmt wird, durch den am Eingangswandler
durchgeführten Überwachungsvorgang nicht verändert.
An den Eingängen 41 und 43 der Vergleichsschaltung 42
kommen daher Signale an, die den Pegel "1" bzw. "0" haben,
so daß am Ausgang des Äquivalenzgliedes 44 ein Signal
mit dem Pegel "0" auftritt, das wegen der Anwesenheit
des Signals mit dem Pegel "1" am anderen Eingang
des NAND-Gliedes 46 zur Folge hat, daß an dessen Ausgang
stets ein Signal mit dem Pegel "1" abgegeben wird. Daher
wird kein Alarmsignal erzeugt, da der Fühler 22 richtig
gearbeitet hat.
Am Ende des Überwachungssignals geht das Signal an der
Verbindung 19 vom Pegel "1" auf den Pegel "0" über, so
daß die Ausgangssignale der NAND-Glieder 50 und 51 wieder
den Pegel "1" annehmen.
Der Einfluß des Überwachungssignals auf den Fühler 22
endet dadurch, so daß der Fühler wieder eine von der Anwesenheit
oder der Abwesenheit des Objektes in seinem
Ansprechfeld abhängiges Ausgangssignal abgeben kann,
und das entsprechende Ausgangssignal kann zu den Eingängen
35 und 36 der Speicherschaltung 39 übertragen
werden, wo es den Pegel "0" oder "1" des an die Verbindung
3 zur zentralen Steuer- und Überwachungseinheit 1
angelegten Ausgangssignals festlegt.
Wenn andererseits der Fühler 22 fehlerhaft arbeitet,
während er mit Hilfe des an der Verbindung 19 vorhandenen
Signale mit dem Pegel "1" überprüft wird, tritt am
Ausgang des NAND-Gliedes 51 und daher auch am Eingang
25 des Fühlers 22 ein Signal mit dem Pegel "0" auf.
Wegen des angenommenen Fehlers im Fühler ändert sich der
Pegel des Signals am Ausgang des Komparators 29 nicht,
sondern behält den unter den ursprünglich getroffenen
Annahmen vorhandenen Pegel "1" bei, so daß an den Eingängen
41 und 43 der Vergleichsschaltung 42 Signale mit
dem Pegel "1" ankommen, die am Ausgang des Äquivalenzgliedes
44 ein Signal mit dem Pegel "1" hervorrufen.
An den zwei Eingängen des NAND-Gliedes 46 treten daher
zwei Signale mit dem Pegel "1" auf, die ein Ausgangssignal
mit dem Pegel "0" zur Folge haben, das über die
Verbindung 20 zur zentralen Steuer- und Überwachungseinheit
1 gelangt, damit das Fehleranzeigefeld 17 aktiviert
wird. Wenn andererseits die Betriebsüberwachung
durchgeführt wird, wenn sich im Ansprechfeld des Fühlers
kein Objekt befindet, so daß das Signal am Ausgang des
Komparators 29 den Pegel "0" hat, tritt am Ausgang des
NAND-Gliedes 50 der Schaltung 52 ein Signal mit
dem Pegel "0" auf, wenn über die Verbindung 19 ein Überwachungssignal
mit dem Pegel "1" übertragen wird. Dieses
Signal mit dem Pegel "0", das an den Eingang 26 des
Fühlers 22 gelangt, löst Schwingungen aus, so daß das
Signal am Ausgang des Komparators 29 auf den Pegel "1"
übergeht, wenn der Fühler 22 richtig arbeitet.
Arbeitet der Fühler 22 jedoch fehlerhaft, behält das
Ausgangssignal des Komparators 29 jedoch den Pegel "0"
bei, und nur unter dieser Bedingung tritt am Ausgang
des NAND-Gliedes 46 ein Signal mit dem Pegel "0" auf,
das als Alarmsignal zur zentralen Steuer- und Überwachungseinheit
gelangt.
Die Schaltungsvorrichtung 90 zum Überwachen des Betriebes
des Eingangswandlers von Fig. 3 hat eine ähnliche Wirkungsweise
wie die im Zusammenhang mit dem Wandler von
Fig. 2 beschriebene Schaltungseinheit. Unter normalen
Betriebsbedingungen wird das von der Fotodiode ausgesendete
Lichtsignal in Anwesenheit des festzustellenden
Objektes 78 reflektiert, und es gelangt nach Durchlaufen
des Reflektors 76 zum Fototransistor 63. Unter diesen
Umständen ist am Ausgang des Komparators 29 ein Signal
mit dem Pegel "1" vorhanden, und ein entsprechendes
Signal mit dem Pegel "1" tritt an der Verbindung 3 auf.
Die Ausgangssignale der NAND-Glieder 50 und 51 haben
den Pegel "1", so daß die Ausgangssignale der Negatoren
70 und 72 den Pegel "0" haben. Der Transistor 71 wird
daher gesperrt, so daß er den Betrieb der Fotodiode 61
nicht verändert; auch der Transistor 73 wird gesperrt,
so daß die Fotodiode 75 nicht leuchtet.
Wenn andererseits das Objekt 78 nicht vorhanden ist,
wird kein Signal zum Fototransistor 63 reflektiert ,so
daß das Signal am Ausgang des Komparators 29 den Pegel
"0" hat; auch das Signal an der Verbindung 3 hat daher
den Pegel "0". Die Transistoren 71 und 73 bleiben jedoch
stets gesperrt, so daß die Fotodiode 61 normal arbeitet,
während die Diode 75 nicht leuchtet.
Wenn der Fotozellenfühler 60,
ausgehend von den Bedingungen, bei denen das Objekt 78
vorhanden ist, einer Betriebsprüfung unterzogen werden
soll, wobei also ein Signal mit dem Pegel "1" am Ausgang
des Komparators 29 vorhanden ist, dann nimmt das
Ausgangssignal des NAND-Gliedes 51 den Pegel "0" an,
wenn das Überwachungssignal mit dem Pegel "1" an die
Verbindung 19 der zentralen Steuer- und Überwachungseinheit
1 angelegt wird. Über den Negator 70 wird der
Transistor 71 daher aktiviert, was zur Folge hat, daß
die Fotodiode 61 ausgeschaltet wird, so daß das direkt
zum Fototransistor 63 gelangende Signal aufhört. Unter
diesen Bedingungen geht das Signal am Ausgang des
Komparators 29 auf den Pegel "0" über, und das Signal
an der Verbindung 20 behält den Pegel "1" bei, so daß
kein Alarmsignal verursacht wird. Wenn andererseits
der vom Fotozellenfühler 60 gebildete Fühler fehlerhaft
arbeitet, ändert sich der Pegel des Signals am Ausgang
des Komparators 29 nicht, so daß an der Verbindung 20
ein Signal mit dem Pegel "0" auftritt ,was die Übertragung
eines Alarmsignals zur zentralen Steuer- und
Überwachungseinheit 1 bedeutet.
Wird die Betriebsüberprüfung andererseits ausgehend von
den bei Abwesenheit des Objektes 78 vorliegenden Bedingungen
durchgeführt, bei denen das Signal am Ausgang
des Komparators 29 den Pegel "0" hat, geht das Ausgangssignal
des NAND-Gliedes 50 auf den Pegel "0" über, wenn
das Überwachungssignal mit dem Pegel "1" an die Verbindung
19 angelegt wird. Das Signal mit dem Pegel "0" bewirkt
über den Negator 72 die Aktivierung des Transistors
73 und die daraus resultierende Aktivierung der Fotodiode
75. Das von der Fotodiode 75 abgestrahlte Licht
wird vom Reflektor 76 auf den Fototransistor 63 reflektiert,
der bei fehlerfreier Arbeitsweise des Fotozellenfühlers
60 bewirkt, daß das Signal am Ausgang des Komparators
29 auf den Pegel "1" übergeht.
Wenn der Fotozellenfühler 60 fehlerhaft arbeitet, behält
das Ausgangssignal des Komparators 29 jedoch den
Pegel "0" bei, so daß dadurch an der Verbindung 20 ein
Signal mit dem Pegel "0" hervorgerufen wird, das eine
Alarmmeldung veranlaßt.
Aus der obigen Beschreibung gehen die Vorteile hervor,
die mit Hilfe der Anordnung zur Übewachung des Betriebes
von Eingangswandlern einer zentralen Steuer- und Überwachungseinheit
für in Fertigungs- und/oder Verpackungsfließbändern
anwendbare Maschinen und/oder Geräte erzielt
werden.
Insbesondere kann die einwandfreie Arbeitsweise eines
induktiven oder kapazitiven Fühlers oder auch eines
Fotozellenfühlers unter allen seinen Betriebsbedingungen
überprüft werden, da die Betriebsüberprüfungsschaltungsvorrichtung
90 speziell mittels der Schaltung 52 automatisch
die Betriebsbedingungen des Fühlers überprüft und eine
Änderung des von ihr erzeugten Ausgangssignalpegels
steuert. Die einwandfreie Arbeitsweise des Fühlers wird
daher von der Vergleichsschaltung 42 festgestellt.
Dieses Überprüfen oder Überwachen des Fühlers wird bewirkt,
ohne daß irgendeine Verbindung oder das einwandfreie
Signal zur zentralen Steuer- und Überwachungseinheit
1 verändert werden muß, da die Speicherschaltung
39 während der Zeitperiode, in der das Überwachungssignal
an der Verbindung 19 vorhanden ist, den Pegel
des Signals an ihrem zu den Verbindungen 3 führenden
Ausgang unverändert beibehält.
Die beschriebenen Schaltungen können auch auf andere
Weise aufgebaut werden, und die Überwachungsschaltung 90
kann auf andere Typen von Fühlern angewendet werden,
vorausgesetzt, daß eine Pegeländerung des von ihnen in
den verschiedenen Betriebszuständen erzeugten Signals
erhalten wird.
Claims (12)
1. Anordnung zur Überwachung des Betriebes von Eingangswandlern
(2) mit Annäherungsfühlern (22, 60) einer zentralen
Steuer- und Überwachungseinheit (1) für in Fertigungs-
und/oder Verpackungsfließbändern anwendbare Maschinen
und/oder Geräte, mit einer ersten Schaltungsvorrichtung (90)
zum Feststellen möglicher Betriebsfehler des im Eingangswandler
(2) angeordneten Annäherungsfühlers (22, 60) und einer
zweiten Schaltungsvorrichtung (27, 29, 32) zum Ausgeben eines
vom Ausgangssignal des Annäherungsfühlers (22, 60) abgeleiteten
binären Signals, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Schaltungsvorrichtung (90) folgende Baueinheiten enthält:
- a) eine erste Schaltung (52), die in einer Überwachungsperiode einen Wechsel des Betriebszustandes des Eingangswandlers (2) hervorruft, damit ein entsprechender Wechsel des Pegels des binären Signals erzeugt wird,
- b) eine zweite Schaltung (42) zum Feststellen des Pegelwechsels des binären Signals und zum Betätigen einer Alarmvorrichtung (17) beim Ausbleiben des Pegelwechsels und
- c) eine dritte Schaltung (39), die das binäre Signal empfängt, der zentralen Steuer- und Überwachungseinheit (1) ein von dem binären Signal abhängiges Steuersignal zuführt und mögliche Änderungen des Steuersignals während der Übewachungsperiode verhindert.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
der zentralen Steuer- und Überwachungseinheit (1) Mittel zur
Abgabe eines Überwachungssignals zur Auslösung der Überwachungsperiode
enthalten sind.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
dritte Schaltung (39) ein Flip-Flop ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Flip-Flop (39) so angeschlossen ist, daß es an zwei Eingängen
(35, 36) komplementäre binäre Signale empfängt, nämlich das
binäre Signal aus der zweiten Schaltungsvorrichtung (27, 29,
32) und an einem Takteingang (37) das Überwachungssignal, und
am Ausgang das Steuersignal für die zentrale Steuer- und
Überwachungseinheit (1) abgibt.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Schaltung (42) so angeschlossen
ist, daß sie die binären Signale aus der zweiten Schaltungsvorrichtung
(27, 29, 32) und von der dritten Schaltung (39)
empfängt und eine erste Schaltungseinheit (44) enthält, die
die Gleichheit der Signale festsellt, wobei diese erste
Schaltungseinheit die Alarmvorrichtung (17) über eine Vergleichseinheit
(46) steuert, die von dem Überwachungssignal
gesteuert wird.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Schaltungseinheit (44) ein Äquivalenz-Glied ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Schaltung (52) so angeschlossen
ist, daß sie das Steuersignal aus der dritten Schaltung (39)
und das Überwachungssignal empfängt und daß sie zwei Signale
abgibt, die den Wechsel des Betriebszustandes des Annäherungsfühlers
(22,60) steuern.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wandler (2) einen induktiven oder
kapazitiven Annäherungsfühler (22) enthält.
9. Anordnung nach Anspruch 8 unter Rückbeziehung auf Anspruch
7, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Signale zu zwei Eingängen
eines Oszillators übertragen werden, der mit dem Annäherungsfühler
(22) gekoppelt ist, wobei diese beiden Signale
die von diesem Oszillator erzeugten Schwingungen dämpfen
oder auslösen.
10. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wandler (2) einen Fotozellenfühler (60) enthält und daß
die zwei Signale einem Transistor (71) zur Steuerung des
Erlöschens einer ersten Fotodiode (61) des Fotozellenfühlers
(60) und einer zweiten Fotodiode (75) zum Belichten eines
Fototransistors (63) des Fotozellenfühlers (60) zugeführt
werden.
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Schaltungsvorrichung
einen Pegeldetektor (27) enthält, der am Ausgang des Annäherungsfühlers
(22, 60) des Eingangswandlers (2) angeordnet ist
und einen Komparator (29) steuert, an dessen Ausgang ein
Verstärker (32) angeordnet ist, der das binäre Signal für die
zentrale Steuer- und Überwachungseinheit (1) liefert.
12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Maschinen und/oder Geräte bei Fließbändern
zur Zigarettenherstellung und/oder zum Einwickeln von
Zigarettenpackungen anwendbar sind.
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