DE3436750A1 - Method for error-free detection of an excessively low rotational speed - Google Patents
Method for error-free detection of an excessively low rotational speedInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum fehlerfreien Erkennen einer Drehzahl-Method for error-free detection of a speed
unterschreitung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fehlerfreien Erkennen einer Drehzahlunterschreitung von schwer anlaufenden Maschinen mit mechanischen Anlaufkupplungen.The invention relates to a method for error-free Detection of underspeed of difficult-to-start machines with mechanical ones Centrifugal couplings.
Eine derartige Drehzahlüberwachung dient dem Schutz der mechanischen Anlaufkupplungen vor Überlastung.Such a speed monitoring serves to protect the mechanical Starting couplings against overload.
Durch Geberstörungen bedingte Fehlmeldungen der Drehzahlüberwachung, z.B. bei KohlemUhlen, haben wiederholt zu einer Abstellung geführt, obwohl keine Unterschreitung der Drehzahl vorlag.Incorrect speed monitoring messages caused by encoder malfunctions, e.g. at KohlemUhlen, have repeatedly led to a shutdown, although none The speed was not reached.
Der Ausfall einer Kohlemühle bedeutet zumindest eine verringerte Kraftwerksblockleistung. Unter Umständen kann er sogar zum Ausfall des gesamten Blockes führen.The failure of a coal mill means at least a reduced power plant unit output. Under certain circumstances it can even lead to the failure of the entire block.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das es ermöglicht, eine echte Unterdrehzahl des mechanischen Antriebes von kurzzeitigen Leiterunterbrechungen (Wackelkontakt) und Geberstörungen zu unterscheiden.The object of the invention is to provide a method of the type mentioned at the beginning Kind of creating that enables a real underspeed of the mechanical drive to differentiate between brief conductor interruptions (loose contact) and encoder faults.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der eg eines Drehzahlmeßsignals verzweigt und bei Drehzahlunterschreitung das Vorhandensein beider Signale geprüft wird.This is achieved according to the invention in that the eg a speed measurement signal branches and if the speed is not reached, the presence of both signals is checked will.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated schematically with the aid of one in the drawings Embodiment explained in more detail.
Es zeigen: Figur 1 : Die Geräte zwischen einem Näherungsschalter an einer zu überwachenden Antriebswelle und einem Antrieb, Figur 2 : den Schaltplan einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.They show: Figure 1: The devices between a proximity switch a drive shaft to be monitored and a drive, Figure 2: the circuit diagram a circuit arrangement for carrying out the method.
In Fig. 1 ist mit 19 ein Näherungsschalter bezeichnet, wie er zur Messung von Drehzahlen verwendet wird. Dabei wird ein Oszillator durch einen sich einer Spule nähernden Zahn auf der Abtriebsseite der Kupplungswelle kurzzeitig bedämpft, wobei ein Gebermeßsignal entsteht. Der Näherungsschalter 19 ist über ein Trennschaltgerät 18 mit einer Schaltungsanordnung 16 zur fehlersicheren Grenzwerterkennung verbunden, an die ein Drehzahlwächter 17 angekoppelt ist. Ferner sind Klemmen A, B und E an der Schaltungsanordnung 16 für den Grenzwert UNTERDREHZAHL ECHT", "GE-BERSTORUNG und "ANTRIEB-EIN/ANLAUFüBERBRüCKUNG" vorgesehen. Die Klemme A für den Grenzwert "UNTERDREH-ZAHL ECHT" ist mit dem AUS-Schalter für den Motor M verbunden.In Fig. 1, 19 denotes a proximity switch, as it is used for Measurement of speeds is used. It is an oscillator by itself one Coil approaching tooth on the output side of the clutch shaft attenuated briefly, resulting in an encoder measurement signal. The proximity switch 19 is via an isolating switching device 18 with a circuit arrangement 16 for fail-safe Limit value detection connected to which a speed monitor 17 is coupled. Further are terminals A, B and E on the circuit arrangement 16 for the UNDER SPEED limit value REAL "," GE-BERSTORUNG and "DRIVE ON / START OVERLAP" are provided. the clamp A for the limit value "UNDER SPEED REAL" is with the OFF switch for the motor M connected.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 ist wie folgt ausgestaltet.The circuit arrangement according to FIG. 2 is designed as follows.
Über die Klemme H wird von Trennschaltgerät 18 (Figur 1) ein Gebermeßsignalimpuls durch eine Leuchtdiode D1 eines Zweifach-Optokopplers 13 optisch über einen Fototransistor T1 an eine Klemme G in den Drehzahlwächter 17 (Figur 1) sowie durch eine Leuchtdiode D2 geleitet, die optisch mit einem weiteren Fototransistor T2 gekoppelt ist. Dessen Emitter ist mit retriggerbaren Monoflops 9 und 3, mit einem binären Bandfilter 15 und dem Eingang eines D-Flipflop 2 verbunden.A sensor measuring signal pulse is sent from the isolating switchgear 18 (FIG. 1) via terminal H by a light emitting diode D1 of a double optocoupler 13 optically via a phototransistor T1 to a terminal G in the speed monitor 17 (Figure 1) and through a light emitting diode D2 passed, which is optically coupled to a further phototransistor T2. Whose Emitter is with retriggerable monoflops 9 and 3, with a binary band filter 15 and the input of a D flip-flop 2 connected.
Aus einer weiteren Klemme D aus dem Drehzahlwächter 17 (Figur 1) stammt ein Meßsignal bei Unterschreitung der Grenzwertdrehzahl, das in der Schaltungsanordnung mit dem Gebermeßsignal aus dem Trennschaltgerät 18 (Figur 1) verglichen wird.From a further terminal D from the speed monitor 17 (Figure 1) originates a measurement signal when the speed falls below the limit value, which is in the circuit arrangement is compared with the encoder measurement signal from the isolating switching device 18 (Figure 1).
Die Klemme D ist mit einem ersten Eingang eines UND-Gatters 6 und über eine Einschaltverzögerung 1 sowie über den D-Eingang des D-Flipflops mit einem zweiten Eingang des UND-Gatters 6 verbunden. Das binäre Bandfilter 15 ist ausgangsseitig sowohl mit einem dritten Eingang des UND-Gatters 6 als auch mit einem zweiten Eingang eines weiteren UND-Gatters 14 verbunden.The terminal D is connected to a first input of an AND gate 6 and via a switch-on delay 1 and via the D input of the D flip-flop with a second input of AND gate 6 connected. The binary band filter 15 is on the output side both with a third input of the AND gate 6 and with a second input another AND gate 14 connected.
Das retriggerbare Monoflop ist ausgangsseitig mit einem ersten Eingang des UND-Gatters 14 und über eine Einschaltverzögerung 4 mit einem vierten Eingang des UND-Gatters 6 verbunden. Das retriggerbare Monoflop 3 und die Einschaltverzögerung 4 bilden zusammen ein "binäres Filter".The retriggerable monoflop has a first input on the output side of the AND gate 14 and a switch-on delay 4 with a fourth input of the AND gate 6 connected. The retriggerable monoflop 3 and the switch-on delay 4 together form a "binary filter".
Die Klemme E (Antrieb-Ein/Anlaufüberbrückung) ist über eine Einschaltverzögerung 5 sowohl mit einemfünften Eingang des UND-Gatters 6 als auch über eine weitere Einschaltverzögerung 8 mit einem ersten Eingang eines UND-Gatters 10 verbunden, während das retriggerbare Monoflop 9 ausgangsseitig zu einem dritten Eingang des UND-Gatters führt, dessen Ausgang mit einem negierten Eingang des UND-Gatters 10 verbunden ist.Terminal E (drive on / start-up override) has a switch-on delay 5 both with a fifth input of the AND gate 6 and via one Further Switch-on delay 8 connected to a first input of an AND gate 10, while the retriggerable monoflop 9 on the output side to a third input of the AND gate, the output of which is connected to a negated input of AND gate 10 connected is.
Eine Klemme F (Störung der Spannungsversorgung) und der Ausgang des UND-Gatters 10 führen über je einen Eingang zu einem ODER-Gatter 11, das ausgangsseitig mit einem RS-Flipflop 12 (Geberstörung) verbunden ist.A terminal F (failure of the power supply) and the output of the AND gate 10 each lead via an input to an OR gate 11, the output side is connected to an RS flip-flop 12 (encoder fault).
Ausgangsseitig führt das UND-Gatter 6 zu einem RS-Flipflop 7, das über Klemme 8 den Antrieb bei einer echten Drehzahlunterschreitung abschaltet. Die RS-Flipflops 12 und 7 können über einen Schalter 20 in Leitung C zurückgestellt werden (quittieren).On the output side, the AND gate 6 leads to an RS flip-flop 7, the switches off the drive via terminal 8 in the event of a real underspeed. the RS flip-flops 12 and 7 can be reset via a switch 20 in line C. become (acknowledge).
Die Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt: Bei einer echten Unterdrehzahl wird über die Klemme D vom Drehzahlwächter 18 ein Grenzwert "UNTERDREHZAHL" abgegeben. Da der Referenztakt aus H vom Optokoppler 13 vorhanden ist, wird das am B-Eingang des D-Flipflops 2 anstehende Grenzwertsignal auf den zweiten Eingang des UND-Gatters 6 gegeben, während es zugleich unmittelbar auf den ersten Eingang geht. Der fünfte Eingang des UND-Gatters 6 ist der Anlaufüberbrückung E zugeordnet und zu diesem Zeitpunkt gesetzt. Das binäre Filter aus retriggerbarem Monoflop 3 und Einschaltverzögerung 4 schaltet ein Signal auf den vierten Eingang des UND-Gatters 6. Das binäre Bandfilter 15 schaltet, wenn kein Bedämpfungsfehler vorliegt, ein Signal auf den dritten Eingang des UND-Gatters 6.The circuit arrangement works as follows: At a real underspeed a limit value "UNDER SPEED" is output by the speed monitor 18 via terminal D. Since the reference clock from H is available from the optocoupler 13, it will be at the B input of the D flip-flop 2 pending limit value signal to the second input of the AND gate 6 given, while at the same time it goes directly to the first input. The fifth entry of AND gate 6 is assigned to start-up bypass E and at this point in time set. The binary filter consisting of a retriggerable monoflop 3 and switch-on delay 4 switches a signal to the fourth input of AND gate 6. The binary bandpass filter If there is no damping error, 15 switches a signal to the third input of the AND gate 6.
Da nunmehr alle fünf Eingänge H-Signal führen, schaltet das UND-Gatter 6 durch und setzt das RS-Flipflop 7, das über Klemme H den Motor M (Figur 1) abschaltet.Since now all five inputs have an H signal, the AND gate switches 6 and sets the RS flip-flop 7, which switches off the motor M (Figure 1) via terminal H.
Unter "GEBERSTCRUNG" versteht man Fehler, die auf einen Wackelkontakt, Leitungsbruch, Ausfall der Geräte 17, 18 19 (Figur 1) sowie auf Bedämpfungsfehler zurückzu-'ühren sind."GEBERSTCRUNG" refers to errors that indicate a loose contact, Line break, failure of devices 17, 18 19 (Figure 1) and damping errors are to be returned.
Bei einem Wackelkontakt wird der Grenzwert "UNTER-DREHZAHL" vom Drehzahlwächter 17 (Figur 1) über die Einschaltverzögerung 1 auf den D-Eingang des D-Flipflop 2 geschaltet. Da während der Unterbrechung kein Referenzsignal aus dem Optokoppler 13 vorhanden ist, kann der Grenzwert nicht durch das D-Flipflop 2 durchgeschaltet werden. Ebenso wird das retriggerbare Monoflop 3 zurückgesetzt. Am vierten Eingang des UND- Gatters 6 hinter dem binären Filter liegt ein L-Signal an. Damit ist das UND-Gatter 6 gesperrt.If the contact is loose, the "UNDER SPEED" limit is set by the speed monitor 17 (Figure 1) via the switch-on delay 1 to the D input of the D flip-flop 2 switched. Since no reference signal from the optocoupler during the interruption 13 is present, the limit value cannot be switched through by the D flip-flop 2 will. The retriggerable monoflop 3 is also reset. At the fourth entrance of AND- Gate 6 behind the binary filter is an L signal at. The AND gate 6 is thus blocked.
Da wegen des fehlenden Referenztaktes die retriggerbaren Monoflops 3 und 9 gesperrt sind, erhält das UND-Gatter 14 L-Signale an zwei Eingängen. Der eine Eingang des nachgeschalteten UND-Gatters 10 ist negiert, so daß ein H -Signal auftritt. Da die Anlaufüberbrückung E gesetzt ist, steht am Ausgang des UND-Gatters 10 ein H-Signal an, das über das ODER-Gatter 11 das RS-Flipflop 12 GEBERSTÖRUNG betätigt.Because of the missing reference clock, the retriggerable monoflops 3 and 9 are blocked, the AND gate 14 receives L signals at two inputs. Of the one input of the downstream AND gate 10 is negated, so that an H signal occurs. Since the start-up bypass E is set, the AND gate is at the output 10 an H signal, which via the OR gate 11, the RS flip-flop 12 GEBERSTÖRUNG actuated.
Fehlt der Referenztakt aus dem Optokoppler 13 wegen einer Geberstörung, so wird das D-Flipflop 2 nicht durchgeschaltet, und die beiden retriggerbaren Monoflops 3 und 9 zeigen ausgangsseitig L-Signale, dadurch wird das UND-Gatter 6 gesperrt, jedoch die UND-Gatter 14 und 10 sowie das ODER-Gatter 11 und RS-Flipflop 12, wie bereits beschrieben, durchgeschaltet.If the reference clock from the optocoupler 13 is missing due to an encoder fault, so the D flip-flop 2 is not switched through, and the two retriggerable monoflops 3 and 9 show L signals on the output side, thereby blocking AND gate 6, however, the AND gates 14 and 10 as well as the OR gate 11 and RS flip-flop 12, such as already described, switched through.
Bei wiederkehrendem Referenztakt (Geber o.k.) wird an der Klemme D das anstehende Grenzwertsignal vom D-Flipflop 2 an den zweiten Eingang des UND-Gatters 6 durchgeschaltet. Das UND-Gatter 6 ist aber immer noch durch das fehlende vierte Eingangssignal vom binären Filter 3, 4 her blockiert, da der wiederkehrende Referenztakt zwar das retriggerbare Monoflop 3 direkt durchschaltets jedoch durch die Einschaltverzögerung 4 gesperrt ist. Die Zeit t1 der Einschaltverzögerung 4 ist so eingestellt, daß das H-Signal an den vierten Eingang des UND-Gatters 6 erst zurückkehrt, nachdem der Grenzwert "UNTERDREHZAHL" nicht mehr ansteht.With a recurring reference cycle (encoder o.k.), terminal D the pending limit value signal from D flip-flop 2 to the second input of the AND gate 6th switched through. The AND gate 6 is still due to the missing fourth Input signal from binary filter 3, 4 blocked because the recurring reference clock the retriggerable monoflop 3 switches through directly, however, due to the switch-on delay 4 is blocked. The time t1 of the switch-on delay 4 is set so that the H signal to the fourth input of AND gate 6 only returns after the Limit value "UNDER SPEED" is no longer pending.
Unter Geberstörung versteht man aber auch Fehler, die auf die Bedämpfung des Näherungsschalters zurückzuführen sind. Wird beispielsweise ein mit zwei Segmentzähnen bedämpfter Näherungsschalter nur noch durch einen Segmentzahn bedämpft, so halbiert sich die gemeldete Drehzahl. Der Drehzahlwächter würde zur Abschaltung führen. Um dies zu verhindern, wird das binäre Sandfilter 15 verwendet, das aus einem exclusiven-ODER-Gatter mit zwei vorgeschalteten retriggerbaren Monoflops und einer nachgeschalteten Einschaltverzögerung besteht und nur bei halber Drehzahl L-Signal am Ausgang ausgibt. Beim Nichtbedämpfen des Näherungsschalters durch einen Segmentzahn wird über die Klemme T vom Drehzahlwächter ein Grenzwert "UN- TERDREHZAHL" abgegeben. Da der Referenztakt aus H vom Optokoppler 13 vorhanden ist, wird das am D-Eingang des D-Flipflops 2 anstehende verzögerte Grenzwertsignal auf den zweiten Eingang des UND-Gatters 6 gegeben, während es zugleich unmittelbar auf den ersten Eingang geht. Da bei einem Bedämpfungsfehler der Ausgang des binären Bandfilters 15 unverzögert auf L-Signal gesetzt wird, liegt am dritten Eingang des UND-Gatters 6 L-Signal. Damit ist das UND-Gatter gesperrt. Gleichzeitig wird das L-Signal vom Ausgang des binären Filters 15 auf den zweiten Eingang des UND-Gatters 14 geschaltet und löst dadurch die Meldung 'iGEBERSTÓRUNG" aus.Encoder malfunction also includes errors that affect the damping of the proximity switch. For example, it will be one with two segment teeth damped proximity switch only damped by a segment tooth, so halved the reported speed. The speed monitor would lead to shutdown. Around To prevent this, the binary sand filter 15 is used, which consists of an exclusive OR gate with two upstream retriggerable monoflops and a downstream switch-on delay exists and only issues an L signal at the output at half the speed. When not steaming of the proximity switch by a segment tooth is activated by the speed monitor via terminal T. a limit value "UN- TERSREHZAHL ". Since the reference clock from H is present from the optocoupler 13, this is at the D input of the D flip-flop 2 pending delayed limit value signal on the second input of AND gate 6 given, while at the same time it goes directly to the first entrance. There with one Attenuation error of the output of the binary band filter 15 without delay to an L signal is set, there is a L signal at the third input of AND gate 6. So that's that AND gate blocked. At the same time, the L signal is from the output of the binary filter 15 switched to the second input of AND gate 14 and thereby triggers the message 'GENERAL FAULT ".
Bei nicht mehr vorhandenem Bedämpfungsfehler wird der Ausgang des binären Bandfilters 15 einschaltverzögert auf H-Signal gesetzt. Die Zeit der Einschaltverzögerung des "binären Bandfilterss' 15 ist so einzustellen, daß das H-Signal an den dritten Eingang des UND-Gatters 6 erst zurückkehrt, nachdem der Grenzwert "UNTERDREHZAHL" nicht mehr ansteht.If the attenuation error no longer exists, the output of the binary band filter 15 is set to an H signal with a switch-on delay. The time of the switch-on delay of the "binary band filter '15 is to be set so that the H signal to the third Input of AND gate 6 only returns after the limit value "UNDER SPEED" no longer pending.
Claims (1)
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DE19843436750 DE3436750A1 (en) | 1984-10-06 | 1984-10-06 | Method for error-free detection of an excessively low rotational speed |
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EP0343373A1 (en) * | 1988-05-03 | 1989-11-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Monitoring method for the wire pulse sensors in a rotational transducer for a sensor wire short circuit, and circuit arrangement for carrying out the same |
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1984
- 1984-10-06 DE DE19843436750 patent/DE3436750A1/en active Granted
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