HU216214B - Kapcsolási és szerkezeti elrendezés ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések különböző egységei között forgó/álló tengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitelre - Google Patents
Kapcsolási és szerkezeti elrendezés ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések különböző egységei között forgó/álló tengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitelre Download PDFInfo
- Publication number
- HU216214B HU216214B HU9303047A HU9303047A HU216214B HU 216214 B HU216214 B HU 216214B HU 9303047 A HU9303047 A HU 9303047A HU 9303047 A HU9303047 A HU 9303047A HU 216214 B HU216214 B HU 216214B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- unit
- transmitting
- optical
- transmitter
- information
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
- H04B10/801—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
A találmány tárgya kapcsőlási elrendezés ipari vezérlő- ésfőlyamatirányító berendezések különböző egységei között főrgó/állótengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli infőrmációátvitelreamelynek két – célszerűen azőnős felépítésű – tápegységből (1A, 1B),őptikai vevőegységből (2A, 2B), őptikai adóegységből (4A, 4B),iránycsatőló egységből (3A, 3B) álló infőrmációtővábbító és -átala ítófőegysége (IA, IB) van, az egyik infőrmációtővábbító és -átalakítófőegységben (IA) lévő őptikai adóegység (4A) a másikinfőrmációtővábbító és -átalakító főegységben (IB) lévő őptikaivevőegységg l (2B), míg a másik infőrmációtővábbító és -átalakítófőegységben (IB) lévő őptikai adóegység (4B) az egyikinfőrmációtővábbító és -átalakító főegységben (IA) lévő őptikaivevőegységgel (2A) képez át iteli csatőrnát. A két infőrmációtővábbítóés -átalakító főegység (IA, IB) főrgástengelyen (F) egymással szembenés egymáshőz képest elfőrdűlóan van elhelyezve, a kétinfőrmációtővábbító és -átalakító őegységben (IA, IB) lévő, mindkétirányban infőrmációfőrgalmat szétválasztó iránycsatőló egység (3A, 3B)bemenete az őptikai vevőegység (2A, 2B) kimenetére, kimenete azőptikai adóegység (4A, 4B) bem netére, be-ki menete (Be-Ki A, Be-Ki B)pedig külső egység bűszvőnalaira csatlakőzik. A találmány tárgyátképezi tővábbá szerkezeti elrendezés ipari vezérlő- ésfőlyamatirányító berendezések különböző egységei között főrgó/állótengelyen történő kétirányú, vezeték nélkü i infőrmációátvitelre,amelynek két – célszerűen azőnős felépítésű – tápegységből (1A, 1B),őptikai vevőegységből (2A, 2B), őptikai adóegységből (4A, 4B),iránycsatőló egységből (3A, 3B) álló infőrmá iótővábbító és -átalakítófőegysége (IA, IB) van, az egyik infőrmációtővábbító és -átalakítófőegységben (IA) lévő őptikai adóegység (4A) a másikinfőrmációtővábbító és -átalakító főegységben (IB) lé ő őptikaivevőegységgel (2B), míg a másik infőrmációtővábbító és -átalakítófőegységben (IB) lévő őptikai adóegység (4B) az egyikinfőrmációtővábbító és -átalakító főegységben (IA) lévő őptikai vevőeységgel (2A) képez átviteli csatőrnát. Az egyik infőrmációtővábbító és-átalakító főegységben (IA) és a másik infőrmációtővábbító és -átalakító főegységben (IB) lévő őptikai vevőegység (2A, 2B)érzékelőjének középpőntja a f rgástengelyen (F) egymással szembenelfőrdűlóan van elrendezve, egy-egy őptikai vevőegység (2A, 2B) körékőncentrikűsan egy-egy őptikai adóegység (4A, 4B) van elhelyezve úgy,hőgy az őptikai adóegysé ből (4A, 4B) kisűgárzőtt fénysűgár csak avele szemben elrendezett, hőzzárendelt őptikai vevőegységre (2B, 2A)jűthat, és ne kerüljön a mellette elrendezett őptikai vevőegységre(2A, 2B). ŕ
Description
1. ábra
HU 216 214 B zi leírás terjedelme 12 oldal (ezen belül 5 lap ábra)
HU 216 214 Β egységben (IB) lévő optikai adóegység (4B) az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben (IA) lévő optikai vevőegységgel (2A) képez átviteli csatornát.
A két információtovábbító és -átalakító főegység (ΙΑ, IB) forgástengelyen (F) egymással szemben és egymáshoz képest elfordulóan van elhelyezve, a két információtovábbító és -átalakító főegységben (IA, IB) lévő, mindkét irányban információforgalmat szétválasztó iránycsatoló egység (3A, 3B) bemenete az optikai vevőegység (2A, 2B) kimenetére, kimenete az optikai adóegység (4A, 4B) bemenetére, be-ki menete (Be-Ki A, Be-Ki B) pedig külső egység buszvonalaira csatlakozik.
A találmány tárgyát képezi továbbá szerkezeti elrendezés ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések különböző egységei között forgó/álló tengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitelre, amelynek két - célszerűen azonos felépítésű - tápegységből (ΙΑ, IB), optikai vevőegységből (2A, 2B), optikai adóegységből (4A, 4B), iránycsatoló egységből (3A, 3B) álló információtovábbító és -átalakító főegysége (IA, IB) van, az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben (IA) lévő optikai adóegység (4A) a másik információtovábbító és -átalakító főegységben (IB) lévő optikai vevőegységgel (2B), míg a másik információtovábbító és -átalakító főegységben (IB) lévő optikai adóegység (4B) az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben (IA) lévő optikai vevőegységgel (2A) képez átviteli csatornát.
Az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben (IA) és a másik információtovábbító és -átalakító főegységben (IB) lévő optikai vevőegység (2A, 2B) érzékelőjének középpontja a forgástengelyen (F) egymással szemben elfordulóan van elrendezve, egy-egy optikai vevőegység (2A, 2B) köré koncentrikusan egy-egy optikai adóegység (4A, 4B) van elhelyezve úgy, hogy az optikai adóegységből (4A, 4B) kisugárzott fénysugár csak a vele szemben elrendezett, hozzárendelt optikai vevőegységre (2B, 2A) juthat, és ne kerüljön a mellette elrendezett optikai vevőegységre (2A, 2B).
A találmány tárgya kapcsolási és szerkezeti elrendezés ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések különböző egységei között forgó/álló tengelyen történő két- 25 irányú vezeték nélküli információátvitelre.
A találmány szerinti kapcsolási és szerkezeti elrendezés előnyösen alkalmazható forgó karusszelt tartalmazó automatáknál, többtengelyes megmunkálógépeknél, ipari robotoknál, amelyeknél a helyhez kötött vezérlő- és folyamatirányító berendezés, valamint az ehhez képest adott tengely szerint elforduló perifériális egységek, beavatkozó- és érzékelőszervek közötti információátvitel szükséges.
A vezérlés- és szabályozástechnikában gyakran felmerül az igény, hogy egymáshoz képest forgó berendezések között nagyszámú információt hordozó jelet továbbítsanak.
A korszerű vezérlőberendezések, PLC-k (Programmable Logic Control), mint például a GE-FANUC, ALLIAN-BRADLEY (A-B), AEG-MODICON, SIEMENS stb. gyártmányainak különböző egységei között az információátvitel egy buszrendszeren keresztül történik, és az egymással összekötött egységek mindegyike ugyanarra az információátviteli vonalra kapcsolódik, s ily módon ezen a vonalon keresztül bármely két egység között létrejöhet információáramlás.
Ebből következik, hogy a vonal bármely pontján az információ mindkét irányban nagy átviteli sebességgel (közel MHz-es frekvenciával) haladhat, amely igen gyors információtovábbítást tesz lehetővé.
A technikai szintet képviselő, általánosan elteijedt megoldásoknál az információátvitelt kontaktust létesítő csatlakozásokon keresztül végzik. Az egymáshoz képest elforduló egységek között létrehozandó kontaktust a forgó-csúszó gyűrűkhöz kapcsolódó kefeérintkezők kialakításával valósítják meg.
Ezeknek a megoldásoknak a hátránya, hogy a mechanikai érintkezés bizonytalanná válhat, különösen nagyszámú információ továbbítása esetén, amihez igen 60 sok kontaktus létrehozására van szükség, továbbá nagyobb frekvenciákon a súrlódó érintkezőkön számottevő zavar keletkezik.
Az érintkezők mechanikai elhasználódása és a szennyeződések a kontaktus megbízható áramátbocsátását akadályozzák.
Ezen túlmenően a kontaktust létesítő csatlakozáso30 kát gyakran kell tisztítani, ami a karbantartási költségeket növeli.
Vezeték nélküli adatátvitelre többféle megoldás ismert.
Ilyen megoldást ismertet például a DE 3 013 705 35 lajstromszámú „Anordnung zűr Übertragung von Daten zwischen einem mobilén Datenerfassungsgerát und einem Datenverarbeitungsgerat” című szabadalmi leírás.
Ennek az elrendezésnek a lényege, hogy egy moz40 gatható adatrögzítő készülék segítségével rögzítik az adatokat anélkül, hogy az adatrögzítő készülék és az adatfeldolgozó készülék között elektromos összeköttetés lenne.
Ezt úgy oldják meg, hogy a mozgatható adatrögzítő 45 készüléknek és az adapternek az adatátvitelre szolgáló része egymással szomszédosán van elhelyezve, és fényáteresztő tárcsák vannak elhelyezve úgy, hogy mind a mozgatható adatrögzítő készülékben, mind az adapterben a fényáteresztő tárcsák mögött mindenkor egy inf50 ravörös adódióda és egy infravörös vevődióda van elhelyezve, mégpedig úgy, hogy az egyik készülékben lévő infravörös adódióda a másik készülékben lévő infravörös vevődiódával szemben van elrendezve.
Ennek a megoldásnak a hiányossága, hogy ez az 55 optikai összeköttetés forgótengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitelre nem alkalmas.
Hasonló megoldást ismertet a DE 3 613 666 lajstromszámú, „Verfahren zűr bidirektionalen Datenübertragung und danach arbeitendes elektronisches Schlosssystem” című szabadalmi leírás.
Ennél a megoldásnál egy elektronikus zárrendszerben kétirányú adatátvitelt, azaz a kulcs és a zár között ellentétes irányú adattovábbítást egy átviteli csatornát képező fényadó és fényvevő között, különösen az infravörös tartományban működő félvezető diódák segítségével hoznak létre.
A gazdaságos áramköri kialakítás érdekében a zár és kulcs közötti adattovábbítást mindkét irányban egy és ugyanazon átviteli csatornán keresztül, az adó és vevő megfelelő átkapcsolásával végzik. A kulcsban, mint ahogy a zárban is, mindenkor csak egy félvezető diódát tartalmazó áramkör van, amelynél mindkét áramkör a hozzá tartozó mikroprocesszoron keresztül ellenkező értelmű adó- és vevőkörként átkapcsolható, és előnyösen azonos felépítésű.
Ennek a megoldásnak is az a hiányossága, hogy forgótengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli átvitelt nem tesz lehetővé.
Az infravörös információátviteli módszerek általában különböző modulációs eljárásokat alkalmaznak, amelyeknél az átviendő információt először digitális jellé konvertálják annak érdekében, hogy a külső zavaró sugárzások hatását csökkentsék, illetve kiküszöböljék.
Egy ilyen módszert ismertet például az 585/91 ügyiratszámú, „Szerkezeti elrendezés villamos jelek kétirányú, vezeték nélküli átvitelére optikai úton” című, közzétett magyar szabadalmi leírás, amelynél villamos jelek, különösen hangjelek, digitális jelek, mérési értékek vagy mozgó televízióképek kétirányú, vezeték nélküli átvitele legalább két készülék között optikai úton történik, s mindegyik készüléknek egyetlen frekvenciaoszcillátora van, amelynek modulált frekvenciája egyrészt az optikai adó teljesítményét vezérli, másrészt pedig a második készülék keverőfokozatára is rá van vezetve.
A két készülék frekvenciaoszcillátora különböző középfrekvenciával rendelkezik, az optikai vevő által szolgáltatott jelet a második készülék frekvenciaoszcillátorának modulált frekvenciajelével keverik a keverőfokozatban, a vett frekvenciából és a modulált oszcillátorfrekvenciából keverés által létrehozott összegfrekvenciát pedig egy frekvenciamodulátorral demodulálják, és az eredő jelből a vett függvényt kinyerik.
Ennek a megoldásnak, valamint más hasonló modulációs módszernek is az a hiányossága, hogy a modulációs eljárás az infravörös információátviteli készülékek felhasználási területét jelentősen korlátozza.
A találmány célul tűzte ki az ismert megoldások hiányosságainak megszüntetését és olyan kapcsolási és szerkezeti elrendezés létrehozását, amelynek segítségével ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések egymáshoz képest egy tengely körül elforduló különböző egységei között történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitel moduláció nélkül, analóg módszerrel, tetszőleges kódolással, mechanikai kontaktust létesítő érintkezők nélkül, egyszerűen, gyorsan, megbízhatóan, hosszú élettartam biztosításával, gazdaságosan legyen megvalósítható.
A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy ha két - célszerűen azonos felépítésű tápegységből, optikai vevőegységből, optikai adóegységből és iránycsatoló egységből álló információtovábbító és -átalakító főegységet egy forgástengelyen egymással szemben és egymáshoz képest elfordulóan helyezünk el, mégpedig úgy, hogy egy-egy optikai vevőegység érzékelőjének középpontja a forgástengelyen egymással szemben elfordulóan legyen elrendezve, s egyegy optikai vevőegység köré pedig koncentrikusan egyegy optikai adóegységet helyezünk el úgy, hogy az optikai adóegységből kisugárzott fénysugár csak a vele szemben elrendezett, hozzárendelt optikai vevőegységre jusson, és ne kerüljön a mellette elrendezett optikai vevőegységre, továbbá mindkét irányban információforgalmat szétválasztó, fénysugárral információtovábbító és -átalakító főegységet működtető iránycsatoló egységet alkalmazunk, valamint az információátvitelt analóg eljárással végezzük, akkor olyan kapcsolási és szerkezeti elrendezés hozható létre, amelynek segítségével ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések egymáshoz képest egy tengely körül elforduló különböző egységei között történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitel moduláció nélkül, analóg módszerrel, tetszőleges kódolással, mechanikai kontaktust létesítő érintkezők nélkül, egyszerűen, gyorsan, megbízhatóan, hosszú élettartam biztosításával, gazdaságosan valósítható meg.
A találmány tárgya tehát kapcsolási és szerkezeti elrendezés ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések különböző egységei között forgó/álló tengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitelre.
A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek két célszerűen azonos felépítésű - tápegységből, optikai vevőegységből, optikai adóegységből, iránycsatoló egységből álló információtovábbító és -átalakító főegysége van.
Az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben lévő optikai adóegység a másik információtovábbító és -átalakító főegységben lévő optikai vevőegységgel, míg a másik információtovábbító és -átalakító főegységben lévő optikai adóegység az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben lévő optikai vevőegységgel képez átviteli csatornát.
A találmány szerinti kapcsolási elrendezésre jellemző, hogy a két információtovábbító és -átalakító főegység forgástengelyen egymással szemben és egymáshoz képest elfordulóan van elhelyezve.
A két információtovábbító és -átalakító főegységben lévő mindkét irányban információforgalmat szétválasztó iránycsatoló egység bemenete az optikai vevőegység kimenetére, kimenete az optikai adóegység bemenetére, be-ki menete pedig külső egység buszvonalaira csatlakozik.
A találmány szerinti szerkezeti elrendezésnek két célszerűen azonos felépítésű - tápegységből, optikai vevőegységből, optikai adóegységből, iránycsatoló egységből álló információtovábbító és -átalakító főegysége van.
Az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben lévő optikai adóegység a másik információtovábbító és -átalakító főegységben lévő optikai vevőegységgel, míg a másik információtovábbító és -átalakító főegységben lévő optikai adóegység az egyik informá3 ciótovábbító és -átalakító főegységben lévő optikai vevőegységgel képez átviteli csatornát.
A találmány szerinti szerkezeti elrendezésre jellemző, hogy az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben és a másik információtovábbító és -átalakító főegységben lévő optikai vevőegység érzékelőjének középpontja a forgástengelyen egymással szemben elfordulóan van elrendezve.
Egy-egy optikai vevőegység köré koncentrikusan egy-egy optikai adóegység van elhelyezve úgy, hogy az optikai adóegységből kisugárzott fénysugár csak a vele szemben elrendezett, hozzárendelt optikai vevőegységre jusson, és ne kerüljön a mellette elrendezett optikai vevőegységre.
A kapcsolási elrendezésre jellemző, hogy a két információtovábbító és -átalakító főegységben lévő iránycsatoló egység egy célszerű megvalósításnál hibrid transzformátor, amelynek első kivezetése lezáróimpedancia egyik végére, második kivezetése a lezáróimpedancia másik végére, harmadik kivezetése első ellenállás egyik végére, negyedik kivezetése második ellenállás egyik végére, ötödik kivezetése harmadik ellenállás egyik végére, az első és második ellenállás összekötött másik vége földpontra van csatlakoztatva.
A lezáróimpedancia végei egyben az iránycsatoló egység be-kimenetét, az első egyik vége az iránycsatoló egység kimenetét, a harmadik ellenállás másik vége pedig az iránycsatoló egység bemenetét képezi.
A kapcsolási elrendezésre jellemző továbbá, hogy a két információtovábbító főegységben lévő iránycsatoló egység egy másik célszerű megvalósításnál buszillesztő áramkörből, vevőidőzítőből, adóidőzítőből és irányválasztó áramkörből álló irányszétválasztó, amelynél a buszillesztő áramkör be-ki menete egyben az iránycsatoló egység be-ki menetét képezi, kimenete a vevőidőzítő bemenetére, bemenete az adóidőzítő kimenetére van kötve.
A vevőidőzítő be-ki menete az irányválasztó áramkör egyik be-ki menetére, az adóidőzítő be-ki menete az irányválasztó áramkör másik be-ki menetére van csatlakoztatva, a vevőidőzítő kimenete egyben az iránycsatoló egység kimenetét, míg az adóidőzítő bemenete egyben az iránycsatoló egység bemenetét képezi.
Az iránycsatoló egység hibrid transzformátoros megvalósítására jellemző, hogy az első és a harmadik ellenállás értéke megegyezik, a második ellenállás értéke pedig fele az első ellenállás, illetve a harmadik ellenállás értékének, a lezáróimpedancia pedig a csatlakozó buszvonal impedanciájával azonos értékű.
A szerkezeti elrendezésre jellemző továbbá, hogy egy-egy optikai adóegységnek legalább egy, előnyösen három LED-diódája van, amelyek a forgástengely középpontjával megegyező középpontú kör kerületén, célszerűen egyenletes elosztással vannak elhelyezve úgy, hogy a fénysugámyaláb tengelye a szemben elhelyezett optikai vevőegység érzékelőjének középpontjára jusson.
Egy-egy optikai vevőegységnek érzékelőként egyetlen fényérzékelő diódája van, amelynek középpontja a forgástengelyen egymással szemben elfordulóan van elrendezve.
Célszerű kiviteli alak, amelynél az optikai adóegységek és az optikai vevőegységek az infravörös tartományban vannak működtetve.
A találmány szerinti kapcsolási és szerkezeti elrendezésre jellemző még, hogy egy-egy információtovábbító és -átalakító főegység zárt burkolatban, külső fénysugártól védve van a forgástengelyen elhelyezve.
A találmány szerinti kapcsolási és szerkezeti elrendezést részletesebben rajzok alapján ismertetjük, amelyek a következők:
1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés tömbvázlatát,
2. ábra a találmány szerinti szerkezeti elrendezés elvi vázlatát,
3. ábra az irány csatoló egység egyik célszerű megvalósítását,
4. ábra az iránycsatoló egység egy másik célszerű megvalósítását,
5. ábra pedig az optikai adóegység és optikai vevőegység elvi elrendezését ábrázolja.
Az 1. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés tömbvázlata látható, amelynek két - célszerűen azonos felépítésű - ΙΑ, IB tápegységből, 2A, 2B optikai vevőegységből, 4A, 4B optikai adóegységből, 3A, 3B iránycsatoló egységből álló IA, IB információtovábbító és -átalakító főegysége van.
Az egyik IA információtovábbító és -átalakító főegységben lévő 4A optikai adóegység a másik IB információtovábbító és -átalakító főegységben lévő 2B optikai vevőegységgel, míg a másik IB információtovábbító és -átalakító főegységben lévő 4B optikai adóegység az egyik IA információtovábbító és -átalakító főegységben lévő 2A optikai vevőegységgel képez átviteli csatornát.
A kapcsolási elrendezésre jellemző, hogy a két IA, IB információtovábbító és -átalakító főegység F forgástengelyen egymással szemben és egymáshoz képest elfordulóan van elhelyezve.
A két IA, IB információtovábbító és -átalakító főegységben lévő, mindkét irányban információforgalmat szétválasztó 3A, 3B iránycsatoló egység bemenete a 2A, 2B optikai vevőegység kimenetére, kimenete 4A, 4B optikai adóegység bemenetére, Be-Ki A, Be-Ki B be-ki menete pedig külső egység buszvonalaira csatlakozik.
A 2. ábrán a találmány szerinti szerkezeti elrendezés elvi vázlata látható, amelynek két - célszerűen azonos felépítésű - ΙΑ, IB tápegységből, 2A, 2B optikai vevőegységből, 4A, 4B optikai adóegységből, 3A, 3B iránycsatoló egységből álló IA, IB információtovábbító és -átalakító főegysége van.
Az egyik IA információtovábbító és -átalakító főegységben lévő 4A optikai adóegység a másik IB információtovábbító és -átalakító főegységben lévő 2B optikai vevőegységgel, míg a másik IB információtovábbító és -átalakító főegységben lévő 4B optikai adóegység az egyik IA információtovábbító és -átalakító főegységben lévő 2A optikai vevőegységgel képez átviteli csatornát.
A szerkezeti elrendezésre jellemző, hogy az egyik IA információtovábbító és -átalakító főegységben és a másik IB információtovábbító és -átalakító főegységben lévő 2A, 2B optikai vevőegység érzékelőjének kö4
HU 216 214 Β zéppontja az F forgástengelyben egymással szemben elfordulóan van elrendezve.
Egy-egy 2A, 2B optikai vevőegység köré centrikusán egy-egy 4A, 4B optikai adóegység van elhelyezve úgy, hogy a 4A, 4B optikai adóegységből kisugárzott fénysugár csak a vele szemben elrendezett, hozzárendelt 2B, 2A optikai vevőegységre jusson, és ne kerüljön a mellette elrendezett 2A, 2B optikai vevőegységre.
A 3. ábrán a 3A, 3B iránycsatoló egység egyik célszerű megvalósítása látható, amelynél a 31 hibrid transzformátor első 311 kivezetése lezáró Z impedancia egyik végére, második 312 kivezetése a lezáró 2 impedancia másik végére, harmadik 313 kivezetése első Rl ellenállás egyik végére, negyedik 314 kivezetése második R2 ellenállás egyik végére, az első Rl ellenállás és a második R2 ellenállás összekötött másik vége földpontra van csatlakoztatva.
A lezáró Z impedancia végei egyben a 3A, 3B iránycsatoló egység Be-Ki be-ki menetét, a 31 hibrid transzformátor harmadik 313 kivezetése, a 3A, 3B iránycsatoló egység Ki kimenetét, a harmadik R3 ellenállás másik vége pedig a 3A, 3B iránycsatoló egység Be bemenetét képezi.
A 3A, 3B iránycsatoló egység 31 hibrid transzformátoros megvalósítására jellemző, hogy az első Rl ellenállás és a harmadik R3 ellenállás értéke megegyezik, a második R2 ellenállás értéke pedig fele az első Rl ellenállás, illetve a harmadik R3 ellenállás értékének, a lezáró Z impedancia pedig a csatlakozó buszvonal impedanciájával azonos értékű.
A 4. ábrán a 3A, 3B iránycsatoló egység egy másik célszerű megvalósítása látható, amelynél a 3A, 3B iránycsatoló egység 32 buszillesztő áramkörből, 33 vevőidőzítőből, 34 adóidőzítőből és 35 irányválasztó áramkörből álló irányszétválasztó.
A 32 buszillesztő áramkör 321 be-ki menete egyben a 3A, 3B iránycsatoló egység Be-Ki be-ki menetét képezi, 322 kimenete a 33 vevő időzítő 331 bemenetére, 323 bemenete a 34 adóidőzítő 341 kimenetére van kötve. A 33 vevőidőzítő 333 be-ki menete a 35 irányválasztó áramkör egyik 351 be-ki menetére, a 34 adóidőzítő 342 be-ki menete a 35 irány választó áramkör másik 352 be-ki menetére van csatlakoztatva, a 33 vevőidőzítő 332 kimenete egyben a 3A, 3B iránycsatoló egység Ki kimenetét, míg a 3A adóidőzítő 343 bemenete egyben a 3A, 3B iránycsatoló egység Be bemenetét képezi.
Az 5. ábrán a 4A, 4B optikai adóegység és a 2A, 2B optikai vevőegység elvi elrendezése látható, amelyre jellemző, hogy egy-egy 4A, 4B optikai adóegységnek legalább egy, előnyösen három 41, 42, 43 LED-diódája van, amelyek az F forgástengely középpontjával megegyező középpontú r sugarú körön, célszerűen egyenletes elosztással vannak elhelyezve úgy, hogy a sugárnyaláb tengelye a szemben elhelyezett 2A, 2B optikai vevőegység érzékelőjének középpontjára jusson.
Egy-egy 2A, 2B optikai vevőegységnek érzékelőként egyetlen fényérzékelő 21 diódája van, amelynek központja az F forgástengelyen egymással szemben elfordulóan van elrendezve.
A találmány szerinti elrendezés működése a következő:
Miután a két azonos felépítésű IA, IB információtovábbító és -átalakító főegységet egymással szemben fordítva a két külső egység F forgástengelyében elhelyeztük, a buszvonalról érkező információt hordozó jel az egyik 3A iránycsatoló egység Be-Ki A be-kimenetére kerül.
A 3A iránycsatoló egység ezt a jelet leválasztja, és kimenetén keresztül továbbítja a 4A optikai adóegység bemenetére.
A 4A optikai adóegység a nagy sebességű jelet fénysugárral továbbítja a másik IB információtovábbító és -átalakító főegységben lévő, hozzá képest elfordulásra képes 2B optikai vevőegység felé úgy, hogy a fénysugár több oldalról a vele szemben lévő 2B optikai vevőegység középpontjára irányuljon, mivel a három 41, 42, 43 LED-dióda az F forgástengelytől egyenlő távolságban van, ezért a forgómozgás közben ezek mindig pontosan a 2B optikai vevőegység érzékelőjének középpontja felé sugároznak.
A 2B optikai vevőegység a rá eső fénysugarakat érzékeli, és átalakítja elektromos jellé.
Az átalakított elektromos jel erősítés után a 2B optikai vevőegység kimenetéről a másik 3B iránycsatoló egység bemenetére kerül.
A 3B iránycsatoló egység ezt a jelet illeszti a Be-Ki B be-ki menetére, és ily módon a másik külső egység buszvonalának megfelelő teljesítményű meghajtása biztosítható.
A másik külső egység buszvonaláról érkező információt hordozó jel esetén hasonlóan történik a működés.
A találmány szerinti megoldásnál meghatározó a 3A, 3B iránycsatoló egység kialakítása.
Az ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezéseknél ugyanis az információt a vonalpárokon folyó elektromos jelek képviselik.
Egyetlen vonalpáron két irányban haladó jelek továbbítására, erősítésére azonban egyetlen erősítő nem elég.
Mindkét irányt külön-külön kell erősíteni, és ugyanakkor gondoskodni kell egyrészt arról, hogy a megfelelő irányból érkező jel a megfelelő erősítő bemenetére jusson, és megfelelő irányban haladjon tovább, másrészt meg kell akadályozni, hogy az erősítő kimeneti jele a másik erősítő bemenetére kerüljön.
További követelmény a csatlakozó buszvonal reflexiómentes lezárása. Ezek a követelmények a 3A, 3B iránycsatoló egység megfelelő méretezésével biztosíthatók.
A találmány szerinti elrendezés egy előnyös megvalósításánál a 3A, 3B iránycsatoló egység három tekercsből álló 31 hibrid transzformátor, amelynél az első tekercs a lezáró Z impedancia két végére, a második tekercs az első Rl ellenállás és a második R2 ellenállás egyik végére, a harmadik tekercs pedig a második R2 ellenállás és a harmadik R2 ellenállás egyik végére csatlakozik, a második és a harmadik tekercs menetszáma egyenlő.
A 4A, 4B optikai adóegység a 3A, 3B iránycsatoló egység kimenetére csatlakozó tranzisztoros erősítő- és meghajtófokozatból áll, amelyhez előnyösen három LED-dióda csatlakozik.
HU 216 214 Β
A 2A, 2B optikai vevőegység egy 21 fényérzékelő diódát tartalmaz, amelynek kimenetére egy széles sávú, nagy erősítésű erősítőfokozat kapcsolódik.
A 3A, 3B iránycsatoló egység kimenetén csak abban az esetben jelenik meg jel, ha a 3 A, 3B iránycsatoló egységek Be-Ki A, Be-Ki B be-ki menetéről érkezik jel.
A 3 A, 3B iránycsatoló egység bemenetére érkező jel nem kerül a 3A, 3B iránycsatoló egység Ki kimenetére, hanem csak a Be-Ki be-kimenet felé továbbítódik
Ily módon a Be-Ki A, Be-Ki B be-ki menetre érkező kétirányú jelet a 31 hibrid transzformátor szétválasztja haladási irány szerint a 3A, 3B iránycsatoló egység Be bemenete és Ki kimenete felé, és ezzel biztosítja, hogy mindkét irányban történjen információátvitel
A találmány szerinti elrendezés egy másik előnyös megvalósításánál a 3A, 3B iránycsatoló egység 32 buszillesztő áramkörből, 33 vevőidőzítőből, 34 adóidőzítőből és 35 irányválasztó áramkörből álló irányszétválasztó, amelynek működése a következő:
A 35 irányválasztó áramkör a másik 352 be-ki menetén keresztül vezérli a 34 adóidőzítő 342 be-ki menetét, aminek következtében a 32 buszillesztő áramkör vétel állapotba kerül, és mindaddig ebben az állapotban marad, amíg adás nem történik.
Adás esetén ezt a vételi állapotot a 33 vevőidőzítő a beállított időtartamig megszünteti, és ebben az esetben a 33 vevőidőzítő 332 kimenetén keresztül információtovábbítás történik a 3A, 3B iránycsatoló egység Ki kimenetére.
A beállított időzítési idő letelte után visszaáll az eredeti állapot.
Az irányszétválasztó egy célszerű kiviteli alakjánál a 32 buszillesztő áramkör a csatlakozóbusznak megfelelő specifikációjú vonalmeghajtó, a 33 vevőidőzítő, a 34 adóidőzítő monostabil áramkörrel megvalósított időzítő a 35 irányválasztó áramkör pedig kapuáramkörökből áll. Ennél az ismertetett előnyös kiviteli alaknál vagy csak az egyik irányban, vagy csak a másik irányban történik információátvitel.
A találmány szerinti elrendezés egy előnyös gyakorlati megvalósításánál programozható logikai vezérlő periféria buszvonalának információátvitelére kerül sor forgástengelyen keresztül.
Ennél az alkalmazásnál az információ 460 kHz-es jel 100%-os amplitúdómodulációjával van továbbítva.
Az információátvitel analóg módon, moduláció nélkül történik, egyúttal lehetőséget teremtve arra, hogy tetszőlegesen kódolt modulált információ is átvihető legyen.
A találmány szerinti elrendezés képes továbbítani az összes „RZ” kódolást, valamint lehetőség van az „NRZ” kódolás átvitelére is.
A jel amplitúdóban, frekvenciában és fázisban tetszőlegesen modulált lehet.
Az IA, IB információtovábbító és -átalakító főegység két nyomtatott áramköri lemezen egymással szembefordítva egy F forgástengelyen, egymástól előnyösen 25 m-re, külső fénysugártól védve, zárt burkolatban kerül elhelyezésre.
Az áramkörök táplálását az ΙΑ, IB tápegység 24 voltos feszültséggel végzi.
A találmány szerinti elrendezés célkitűzését megvalósította, mert segítségével ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések egymáshoz képest egy tengely körül elforduló, különböző egységei között történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitel moduláció nélkül, analóg módszerrel, tetszőleges kódolással, mechanikai kontaktust létesítő érintkezők nélkül, gyorsan, megbízhatóan, hosszú élettartam biztosításával, gazdaságosan valósítható meg.
A találmány szerinti megoldás előnye, hogy ipari körülmények között folyamatos, 24 órás üzemre alkalmas, a megvalósított információátvitel igen hosszú élettartamú, karbantartást nem igényel, mivel mozgó alkatrészt nem tartalmaz.
Claims (7)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Kapcsolási elrendezés ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések különböző egységei között forgó/álló tengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitelre, amelynek két - célszerűen azonos felépítésű - tápegységből (ΙΑ, IB), optikai vevőegységből (2A, 2B), optikai adóegységből (4A, 4B), iránycsatoló egységből (3A, 3B) álló információtovábbító és -átalakító főegysége (IA, IB) van, az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben (IA) lévő optikai adóegység (4A) a másik információtovábbító és -átalakító főegységben (IB) lévő optikai vevőegységgel (2B), míg a másik információtovábbító és -átalakító főegységben (IB) lévő optikai adóegység (4B) az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben (IA) lévő optikai vevőegységgel (2A) képez átviteli csatornát, azzal jellemezve, hogy a két információtovábbító és átalakító főegység (IA, IB) forgástengelyen (F) egymással szemben és egymáshoz képest elfordulóan van elhelyezve, a két információtovábbító és -átalakító főegységben (IA, IB) lévő, mindkét irányban információforgalmat szétválasztó iránycsatoló egység (3A, 3B) bemenete az optikai vevőegység (2A, 2B) kimenetére, kimenete az optikai adóegység (4A, 4B) bemenetére, be-ki menete (Be-Ki A, Be-Ki B) pedig külső egység buszvonalaira csatlakozik.
- 2. Szerkezeti elrendezés ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések különböző egységei között forgó/álló tengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitelre, amelynek két - célszerűen azonos felépítésű - tápegységből (ΙΑ, IB), optikai vevőegységből (2A, 2B), optikai adóegységből (4A, 4B), iránycsatoló egységből (3A, 3B) álló információtovábbító és -átalakító főegysége (IA, IB) van, az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben (IA) lévő optikai adóegység (4A) a másik információtovábbító és -átalakító főegységben (IB) lévő optikai vevőegységgel (2B), míg a másik információtovábbító és -átalakító főegységben (IB) lévő optikai adóegység (4B) az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben (IA) lévő optikai vevőegységgel (2A) képez átviteli csatornát, azzal jellemezve, hogy az egyik információtovábbító és -átalakító főegységben (IA) és a másik információtovábbító és -átalakító főegységben (IB) lévő optikai vevőegy6 ség (2A, 2B) érzékelőjének középpontja a forgástengelyen (F) egymással szemben elfordulóan van elrendezve, egy-egy optikai vevőegység (2A, 2B) köré koncentrikusan egy-egy optikai adóegység (4A, 4B) van elhelyezve úgy, hogy az optikai adóegységből (4A, 4B) kisugárzott fénysugár csak a vele szemben elrendezett, hozzárendelt optikai vevőegységre (2B, 2A) juthat.
- 3. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a két információtovábbító és -átalakító főegységben (ΙΑ, IB) lévő iránycsatoló egység (3A, 3B) hibrid transzformátor (31), amelynek első kivezetése (311) lezáróimpedancia (Z) egyik végére, második kivezetése (312) a lezáróimpedancia (Z) másik végére, harmadik kivezetése (313) első ellenállás (Rl) egyik végére, negyedik kivezetése (314) második ellenállás (R2) egyik végére, ötödik kivezetése (315) harmadik ellenállás (R3) egyik végére, az első és a második ellenállás (Rl, R2) összekötött másik vége földpontra van csatlakoztatva, a lezáróimpedancia (Z) végei egyben az iránycsatoló egység (3A, 3B) be-kimenetét (BeKi), a hibrid transzformátor (31) első kivezetése (311) az iránycsatoló egység (3A, 3B) kimenetét (Ki), a harmadik ellenállás (R3) másik vége pedig az iránycsatoló egység (3A, 3B) bemenetét (Be) képezi.
- 4. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a két információtovábbító és -átalakító főegységben (ΙΑ, IB) lévő iránycsatoló egység (3 A, 3B) buszillesztő ármkörből (32), vevőidőzítőből (33), adóidőzítőből (34) és irányválasztó áramkörből (35) álló irányszétválasztó, amelynél a buszillesztő áramkör (32) be-ki menete (321) egyben az iránycsatoló egység (3A, 3B) be-ki menetét (Be-Ki) képezi, kimenete (322) a vevőidőzítő (33) bemenetére (331), bemenete (323) az adóidőzítő (34) kimenetére (341), a vevőidőzítő (33) be-ki menete (333) az irányválasztó áramkör (35) egyik be-kimenetére (351), az adóidőzítő (34) be-ki menete (342) az irányválasztó áramkör (35) másik be-kimenetére (352) van csatlakoztatva, a vevőidőzítő (33) kimenete (332) egyben az iránycsatoló egység (3A, 3B) kimenetét (Ki), míg az adóidőzítő (34) bemenete (343) egyben az iránycsatoló egység (3A, 3B) bemenetét (Be) képezi.
- 5. A 3. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy az iránycsatoló egységben (3A, 3B) az első és a harmadik ellenállás (Rl, R3) értéke megegyezik, a második ellenállás (R2) értéke pedig fele az első ellenállás (Rl), illetve a harmadik ellenállás (R3) értékének, a lezáróimpedancia (Z) pedig a csatlakozó buszvonal impedanciájával azonos értékű.
- 6. A 2. igénypont szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az optikai adóegység (4A, 4B) és az optikai vevőegység (2A, 2B) az infravörös tartományban van működtetve, egy-egy optikai adóegységnek (4A, 4B) legalább egy, előnyösen három LED-diódája (41, 42, 43) van, amelyek a forgástengely (F) középpontjával megegyező középpontú kör kerületén, célszerűen egyenletes elosztással vannak elhelyezve úgy, hogy a fénysugámyaláb tengelye csak a szemben elhelyezett optikai vevőegység (2A, 2B) érzékelőjének középpontjára juthat, egy-egy optikai vevőegységnek (2A, 2B) érzékelőként egyetlen fényérzékelő diódája (21) van, amelynek középpontja a forgástengelyen (F) egymással elfordulóan van elrendezve.
- 7. Az 1. vagy 3-6. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási és a 2. igénypont szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy egy-egy információtovábbító és -átalakító főegység (IA, IB) zárt burkolatban, külső fénysugártól védve van a forgástengelyen (F) elhelyezve.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9303047A HU216214B (hu) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | Kapcsolási és szerkezeti elrendezés ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések különböző egységei között forgó/álló tengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitelre |
| AU10747/95A AU1074795A (en) | 1993-10-27 | 1994-10-27 | Circuit and construction arrangement for bidirectional contactless, wireless transmission of information across rotating/stationary axes between the various units of industrial actuating and process control equipment |
| PCT/HU1994/000047 WO1995012260A1 (en) | 1993-10-27 | 1994-10-27 | Circuit and construction arrangement for bidirectional contactless, wireless transmission of information across rotating/stationary axes between the various units of industrial actuating and process control equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9303047A HU216214B (hu) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | Kapcsolási és szerkezeti elrendezés ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések különböző egységei között forgó/álló tengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitelre |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9303047D0 HU9303047D0 (en) | 1994-01-28 |
| HUT70226A HUT70226A (en) | 1995-09-28 |
| HU216214B true HU216214B (hu) | 1999-05-28 |
Family
ID=10984097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9303047A HU216214B (hu) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | Kapcsolási és szerkezeti elrendezés ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések különböző egységei között forgó/álló tengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitelre |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU1074795A (hu) |
| HU (1) | HU216214B (hu) |
| WO (1) | WO1995012260A1 (hu) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1281077B1 (it) * | 1995-12-15 | 1998-02-11 | Merlo Ind Metalmecc | Giunto elettrico rotante per macchine a torretta girevole. |
| DE19852693A1 (de) † | 1998-11-16 | 2000-05-18 | Focke & Co | Weichpackung für Zigaretten sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen derselben |
| IT1310493B1 (it) † | 1999-09-27 | 2002-02-18 | Gd Spa | Macchina automatica provvista di una ruota operatrice con controllosenza fili. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2007355B (en) * | 1977-10-29 | 1982-08-18 | Lucas Industries Ltd | Apparatus for transmitting electrical signals |
| US5031992A (en) * | 1989-08-18 | 1991-07-16 | Ampex Corporation | Multiple parallel channel rotary optical coupler |
| US5016961A (en) * | 1989-12-14 | 1991-05-21 | Ampex Corporation | Optical apparatus for electrically inter-coupling rotating and stationary devices |
-
1993
- 1993-10-27 HU HU9303047A patent/HU216214B/hu not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-10-27 WO PCT/HU1994/000047 patent/WO1995012260A1/en active Application Filing
- 1994-10-27 AU AU10747/95A patent/AU1074795A/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU1074795A (en) | 1995-05-22 |
| HU9303047D0 (en) | 1994-01-28 |
| WO1995012260A1 (en) | 1995-05-04 |
| HUT70226A (en) | 1995-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5081440A (en) | Bus coupler | |
| CA1144243A (en) | Fiber optic signal conditioning circuit | |
| US4719616A (en) | Communication method and apparatus | |
| TW339485B (en) | Connector for corresponding networks | |
| EP0186142A3 (en) | Two wire bidirectional digital transmission system | |
| US20040012471A1 (en) | Rotary contactless connector and non-rotary contactless connector | |
| AU1518592A (en) | Bi-directional signal transmission system and adapter for such a system | |
| US5272350A (en) | Rotary coupler effecting power and information exchange | |
| US5247295A (en) | Pulse transfer system for manual pulse generator | |
| EP0124260A3 (en) | Power supply line carrier communication systems | |
| HU216214B (hu) | Kapcsolási és szerkezeti elrendezés ipari vezérlő- és folyamatirányító berendezések különböző egységei között forgó/álló tengelyen történő kétirányú, vezeték nélküli információátvitelre | |
| JPS61294952A (ja) | デジタル・デ−タ・デコ−ダおよびデジタル・デ−タ伝送方法 | |
| TW236059B (en) | An extendible round robin local area hub network | |
| DE19832398A1 (de) | Anschlußeinrichtung für die Gebäudesystemtechnik | |
| US4046959A (en) | Data communication system using photocouplers | |
| CN1941018A (zh) | 自动化技术设备 | |
| JPS56104561A (en) | Data transmission system | |
| CN113497652A (zh) | 一种列车间非接触数据传输装置、系统及方法 | |
| WO1995007521A1 (en) | Signal transmission system for probes | |
| US5440543A (en) | Duplex system using a single transmission line | |
| RU2109332C1 (ru) | Модем | |
| JPS57162531A (en) | Electric communication system | |
| DE3267534D1 (en) | System for the radio transmission of a binary coded signal | |
| DE9116534U1 (de) | Fernsteuersystem für Niedervoltleuchten | |
| WO1997023067A2 (en) | A rotary electric coupling for machines having a rotatable turret |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |