NO146724B - Overvaaknigsapparat anordnet for overvaakning av arbeidsoperasjonen for et fjernstyringsapparat for manoeverinnretninger - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører overvåkningssystemer for overvåkning av driften av fjernstyring av stillingen for lineære eller roterende manøverinnretninger, og nærmere bestemt et overvåkningsapparat som angitt i ingressen av etterfølgende patentkrav 1.

Tysk patent 1.763.001 og fransk patent 2.121.617 viser et fjernstyringssystem, som innbefatter en i ett stykke sammen-hengende overvåkningsanordning for sammenligning av utsignaler fra styreapparatet med gjensvarsignaler fra manøverihnretningen. Imidlertid innbefatter disse overvåkningsanordninger ikke noen sammenligning av retningsinngangsordrene til styreapparatet.

Foreliggende oppfinnelse vedrører et overvåkningsapparat som er anordnet til å tillate overvåkning av arbeidsoperasjonen hos et f jex-nstyringsapparat for lineære eller,,roterende manøverinnret-ninger. Fjernstyringsapparatet innbefatter organ som er anordnet til å utlede dels inngangssignaler som representerer retningsinngangsordrer til fjernstyringsapparatet og som dels representerer servoretningsstyresignaler fra fjernstyringsapparatet, organ som er anordnet til å utlede inngangssignaler som representerer manøverinnretningens gjensvar, samt logikk-kretsorganer som er anordnet til å utnytte nevnte inngangssignaler i og for dannelse av et utgangssignal når en feil i fjernstyringsapparatet eller manøverinnretningen detekteres.

Ifølge et annet trekk ved den foreliggende oppfinnelse anordnes et overvåkningsapparat således, at det tillater overvåkning av driften av fjernstyringsapparatet for lineære eller roterende manøverinnretninger. Overvåkningsap<p>aratet innbefatter organer son er anordnet til å utlede dels inngangssignaler som representerer retningsinngangsordrer til fjernstyringsapparatet og for påvirkning av logikk-kretsorganer slik at disse danner et første signal, organ som er anordnet til å utlede dels inngangssignaler som representerer servoretningsutgangssignaler fra fjernstyringsapparatet og for dannelse eller inngående i et andre signal, organ som er anordnet til å utlede respektive inngangssignaler som representerer manøverinnretningens gjensvar og for dannelse.eller inngående i et tredje signal, samt ytterligere logikk-organer som er anordnet til effektivt å sammenligne de andre og tredje signalene med det første signalet samt frembringe et utgangssignal når nevnte sammenligning avslører en feil.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av de etterføl-gende patentkrav samt av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de vedlagte tegninger.

Fortrinnsvis er overvåkningsapparatet adskilt fra styreapparatet og er elektrisk isolert fra dette.

Oppfinnelsen skal nå nærmere beskrives ved hjelp av to,, som ek-sempel viste, foretrukkete utførelsesformer av oppfinnelsen. Fig. 1 er et diagram av en logisk krets for et overvåkningsapparat. Fig. 2 er et diagram av en logisk krets for en andre utførelses-form av overvåkningsapparatet ifølge oppfinnelsen.

Det viste apparatet vil bli beskrevet i forbindelse med overvåkning av driften av et fjernstyringsapparat for en baugpro-pell av det slag som anvendes på tankfartøy. Det innsees imidlertid at oppfinnelsen ikke på noe sett er begrenset til slik anvendelse.

I fig. 1 vises styreapparatet for en manøverinnretning innbe-fattende et ikke vist manuelt innstillbart potensiometer for innstilling av den ønskede bevegelsen hos manøverinnretningen. Mikrobrytere Sl og Sl' er anordnet på potensiometeret og lukkes når potensiometeret forflyttes for ønsket styrbords bevegelse respektive babords bevegelse. Styreapparatet innbefatter videre servoforsterkere 11 og 12, hvilke avgir retningsstyresignaler for styrbordsmanøvrering respektive babordsmanøvrering. Manø-verinnretningen for baugpropellen innbefatter et hydraulisk, ikke vist, trykkstempel med en shuntventil og trykkfølsomme brytere S2 og S2<1> er beliggende slik at de lukkes når trykkstempelet ved manøvrering beveger seg i retning mot styrbord

respektive mot babord.

Apparatets funksjon vil nå bli beskrevet i forbindelse med

en ønsket bevegelse mot styrbord for baugpropellen. Først forflyttes potensiometeret og medfører lukking av mikrobryteren Sl hvorved et inngangssignal går til en forsinkelseskrets 13. Forsinkelseskretsen 13 avgir et utgangssignal kun hvis bryteren Sl er manøvrert under en på forhånd bestemt tid for å forhindre at en utilsiktet manøvrering medfører at alarm utløses. For-sinkelsen er også innlagt for at styresystemet og manøverinn-retninger! skal få tid til å reagere på ordren. Et utgangssignal fra kretsen 13 går gjennom en sperreport 14 og danner det ene inngangssignalet til en ELLER-port 15 og en annen ELLER-port 16 samt mates også til en tidsurkrets 17, som avgir et alarmsignal dersom bryteren Sl er lukket lengre enn et forut-bestemt tidsrom.

Utsignalet fra ELLER porten 15 mates som innsignalet til en

EXCLUSIVE-OR port 18, som et innsignal til en OG-port 19 og som et innsignal til en sperreport 14' i "babords"logikken.

OG-porten 19 mottar et andre innsignal fra utgangen på en NAND-port 20 som i dette tilfellet har null-inngangssignaler og dermed også avgir et utgangssignal. Utsignalet fra OG-porten 19 mates som et inngangssignal til en OG-port 21, hvilket slik som andre inngangssignal mottar utsignaler fra ELLER-porten 16 ettersom et inngangssignal foreligger på ELLER-porten 16, avgir porten 16 et utgangssignal og således avgis også et utgangssignal fra OG-porten 21. Utsignalet fra OG-porten 21 mates som et andre inngangssignal til ELLER-<p>ortene 15 og 16 og således er logikk anordningen selvholdende inntil den tilbakestilles på nedenfor beskrevne måte.

En likeartet logikk-krets finnes anordnet for bryteren Sl' og tilsvarende elementer i denne krets markeres med samme henvisningstall forsynt med et primtegn.

Under antagelse av at logikk-kretsen for bryteren Sl' fungerer korrekt, foreligger et null-utgangssignal fra ELLER porten 15' til EXCLUSIVE -OR porten 18 og således avgir porten 18 et utgangssignal, som mates som det ene inngangssignalet til en EXCLUSIVE-OR port 22.

Utgangene fra servoforsterkerne 11, 12 er koblet via respektive isolerende dioder Dl og D2 til en NAND-port 23. Under antagelse av at det foreligger et utsignal fra forsterkeren 11 og ikke noe utsignal fra forsterkeren 12 (korrekt drift) avgir NAND-porten 2 3 et utgangssignal, som mates til en NAND-port 24. Et slikt inngangssignal til NAND-porten 24 medfører ikke noe utsignal fra denne. Skulle det foreligge utgangssignaler fra både forsterkerne 11 og 12, ville et null-utgangssignal avgis fra NAND-porten 23 og et utgangssignal fra NAND-porten 24 ville bli matet til en forsinket alarm 25.

Utgangssignalene fra forsterkerne 11 og 12 mates også som inngangssignaler til en NOR-port 26 og hvis forsterkerne 11 og 12 fungerer korrekt, ville et null-utgangssignal opptre på NOR-porten 26 og dette utgangssignal ville gå som et andre inngangssignal til EXCLUSIVE-OR-porten 22. Ettersom et inngangssignal

mates til denne fra porten 18, mates et utsignal til NAND-porten 24 i og for opprettholdelse av at denne avgir et null-utgangssignal. Tydelig kommer et utsignal fra porten 26 til å medføre et null-utgangssignal fra porten 22 og således også et utgangssignal fra porten 24, hvorved alarmen 2 5 aktiveres.

Hvis trykkstempelet gir korrekt gjensvar, kommer bryteren S2 til å bli lukket og bryteren S2<1> til å åpne. Således mates et inngangssignal til en EXCLUSIVE-OR-port 27 fra bryteren S2 og et null-inngangssignal fås fra bryteren S-2' . Et utsignal fra porten 27 mates således til hver og en av to NOT-EXCLUSIVE-OR-porter 28 og 29 til hvilke utsignalene fra bryterne S2 og S2' mates som respektive tilkommende inngangssignaler. Således mates et utsignal fra porten 28 som et inngangssignal til en NOT-EXCLUSIVE-OR-port 30 hvis andre inngangssignal utledes fra utgangssignalet fra ELLER-porten 15. Således avgis et utgangssignal fra porten 30. Utgangssignalet fra porten 30 mates til NAND-porten 24 i og for opprettholdelse av at denne avgir et

n-'il-utgangssignal. På likeartet måte mates null-utgangssignalet fra porten 29 som inngangssignal til en NOT-EXCLUSIVE-OR-

port 31, hvis andre inngangssignal fås fra det aktuelle null-utgangssignalet fra ELLER-porten 15'. Således avgis et utgangssignal fra porten 31 og dette utgangssignalet mates som inngangssignal til NAND-porten 24 i og for opprettholdelse av at denne avgir et null-utgangssignal.

Når manøverinnretningen når den ønskede stillingen, kommer utsignalene fra både forsterkerne 11 og 12 igjen til å vende til null og et utgangssignal vil bli avgitt fra NOR-porten 26. Dette utsignal mates som det ene inngangssignalet til hver og en av de to NAND-portene 20 og 20' samt mates også for manøvrering av en mono-stabil krets 32. Utsignalet fra den mono-stabile kretsen 32 mates som det andre inngangssignalet til NAND-portene 20 og 20' og derfor vil utsignalene fra disse kretser bli null. Dette i sin tur sikrer at utsignalene fra OG-portene 19 og 21 er null og således tilbakestilles logikken for bryterne Sl og Sl<1>.

Systemets funksjon for en "babords"ordre er identisk med den ovenfor beskrevne med unntak for at rollene for bryternes Sl og Sl' logikk-kretser er ombyttet, utsignalené fra portene 28 og 29 er omsnudd og inngangssignalene til portene 30 og 31 like-ledes omsnudd.

Alarmen 2 5 forsinkes ettersom det inngår mekaniske deler i sys-. ternet. Derved hindres utilsiktete utløsninger av alarmen. I praksis oscillerer manøverinnretningens trykkstempel med liten amplitude og en lampe kan være koblet til utgangen fra NAND-porten 24 for å vise at denne i seg selv korrekt oscillerende svingning finner sted. Alarmen 25 kan tenkes komplettert med organer for utkobling av styrekretsen og for avstengning hvis så er ønskelig.

Forsinkelseskretsene 13 og 13' kan utelates og utbyttes med mekaniske forsinkelser, dvs. tom bevegelse av manøvreringen av bryterne Sl og Sl<1>. Inngangssignalene til sperreportene 14 og 14' kan som alternativ også utledes fra utgangssignalene fra OG-portene 19' respektive 19.

I fig. 2 vises et overvåkningssystem som er av samme type son

det i fig. 1. Systemet i fig. 2 vises imidlertid noe forenklet og de deler som tilsvarer delene i fig. 1 er betegnet med de samme henvisningstall.

Det foreligger to hovedforskjeller i systemet ifølge fig. 2 av .hvilke den første er at ved hver og en av signalinngangspunktene til systemet innmates et negativt signal via normalt lukkede brytere Sl, Sl', S2, S2' og S3, S3' i og for dannelse av et negativt inngangssignal som representerer mangel av eksternt inngangssignal. Med en slik anordning er systemet anordnet til effektivt og i alle øyeblikk å overvåke driften selv om ingen manøverinnretningsbevegelse er beordret. Overvåkningssystemet må naturligvis være påslått. Manøverinnretningens inngangssignaler til systemet tilsidesetter disse negative inngangssignaler når styresystemet for manøverinnretningen trer i funksjon.

Den andre hovedforskjellen ligger i de logikk-kretser som hører sammen med bryterne Sl og Sl' og denne forskjell vil bli berørt nærmere nedenfor.

Når systemet er i hviletilstand og en manøverinnretningsbevegelse ikke er beordret, avgir et negativt inngangssignal via bryteren-Sl et null-inngangssignal til en inngang på en NAND-port 34.

Den andre inngangen til NAND-porten 34 er en en-inngang fra utgangen av en NOR-port 35' og således er utgangen fra NAND-porten 34 en en-utgang. Dette utgangssignal inverteres av en inverterer

37 og således mates et null-inngangssignal til en inngang på

en NOR-port 35. Den andre inngangen til NOR-porten 35 fås fra utgangssignalet fra en NOR-port 36 og er altså et null-inngangssignal og således er utgangssignalet fra NOR-porten 35 en ener, hvilken mates som det ene inngangssignalet til NOR-porten 36. Den andre inngangen til NOR-porten 36 fås fra en mono-stabil krets 32 og er null, hvorved således utgangssignalet fra NOR-porten 36 er en null, som mates til den ene inngangen av en NOT-EXCLUSIVE-OR-port 18 til den ene inngangen av en NOR-port 35.

På likeartet måte tilveiebringer et negativt inngangssignal via bryteren Sl et null-utgangssignal fra NOR-porten 36' og dette utgangssignal mates til en NOT-EXCLUSIVF-OR-port 18 og til en NOR-port 35'. Således mates null-inngangssignaler til hver og

en av inngangene av en NOT-EXCLUSIVE-OR-port 18 samt også til den ene inngangen av hver sin NOT-EXCLUSIVE-OR-port 30 og 31.

Null-inngangssignaler til porter 23 og 26 via normalt lukkede brytere S3 og S3' sikrer en-utgangssignalene fra disse porter. Det ene utsignalet fra porten 26 måtes til en EXCLUSIVE-OR-port 22 som også mottar en-utgangssignalet fra porten 18 og som således mater et en-utgangssignal til NAND-porten 24. En-utgangssignalet fra porten 2 3 mates direkte til en annen inngang på nevnte NAND-port 24.

Null-inngangssignaler via normalt lukkede brytere S2 og S2' mates til NOT-EXCLUSIVE-OR-portene 30 og 31 slik at disse avgir en-utgangssignal, hvilke mates som inngangssignaler til NAND-porten 24. Av det ovenstående fremgår at hvis en eller annen av bryterne Sl, S1',S2, S2<1>, S3, S3' åpnes kun som følge av en eller annen feil i det overvåkede apparatet, vil et negativt signal via respektive inverterer 33 frembringe et positivt inngangssignal, dvs. et en-inngangssignal til overvåkningssystemet og således utløse alarmen. Hvis styresystemet overvåker og finner korrekt aktivering for en bevegelse mot styrbord, vil samtlige brytere Sl, S2 og S3 åpne innenfor den tidsforsinkelse som finnes i alarmen 25.

Inngangssignalet til NAND-porten 34 vil endre seg til en ener via invertereren 33 og således vil portens utgangssignal gå mot null. Dette utgangssignal inverteres og mates som en ener til porten 35, hvis utgangssignal endres til en null og mates til portene 36 og 34'. Således endrer utgangssignalet seg fra porten 36 til ener, hvilken mates til porten 18. Utsignalet fra porten

18 endrer seg til en null, hvilken mates til porten 22. Ettersom imidlertid bryteren S3 er åpnet, er en inngang til NOR-porten 26 endret til en ener fra invertereren 33. Dette endrer utgangssignalet fra porten 26 til en null og således mates to null-inngangssignaler til porten 22. Utsignalet fra porten 22 forblir således en ener og alarmen utløses ikke . På tilsvarende måte endres inngangssignalene til porten 30 fra bryteren S2 og porten 36 begge fra null til en ener og således forblir utgangssignalet fra porten 30 en ener. Hvis, av en eller annen grunn, en av bryterne Sl, S2 eller S3 forblir lukket eller en av bryterne Sl<1 >S2' eller S3<1> åpner, vil alarmen bli utløst.

Funksjonen av styresystemet for en babords-ordre er tilsvarende den ovenfor beskrevne med unntak for bryterne Sl<1>, S2' og S3' som er åpne og bryterne Sl, S2 og S3 som forblir lukket.

Selvom de to ovenfor beskrevne utførelsesformer gjelder anvendelse sammen med et fjernstyringsapparat for en hydraulisk manøver-innretning, kan overvåkerne anvendes i samvirke med styreapparater for pneumatiske eller elektriske manøverinnretninger, hvilke kan være lineære eller roterende.

Det beskrevne apparatet er spesielt egnet til å anvendes ved overvåkning av et styreapparat, som ikke har noen slik overvåkning og det viste apparatet kan også utnyttes for å komplet-tere eksisterende overvåkning. Overvåkningsapparatet er en separat enhet og er fullstendig isolert fra styreapparatet.

Claims (6)

1. Overvåkningsapparat. anordnet for overvåkning av arbeidsoperasjonen for et fjernstyringsapparat for manøverinnretning, karakterisert ved at overvåkningsapparatet er anordnet separat og elektrisk isolert fra fjernstyringapparatet og innbefatter første organ (Sl, Sl') for å tilveiebringe respektive innsignaler som representerer retningsinngangsordrer til styreapparatet, første logikkorgan (13 - 20; 13' - 20';

18 eller 34, 35, 36; 34', 35', 36'; 19) elektriske tilkoblet til og <p>åvirkbare via nevnte første organ for frembringelse av et signal, andre organ (Dl, D2 eller S3, S3') for å tilveiebringe respektive innsignaler som representerer servoretningsstyretegn fra styreapparatet, andre logikkorgan (22) for sammenligning av respektive innsignaler fra nevnte andre innsignal frembringende organ med signalet fra det første logikkorganet for å tilveiebringe et feilsignal ved detekteringen av en feil mellom respek-tive innsignaler fra det andre innsignal-frembringende organet og signalet fra det første logikkorganet, tredje organ (S2, S2') for å tilveiebringe respektive innsignaler tilsvarende manøver-innrétningssvaret, tredje logikkorgan (30,31) for sammenligning av respektive innsignaler fra nevnte tredje innsignal frembringende organ med signalet fra det første logikkorganet for å tilveiebringe et feilsignal ved detekteringen av en feil i respektive innsignaler fra det tredje innsignal-frembringende organet og signalet fra det første logikkorganet, og fjerde logikkorgan (24) for mottagelse av signaler fra det andre og fra tredje logikkorganet for å gi et utsignal hvis et av signalene det andre og tredje logikkorganet er et feilsignal.

2. Overvåkningsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved tidskretser (13, 13') anordnet til å forsinke de inngangssignaler som representerer retningsinngangsordrer og å tillate at slike inngangssignaler kan utnyttes kun hvis de o<p>pviser en på forhånd bestemt varighet.

3. Overvåkningsapparat som angitt i krav 2, karakterisert ved tidskretser (17. 17') anordnet for detek-tering av inngangssignaler som representerer retningsinngangsordrer som overskrider en ytterligere på forhånd bestemt varighet.

4. Overvåkningsapparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved port-organer (30, 31) for tilveiebringelse av et feilsignal hvis styreapparajtet frembringer servoretningsstyresignaler i mot-satte retninger.

5. Overvåkningsapparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved ytterligere inngangsorganer (33, Sl, Sl', S2, S2<1>, S3, S3<1>, fig. 2) anordnet til å frembringe ytterligere innsignaler som representerer fravær av retningsinngangsordrer til styreapparatet som representerer fravær av servoretningsstyretegn fra styreapparatet og representerer fravær av manøverinnretningssvar, og ytterligere innsignaler hvilke mates til det første (13 - 20 etc), andre (22) og tredje logikkorganet (30, 31) for aktivt å overvåke styreapparatet og manøverinnretningssvaret ved alle tidspunkter, selv ved fravær av innsignaler fra det første, andre og tredje innsignal-frembringende organet, idet nevnte ytterligere innmatningsorgan innbefatter normalt lukkede brytere (Sl, Sl', S2, S2', S3, S3<1>, fig. 2) for tilkobling av overvåkningsapparatet til styreapparatet som skal overvåkes.

6. Overvåkningsapparat som angitt i krav 5, karakterisert ved at alle bevegelsesrepresentative innsignaler frembringes innenfor overvåkningsa<p>paratet (ved 33) som resultat av hvilken som helst av de normalt lukkede omkoblerne, hvilke åpnes under anvendelse.