NO159624B - Mikroprosessorstyrt lysskjerm. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en mikroprosessorstyrt lysskjerm av den art som er angitt i innledningen til krav 1, og som er ment å beskytte mot uhell når det arbeides med farlige maskiner, f.eks. presser dersom en gjenstand skulle bli anbragt feilaktig i skjermåpningen.

Slike lysskjermer eller barrierer må være svært pålitelige. Lysskjermen innbefatter en rekke elektriske lyssendere som er anbrakt i en holder på en side av teppeskjermen og som er anordnet for å sende ut et tog av lyspulser (koder), mens et korresponderende antall lyspulsdetektorer er anordnet i en holder på motsatt side av åpningen for å detektere tilstedeværelsen av en gjenstand i skjermåpningen som følge av at en eller flere av strålene blir blokkert av gjenstanden. De anvendte senderne kan være lysdioder som sender usynlig IR-lys. Lysskjermen er forbundet med separate avfølingsanord-ninger, som stopper maskinen dersom en gjenstand skulle bli ført inn i åpningen eller det skulle oppstå en feil i overvåkningssystemet.

Fra US-patent nr. 3.742.222 er det kjent et system med pulserende lyskilder for avføling av flere lysstråler. Systemet består av et antall lyssensorer og en digitalkrets, idet sensorene er ansvarlig for oppdagelse av avbrudd i lyset til noen av sensorene. Systemet omfatter en lyskildeanordning for å projisere et antall parallelle lysstråler gjennom et diffundert område, og en oscillatoranordning for å generere periodisk gjentagende pulser og er tilsluttet nevnte lyskildeanordning, hvorved nevnte lysstråler pulseres i samsvar hermed. Videre innbefatter systemet flere lyssensorer tilsvarende nevnte antall lysstråler og som hver og en er lokalisert for å oppta ulike lysstråler for således å frembringe et pulset signal avhengig av mottagningen av tilsvarende pulsede lysstråler, og videre innbefatter den en digital detektoranordning med flere signal innganger som hver og en er koblet med en respektiv av nevnte lyssensorer for å frembringe et første utgangssignal. Det første utgangssigna-let Indikerer fraværet av en gjenstand Innenfor det definerte området under mottagning av pulsede lysstråler ved hver inngang. Et andre utgangssignal indikerer tilstedeværelsen . av en gjenstand innenfor det definerte området ved avbrudd av noen av de pulsede lysstrålene. Utgangssignalene fra den digitale detektoren kan også være avhengig av inngangssignal-ene .

Det er også kjent fra svensk patentpublikasjon nr. 417.462 en såkalt lysbarriere, dvs. en fotocellestyrt anordning for å forhindre personskade ved maskinarbeid. Denne anordningen innbefatter lyskilder og lyssensorer som danner forskjellige inngangs- og utgangsstråler, idet de er plassert den ene over den andre i et definert område hvorved lyssensorene styrer på-/avslåingen av et maskineri. Lyssensorene hos den nedre lysstrålen er derved anordnet på en slik måte at et minimalt avbrudd av nevnte lysstråle ikke forårsaker stopp av maskin-

en. Således foreligger en første lysstråle fra en lyskilde på en første side, hvilken lysstråle mottas på en andre side og starter en gjenoverføring av en andre lysstråle fra den andre siden til den første siden.

Som det fremgår av ovenfor nevnte kjente systemer, foreligger det ingen sikkerhet innebygget mot forsøk på utilbørlig kontroll av systemet og Ingen av disse systemene er inn-bruddssikre ettersom de kan manipuleres.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å- eliminere enhver - mulighet til kontroll ved at den ene siden er uavhengig, av] :: den andre siden og ved at ulike pulstog utsendes hele tiden;-De karakteristiske trekk ved oppfinnelsen fremgår av kravene-.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til medfølgende tegninger, hvor:

Lysskjermen innbefatter to totalt separate mikroprosessorer som er adskilt galvanisk og som kommuniserer med hverandre via lysgardin, dvs. en dataprosessor sender informasjon med usynlig infrarødt lys til den andre prosessoren og motsatt. Med hensyn til hardwaren er de to prosessorsystemene identiske mens deres software (datakort) er innbyrdes ulike. Når programmert, antar den ene dataprosessoren form av en Master og den andre av en Slave. Dette betyr kun at en dataprosessor er predominerende ved oppstartingen og lignende. Forbundet med dataprosessorene på tegningene er fire identiske senderenheter og fire identiske mottagerenheter, f.eks. lysdioder for usynlilg lys og fotodioder eller fototransisto-rer. I tillegg er tilveiebrakt en strømforsyning for forskjellige datasystemer.

Lysdioden blir drevet av en driver (en strømforsterker), fig.

2. Strømforsterkeren på mottagersiden er følsom mot en gitt frekvens, f.eks. 42 kHz og følgelig må også senderen bli pulset med samme frekvens. Dette blir bevirket ved hjelp av en oscillator, hvis frekvens er satt til 42 kHz. Oscillator-pulser blir addert logisk til informasjonsbærende pulser i dataprosessoren ved hjelp av en såkalt port. Anordnet på mottagersiden er en fotodiode som innbefatter en tilknyttet forsterker i et aluminiumhus. Signalet føres så til en tonedekoder, som kan være en faselåst krets med en frekvens på 42 kHz, fig. 3.

Hovedprinsippet ved foreliggende oppfinnelse er å bevirke to fullstendig separate dataprosessorer til å kommunisere med hverandre på en samvirkende måte, dvs. en dataprosessor styrer operasjonsmodusen til den andre dataprosessoren og motsatt. Dette betyr at den totale funksjonen er dobbelt sikret. Prinsippet ved kommunikasjonen er at senderen Sl til Masteren sender en kodekommunikasjon til mottageren M i samsvar med fig. 4. Denne koden kan inneholde to enere (11). Slaven sender på nytt gjennom sendere Sl en ny kode til mottageren Ml til Masteren, nemlig to nuller (00), dvs. den inverterer f.eks. begge databitene. Dersom denne koden (00) når mottageren Ml til Masteren sender senderen S2 til Masteren en ny kode, i dette tilfellet en ener og en nuller (10). Dersom lysskjermen forblir uforstyrret, dvs. ingen gjenstand er tilstede i skjermåpningen, blir alle kodeordene sendt i samsvar med fig. 4 hvorpå Masteren begynner igjen fra begynnelsen. Skulle en lysstråle bli brudt, dvs. lysstrålen sendt fra senderen S2 i Masteren til mottageren M2 i Slaven ville Slaven vente forgjeves på en puls på fem ms og når den ikke mottar noen puls innen denne tidsperioden vil den starte et alarmsignal eller vil aktivere et rele eller lignende anordning for å stoppe maskinen. Etter at ytterligere et par mikrosekunder har gått vil mottageren M2 til masteren blir klar over at kjeden har blitt brudt, dvs. mottageren mottar-, ikke noe signal og går umiddelbart inn i en alarmtilstand.' Ved samme tidspunkt som Masteren kobler til en alarmtilstand '. begynner den å sende signal til senderen Ml etc. for således» å kunne kontrollere om feilen er midlertidig eller permanent. Dersom feilen fremdeles finnes når signalet når mottageren, M2 vil alarmtilstanden•til Masteren fortsette. Dette betyr at hver dataprosessor ikke bare overvåkes av lysskjermen og.den-andre dataprosessoren,. men også; av alle komponentene: i de to systemene. Dette dobler funksjonsslkkerheten til systemene*-Formen eller slik som pulsene fremtrer er vist på flg. 5. Hver puls begynner ved en såkalt startbit som har en varighet på en ms, idet startbiten blir fulgt av to databiter. Hver databit har en lengde på en ms. Når en databit har en lengde på en ms, sender senderen pulserende infrarødt lys som har en frekvens på 42 kHz. Fig. 6 viser et flytdiagram for program-mene til de to dataprosessorene.

For å unngå optisk aktivitet i banene utbredt av lysstrålen er hver av senderne S og mottageren M montert tilnærmet 40 mm inne i deres respektive hull i tidligere nevnte holdere. Dette tilveiebringer en viss grad av kollimering av strålene. På tross av disse hullene spres strålen eller utvides betydelig, som betyr at lysdioden eller senderen 1 kan bli avfølt av både mottageren 1 og 2 og muligens også av mottageren 3. Dette gjør ikke noen forskjell siden hver dataprosessor selv velger på en intelligent måte hvilken mottager som skal være aktiv hvert øyeblikk.

Claims (7)

1. Mikroprosessorstyrt lysskjerm oppbygget av et antall 1 en holder på ene siden av en skjermåpning anordnede lyssendere og lysmottagere og tilsvarende antall 1 en holder på motsatt side anordnede lysmottagere og lyssendere, idet gjensidig motstående lyssendere og lysmottagere er sekvensmessig påvirkbare i par fra en dataprosessor over en gitt tidsperiode, karakterisert ved at dataprosessoren for hver lyssender via en strømforsterker, respektive hver lyssmottager via en forsterker, er anordnet .._■ til å sende fra en første lyssender på en første side og motta i en første lysmottager på den andre side, lyspulstog (koder), hvorved den mottatte koden forandres og tilbakesen-des fra nevnte andre side via en andre lyssender til en andre lysmottager på nevnte første side.

2. Lysskjerm ifølge krav 1,karakterisert ved at lyssenderne og lysmottagerne på respektive sider er forbundet med identiske dataprosessorer.

3. Lysskjerm ifølge krav 1,karakterisert ved at med hensyn til hardwaren er dataprosessorene på begge sider av skjermåpningen identiske, men gjensidig forskjellig software.

4 . Lysskjerm ifølge krav 3,karakterisert ved at dataprosessoren på ene siden av åpningen virker som en Master og at dataprosessoren på den andre siden virker som en Slave.

5. Lysskjerm ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at dataprosessoren er programmert for å endre mottatte koder og for å sende endrede koder til motsatt side.

6. Lysskjerm ifølge krav 5,karakterisert ved at dataprosessoren på den ene siden er anordnet for å invertere mottatte koder og for å sende inverterte koder til mottageren på motsatt side.

7. Lysskjerm ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at hver dataprosessor har flere hhv. lyssendere og lysmottagere og også en strømforsyning.