SU1174771A1 - Устройство дл потележечного взвешивани железнодорожных вагонов в движении - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДОЯ ПОТЕЛЕЖЕЧНОГО ВЗВЕШИВАНИЯ ЙЖЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВАГОНОВ В ДВИЖЕНИИ, содержащее грузоприемную платформу с весоизмерительными датчиками , св занными через входной блок с аналого-цифровым преобразователем, выходы которого подключены к вычислительному блоку, соединенному с терминальной аппаратурой, путевые датчики, подключенные к схеме определени  направлени  движени , соединенной со схемой подъезда тележки и через первый ключ со схемой въезда тележки, датчик наезда осей,соединенный через схемы подъезда и въезда тележки с управл ющим триггером, датчик выезда осей, подключенный к входам схемы регистрации итога, сое диненной со схемой определени  направлени  движени , и второй, третий и четвертый ключи, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности путем уменьшени  вли ни  сбоев при подсчете съезжающих осей на итоговый результат измерени  веса состава, в него введены счетчик осей тележек, реверсивный счетчик осей, наход щихс  на гру- зоприемной платформе, компаратор и старт-стопна  схема, причем счетный вход счетчика осей тележек через второй ключ подключен к выходу управл ющего триггера, его установочный вход через третий ключ соеди в нен с выходом схемы подъезда тележки, (Л а выходы подключены к -счетным входам реверсивного счетчика осей и к одним входам компаратора, к другим входам которого подключены выходы реверсивного счетчика осей, вькод компара . тора через четвертый ключ подключен к входам вычислительного блока и старт-стопной схемы, другие входы которой соединены с выходами вход4 ного блока и схемы определени  напvl равлени  движени , выходы которой sj подключены к схеме регистрации итога, выходом подключенной к установочному входу реверсивного счетчика осей, управл ющий вход Сложение которого подключен к выходу датчика наезда осей, а вход Вычитание - к выходу датчика выезда осей.

Description

1 1

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике, а именно к устрой ствам дл  взвешивани  вагонов во врем  их движени .

Цель изобретени  - повышение точности путем уменьшени  вли ни  .сбоев при подсчете съезжающих осей на итоговый результат измерени  веса состава .

На фиг.1 показана блок-схема дл  потелажечного взвешивани  железнодорожных вагонов в движенииJ на (риг. 2 - электрическа  принципиальна  схема определени  направлени  движени ; на фиг.З - схема регистрации итога5 на фиг.4 - схема, по сн етс  работа устройства; на фиг.З - старт стопна  схема устройства; на фиг.6 электрическа  схема входного блока.

Устройство содержит грузоприемную платформу 1, опирающуюс  на весоизмерительные датчики 2, входной блок 3 со встроенным сигнализатором нул , аналого-цифровой преобразователь 4, вычислительный блок 5 сушинами 6 данных, адреса и управлени , центральным процессором 7, посто нным запоминающим устройством 8, оперативным запоминающим устройством 9 и интерфейсом 10, св зывающим вычислительный блок 5 с терминальным устройством 11, например цифропеча- тающей машиной.

Устройство содержит также путевые датчики 12 и 13, схему 14 определени  направлени  движени , схему 15 подъезда тележки вагона 16, ключ 17, схему 18 въезда тележки на платформу 1, датчик 19 наезда осей, управл ющий триггер 20, ключ 21, счетчик 22 осей тележек, ключ 23, датчик 24 выезда осей, схему 25 регистрации итога, счетчик 26 осей, наход щихс  на грузоприемной платформе 1. компаратор 27, ключ 28 и стартстопную схему 29.

Схема 14 определени  направлени  движени  (фиг,2)-содержит элементы 30 - 33, образующие два триггера, схемы .34 и 35 совпадени -, триггеры 36 и 37, мультиплексоры 38, ключ 39 и схему 40 ИЛИ,

Схема 25 регистрации итога (фиг.З содержит стартовый триггер 41, исполнительный триггер -42, схему 43 ИЛИ, ключи 44 и 45 и инвертор 46.

Старт-стопна  схема 29 содержит (фиго5) триггеры 47 и 48, инвертор

712

49, триггер 50 локомотива и схемы 51 и 52 совпадени .

Схема входного блока 3 (фиг.б) содержит операционные усилители 53 55 , компаратор 56 и транзистор 57.

Кроме того, в составсхемы 14 (фиго2| вход т формирователи на резисторах 58 и 59, конденсаторах 60 и диодах 61, в состав схемы 29

(фиг.5) - резисторы 62 и 63 и конденсатор 64 j а в состав схемы входного блока 3 (фиг.6) - резисторы 65 - 69 и конденсаторы 70,

Весоизмерительные датчики 2 под-

ключены через входной блок 3 к аналого-цифровому преобразователю 4 линией св зи, который соединен с вычислительным блоком 5,

Путевые датчики 12 и 13 св заны

со схемой 14 определени  направлени  движени , соединенной со счетным входом схемы 15 и через ключ 17 с входом гашени  схемы 1В въезда тележки на весовую платформу 1 „ Пут.е-

вые датчики 12 и 13 расположены дл  обеспечени  правильной работы схем 15 и 18 на рассто нии около 1950 мм от противоположных краев весовой платформы 1, которое больше межосевого рассто ни  тележек вагонов и меньше межосевого рассто ни  тележек локомотива, что позвол ет схемам 15 и 18 определ ть подъезд .и въезд тележки вагона и не реаги-

ровать на проезд тележки локомотива. Действительно, только при подъезде к весовой платформе 1 тележки вагона 16 путевой датчик 12 (13) срабатывает два раза подр д и, следовательно , на втором выходе схемы 15 по витс  нулевой потенциал. .

Два наезда осей на весовую плат-. фopмy 1 происходит только при въезде двух последних осей тележки, т.е.

второй и третьей дл  трехосной тележки , третьей и четвертой дл  четырехосной тележки, что приводит к по влению нулевого потенциала на втором выходе схемы 18,

Выходы Л и П (левое и правое движение ) схемы 14 поступают в вычислительный блок 5 дл  автоматического учета грузопотоков, так как направление технологических грузопотоков на производстве в большинстве . случаев определ ет их содержание (например, тара или брутто), К входу, гашени  схемы 15 подключен инверсивный выход (Н) датчика 19, а к счетному входу схемы 18 пр мой выход(н Выходы схемы I5 подъезда ТП (тележка подъехала) и схемы 18 въезда ТВ тележка въехала) подключены к входам управл ющего триггера 20, разре1пающего через ключ 21 заполнение импульсами с выхода Н датчика 19 счетчика 22 осей тележек , соединенного через ключ 23 со схемой 18 дл  его гашени , . Сигнал ТВ схемы 18, сигнал В датчика 24выезда осей-и сигнал ПД1 путевого датчика 12- (или 13 управл ют работой схемы 25 регистрации итога, вырабатывающей сигнал Р (регистраци ) .и сигналы UI,U2 (иден тификации первой и второй тележек). Счетчик 26 осей,наход щихс  на весовой платформе 1 в любой момент времени, подсчитывает сигналы датчи ков 19 наезда и 24 выезда, выполненных , например, в вид.е путевых /контактных или бесконтактных датV чиков или по степен м нагружени  весоизмерительных датчиков„ Так как сигналы датчиков 19 и 24 поступают -на шины + и - счетчика 26 при движении по весовой пла форме; 1 всего состава, то дл  испра лени  возможных сбоев в работе счет чик 26 корректируетс  в конце каждого вагона компаратором 27 импульсов U2 схемы 25 путем переписи кода .счетчика 22 в счетчике 26, поскольку в момент прохода импульса U2 на весовой платформе 1 наход тс  только оси данной тележки, т.е. коды счетчиков 22 и 26 должны быть равны Счетчик 22 регул рно гаситс  схемой I5 и считает максимум до чет рех (при восьмиосном вагоне), поэто му его код в принципе более надежен нежели код счетчика 26, производ щего подсчет осей всего состава. Цифровой компаратор 27 при равен ве кодов счетчиков 22 и 26 выдает вычислительному блоку 5 через ключ разрешени  инициативный сигнал ИС (измерение), по которому производит с  интегральна  обработка сигнала датчиков 2 по одному,из известных алгоритмов. Дп  обеспечени  автоматической работы устройства предусмотрена старт-стопна  схема 29, обеспечиваю ща  сигнал общего сброса (С) после прохода состава по весам. При отжатых контактных путевых датчиках 12.и 13 (фиг.2) на верхних входах триггеров схемы 14, сосгаыленных из элементов 30 - 33, присутствует единичный сигнал, а на ниж .них входах - нулевой, сигнал. . Выходы элементов 30 и 32 подключены на входы схем 34 и 35 совпадени , а выходы последних - на входы триггеров 36 и 37, выходы которых подключены на мультиплексоры 38, а вбкоды последних непосредственно и через инвертирующий ключ 39 подсоединены к остальной схеме устройства. Через, схему 40 ИЛИ с одного из триггеров 36 или 37 в вычислительный блок 5 подаетс  команда Установка Если при наезде состава первым сработает путевой датчик 12, то возХЗуждаютс  последовательно триггер на элементах 32 и 33 и триггер 37, сигнал путевого датчика 12 выдаетс  через мультиплексор 38 во все блоки устройства на все врем  проезда данного состава по платформе I, как сигнал первого путевого датчика 1Щ1 (по ходу состава). Индицируетс  соответствующее направление движени  Л (левое согласно фиг.1 и 2 ) с одновременным бло Кированием до прихода сигнала общего сброса (с) триггера 36 и выдачей сигнала путевого датчика 13 в остальную схему как сигнала ПД2, т.е второго путевого датчика на ходу состава. Построение схемы 25 обусло злено тем, что выбранные признаки идентификации первой и второй тележек, обеспечивающие независимую от схем измерени  регистрацию результата и обладающие корректирующими свойствами т.е; исправл ющие ошибки путевых датчиков, хот  и универсапьны , но имеют две особенности. При наезде на платформу 1 (фиг.З) и 4) первым вагоном 16 состава, если локомотивтолкает состав сзади, перва  тележка будет идентифицирована как втора , поскольку выезжающих осей (сигнал В на фиг.2) пока нет и первым сработает путевой датчик 12. Дл  правильной работы схем1,1 25 регистрации в этом случае применен стартовый триггер 41, установленный сигналом О -(весова  платформа пуста) и возбуждаемый через ключ 45 иденти4 1кации второй тележки или через ключ 44 идентификации первой тележки . Выход стартового триггера 41 по тупает на D -вход исполнительного триггера 42, который возбуждаетс  через инвертор 46 вторьм идентификационным признаком. Кроме того, если локомотив т нет состав, то обе тележки последнего вагона 16 идентифицированы как первые , так как после въезда второй тележки вагона 16, очевидно, путевой датчик 12 (13/ больше не срабатьтает , так как вагон 16 последний. Дл  подачи сигнала регистраци  (Р) в этом случае исполнительный триггер 42 возбуждаетс  по входу 5 сигналом старт-стоповой схемы 29 (с что позвол ет произвести регистрацию последнего вагона 16 после того , как от выедет с платформы 1. Триггеры 47 и 48 схемы 29 образуют регистр счета выездов, . срабатываний путевого датчи&а ДП2 до двух, после того, как через инвертор 49 сн т гас щий потенциал с их R-входов по опорожнении платформы 1 . Входной блок 3 образован из подключаемого к тензодатчикам фильтра на операционном усилителе 53, корре тора нул  на операционном усилителе 54 и операционного усилител  55, выход которого 5 подсоедин етс  к,аналого-цифровому преобразователю ,( фиг.1) и может быть увеличен или уменьшен резистором 65о Резистором 66 корректируют начальный сигнал тензодатчиков после установки последних под грузоподъем Hyio платформу 1, т.е. непосредствен но при наладке. Фильтр на операционном усилителе 5 настраиваетс  подбором емкостей конденсаторов 70 и резисторов 67 и 68 таким образом, что сравнительно высокочастотные составл ющие динами ких помех подавл ютс , а характерны дл  взвешивани  железнодорожных объек тов частоты в диапазоне 1-10 Гц про ход т на выход фильтра и подавл ютс затем в вычислительном блоке 5, что одной стороны повышает быстродейств устройства, а с другой упрощает цифровую обработку сигнала. Благодар  подаче на инверсный вход усилител  53 через емкость конденсатора 70 переменной составл ющей сигнала тензодатчиков и подаче на пр мой вход суммы посто нной и переменной составл ющих происходит эффективна  компенсаци  помехи. Встроенный сигнализатор нул  образован компаратором 56 и транзистором 57, преобразующим сигнал компаратора 56 к положительной логике. Резистор 69 предназначен дл  установки порога сигнала Весы свободны, необходимого дл  удовлетворени  конкретной технологии взвешивани  о Устройство дл  потележечного взвешивани  железнодорожных вагонов в движении работает следующим образом , При подъезде состава к весовой платформе- 1 и замыкании первым колесом составу путевого датчика 12 (13) возбуждаетс  (фиг„2) один из триггеров на элементах 30 и 31 или 32 и 33. .срабатывает схема 14 определени  движени , выдающа  в вычислительный . блок 5 сигнал Л или П, а через схему 40 ИЛИ в вычислительный блок 5 поступает команда Установка нул  Если первым в составе движетс  локомотив, то ранее происходит наезд (н), чем срабатывает вторично датчик 12 (13) и схема 15 подъезда погашена (фигл) .Схема 15 будет и далее погашатьс , пока локомотив не проедет через весовую платформу 1 о При подъезде к весовой платформе 1 тележки вагона 16 схема 15 подъезда формирует сигнал ТП, возбуждаетс  управл ющий триггер 20 и погашаетс  через ключ 23 счетчик 22 осей тележкио Одновременно открываетс  ключ 21, подсоедрш ющий счетный вход счетчика 22 к датчику 19 наезда. Счетчик 22 считает наезды от момента поступлени  сигнала ТП, т.е. столько наездов сколько осей у данной тележки. Сигналом ТВ управл ющий триггер 20сбрасываетс „ Поскольку счетчик 26 считает наезды так же, то при первоначальном .наезде тележки на весы коды счетчиков 22 и 26 одинаковы и при наезде второй оси и т.д. Дп  исключени  неверной выдачи инициативного сигнала НС в этом случае применен ключ 28 разрешени , управл емый потенциалом РИ (разрешение

измерени ) с выхода триггера 20, т,ь после полного въезда тележки на платформу 1 о

В этом случае цифровой компаратор 27 вьщает вычислительному 5 блоку 5 сигнал ИС измерение), который продолжаетс  до тех пор, пока на платформу 1 не наедет нова  ось (или с нее не съедет ось).

По сигналу ИС вычислительный 0 блок 5 начинает прием кодов аналогоцифрового преобразовател  4 в оперативное запоминающее устройство 9 и обработку их в соответствии с программой , записанной в посто нном 15 запоминающем устройстве 8.

По окончании инициативного сигнала ИС или по окончании времени обработки (если скорость двщсени  невелика) вычислительный блок 5 20 передает результат измерени  (вес первой тележки) в оперативное запоминающее устройство 9.,

Далее при подъезде каждой последующей тележки работа схем 15 и 18, 5 триггера 20, счетчиков 22 и 26, компаратора 27 и вычислительного блока 5 повтор етс  по описанному пор дку . , . ,

После взвешивани  каждой второй . 30 тележки схема 25 выдает команду (регистраци ), по которой веса двух тележек передаетс  через интерфейс 10 терминальному устройству 1Г, представл ющему собой,35 например, цифропечатающую машинку, дисплей или ЭВМ.

Схема 25 регистрации итога работает следующим образом.

При поступлении команды ТВ полу- 40 чают разрешающие потенциалы /фиг.З) ключ 45 идентификации второй тележки и ключ 44 идентификации первой тележки .

Поскольку рассто ние а между 45 ближайшими ос ми соседних вагонов дл  подавл ющего большинства отечественных вагонов составл ют около 3м, а рассто ние между ближайшими ос ми разных тележек одного вагона - 50 не менее 5,4 м то при длине весовой платформы 1 7,6 м(фиг.4а) ,. первой тележки вагона 16 до выхода ближайшей /чужой) оси предстоит проехать не более 2,8 м, а до нажати  путевого 5 датчика 13 не менее 3,5 м.

Следовательно после; въезда первой тележки первым последует выезд if,

таким образом, срабатывает ключ 44, идентифицирующий первую тележку,

После въезда (фиг.4 б) второй тележки до ближайшего выезда остаетс  5,7 м движени , а до срабатывани  путевого датчика 15 всего 1,1м. Таким образом, после въезда второй тележки вагона-16 первыми срабатывают путевой датчик 13 и кл19Ч 45, идентифицирук дий вторую тележку.

После срабатьшани  жлюча 44 (или 45) производитс  сброс схемы 18 и команда ТВ снимаетс  до следующего въезда

Поскольку сигнал U2 кратковременен , то дл  его запоминани  служит триггер 42, сигнал которого Р поступает в вычислительный блок 5, измерение в котором к моменту поступлени  сигнала регистраци . мсотет быть и не закончена.

В работе схемы 25 имеютс  две особенности. Если локомотив, наход сь в хвосте, толкает состав на весовую платформу I, то перва  тележка идентифицирована как втора . Дл  предотвращени  ложной регистрации в зтом случае предусмотрены стартовый триггер 41 , обеспечиваю1ций регистрацию при по влении признака U2 во второй раз, т„е. на второй тележке. Если локомотив, наход сь в голове, прот гивает состав, то втора  (последн  ) тележка вагона 16 идентифицирована как перва .

Регистраци  последнего вагона 16 предусмотрена путем возбуждени  по 5 ВХОДУ триггера 42 сигналом общего сброса С старт-стопной схемы 29 после того, как состав выезжает с весовой платформы 1.

Регистраци  результата по жесткому технологическому признаку, независимому от функции измерени , обес- печивает исправление сбоев путевых датчиков 12 (13) или других элементов устройства.

Возможна  ошибка измерени  в этом случае локализуетс  в пределах одного вагона 16, не вли   на другие результаты измерени .

Старт-стопна  схема 29 начинает работу после выезда последней оси тележки с платформы 1, так как с регистра на триггерах 47 и 48 снимаетс  гас щий потенциал через инвертор 49.

9

Если последним съезжает вагон 16 то путевой датчик ПД2 сработает два раза подр д и сигнал сброса С сформирован схемой 52 совпадени , резистором 62 и емкостью конденсатора 64.

Если последним съезжает локомотив , то после команды ИЧ путевой датчик ПД возбуждает триггер 50 локомотива. В этом случае по опрокидыванию платформы 1 путевой датчик 11Д2 срабатьгоает лишь один раз и сигнал сброса С сформирован схемой 51 совпадени .

Таким образом, старт-стопна  схема 29 всегда формирует сигнал сброса по пересечении последним колесом последнего вагона 16 последнего по ходу путевого датчика ПД2, т.е после проезда состава.

Замена известного последовательного подсчета длиной последовательности срабатьшаний крайних путевых датчиков 12 (13) старт-стопной схемой 29, объем счета котброй ограничен двум  единицами, делает возможным работу предлагаемого устройства в полностью автоматическом ре шме .

7110

Предлагаемое устройство не нуждаетс  в блоке исключени  локомотива, так как использование счетчиков 22 и 26 и компаратора 27 выполн ет функцию исключени  локомотива автоматически ,

Действительно, так как в счетчик 22, благодар  действию схем 15 и 18

подъезда и въезда, внос тс  только оси тележки вагона 16, а в счетчик 26 как оси вагона 16, так и локомотива , равенство кодов счетчиков 22 и 26 и выдача команды ИС автоматически возможны только тогда, когда тележка вагона 16 въехала на весовую платформу 1, а все посторонние оси /предьщущей тележки или нерегистрируемого объекта) выехала.

В момент формировани  идентифицированного признака второй Тележки иЗкодьп счетчиков 22 и 26 равны, что позвол ет периодически в конце каждого вагона 16 переносить код счетчика 22 в регистр счетчика 26 i (фиг.4) т.во корректировать работу последнего, чем достигаетс  дальнейшее повьшение надежности работы.

/ts

Г 16

I

15

ТП

Т

19

го I

ТВ рн 1

гВ

Ui

ft5

9К

Ht

Фиг.З

tt2

D

гп

о

/J

ПБ1

50

ие

47

в

Фиг Л

51

62

и

фиг. 5

фиг. 6

Claims (1)

1. (5^) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОТЕЛЕЖЕЧНОГО ВЗВЕШИВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВАГОНОВ В ДВИЖЕНИИ, содержащее грузоприемную платформу с весоизмерительными датчиками, связанными через входной блок с аналого-цифровым преобразователем, выходы которого подключены к вычислительному блоку, соединенному с терминальной аппаратурой, путевые датчики, подключенные к схеме определения направления движения, соединенной со схемой подъезда тележки и через первый ключ со схемой въезда тележки, датчик наезда осей,соединенный через схемы подъезда и въезда тележки с управляющим триггером, датчик выезда осей, подключенный к входам схемы регистрации итога, соетдиненной со схемой определения направления движения, и второй, третий и четвертый ключи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения влияния сбоев при подсчете съезжающих осей на итоговый результат измерения веса состава, в него введены счетчик осей тележек, реверсивный счетчик осей, находящихся на грузоприемной платформе, компаратор и старт-стопная схема, причем счетный вход счетчика осей тележек через второй ключ подключен к выходу управляющего триггера, его установочный вход через третий ключ соеди- <2 нен с выходом схемы подъезда тележки, а· выходы подключены к -счетным входам реверсивного счетчика осей и к одним входам компаратора, к другим входам' которого подключены выходы реверсивного счетчика осей, выход компаратора через четвертый ключ подключен к входам вычислительного блока и старт—стопной схемы, другие входы которой соединены с выходами входного блока и схемы определения направления движения, выходы которой подключены К схеме регистрации итога, выходом подключенной к установочному входу реверсивного счетчика осей, управляющий вход Сложение которого подключен к выходу датчика наезда осей, а вход Вычитание - к выходу датчика выезда осей.