SU1566226A1 - Автоматическа микропроцессорна весоизмерительна система - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и позвол ет повысить надежность и точность взвешивани  движущихс  транспортных объектов в горной, металлургической и других отрасл х промышленности. При наезде первого колеса локомотива на путевой датчик 1 (при пр мом движении состава) его сигнал, сформированный в блоке сопр жени  6, поступает в блок 7 путевых датчиков, который формирует сигнал "Начало цикла", запускающий программу микропроцессорного вычислительного устройства (МВУ) 15. Этим же сигналом переключаетс  триггер 8 и разблокируютс  схемы И 9 и 12. Триггер 8 включает блок включени  18, через который происход т подача питани  на лазерный излучатель 21 и печатающее устройство 19, а также подключение выходной шины МВУ 15 к печатающему устройству 19. Через схему И 12 тактовые сигналы от таймера 16 поступают на счетчик 13, который формирует интервал ожидани  сигнала "Начало взвешивани  оси". Симметрична  кодова  решетка 22, установленна  на крыше локомотива на уровне лазерного излучател  21 и фотоприемника 23, формирует номер движущегос  объекта, который фиксируетс  в МВУ. По срабатыванию путевых датчиков 1-4 определ етс  тип взвешиваемых вагонов (четырех- или шестиосных). После взвешивани  каждой оси счетчик 13 сбрасываетс , а МВУ опрашивает частотный датчик веса 5, производит вычитание из измеренного значени  веса вес пустой платформы, суммирует полезный вес состава, исключа  первые шесть измерений, составл ющих весу осей локомотива. После проезда состава МВУ выдает на печатающее устройство 19 текущее врем , номер состава, направление движени , вес каждого вагона и суммарный вес состава. Счетчик 10 формирует задержку, необходиму  дл  обработки информации и ее печати, а блок индикации 20 индицирует текущее врем . Симметричность установки путевых датчиков 1-4 и симметрична  конструкци  кодовой решетки позвол ют проводить измерени  при любом направлении движени . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к весоизмеительной технике и предназначено дл  звешивани  движущихс  объектов на редпри ти х горно-рудной, металлур- 20 гической, строительной и других отрасей промышленности.

Целью изобретени   вл етс  повышеие надежности и точности весоизмере- ний за счет дополнительного опознава- 25 ни  движущихс  элементов.

На чертеже представлена блок-схема автоматической микропроцессорной системы.

Система содержит четыре путевые датчика 1 - 4 грузоприемной платформы (ГП), которые попарно установлены симметрично относительно центра ГП, частотный датчик 5 веса, блок 6 сопр жени , блок 7 путевых датчиков, триг- ,е гер 8, элемент И 9, первичный двоичный восьмиразр дный счетчик 10, пер- зьгй усилитель-формирователь 11, элемент И 12, второй двоичный восьмиразр дный счетчик 13S второй усилитель- 40 формирователь 14; микропроцессорное вычислительное устройство 15, блок 1алмера 16, клавишный пульт 17 упраь лени 9 блок 18 включени , печатающий блок 19, блок 20 индикации,, лазерный д5 излучатель 21, симметричную кодовую решетку 22 и мачту с фотоприемни- ком 23„

Лазерный измеритель 21 и фотоприемник 23 устанавливаютс  по разные сто- Q роны от железнодорожного полотна на одинаковой высоте с симметрической кодовой решеткой 22, закрепленной на крыше локомотива. Св зь лазерного излучател  21 с блоком 18 включени  сопр жени  не показана.

Система работает следующим образом, В исходном состо нии печатающий, блок 19 и лазерный излучатель 21 вы55

е 0 5

Q

5

ключены. Счетчики 10 и 13 и триггер 8 наход тс  в нулевом состо нии. Блок 20 индикации индицирует текущее врем  суток. Микропроцессорное вычислительное устройство (микропроцессор) находитс  в режиме ожидани  сигнала Начало цикла.

Рассматривают работу системы при движении локомотивосостава слева направо . При наезде первого колеса локо мотива на путевой датчик 1 вырабатываетс  сигнал, который поступает на вход блока 6 сопр жени , а затем, сформированный по длительности, на вход блока 7 путевых датчиков. На выходе этого блока по вл етс  сигнал Начало цикла, который запускает программу микропроцессора 15 и устанавливает триггер 8 в единичное состо ние , а также разрешает работу элементов И 9 и 12. Единичный потенциал с выхода триггера 8 включает релейный блок. Происходит подача питани  на печатающий блок 19 и лазерный излучатель 21, а также подключение выходной шины микропроцессора 15 к печатающему блок., 19. Элемент И 12 открыт сигналом Начало цикла и импульсы от таймера 16 с периодом 1 с через этот элемент поступают на вход счетчика 13, Элемент И 9 закрыт нулевым потенциалом, поступающим с нулевого выхода триггера 8. Счетчик 10 своего состо ни  не мен ет.

Микропроцессор 15 после по влени  сигнала Начало цикла выполн ет измерение частоты датчика 5 веса за врем  Т, которое разбиваетс  на п равномерных участков. Измеренна  частота, соответствующа  весу ненагруженной . платформы, записываетс  в  ч-ейки пам ти . Одновременно с этим микропроцессор 15 выполн ет во внутреннем

счетчике счет тактовых сигналов, получаемых с таймера 16. Счет осуществл етс  за период времени, равный прохождению первой оси путевого датчика 1 до путевого датчика 2, который выработает сигнал Начало взвешивани  Йси, соответствующий полному наезду взвешиваемой оси на грузоприемную платформу. Измерение калиброванной частоты позвол ет рассчитать скорость движени  объекта и выбрать полное врем  взвешивани  таким образом, что оно в 1,2 - 1,3 раза меньше времени нахождени  взвешиваемой оси на плат- форме с тем, чтобы избежать измерени  ударных нагрузок в моменты наезда и съезда оси.

После наезда первой оси локомотива на платформу блок путевых датчи- ков вырабатывает сигналы Направление движени  и Начало взвешивани  оси, которые позвол ют микропроцессору 15 начать п раз измерение частоты датчика 5 веса, поступающей на вход с блока 6 сопр жени . Так как после по влени  сигнала Начало цикла на вход счетчика 13 поступают импульсы с таймера 16 через элемент И 12, то начинаетс  его заполнение. Ее- ли импульсы поступают с периодом, равным 1 р., то их поступает в счетчик не более двух, и он сброшен по установочному входу сигналом Начало взвешивани  оси, выработанным вторым путевым датчиком. На выходе усилител  14 имеетс  потенциал, разрешающий работу блоку 7 путевых датчиков и микропроцессору 15.

Выполнив измерение веса первой оси локомотива, микропроцессор переходит к программе опознавани  номера движущегос  объекта по кодовой решетке. При пр мом направлении движени  состава кодова  решетка на локомотиве установлена так, чтобы до наезда второй оси на платформу можно было выполн ть опознавание объекта. Кодова  решетка выполнена строго симметрично. В начале решетки идет измерительна  пластина, котора  служит дл  временной калибровки. При затемнении фото- приемника 23 микропроцессор начинает счет времени до его засветки, т.е. прохождени  измерительной пластины. Это врем  делитс  на два и в дальнейшем служит эталоном дл  восьми опросов состо ни  сигнала с фотоприемника , поступающего через блок 6 сопр 

0 с

0 5

о 5

5

жени  на вход микропроцессора 15. Например , если до середины кодовой таблицы считан код 1010,,где единица соответствует затемнению фотоприемки- ка, то после середины - 0101, т.е. обратный код. Микропроцессор 15, выполнив соответствующие преобразовани , сравнивает эти коды и при их совпадении полученное значение записывает в  чейку пам ти. Если совпадени  нет, то р дом с кодом записываетс  признак сбо . Пр мое и обратное считывани  кода позвол ют повысить надежность работы системы.

Дальнейшее движение состава вызывает срабатывание путевых датчиков и выработку сигналов Начало взвешивани  оси, Тип взвешиваемых вагонов . Путевые датчики 1 и 2 установлены таким образом, что после прохождени  первого вагона через грузоприемную платформу осуществл етс  выработка признака типа вагонов - шести- или четырехосных. Одновременно с взвешиванием оси счетчик 13 сбрасываетс  в исходное состо ние и каждый раз счет начинаетс  сначала. Така  организаци  работы счетчика 13 позвол ет сформировать заданный промежуток времени ожидани  оси, а также остановить состав на определенный промежуток времени . Если сигнал Начало взвешивани  оси не по вл етс  в течение промежутка времени, больше заданного счетчиком 13, то по вление единичного потенциала на входе блока приводит к выработке управл ющего сигнала заданной длительности (например,15 с) на выходе усилител -формировател  14. Этот сигнал поступает на вход блока 7 путевых датчиков и микропроцессора 15. В блоке 7 путевых датчиков происходит

сброс сигнала Начало цикла, что приводит к закрытию элемента И 12 и открытию элемента И 9. Импульсы с периодом 1 с поступают через этот элемент на счетный вход счетчика 10. Одновременно перепад сигнала Начало цикла и сигнал с выхода усилител  14 подаютс  на вход микропроцессора 15, что приводит к его переходу на программу обработки результатов измерений , а блок 7 путевых датчиков блокируетс .

Микропроцессорное вычислительное устройство выполн ет вычитание из каждого измерени  значени  частоты, соответствующей весу пустой платформы.

Полученные хрды умножаютс  на коэффициент весовой функции, значение которой в виде п чисел записано в пам ти . После выполнени  умножени  выполн етс  операци  суммировани  п Кодов соответствующей одной измеренной оси, а затем умножение полученной суммы на коэффициент преобразовани  датчика веса. Выполнив проверку сигналов Направление движени  и Тип вагонов, микропроцессор 15 исключает из дальнейшей работы первые шесть измерений , соответствующих весу осей локомотива, а затем формирует вес четырёхосных или шестиосных вагонов и суммарный вес состава. После этого происходит считывание текущего вре- - мени с таймера 16 в одну из  чеек.

Микропроцессор переходит в режим печати. Выполн етс  последовательна  выдача кодов, времени, номера состава , направлени  движени , веса каждого вагона и веса состава через релейный блок включени -сопр жени  на печатающий блок. На вход счетчика 10 через открытый элемент И 9 поступают импульсы с периодом 1 с. При подключении к шестому выходу счетчика усилител -формировател  11 после 64 с с начала счета на входе усилител  по вл етс  управл ющий сигнал. Он сбрасывает по установочному входу счетчик 13 в исходное состо ние и сформированный по длительности усилителем 11 сигнал поступает на установочные входы счетчика 10, триггера и блока 18. Одновременно с этим сигнал с выхода усилител  14 за счет установки счетчика 13 в исходное состо ние снимаетс  с Ълока 7 путевых да чиков и микропроцессора 15. Блок 7 и устройство 15 устанавливаютс  в ис- - ходное состо ние, т.е. все сигналы на выходе блока 7 снимаютс  , а микропроцессор переходит на начало программы . Одновременно с этим блок 18 отключает питание с печатающего блока 19 и лазерного излучател  21, так как сн тие управл ющих сигналов, поступающих с усилител  11 и триггера 8, означает закрытие шинных формирователей блока 18 и выключение реле питани . Система переходит в режим дежурного ожидани .

Если было ложное срабатывание первого датчика, то система отработает выдержку времени, установленную с помощью счетчиков 13 и 10, а затем от

0

5

0

5

5

0

5

0

4S

50

печатает признак ложного срабатывани  и перейдет в режим дежурного ожидани .

При движении состава справа налево включение системы происходит от путевого датчика 4. Установка путевых датчиков 4,3,2 и 1 позвол ет определить тип вагона, а опознавание локомотива выполн етс  после срабатывани  второго датчика, т .е. после взвешивани  двух осей локомотива. В дальнейшем работа системы аналогична описанному, так как пор док установки датчиков веса и конструкци  кодовой решетки симметричны.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Автоматическа  микропроцессорна  весоизмерительна  система, содержаща  весовую платформу, опирающуюс  на частотный датчик веса, четыре путевых датчика, два элемента И, фотоприемник, блок путевых датчиков, триггер, микропроцессор , к которому через информационные шины подключены блок клавиатуры и блок таймера, а также цифро- печатающий блок, отличающа - с   тем, что, с целью повышени  надежности и точности весоизмерений, в нее введены симметрична  кодова  решетка, установленна  на движущемс  объекте с возможностью передачи через нее излучени  лазерного излучател  на фотоприемник, блок сопр жени , два счетчика, релейный блок включени -сопр жени , два усилител -формировател  и блок индикации, при этом частотный датчик веса и фотоприемник через блок сопр жени  подключены к микропроцес- сору, путевые датчики через блок сопр жени  с входами блока путевых датчиков, управл ющий вход которого и управл ющий вход микропроцессора соединены с выходом второго усилител -формировател , четыре выхода дополнительного блока путевых датчиков соединены с входами микропроцессора , третий выход блока путевых датчиков подключен к первому установочному входу вто рого счетчика, выход которого соединен с входом второго усилител -формировател , четвертый выход блока путевых датчиков св зан с одним входом первого элемента И, входом сброса триггера и первым инверсным входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным

   входом первого счетчика, второй вход второго элемента И и другой вход первого элемента И подключены к выходу таймера, третий инверсный вход первого элемента И - к инверсному выходу триггера, пр мой выход которого соединен с первым управл ющим входом релейного блока включени -сопр жени , установочный вход триггера св зан с установочным входом первого счетчика, вторым управл ющим входом релейного блока включени -сопр жени  и выходом

   первого усилител -формировател , вход которого подключен k выходу первого счетчика и второму установочному входу второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого эле- мерта И, второй информационный выход таймера подключен к входу блока индикации , а информационный выход микропроцессора св зан с цифропечатающим блоком через релейный блок включени - сопр жени , который св зан с лазерным излучателем.