SU1691689A1 - Устройство дл взвешивани движущихс объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и предназначено дл  использовани  в Электронных весоизмерительных устройствах и системах, примен емых дл  взвешивани  движущихс  объектов. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол . Устройство состоит из оптического излучател  1, кодовой решетки 2, оптического фотоприемника 3, грузоприемной платформы А, путе вых датчиков 5-8, частотного датчика 9 веса, блока 10 оптического сопр жени , кнопочных имитаторов 11 путевых датчиков, ими татора 12 фотоприемника, эталонного кварцевого генератора 13, блока 14 автоматического распределени  эталонных сигналов , блока 15 мультиплексоров, блока 16 управлени , двух логических элементов И 17, четырех логических элементов ИЛИ 18, блока 19 путевых датчиков, блока 20 автома тики, микропроцессорного вычислительного блока 21, клавишного пульта 22 управлени , таймера 23, блока 24 индикации текущего времени, блока 25 сопр жени  и печатающего устройства 26 Автоматический тестово-эталонный контроль системы выполн етс  каждый раз после выполнени  рабочего цикла с учетом направлени  движени  локомотивосостава 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и предназначено дл  использовани  в электронных весоизмерительных устройствах, примен емых дл  взвешивани  движущихс  объектов.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол .

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство содержит оптический излучатель 1, кодовую решетку 2, фотоприемник 3, грузоприемную платформу 4, путевые датчики 5-8. датчик 9 веса, блок 10 оптического сопр жени , имитаторы 11 сигналов путевых датчиков, имитатор 12 фотоприемника , кварцевый генератор 13, блок 14 автоматического распределени  эталонных сигналов , блок 15 мультиплексоров, блок 16 управлени , два элемента И 17,четыре элемента ИЛИ 18, блок 19 путевых датчиков, блок 20 автоматики, микропроцессорный вычислительный блок 21, клавишный пульт 22 управлени , таймер 23, блок 24 индикации текущего времени, блок 25 сопр жени  с печатающим устройством и печатающее устройство 26.

Оптический излучатель 1 установлен на мачте на уровне кодовой решетки 2, расположенной сверху локомотива. Выходы фото- приемника 3, путевых датчиков 5-8 и

О

ю сь

00

ю

датчика 9, на который опираетс  грузопри- емна  платформа 4, подключены к блоку 10 оптического сопр жени . Выходы блока 10, четырех имитаторов 11, имитатора 12, кварцевого генератора 13 и блока 14 подключены к соответствующим входам блока 15. Первый, второй и третий выходы блока 16 соединены с соответствующими управл ющими входами блока 15, четвертый, п тый выходы - с соответствующими входами имитатора 12, а шестой выход соединен с входом кварцевого генератора 13. Два выхода кварцевого генератора 13 соответственно подключены к входам блока 14, а третий выход генератора 13 и два выхода блока 14 подключены к соответствующим входам блока 15, первый и второй выходы которого подсоединены соответственно к первому, второму входам блока 21, с которым соединены клавишный пульт 22 управлени  и таймер 23. Третий-шестой входы блока 21 соответственно соединены с выходами блока 19, третий, четвертый выходы которого соединены с первым, вторым входами блока 20, третий вход которого соединен с третьим выходом блока 15. Управл ющие входы блока 20 подсоединены к соответствующим входам блоков 19, 25, и устройству 26. Входы последнего через блок 25 соединены с выходной шиной блока 21, первый и второй выходы которого подсоединены к первым входам соответственно первого, четвертого элементов ИЛИ и соответственно седьмому ,- восьмому выходам блока управлени . Третий и четвертый выходы блока 21 соответственно подсоединены к первым входам первого, второго элементов И, вторые входы которых подсоединены к третьему выходу блока 21, четвертый-седьмой выходы которого соответственно подсоединены к вторым входам четырех элементов ИЛИ 18 Первые входы второго и третьего элементов ИЛИ 18 подсоединены соответственно к выходам первого, второго элементов И 17, Выходы четырех элементов ИЛИ 18 соединены с соответствующими входами блока 19.

Основными сигналами блоков  вл ютс  сигналы эталонных частот, пропорциональные среднему значению веса оси вагона и частоты равной, например, 1 Гц, подаваемой с выхода блока 15 на вход блока 20; сигналы блока 19, вырабатываемые в зависимости от пор дка срабатывани  путевых датчиков 5-8 или сигналы четырех кнопок- имитаторов путевых датчиков блока 11 начало состава, направление движени ,

начало взвешивани  оси, тип вагона ; сигналы блока 14, пропорциональные среднему значению веса оси вагона и сигналу срабатывани  путевого датчика 6 или 7 в зависимости от управл ющего кода от блока21 .

Устройство работает следующим образом .

Блоки 16 и 21 позвол ют реализовать следующие режимы работы: рабочий режим , режим эталонного контрол  обработки информации и работы устройства, режим калибровки, режим проверки срабатывани  путевых датчиков, режим тестового автоматического контрол .

В рабочем режиме на вход блока 15 подсоединен блок 10. Кодова  решетка 2 устанавливаетс  на локомотиве. Наличие окон и перемычек в решетке 2 позвол ет перекрывать луч света от излучател  1 и

затен ть фотоприемник 3. В результате распознаютс  типы вагонов в составе, определ етс  направление движени  состава и выводитс  на печать врем  прохождени  состава через весоизмерительный пункт.

В режиме эталонного контрол  подключаетс  четыре имитатора 11, имитатор 12 и линии св зи кварцевого генератора 13 с различными частотами.

В режиме калибровки к выходам блока

15 подключаютс  выход датчика 9, имитаторы 11 и 12.

В режиме проверки срабатывани  путевых датчиков 5-8 к входам блока 15 подключаютс  путевые датчики 5-8, кварцевый

0 генератор 13 и имитатор 12.

В режиме тестового автоматического контрол  по сигналам блока 21 через элементы ИЛИ 18 на вход блока 19 подаетс  сигнал начало работы устройства, а через

5 элемент И 17, элемент ИЛИ 18 подаютс  сигналы с частотой, например, 1 Гц. Блок 21 через блок 15 к своим входам подключает имитатор 12 и блок 14.

В рабочем режиме при т ге состава, со0 сто щего из четырехосных вагонов, последовательность срабатывани  путевых датчиков следующа :

7657 5785 8758

8758

6578 5865 5865

8687

56875678

-взвешен первый вагон -взвешен второй вагон -взвешен n-й вагон

-взвешен последний вагон

состава, где цифра указывает на номер и момент срабатывани  путевого датчика, подчеркнута  цифра 6 - момент взвешивани  оси.

При срабатывании путевого датчика 5 на вход блока 20 поступает частота 1 Гц от кварцевого генератора 13 через блок 15. Сигнал от путевого датчика 5 через блоки 10, 15 поступает на вход блока 19, что приводит к выработке сигнала начало состава и запуску программы работы блока 21, а также включению устройства 26 от сигнала блока 20. Блок 21 принимает частоту датчика 9, котора  соответствует весу ненагруженной платформы.

Если сигнал от путевого датчика б не поступает в заданный промежуток времени, то происходит сброс блока 19 по шине от блока 20. Сброс блока 19 в исходное состо ние снимает с входа блока 21 сигнал начало состава. Так как от блока 20 сформируетс  сигнал включени  блока 25, то отпечатываетс  авари  в блоке 25. Если срабатывание путевых датчиков происходит в заданной последовательности и датчик 6 срабатывает раньше, чем заполнитс  счетчик в блоке 20, то блок 19 вырабатывает сигнал начало взвешивани  оси. Это приводит к тому, что счетчик межосного рассто ни  в блоке 20 сбрасываетс  в исходное состо ние, а блок 21 выполн ет операцию измерени  частоты датчика 9 в заданный интервал времени.

В режиме контрол  перед нажатием имитатора путевого датчика 6 эталонна  частота с помощью управл ющих сигналов блока 16 измен етс  в сторону ее увеличени , например, на два пор дка. Такое увеличение св зано с тем, что нагрузка на ось локомотива всегда больше, чем у вагонов за счет того, что производитс  имитаци  взвешивани  первой оси локомотива. После имитации взвешивани  второй оси локомотива выдаетс  сигнал на запуск имитатора 12. Этот сигнал через блок 15 поступает на вход блока 21. Сигнал от имитатора фотоприемника 12 считываетс  блоком 21 и известный эталонный номер локомотива записываетс  в  чейку пам ти блока 21. Каждый сигнал имитатора 11 вырабатывает в блоке 19 сигнал начало взвешивани  оси, который запускает блок 21 на считывание частоты, имитирующей нагрузку на датчик 9. и сбрасывает счетчик межосной выдержки времени в блоке 20 в исходное состо ние. После взвешивани  шести осей локомотива с помощью органов управлени  блока 16 мен ют частоту от кварцевого генератора 13, имитирующую нагрузку от осей первого вагона. Последовательно нажима  кнопки имитаторов путевых датчиков 11, взвешивают все оси. Так как весо- 5 измерительна  система рассчитана на динамическое взвешивание, то интервал взвешивани  оси разбиваетс  на п интервалов , т.е. Т0 n At, где At - интервал измерени . В целом в устройстве реализован нерекурсивный цифровой Фильтр, дл  которого справедливо следующее соотношение:

Ра i Gi A, 5

где Р8 - масса взвешенной оси; GI,- значение массы оси, измеренное за врем  At на 1-ом участке с вычетом веса пустой платфорQ мы; AI - значение коэффициента весовой функции, используемой дл  подавлени  динамических составл ющих в сигнале датчика веса. После взвешиван и  (имитации) первого вагона оператор мен ет значение

c эталонной частоты датчика 9 и последовательно имитирует взвешивание нескольких вагонов, мен   частоту. Оператор прекращает работу с имитаторами 11. Частотой в 1 Гц происходит заполнение счетчика выдерQ жки времени в блоке 20, сигнал с выхода которого производит установку блока 19 в исходное состо ние, прекраща  поступление сигнала начало состава, а второй сигнал блока 19 открывает схемы блока 25 дл 

5 выдачи информации от блока 21 к устройству 26. По окончании обработки информации блоком 21 при помощи устройства 26 осуществл етс  печать в следующей последовательности: врем , номер состава, вес

0 каждого вагона, вес состава, направление движени .

В режиме калибровки устройства на вход блока 15 подключаютс  имитаторы 11 и 12. Контрольный вагон, н; пример весоп5 роверочный образцовый вагон 640 ВНП, по- осно закатываетс  на грузоприемную платформу 4. Датчик 9 вырабатывает сигнал пропорциональный весу оси контрольного образцового вагона. Последовательно имиQ тиру  сигналы путевых датчиков 5-8 и фотоприемника 3, оператор выполн ет взвешивание осей вагона. О работе устройства суд т по полученным значени м веса весопроверочного вагона, при этом опредес л етс  также коэффициент пропорциональности между частотой датчика веса и действительным весом.

В режиме контрол  работы путевых датчиков на вход устройства подключаютс  пу0 тевые датчики 5-8. Оператор с помощью органов управлени  блока 16 задает частоту , пропорциональную сигналу датчика веса , по ходу срабатывани  путевых датчиков 5-8. Сигнал срабатывани  индицируетс  светодиодом. О работе путевых датчиков суд т по совпадению количества отмеченных сигналов количеству сигналов, соответствующих ос м вагонов в составе.

В режиме тестового автоматического контрол  работы устройства по сигналам от блока 21 провер етс  работа имитатора 12, блоков 20, 25, устройства 26 и обеспечиваетс  программна  последовательность выполнени  алгоритма, соответствующего направлению движени  состава локомотива . После прохождени  состава в пр мом направлении, т.е., когда локомотив находитс  в голове поезда, при движении отдатчика 5 к датчику 6 выполн етс  печать всех измеренных параметров. После печати всех измеренных параметров при движении в пр мом направлении устройство выключаетс . С выдержкой, равной 10 с, блок 21 выдает сигнал на первый вход первого элемента ИЛИ 18. Это приводит к включению блока 19, который вырабатывает сигнал начало состава, при этом начинает работать программа по ожиданию сигнала начало взвешивани  оси и сигнала от фотоприемника 3 или его имитатора. Управл ющий сигнал от блока 21 поступает также на первый вход блока 16, а на второй вход этого блока с блока 21 подаетс  код 10. Это приводит к тому, что блок 16 управл ющими сигналами подключает через блок 15 на вход блока 21 имитатор 12 и блок 14. В тот же момент времени по трем другим выходам блок 16 включает имитатор 12 дл  выдачи последовательности сигналов соответствующей кодовой решетке 2, а также переключает выходы кварцевого генератора 13 на вход блока 14. Включение в работу блока 14 происходит с задержкой в 3 с, а за это врем  блок 21 производит опознание кодовой решетки 2 и выдав управл ющий сигнал на первый вход первого элемента И 17, сигналы с выхода которого поступают на вход блока 19 и соответствуют сигналам начало взвешивани  оси. По истечении 3 с сигнал с выхода блока 14 через блок 15, через элемент И 17 поступает на вход блока 19. который включает блок 21 на измерение нулевой эталонной частоты, соответствующей весу ненагруженной платформы. Секундный сигнал от кварцевого генератора 13 в блоке 14 последовательно подключает к входу блока 15 шесть раз нулевую частоту (локомотив), восемь раз первую эталонную частоту (два четырехосных вагона), восемь раз вторую эталонную частоту (два вагона) и восемь раз третью эталонную частоту (два вагона), т е. будут взвешены шесть вагонов Секундные

сигналы поступают на вход блока 20 Блок 21 по секундным сигналам, соответствующим сигналу начало взвешивани  оси, измер ет поступающие частоты. Выполнив

заданную последовательность сигналов и частот, блок 14 блокируетс , а блок 20 через определенный период времени включает блок 25 и устройство 26. Блок 21 выдает на печать контрольный номер состава, взвешенные веса шести вагонов, суммарное значение веса, направление движени  и врем  контрольной тестовой проверки

Если состав двигаетс  в обратном направлении , то микропроцессорный вычис5 лительный блок 21 выдает код 01 Это приводит к тому, что в работу вступают третий и четвертый элементы ИЛИ 18, второй элемент И 17. Блок 14 выдает один раз нулевую частоту (платформа не нагружена),

Claims (1)

1. 0 последовательно восемь раз первую эталонную частоту, восемь раз вторую, третью и еще шесть раз третью (локомотив). Затем выполн етс  контрольна  печать. Формула изобретени 

   5Устройство дл  взвешивани  движущихс  объектов, содержащее грузоприем- ную платформу с датчиком веса, четыре путевых датчика, кодовую решетку с оптическим излучателем и фотоприемником, тай0 мер, выход которого подсоединен к входу блока индикации текущего времени, блок оптического сопр жени , входы которого соответственно подсоединены к выходам датчика веса, путевых датчиков и фотопри5 емника, выходы блока оптического сопр жени , четырех имитаторов путевых датчиков, имитатора фотоприемника, кварцевого генератора, первый, второй и третий выходы блока управлени  соединены с со0 ответствующими управл ющими входами мультиплексоров, первый и второй выходы которого подсоединены к первому, второму входам микропроцессорного вычислительного блока, с которым соединены клавиш5 ный пульт управлени  и таймер, третий, четвертый, п тый и шестой входы микропроцессорного вычислительного блока соответственно соединены с выходами блока путевых датчиков, третий, четвертый выхо0 ды которого соединены с первым, вторым входами блока автоматики, третий вход которого соединен с третим выходом блока мультиплексоров, управл ющие входы блока автоматики подсоединены к соответсгву5 ющим входам блока путевых датчиков, блока сопр жени , блока печати, входы последнего через блоксопр жени  соединены с выходной шиной микропроцессорного вычислительного блока, четвертый и п тый выходы блока управлени  соединены с

   соответствующими входами имитатора фотоприемника , шестой выход соединен с входом кварцевого генератора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , в него введены блок автоматического распределени  эталонных сигналов, два элемента И, четыре элемента ИЛИ, при этом первый и второй выходы микропроцессорного вычислительного блока подсоединены к первым входам соответственно первого, четвертого элементов ИЛИ и соответственно седьмому, восьмому выходам блока управлени , третий, четвертый выходы микропроцессорного вычислительного блока подсоединены соответственно к первым входам первого, второго элементов И, вторые входы которых

   подсоединены к третьему выходу блока мультиплексоров, четвертый, п тый, шестой и седьмой выходы которого соответственно подсоединены к вторым входам четырех

   элементов ИЛИ, первые входы второго и третьего элементов ИЛИ подсоединены соответственно к выходам первого, второго элементов И. выходы четырех элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами блока путевых датчиков, входы имитатора фотоприемника соединены с соответствующими входами кварцевого генератора, два выхода которого соответственно соединены с двум  входами блока автоматического распределени  эталонных сигналов, два выхода которого соединены с соответствующими входами блока мультиплексоров.