Устройство для подсчета предметов

(23 итет Совета Министров СССпо делам изобретенийи открытий 3) Опубликовано 30,01.78, Ьюллстсць5) Дата опубликования описания 07.03.7 3) УДК 621.865,1(72) Авторы изооретсция П. Т. Сиротенко, И. С, Маргулис, А. 1 О. Жигулевцев и В. Ф. Литягин нотопский электромеханический завод Красный металлис) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЕТА ПРЕДМЕТОВ к Изобретсние относится к области автоматики и вычислительной техники и может бытьиспользовано для группового подсчета количества предметов, перемещающихся в двухпротивоположных направлениях.Известны устройства для подсчета предметов. Одни из известных устройств содержат датчики, подключенные к формирователям. Выходы одного формирователя подключены к элементам И непосредственно, а выходы другогоформирователя подключены к элементам Ичерез диффсренцирующие усилители. Выходыэлементов И подклточены к входам реверсивного счетчика 1.Недостатком известных преобразователейявляется большое количество оборудования,увсличивающссся пропорционально увеличению числа параллельно работающих каналов.Для группового подсчета предметов в такихустройствах необходимы дополнительные сумматоры,Наиболее близким техническим решениемданному изобретению является устройстводля подсчета предметов, содержащее генератор импульсов, подкчточенттытт к региструсдвига, элементы ИЛИ, элементы И и рядпараллельно включенных каналотт, каждый изкоторых состогтт из датчиков, триггеров иформирующего элемента И, вход которого и тактовый вход триггеров соединены с выходом регистра сдвига 2.Такое устройство сложно, поскольку в нем осуществляется последовательная обработка толт ко выходных сигналов разлцчных каналов. Кроме того, в этом устройстве возможны сбот в случае ттзмсцсштя цагтравлсцця движения предмета, попавшего в зону действия обоих датчиков.Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его помехоустойчттвости,Поставленная цель достигается тем, что выходы регистра сдвига подключены к входам датчиков каждого канала соответственно, выходы одноцмсццых датчиков объеднцетттт, одттт Ооъсдцттеттттый Выхо;г,чатгсов подклктчен к одним входам элемента ИЛИ- - 111., первого и второго элементов 11, а через первый инвсртор -- к очному входу трстьсго элемента И, другой объединенный выход датчиков подключен к другпзт входам элемента ИЛИ НЕ, третьего и четвертого элементов И, а через второй пцвертор - к другому входу Вто 1 эого элеметтта И, Вт ход э,чытеттта ИЛИ - НЕ подключен к одним входам псрвого и второго элементов ИЛИ, другие входы которых соединены через соответствующие элементы задержки с выходамц первого и6065 чствертого элементов И, выходы второго и третьего элементов И подключены к единичным входам триггеров, а выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены к нулевым входам триггеров, выходы которых через формирующие элементы И подключены к третьему элементу ИЛИ, а выход третьего элс.мента ИЛИ подключен к другим входам псрвого и четвертого элементов И.Такое устройство проще известных и позволяет исключить сбои прп любых колебаниях предмета в зоне действия датчиков,На чертеже представлена блок-схема устройства для подсчета предметов.Каждый капал 1, 2 и 3 устройства содержит датчики 4 и 5, предназначенные для выдачи сигналов при прохождении движущегося предмета в зоне их действия, триггеры 6 и 7 и формирующий элемент И 8. Синхронизация работы устройства осуществляется с помощью регистра 9 сдвига, вкод которого соединен с выходом генератора 10 импульсов, Число выходов регистра 9 сдвига соответствует числу каналов устройства. Каждый выход регистра 9 сдвига соединен с входами датчиков 4 и 5, входами триггеров 6 и 7 и одним из входов формирующего элемента И 8 соответствующих каналов 1, 2 и 3 устройства, Выходы датчиков 4 и 5 всех каналов соединены соответственно между собой и подключены к входам двух элементов И 11, 12, инверторов 13 и 14, элемента ИЛИ в15 и элементов И 16 и 17, Выходы инверторов 13 и 14 соединены соответственно со вторыми входами элементов И 12 и 11. Выход элемента И 11 соединен с единичными входами триггеров 6, а выход элемента И 12 - с единичными входами триггеров 7 всех каналов. Выходы элементов 16 и 17 соединены соответственно со входами двух элементов 18 и 19 задержки. Выход элемента 18 задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ 20, выход элемента 19 задержки - с первым входом элемента ИЛИ 21.Вторые входы элементов ИЛИ 20 и 21 соединены с выходом элемента ИЛИ - НЕ 15, а выходы соединены соответственно с нулевыми входами триггеров 6 и 7 всех каналов. Выходы триггеров 6 и 7 каждого канала соединены с входами соответствующего формирующего элемента И 8, выходы которых через элемент ИЛИ 22 соединены с вторыми входами элементов И 16 и 17, на выходах которых формируются выходные сигналы устройства движение вперед и движение назад.Устройство работает следующим образом.Сигналы с выхода генератора 10 импульсов поступают на вход регистра 9 сдвига, вызывая переключение последнего таким образом, что в каждый момент времени сигнал присутствует только на одном из выходов регистра 9, В зависимости от положения движущегося объекта происходит срабатывание датчиков 4 и 5 каждого капала, причем по 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 следовательность срабатывания датчиков определяется направлением движения объскта. Частота формирования сигналов генератора 10 импульсов выбирается в несколько раз выше возможной частоты появления сигналов датчиков 4 и 5. В зависимости от состояния контактов датчиков 4 и 5 сигналы с выходов регистра 9 могут поступать на вход элементов И 11 и 12 и инверторов 13 и 14. При движении предмета вперед происходит последовательное срабатывание датчика 4, датчиков 4 и 5, датчика 5. При движении предмета назад срабатывают датчик 5, датчики 5 и 4, датчик 4. Таким образом, возможными комбинациями сигналов двух датчиков в каждом канале являются: 00, 10, 11, 01 (первый разряд относится к датчику 4, второй - к датчику 5).Комбинация сигналов 00 всегда вызывает появление сигнала на выходе элемента ИЛИ - НЕ 15, Этот сигнал поступает на входы элементов ИЛИ 20 и 21 и далее на нулевые входы триггеров 6 и 7 всех каналов. При этом в зависимости от состояния регистра 9 сдвига, на тактовые входы триггеров 6 и 7 соответствующего канала поступает сигнал, вызывающий совместно с сигналом на нулевом входе установку триггеров соответствующего канала в состояние О. При наличии предмета в зоне действия датчика 4 канала 1 датчик 4 срабатывает, а в момент появления сигнала на соответствующем выходе регистра 9 сдвига на выходе элемента И 11 появляется сигнал, устанавливающий триггер 6 канала 1 в состояние 1.При дальнейшем движении предмета происходит срабатывание датчиков 4 и 5 канала 1, Это вызывает снятие сигнала с выхода элемента И 11. Состояние триггеров 6 и 7 канала 1 при этом не изменится. При дальнейшем движении вперед предмет выходит из зоны действий датчика 4 и последний разрывает свои контакты. Это вызывает появление сигнала на выходе элемента И 12, который устанавливает триггер 7 в состояние 1, На выходе элемента И 8 появляется сигнал, который, пройдя последовательно элементы ИЛИ 22 и И 16, попадает на выход устройства, произведя сложение 1. После прохождения последовательно элемента 18 задержки и элемента ИЛИ 20 этот сигнал поступает на нулевой вход триггера 6 в канале 1 и устанавливает его в состояние О. Срабатывания всех элементов происходит синхронно с тактовыми импульсами, поступающими с регистра 9 сдвига в канал 1. После отпускания датчика 5 в исходное состояние переходит и триггер 7 (комбинация 00 в канале 1).Работа устройства при движении предмета назад аналогичная описанному. В этом случае имеет место последовательность комбинаций сигналов датчиков 00, 01, 11, 11, 10. В момент образования комбинации сигналов10 происходит формирование сигнала на выкоде элемента И 17,Последовательная выработка тактовых сигналов регистром 9 сдвига обеспечивает последовательную обработку каждого входного и выходного сигнала отдельных каналов в случае одновременного срабатывания датчиков 4 и 5 различных каналов.Любые изменения направления движения предмета в зоне действия датчиков 4 и 5 нс приводят к формированию ложных сигналов на выходах устройства. Так, воздействие предмета на датчик 4 или 5 и возвращение его в исходное состояние вызывают последовательное появление на выходе датчиков 4 и 5 комбинаций сигналов 00, 10, 00 или 00, 01, 00. При этом появление комбинации 00 в любом случае вызывает установку триггеров 6 и 7 соответствующего канала учета в исходное состояние. Перемещения, вызывающие комбинации 00, 10, 11, 01, 11, 10 вызывают последовательное появление сигналов на выходе элемента И 16, а затем на выходе элемента И 17.Использование последовательной обработки как входных, так и выходных сигналов различных каналов выгодно отличает предлагаемое устройство для подсчета движущихся объектов от прототипа как по количеству оборудования, так и по помехоустойчивости в части устранения ложных срабатываний.Формула изобретенияУстройство для подсчета предметов, содержащее генератор импульсов, подключенныи к регистру сдвига, элементы ИЛИ, элементы И и ряд параллельно включенных каналов, каждый из которых состоит из датчиков,триггеров и формирующего элемента И, вход которого и тактовый вход триггеров соединены с выходом регистра сдвига, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его помехоустойчивости, выходы регистра сдвига подключены к входам датчиков каждого канала соответственно, выходы одноименных датчиков объединены, один объединенный выход датчиков подклю О чен к одним входам элемента ИЛИ - НЕ, первого и второго элементов И, а через первый инвертор - к одному входу третьего элемента И, другой объединенный выход датчиков подключен к другим входам элемента ИЛИ - НЕ, третьего и четвертого элементов И, а через второй инвертор - к другому входу второго элемента И, выход элемента ИЛИ - НЕ подключен к одним входам первого и второго элементов ИЛИ, другие входы которых соединены через соответствующие элементы задержки с выходами первого и четвертого элементов И, выходы второго и третьего элементов И подключены к единичным входам триггеров, а выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены к нулевым входам триггеров, выходы которых через формирующие элементы И подключены к третьему элементу ИЛИ, а выход третьего элемента ИЛИ подключен к другим входам первого и четвертого элементов И,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гитис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М Госэнергоиздат, 1961, с. 212 - 214, рис. 4. 18.2. Патент США3727034, 235 в .10,04.73.590789 Редактор Р, Киселева Заказ 3262/18 Изд.174 Тираж 818 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам пзобрстснпй и открытий 113035, Москва, )К, Раугпская наб., д. 4/5