Устройство для контроля перемещений рабочего органа машины

(71) Киевский инстиим. ХХЧ съезда КПСС.(56) Авторское свиде993300, кл. С 07 САвторское свидете926698, кл. С 07ут автоматики СССР983.ССР980. ельств3/10,ьство3/10,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ РАБОЧЕГО ОРГАНА МАШИНЫ(57) Изобретение относится к техническим средствам информационно-управляющих систем и может быть использо-вано в автоматизированных системахдля измерения реверсивных перемещенийразличных механизмов, Целью изобретения является повышение точности отсчета перемещений рабочего органа машины иэффективности диагностики отказов датчиковУстройство для контроля перемещений рабочего органа машины содержит первьп, второй и третийдатчики 1, 2 и 3, выходы которых подключены к мажоритарному элементу 5 иформирователю 4 импульсов. Выход мажоритарного элемента 5 соединен спервым регистром 7, который подключенчерез шифратор 6 к выходу формирователя 4 импульсов. Остальные выходыформирователя 4 импульсов соединеныс первым и вторым регистрами 7 и 8блоком постоянной памяти 9 и блокоминдикации отказов 11, который подключен к первому выходу блока постояннойпамяти 9, второй выход которого соединен через триггер 10 с первым входом блока счетчика 12, второй входкоторого подключен к выходу второгорегистра 8, который соединен с блоком постоянной памяти 9. Выходы первого регистра 7 подключены .квходам второго регистра 8 и входу блока постоянной памяти 9.9 ил,Изобретение относится к техническим средствам информационно-управляющих систем и может быть использовано в автоматизированных системах для измерения реверсивных перемещений 5 различных механизмов.Цель изобретения - повышение точности отсчета перемещений рабочего органа машины и эффективности диагностики отказов датчиков.На Фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг,2 - функциональная схема Формирователя импульсов; на фиг.3-8 - функциональные схемы возможной реализации первого и второго регистров, блока счетчиков, элемента постоянной памяти, триггера и блока индикации соответственно; на фиг.9 - диаграмма кодирования сигналов.Устройство содержит первый 1, вто рой 2 и третий 3 датчики импульсных сигналов, формирователь 4 импульсов, мажоритарный элемент 5, шифратор 6, первый 7 и второй 8 регистры, элемент 9 постоянной памяти, триггер 10, блок 11 индикации отказов и блок 12 счетчиков,Формирователь 4 содержит шесть одновибраторов 13 - 18, четыре элемента ИЛИ 19 . - 22 и одновибратор 23. 30Первый 7 и второй 8 регистры содержат по четыре Э-триггера 24 - 27 и 28 - 31 соответственно.Блок 11 индикации содержит три КБ-триггера 32 - 34, три светодиода 35 35 - 37 и три резистора 38 - 40.Блок 12 счетчиков содержит реверсивный счетчик 41, элементы И 42 и43 и Формирователь 44.Триггер 10 является счетным триггером с установочными входами К и Я.Элемент 9 постоянной памяти представляет собой микросхему емкостью 64 45шестиразрядных слова,Входы О-триггеров 24 и 28 соответственно являются первыми входами пер,вого 7 и второго 8 регистров. ВходыП-триггеров 25 - 27 и 29 - 31 явля 50ются, соответственно, вторыми входами регистров 7 и 8. Входы С-триггеров 24 - 27 и 28 - 31 являются третьими входами регистров 7 и 8 соответственно Выходы В-триггеров 24 и 28, 55соответственно, являются первыми выходами регистров 7 и 8, а выходы остальных триггеров - вторыми их выходами,Входы одновибраторов 13 и 14, 15 и 16, 17 и 18 являются, соответствекно, первым, вторым и третьим входами формирователя 4, первыми выходами которого являются выходы одновибраторов 13 - 18. Вторым выходом формирователя 4 импульсов является выход элемента ИЛИ 22, третьими - выходы элементов ИЛИ 19 - 21, а четвертымвыходы одновибратора 23.Адресные входы АЗ - А 5 элемента постоянной памяти являются первыми его входами, а адресные входы АО - А 2 вторыми его входами. Вход С элемента постоянной памяти является третьим его входом, информационные выходы Я 1 - ч 2 и ЦЗ - Я 6, соответственно, первыми и вторыми его выходами.Входы Я триггеров 32 в . 34 блока 11 индикации являются первыми входами этого блока, а входы к тех же тригге" ров - вторыми его входами.Первые входы элементов И 42 и 43 являются первыми входами блока 12 счета, а вход Формирователя 44 импульсов вторым его входом. Устройство работает следующим образом.При перемещении рабочего органамашины происходит последовательноесрабатывание датчиков 1 - 3, на выходах которых появляются одинаковые подлительности, но сдвинутые по фазепоследовательности импульсов. Фазовыйсдвиг обеспечивается различной установкой датчиков относительно воздействующего на них подвижного элемента(фиг.9),Сигналы датчиков 1 - 3 поступают вв формирователь 4 импульсов, где одновибраторами 13, 15 и 17 формируютсяимпульсы при появлении переднегофронта входного сигнала, а одновибраторами 14, 16 и 18 - при появлениизаднего фронта. Длительность импульсов на выходах одновибраторов выбира"ется минимальной, но достаточной длясрабатывания остальных элементов.При прямом перемещении рабочегооргана машины порядок появления импульсов на выходах одновибраторов, например 13, 15, 17, 14, 16, 18, 13может быть условно обозначен 1 П, 2 П,ЗП, 13, 23, 33, 1 П а для обратного направления перемещения ЗП, 2 П,1 П, 33, 23, 13, ЗП. , , где цифрамиобозначены номера датчиков, а буквамиП и 3 - передний и задний фронт сигнала датчика соответственно.Появление любого импульса (из шес. ти возможных) на выходе формирователя4 импульсов вызывает срабатывание 5шифратора 6 и появление на его выходесоответствующего трехразрядного кода.Пример возможной кодировки входныхимпульсов приведен на фиг.9,Межоритарный элемент 5 формирует,выходной сигнал 4 по соотношению,К-(Х, Л Х,) ч (Х,Л Х,) Ч (Х, Л Х, ),где Х Хи Х з - выходные сигналыдатчиков 1 - 3 соответственно.Выходной сигнал мажоритарного элемента 5, формируемый на основе входных сигналов датчиков 1 - 3, и кодшифратора 6 записываются в регистр 7при появлении выходного сигнала элемента ИЛИ 22, срабатывающего при фор мировании импульса любым одновибратором 13 - 18. Одновременно этот сигналразрешает работу блока 9, т.е. чтениеиз памяти по адресу, заданному регистрами 7 и 8, и запись данных в триг гер 10 и триггера 32 - 34 отказов датчиков блока 11.По заднему фронту выходного сигнала элемента 22 срабатывает одновибратор 23, выходной сигнал которого разрешает перезапись кода из регистра 7в регистр 8. Таким образом, этот регйстр хранит код последнего импульсаи состояние мажоритарного выхода элемента 5. Изменение последнего на вхо З 5де блока 12 счетчиков происходит после установки триггера 10, обеспечиваяправильность учета поступившего импульса.В блоке 12 этот сигнал поступает 40на вход формирователя 44 импульсов,который формирует импульсы по переднему и заднему его фронтам. В зависимости от требуемого режима счетапроизводится настройка формирователя 4544,импульсов, обеспечивающая подключение к его первому и второму выходуследующих сигналов: импульс переднегон заднего фронтов входного сигналасоответственно (режим 1); импульс 50заднего и переднего фронтов входногосигнала соответственно (режим 2);импульс любого фронта входного сигнала подключается к обоим выходам.Формирование выходных сигналовблока 9 представлено на фиг.9. Кодрегистра 8 образует три старших разряда адреса, код регистра 7 - тримладших. Для каждого кода регистра8 (условное обозначение предыдущегоимпульса и его цифровой код представлены в кружках большего диаметра)предусматривается пять возможных кодов регистра 7 (условные обозначенияв малых кругах),Если код регистра 7 соответствуетобозначениями справа от центральногокружка, триггер 10 направления устанавливается в состояние Прямое вращение", если слева - в состояние"Обратное вращение , если вверху -триггер 10 изменяет свое состояниена противоположное,При появлении кодов, указанныхв наиболее удаленных кружках, фиксируется отказ датчиков, сигнал от которого не получен, т.е. указан вкружке, находящемся между центральными соответствующим крайним. Указанныесигналыпоступают на входы Я триггеров блока 11.При восстановлении отказавших датчиков на их выходах начинает происходить изменение сигналов, что фиксируется элементами ИЛИ 19 - 21. Их вы;ходные сигналы поступают в блок 11,на входы К триггеров, отключая соответствующую индикацию отказа,Формула изобретенияУстройство для контроля перемещений рабочего органа машины, содержащее датчики импульсных сигналов, первый и второй регистры, выходы датчиков подключены к соответствующим входам формирователя импульсов, первый. выход которого соединен с первым вхо-, дом второго регистра, блок счетчиков и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности отчета перемещений рабочего органа машины и эффективности диагностики отказов датчиков, в него введены мажоритарный элемент, шифратор, триггер, блок постоянной памяти, выходы датчиков подключены к соответствующим входам мажоритарного элемента, выход которого соединен с первым входом первого регистра, первый и второй выходы которого подключены соответственно к второму и третьему входам второго регистра, второй выходпервого регистра соединен с первым входом блока постоянной памяти, первый выход которого через триггер подключен к12 ф 2175Ои г,ФигЗ Фиг.5 иг.Ф первому входу блока счетчиков, второй вход которого соединен с первым выходом второго регистра, второй выход которого подключен к второму входу блока постоянной памяти, второй выход 5 формирователя импульсов через шифратор соединен с вторым входом первого регистра, третий вход которого объединен с третьим входом блока постоянной памяти и подключен к третьему выходу формирователя импульсов, четвертый выход которого соединен с первым , входом блока индикации, второй вход которого подключен к второму выходу блока постоянной па-. мяти.1.Редактор Н.Бобкова Техред Л.Олейник ректорЕ.С каз Подписн оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,оектная 1/50 Тираж 4 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушская