Устройство для контроля движения объектов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 4 С 08 С 19/28 ТЕНИЯ ЕЛЬСТВ тво СССР1975.о СССР28, 1984,Р 1193(57) Изобретен приема информа пользовано для тносится к системам и и может быть исроля за переме тение исключае ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ С(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯОВЬЕКТОВ рганизационного кон нием объекта. Изобр ограничение на макс,801481830 мальный личейный размер контролируемых объектов. Датчики 1-3 и компараторы 5-8 обеспечивают появление на выходах элементов ИЛИ 9 и 10 логическихсигналов определенной последовательности, которая зависит от направлениядвижения объекта, Элемент ИЛИ 11 инвертор 20, элементы ИСКЛИЧЖТЕЕ ИЛИ12-14, формирователь 15 импульсов,элементы И 21 и 22, П-триггеры 16-19дешифруют сигналы, поступающие свыходов элементов ИЛИ 9 и 10. Припересечении объектом зоны действиядатчиков на первом выходе устройствапоявляется потенциал логической единицы. Направление движения определяется уровнем логического сигнала навтором выходе устройства, 4 ил.Изобретение относится к системамприема информации и может быть использовано для организационного контроляза перемещением объекта.Цель изобретения - повышение функ 5циональной надежности устройства.На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройствафна фиг2-4 - временные диаграммы работы устройства.Устройство содержит датчики 1-4,компараторы 5-8, элементы ИЛИ 9-11,элементы ИКЛЮЧАПЦЕЕ ИЛИ 12-14, формирователь 15 импульсов, П-триггеры 16-19, элемент НЕ 20, элементыИ 21-23.В качестве датчиков могут бытьиспользованы последовательно соеди,ненные резистор и фотодиод, работающий в вентильном режиме,В этом режиме фотодиод работает без источникапитания, Один вывод резистора явля-ется первым выходом датчикавторойвывод резистора и катод фотодиода являются вторым выходом датчика. Анодфотодиода подключается к общей шинепитания устройства.Устройство работает следующим образом. 30При отсутствии объекта в зоне действия датчиков на первом выходе всехдатчиков потенциал равен логическому"0". На втором выходе датчиков потенциал выше "0", но меньше чем потенциал на первом выходе датчика, когдаобъект находится в зоне действия датчика (например, на 0,5 от максимального уровня сигнала на первом выходесдатчика). В исходном состоянии на инверсном выходе 0-триггера 18 потенциал логической "1",Пусть объект, линейный размеркоторого больше или равен расстояниюмежду зонами действия датчиков 145и 4, движется в направлении от датчика 1 к датчику 4, При входе объекта в зону действия датчика 1 потенциал на первом и втором выходах датчика 1 увеличивается до максималь,ного, на неинвертирующем входе компа 50ратора 5 потенциал становится выше,чем на инвертирующем входе, на выходекомпаратора 5 устанавливается потенциал логической "1", На выходах элементов ИЛИ 9 и 10 устанавливаются со-"1" и "0", При входе объекта в зонудействия датчика 2 высокий потенциал с первогоюиода датчика 2 поступаетна неинвертирующий вход компаратора 6,на выходе которого устанавливаетсяпотенциал логической "1". На выходахэлементов ИЛИ 9 и О устанавливаетсяпотенциал логической "1". При входеобъекта в зону дейстция датчика 3 наинвертирующий вход компаратора 5 поступает потенциал вышее, чем потенциал на неинвертирующем входе, На выходе компаратора 5 устанавливается потенциал логического "0". На выходахэлементов ИЛИ 9 и 10 устанавливаютсясоответственно потенциалы логических"0" и "1" При входе объекта в зону действия датчика 4 на инвертирующий вход компаратора 6 поступает потенциал вышее, чем на неинвертирующий вход, На выходе компаратора 6 устанавливается потенциал логического "0". На выходах элементов ИЛИ 9. и 10 устанавливается потенциал логического "0". При выходе объекта из зоны действия датчика 1 на инвертирующем входе компаратора 7 потенциал становится меньше, чем на неинвертирующем входе. На выходе компаратора 7 устанавливается потенциал логической "1". На выходах элементов ИЛИ 9 и 10 устанавливаются соответственно потенциалы логических "1" и "0". При выходе объекта гз зоны действия датчика 2 на инвертирующем входе компаратора 8 потенциал становится меньше, чем на неинвертирующем входе, На выходе компаратора 8 .устанавливается потенциал логической "1". На выходах элементов ИЛИ 9 и 10 устанавливается потенциал логической " 1". При выходе объекта из зоны действия датчика 3 на неинвертирующем входе компаратора 7 потенциал становится меньше, чем на инвертирующем входе. На выходе компаратора 7 устанавливается потенциал логического "0". На выходах элементов ИЛИ 9 и 10 устанавливаютсясоответственно потенциалы логических "0" и "1",При выходе объекта иззоны действия датчика 4 потенциална неинвертирующем входе компаратора 8 становится меньше чем на неинвертирующем входе, На выходе компаратора 8 устанавливается потенциаллогического "0". На выходах элеыен"тов ИЛИ 9 и 10 устанавливается потенциал логического "0".Таким образом, при движении объекта в направлении от датчика 1 к датчику 4 на выходах элементов ИЛИ 9 и 10 появляется серия логических сигналов соответственно О,О; 1,0 1,1;5 движении объекта в направлении от датчика 4 к датчику 1 на выходах элементов ИЛИ 9 и 10 появляется серия 1 О логических сигналов соответственно 0,0, О, 1 ф 1, 1; 1,0; 0,0; О, 1; 1, 1,Устройство при движении объекта в направлении от датчика 1 к датчику 4 работает следующим образом.При входе объекта в зону действия датчика 1 на выходе элемента ИЛИ 9 появляется потенциал логической "1", который поступает на первые входы элементов ИЛИ 11, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ .ИЛИ 12 и на Р-вход Р-триггеров 16 и 17, На выходах элементов ИЛИ 11, ИСКЛЮЧАЗ 1 ЕЕ ИЛИ 12 устанавливаются потенциалы логической 1 , которые 25 поступают на С-входы соответственно Р-триггеров 16 и 17. В последние записывается логическая "1". При входе объекта в зону действия датчика 2 на выходе элемента ИЛИ 10 появляется потенциал логической "1", на С-входе Р-триггера 17 устанавливается потенциал логического "0", При входе объекта в зону действия датчика 3 на выходе элемента ИЛИ 9 появляется потенциал логического "0". На С-входе35 .Р-триггера 17 появляется потенциаллогической "1". В Р-триггер 17 записывается потенциал логического "0. Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 переключается в состояние логической 1 . На вто 11 1140 рой вход элемента И 21 поступает потенциал логической "1". При входе объекта в зону действия датчика 4 на входе формирователя импульсов вырабатывается импульс логической 1 .Этотив 45 импульс через элементы И 21 и 22 поступает на С-вход Р-триггера 19, в него записывается логическая "1, которая поступает с выхода Р-триггера 16, а также через элемент НЕ 20 на С-вход Р-триггера 18, устанавливая на его прямом выходе потенциал логического "0", На первые входы элементов И 22,23 поступают сигналы соответственно логических "О" и "1", 55 При дальнейшем продвижении объекта на выходах элементов ИЛИ 9 и 10 появляется серия импульсов, аналогичная указанной, результатом которой явл" ется запись в Р-триггер 6 логической "1" и появление на выходе элемента И 21 импульса лсгической "1"Этот импульс поступает на второй вход элемента И 23. Так как на первом и третьем входах элемента И 23 установлены потенциалы логической "1 , а на второй вход поступает импульс логической "1", то на его выходе появляется импульс логической "1". Появление импульса логической "1" на выходе лемента И 23 означает, что объект пересек зону действия датчиков, Этот импульс поступает также через элемент НЕ 20 на С-вход Р-триггера 18, переключая его прямой выход в состояние логической "1", приводя устройство в исходное состояние, На прямом выходе Р-триггера 19 - потенциал лс".ической "1", означающий, что объект двигается в направлении от датчика 1 к датчику 2,Устройство при движении объекта в направлении от датчика 4 к датчику 1 работает следующим образом. При входе объекта в зону действия датчика 4 в Р-триггер 16 записывается логический "0", Этот логический "0" переписывается в Р-триггер 19 первым импульсом логической "1", поступающим с выхода формирователя 15 импульсов. При выходе объекта из зоны действия датчика 1 на первом выходе устройства (выход элемента И 23) появляется импульс логической "1". На втором выходе устройства упрямой выход Р-триггера 19) сигнал логического "0" означает, что объект двигается в направлении от датчика 4 к датчику 1.Устройство при возвратно-поступательном движении объекта в зоне действия датчиков работает следующим образом,Объект последовательно входит взону действия датчиков 1 и 2, далеедвигается в обратном направлении,последовательно выходит из зоны действия датчиков 2 и 1. На выходах элементов ИЛИ 9 и 1 О появляется серияимпульсов 0,0; 1,0; 1, 1, 1,О; 0,0,При входе объекта н зону действиядатчика 1 в Р-триггер 16 записывается логическая "1", Далее объектвходит в зону действия датчика 2,на С-входе Р-триггера 17 устанавли-.вается потенциал логического "О",81830 6 5 10 15 20 5 14 При дальнейшем движении в обратном направлении объект выходит из зоны действия датчика 2, при этом в П-триггере 17 записывается логическая "1". Так как на первый и второй входы элемента ИСКЛ 1 ЭЧА 10 ЕЕ ИЛИ 13 поступают сигналы логической "1" соответственно с выходов Р-триггеров 16 и 17, то на его выходе устанавливается потенциал логического "0". При выходе объекта из зоны действия датчика 1 на первый и второй входы элемента И 21 поступают импульсы соответственно логических "1" и "0", на выходах элементов И 21 и 23 - потенциалы логического "0". Ложного срабатывания нет.Объект последовательно входит в зону действия датчиков 1-4, далее он двигается в обратном направлении и последовательно выходит из зоны действия датчиков 4-1, На выходах элементов И 9 и 10 появляется серия импульсов 0,0, 1,0; 1,1; 0,1; 0,0; 0,1;1,1, 1,0; 0,0. При входе объекта в зону действия датчика 4 в Р-триггер 19 записывается логическая "1". Лалее объект двигается в обратном направлении. При выходе объекта из зоны действия датчика 4 в П-триггер 16 записывается логический "0". На первый и второй входы элемента ИСКЛОЧАЮЦЕЕ ИЛИ 14 поступают потенциалы логического 0", который, поступая на третий вход элемента, И 23, закрывает его, При выходе объекта из зоны действия датчика 1 на первом выходе устройства - потенциал логического "0". Ложного срабатывания нет.При изменении условий работы датчиков одновременно изменяется потенциал на первом и втором выходах всех датчиков, что не приводит к сбою работы устройства (например, в случае оптических датчиков изменение коэффициента пропускания среды не приводит к нарушению работы устройства),25 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения Устройство для контроля движения объектов, содержащее элемент НЕ, первый, второй, третий датчики, первые выходы которых соединены с неинвертирующими входами соответственно первого, второго и третьего компараторов, четыре триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыгения функциональной надежности устройства, в него введены три элементаИЛИ, три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,формирователь импульсов, три элемента И, четвертый датчик, четвертыйкомпаратор, а триггеры выполнены ввиде П-триггеров, первый выход четвертогодатчика соединен с неинвертирующим входом четвертого компаратора,вторые выходы первого, второго, третьего и четвертого датчиков соединеныс инвертирующими входами соответственно третьего, четвертого, первогои второго компараторов, выходы первого и второго компараторов подключенык первым входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выходытретьего и четвертого компараторовсоединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первыми входами третьего элемента ИЛИ, первого элемента ИСКЛЮЧАЮЕЕ ИЛИ и с информационными входамипервого и второго П-триггеров, выходвторого элемента ИЛИ подключен к вторым входам третьего элемента ИЛИ ипервого элемента ИСКЛ 0 ЧАЮЕЕ ИЛИ,выход которого соединен с синхронизирующим входом второго Р-триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧА 10 ЩЕЕ ИЛИ,выход которого подключен к первомувходу первого элемента И, выход которого соедйнен с первыми входами второго и третьего элементов И и черезэлемент НЕ с синхронизирующим входомтретьего Р-триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соеди.нен с синхронизирующим входом четвертого П-триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИСКЛЮЧА 10 ЦЕЕ ИЛИ, выходкоторого соединен с вторым входомтретьего элемента И, выход которогоявляется первым выходом устройства,выход третьего элемента ИЛИ соединенс синхронизирующим входом первогоР-триггера и входом запуска формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, инверсный выход третьегоП-триггера соединен со своим информационным входом и третьим входомтретьего элемента И, выход первогоР-триггера соединен с вторыми входами второго и третьего элементовИСКЛИЧАТ 1 ЕГ ИЛИ и с информационнымвходом четвертого Р-триггера, пряной выход которого является вторым иходом устроиства,1481830 СоставительА.Зинькедактор И,Горная Техрел М, Дидык ректорА.Обручар аказ 2694/53 Тираж 519 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10