Устройство для сбора данных о состоянии массы, перемещаемой технологическими линиями

(51)5 0 06 М 7/О ИЯ Е У К 00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗО ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Каунасский политехнический институт им;А,Снечкуса(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ДАННЫХ,О СОСТОЯНИИ МАССЫ, ПЕРЕМЕЩАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ЛИНИЯМИ (57) Изобретение относится к автоматическому контролю технологического процесса изготовления конфетной массы. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет контроля металлических объектов, Устройство содержит блоки 1,.2, 3 памяти, реверсивный счетчик 4, дешифраторы 5, элементы И 6, 24, 25, блоки 18 и 21 элементов И, элемент НЕ 7, регистры 8, 16, сумматор 9, элементы 11, 12, 13, 14, 27, селектор 15 адреса. элементы ИЛИ 10, 22, 23, триггер 26 и блок 28 формирования сигналов считывания, Путем нажатия одной и той же клавиши оператор может просмотреть все данные по технологической линии в режиме "листания страниц". 7 ил.Изобретение относится к автоматическому контролю технологического процессаизготовления конфетной массы, в частностик устройству для сбора данных о состояниимассы, перемещаемой технологическимилиниями,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства засчет контроля металлических объектов, попавших в конфетную массу,На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - пример конкретного конструктивного выполнения селектораадреса; на фиг.3 - пример конструктивноговыполнения третьего блока памяти; на фиг.4- пример конструктивного выполнения блока формирования сигналов считывания; нафиг.5 - пример конструктивного выполнения "накладных" датчиков контроля; нафиг,6 - временная диаграмма, поясняющаяработу устройства; на фиг,7 - блок-схемапрототипа.Устройство содержит первый блок 1 памяти, выполненный в виде ПЗУ, второй блок2 памяти, выполненный в виде ОЗУ, третийблок памяти 3, реверсивныйсчетчик 4, первый дешифратор 5, первый элемент 6 И,инвертор 7, регистр 8 базовых адресов, сумматор 9 по модулю два, первый элемент 10ИЛИ, первый 11, второй 12, третий 13 ичетвертый 14 элементы задержки, селектор15 адреса, регистр 16 данных, второй дешифратор 17, первая 18-20 и вторая 21 группы элементов И, второй,22 и третий 23элементы ИЛИ, второй 24 и третий 25 элементы И, триггер 26, пятый элемент 27 задержки и блок формирования сигналовсчитывания 28,На фиг,1 также показаны выход 100 второго блока памяти, входы 29-30 регистра 16,входы 31-34 устройства, вход 35 и выходы36-44 селектора адреса, вход 85 блока 28.Селектор адреса (Фиг.2) содержит элементы 45-50 И, элементы 51-55 ИЛИ, триггеры 56-58, элементы 59-61 задержки,элемент 62 ИЛИ.Третий блок памяти (фиг.2) содержитэлементы 65-70 И, вход 63, выход 64, регистры 71-73 и элементы 74 ИЛИ.Блок формирования сигналов считывания (Фиг.4) содержит "накладные" датчики75-77 по числу технологических линий, группы 78-80 элементов И, группу элементов 81ИЛИ, счетчик 82, дешифратор 83. элементзадержки 84.На фиг,4 показан тактиру:ощий вход 85."Накладной. датчик" (75-77) (фиг.5) содержит питающую катушкуиндуктивности 88, на клеммы 91, 92 которой подается напряжение высокой частоты, принимающиекатушки 89, 90, включенные последовательно-встречно, выходы которых 93, 94 являют 5 ся выходамидатчика и соединены с входамианалого-цифрового преобразователя, 95.Датчик также содержит регистр 96, куда постоянно занесен код номера данного датчи.ка.Выходы регистра 96 и аналого-цифрового преобразователя объединены в одну информационную шину 99.Все узлы и элементы, входящие в устройство, являются стандартными.На фиг.7 представлена блок-схема прототкпа. Нумерация и названия входящих внего узлов и элементов совпадают с нумерацйей узлов и элементов, входящих в заяв 20 ленный объект.Устройство работает следующим образом.На каждой из технологических линий,по которым подается конфетная масса25 (ирис, жевательная резинка и т.п,) "вокруг"движущейся конвейерной линии 101 устанавливается "накладной" датчик 75-77(фиг.5).Под воздействием напряжения высокой30 частоты катушка 88 излучает электромаг. нитные колебания, которые в приемных катуш ках 89, 90 наводят ЭДСвзаимоиндукции.Если в зоне приемных катушек 89, 9035 отсутствуют металлические объекты, попавшие в массу, то на выходе включенныхвстречно катушек сигнал будет близок к нулю,При прохождении в зоне приемных ка 40 тушек 89, 90 металлических объектов, в нихнаводятся вихревые токи и они становятсяисточниками вторичного магнитного поля. Всвязи с этим изменяется напряженность. вторичного поля, которая фиксируется катушками 89, 90 и на выходах 93, 94 появляется напряжение разбаланса, амплитудакоторого пропорциональна физическимразмерам металлических объектов в конфетной массе.Этот сигнал во-первых, поступает на выходы 93,94; откуда подается на схемууправления разрезанием массы и удаленияучастка с металлическими примесями.Во-вторых, этот сигнал поступает на выход аналого-циФрового преобразователя,на выходе которого фиксируется код величины сигнала,Таким образом, на выходе "накладного"датчика формируется информация, представленная на выходах 99 в следующем ви- состояние и блокируя тем самым цепь праде: хождения последующих импульсов с входа32 через элемент 46 И и разрешая их проКод номера Код амплитуды хождение через элемент 45 И. Во-вторых. "накладного" сигнала на 5 этот же импульс через выход 38 селектора датчика выходе А П 95 поступает на вход считывания фиксированной ячейки памяти блока 1, выполненного вКод данных с выхода любогоиз датчи- виде ПЗУ и считывает содержимое ячейки ков 75-77 поступает на входы соответствую- памяти блока 1 в качестве базового адреса щих групп элементов 78-80 И, которые " считываемых данных в регистр 8, поочередно подключают выходы датчиков Одновременно с этим, этот же импульс 75-77 через элементы 81 ИЛИ и выход 29 через элемент 51 ИЛИ проходитна выход 3928 селектора 15 и далее через элемент 22 ИЛИ блокау ра е ие переключением выходов поступаетнавходэлемента 11 задержки,на датчиков 75-77 к выходу 29 осуществляет входсинхрониэацииреверсивногосчетчика дешифратор 83, который, в свою очередь 4 и на вход 39 блока 3, управляется счетчиком 82,новходкоторого ПоступаЯ на вход 39 блока 3 импульс постоянно подаются тактирующие импуль- .переписывает содержимое соответствуюсы с входа 85. После поступления на счет щегорегистра 71-73 черезсоответствующие ный вход счетчика 82, каждый из элементы 68-70 И и 74 ИЛИ на информацитактирующих импульсов задерживается онный вход реверсивного счетчика . В данэлементом 84 на время подключения выхо- ном пРимеРе высоким поте Ч лоном п име е высоким потенциалом дов датчиков 75-77 к выходу 29 блока и вы- тРиггера 56 с входа 41 селектора 15 будет дается на выход 30 25 открыта группа элементов 68 И и, следоваКод данных с выхода любого иэ датчи- тельно,.код с выхода регистра 71 через элековпоочереднопоступаетнаинформацион- менты 68 И и элементы 74 ИЛИ будет ный вход регистра 16 и заносится в него переписан в реверсивный счетчик 4, синхроимпульсом с входа 30, откуда эти . С выхода элемента 11 задержки(поз.3, данные записываются в блок памяти 2,30 фиг,4) импульс поступает на синхронизируС входов 32-34, число которых соответ- ющий вход регистра 8 и заносит код базовоствует числу технологических линий, можно го адреса в регистр 8,. получить всю информацию о ра оте техносю информацию о работе техно- В Результате код базового адреса с вылогических линий. хода регистра 8 поступает на один информаНапример, если необходимо получить 35,ционный вход сумматора 9, на другой данные о ра оте -ой технологической лие р бо е 1-ой технологической ли- информационный вход которого поступает нии, то сигнал запроса поступает а входза са поступает на вход 32. содержимое реверсивного счетчика 4. Пос ода 32 поступает на один, скольку до этого момента сигналов не постуСигнал с входа вход как элемента 45 И, так и элемента 46 пало, то реверсивный счетчик находится в И. Открыт же будет только элемент 46 И, ибо 40 .исходном состоянии и его содержание равэлемент 45 И блокирован низким потенциа- "о нУлю лом с прямого выхода триггера 56, находя- Импульс с выхода элемента 0мп льс с выхо а элемента 10 ИЛИ, щегося в исходном состоянии. задержанныйна время занесения кода элеИ с вхо а 32 проходит через эле- ментом 11 задержки (поз,4, фиг,4), поступамент 46 И поступает, во-первых, через эле- ет на синхронизирующий вход сумматора 9, мент 52 ИЛИнавыход 44 селектораидэлее . который на своем выходе формирует речерез вход 44 на входы элементов 71-73 И и зультат суммы базового адреса и содержимого еве сивного счетчика 4, Этот код в синхронизирующие входы регистров. Во- мого реверсивного счетч а, Э вторых, этот же импульс через элементы 54 0 качестве базового адрес с тукачестве базового адреса считывания постуи 55 ИЛИ сбрасывает (или подтверждает) в пает на адресный вход блока 2 памЯти, на нулевое состояние триггеры 57, 58 и посту- вход считывания оторовхо считывания которого поступает импает на вход элемента задержки 59 (поз,2, пульс с выхода элемента 13 задержки(поз,5, фиг,4), где задерживается на время занесе- фиг.4), через элемент 24 И. открытый по ния данных в соответствующий регистр.71- 55 одному входу с инверсного выхода триггера 73 в блоке 3 импульсом с входа 44 С э ем нта 59 этот импульс, во- выхода 28 блока 2 считывается перваяС входа элемента первых. поступает на единичный вход триг- справка данных,. запрошенная оператором гера 56, переводя его в единичноенулем нажатия соответствующей функциональной клавиши,После считывания справки импульсом, прошедшим через элемент 23 ИЛИ и задержанным элементом 14, сумматор 9 сбрасывается в исходное положение (поз.б, фиг.4).Кроме того, импульс считывания с выхода элемента 14 задержки поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика, фиксируя факт выдачи первой справки.Если оператору необходимо вызвать следующую справку по той же технологической линии, то ему достаточно нажать повторно ту же клавишу,В этом случаесигнал с входа 32 селектора 15 пройдет через элемент 45 И, так триггер 56 находится в единичном состоянии. и через элемент 62 ИЛИ поступает на выход 40 селектора 15, откуда через элемент 10 ИЛИ и элемент 12 задержки он поступает на синхронизирующий вход сумматора 9, формирующий адрес считывания путем суммирования кода базового адреса и единицы реверсивного счетчика 4 и т.д.Таким образом, путем простого нажатия одной и той же клавиши оператор может просмотреть все справки по данной технологической линии в режиме "листания страниц". Если возникает необходимость вернуться к просмотру только что просмотренных данных, то оператор нажимает клавишу "Возврат"на фиг,1 не показана), сигнал с выхода которой поступает на вход 31 устройства и далее на один вход элемента б И, другой вход которого через инвертор 7 подключен. к выходу дешифратора 5, У дешифратора 5 задействован только один выход, высокий потенциал на выходе кото-. рого формируется только в том случае, если на его входе будут одни нули с выходов реверсивного счетчика 4.Поскольку в данном случае показания реверсивного счетчика 4 не равны нулю, то на выходе дешифратора будет низкий потенциал, который инвертируется инвертором 7 и открывает элемент 6 И по другому входу. Импульс с входа 31 проходит через элемент 6 И на вычитающий выход реверсивного счетчика 4 и уменьшает его показания на единицуКроме того, тот же импульс проходит через элемент 10 ИЛИ и после задержки элементом 12 на время переходных процессов в счетчике 4 поступает на синхронизирующий вход сумматора, формирующего адрес считывания на единицу меньше.Повторное нажатие клавиш "Возврат" приведет к обратному лисганию страницТип данных Данные Это сообщение синхроимпульсом с входа 30 заносится в регистр 16,30 Одновременно с этим, синхроимпульс свхода 30 поступает на единичный вход триггера 26 и устанавливает его в единичное. состояние, которым триггер 26 открываетэлемент 25 И, а потенциалом с инверсного35 выхода блокирует работу селектора 15 повходу 35 и запирает элементы 21 И и элемент 24 И.Код типа данных с выхода регистра 16расшифровывается дешифратором 17, кото 40 рый откроет один из элементов 18-20 И поодному входу, на другой вход которых поступает импульс синхронизации, задержанныйэлементом 27 на время переходных процессов в регистре 16 и дешифраторе 17,Этот импульс проходит через один изэлементов 18-20 И,.соответствующий кодутипа данных, и поступает на вход фиксированной ячейки ПЗУ 1, где записан адресэтого типаданных,Код адреса считывается на вход регистра 8, куда он и заносится синхроимпульсомс выхода элемента задержки 11, и далеечерез элемент задержки 12 поступает насинхровход сумматора 9, Учитывая, что на другой вход сумматора подаются одни нули, так как элементы 21 И блокирующий выход реверсивного счетчика, то на выходе сумматора 9 устанавливается адрес типа данных, поступивших в регистр 16 и с его выхода на 5 10 15 20 25 справок до тех пор, пока дешифратор 5 не зафиксирует факт обнуления реверсивного счетчика 4 по вычитающему входу,Если же оператор нажмет другую функциональную клавишу по другой предметной области, то импульсом с входа 39 блока 3 показания реверсивного счетчика 4 запоминаются на период просмотра путем переписи его показаний с входа 63 в регистр 71, а импульсом с входа 39 показания регистра по выбранной предметной области переписываются в реверсивный счетчик 4,Это обстоятельство позволяет оператору сравнить справки по данным из различных технологических линий.Зместе с тем, предложенное техническое решение в отличие от прототипа позволяет осуществлять обновление данных в блоке 2 памяти в реальном масштабе времени следующим образом.При актуализации данных, на выход 29 поступает йнформационное сообщение следующего вида: .информационный вход блока 2. После установки адреса в сумматоре 9 импульсом синхронизации с выхода элемента 13 задержки, проходящим через элемент 25 И. осуществляется запись новых данных по установленному адресу.После записи тем же импульсом с выхода элемента 25 И, прошедшим элемент 23 ИЛИ и элемент 14 задержки, сумматор 9 и триггер 26 возвращаются в исходное состояние, при котором потенциал блокировки снимается с входа 35 селектора 15, элементов 6 И, 24 И и 21 И.Формула и зоб рет енияУстройство для сбора данных о состоянии массы, перемещаемой технологическими линиями, содержащее первый блок памяти, первый вход считывания которого соединен с первыми выходами селектора адреса. входы которого являются входами вызова устройства, выход первого блока памяти подключен к информационному входу первого регистра, выход которого соединен с первым информационным входом сумматора, выход которого подключен к адресному входу второго блока памяти, выход которого является информационным выходом устройства, выходы первого и второго элементов задержки соединены с синхронизирующими входами соответственно первого регистра и сумматора, управляющие входы которого подключены к вторым выходам селектора адреса, первый синхронизирующий вход которого соединен с третьим выходом селектора адреса, а выход - с информационным входом реверсивною счетчика, выход первого элемента задержки подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом второго элемента задержки, выход которого подключей к входу третьего элемента задер.- жки, четвертый выход селектора адреса соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход реверсивного счетчика подключен ко входу первого дешифратора, выход которого через инвертор соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого является управляющим входом устройства, выход первого элемента И подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ и к вычитающему входу реверсивного счетчика, синхронизирующий вход которого . соединен с третьим выходом селектора адреса, пятый выход которого подключен к второму синхронизирующему входу третье элемента задержки, третий выход селектора адреса подключен к второму входу второго 30 элемента ИЛИ, тактирующий вход блока 35,ки и с единичным входом триггера, прямой блока памяти. 5 10 15 20 25 40 45 50 55 го блока памяти, выход четвертого элемента задержки соединен с установочным входом сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет контроля металлических объектов, попавших в конфетную массу, в него введены блок формирования сигналов считывания, второй регистр, второй дешифратор, первый и второй блоки элементов И, второй и третий элементы И, второй и третий элементы ИЛИ и пятый элемент задержки, информационный и синхронизирующий выходы блока формирования сигналов считывания соединены с одноименными входами второго регистра, первый выход которого подключен к информационному входу второго блока памяти, второй выход второго регистра соединен с входом дешифратора. выход которого подключен к первому входу первого блока элементов И, выход которого соединен с вторым входом считывания первого блока памяти, а второй вход - с выходом пятого элемента задержки, который подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого формирования сигналов является тактирующим входом устройства, синхронизирующий вход блока формирования сигналов соединен с входом пятого элемента задержвыход которого подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого и первый вход второго элемента И объединены и соединены с выходом третьего элементазадержки, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно кв входу считывания и записи второго блока памяти и к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого через четвертый элемент задержки соединен с нулевым входом триггера, инверсный выход которого подключен к третьему входу первого элемента И, к управляющему входу селектора адреса. к первым входам второго блока элементов И и к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к вторым входам второго блока элементов И, выход которого соединен с вторым информационным входом сумматора и с информационным входом третьего1810897 ктор М.Куль ъ,факторПроизводственно-издательский комбинат ".Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 оставитель К.-Вехред М.Моргента Заказ 1446 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по из 113035, Москва, Ж, РПодписноеФетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб., 4)5