Устройство для сбора данных о состоянии массы, перемещаемой технологическими линиями

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5115 6 06 M 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4//

О1 у (21) 4755384/24 (22) 01 11.89 (46).23.04.93. Бюл. М 15 (71) Каунасский политехнический институт им;А,Снечкуса (72) К.-В.А.Волкас, В.-А,Б.Амбрасас, В.И. Ветерис и Л.К.Тураускас (56) Патент США М 4549279, кл, G 06 F 3/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР

hh 1387033, кл. G 11 С 11/00, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ДАННЫХ,О

СОСТОЯНИИ МАССЫ, ПЕРЕМЕЩАЕМОЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ЛИНИЯМИ (57) Изобретение относится к автоматическому контролю технологического процесса

„„Я „„1810897 А1 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.

1810897

Изобретение относится к автоматическому контролю технологического процесса изготовления конфетной массы, в частности к устройству для сбора данных о состоянии массы, перемещаемой технологическими линиями, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет контроля металлических объектов, попавших в конфетную массу, На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — пример конкретного конструктивного выполнения селектора адреса; на фиг.3 — пример конструктивного выполнения третьего блока памяти; на фиг.4 — пример конструктивного выполнения блока формирования сигналов считывания; на фиг.5 — пример конструктивного выполнения "накладных" датчиков контроля; на фиг,6 — временная диаграмма, поясняющая работу устройства; на фиг.7 — блок-схема прототипа.

Устройство содержит первый блок 1 памяти, выполненный в виде ПЗУ, второй блок

2 памяти, выполненный в виде 03У, третий блок памяти 3, реверсивный счетчик 4, первый дешифратор 5, первый элемент 6 И, инвертор 7, регистр 8 базовых адресов, сумматор 9 по модулю два, первый элемент 10 ИЛИ, первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 элементы задержки, селектор

15 адреса, регистр 16 данных, второй дешифратор 17, первая 18-20 и вторая 21 группы элементов И, второй, 22 и третий 23 элементы ИЛИ, второй 24 и третий 25 элементы И, триггер 26, пятый элемент 27 задержки и блок формирования сигналов считывания 28.

На фиг.1 также показаны выход 100 второго блока памяти, входы 29-30 регистра 16, входы 31-34 устройства, вход 35 и выходы

36-44 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) содержит элементы 65-70 И, вход 63, выход 64, регистры 71-73 и элементы 74 ИЛИ.

Блок формирования сигналов считывания (фиг.4) содержит "накладные" датчики

75-77 по числу технологических линий, группы 78-80 элементов И, группу элементов 81

ИЛИ, счетчик 82, дешифратор 83. элемент задержки 84.

На фиг.4 показан тактиру:ощий вход 85.

"Накладной датчик" (75-77) (фиг.5) содержит питающую катушку индуктивности

88, на клеммы 91, 92 которой подается напряжение высокой частоты, принимающие катушки 89, 90, включенные последовательно-встречно, выходы которых 93. 94 являют5 ся выходами датчика и соединены с входами аналого-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 уст15 ройство, являются стандартными.

На фиг.7 представлена блок-схема прототкпа. Нумерация и названия входящих в него узлов и элементов совпадают с нумерацйей узлов и элементов, входящих в заяв20 ленный объект.

Устройство работает следующим образом.

На каждой из технологических линий, по которым подается конфетная масса

25 (ирис, жевательная резинка и т.п.) "вокруг" движущейся конвейерной линии 101 устанавливается "накладной" датчик 75-77 (фиг.5).

Ф

Под воздействием напряжения высокой

30 частоты катушка 88 излучает электромаг. нитные колебания, которые в приемных катушках 89, 90 наводят ЭДС взаимоиндукции.

Если в зоне приемных катушек 89, 90

35 отсутствуют металлические объекты, попавшие в массу, то на выходе включенных встречно катушек сигнал будет близок к нулю, При прохождении в зоне приемных ка40 тушек 89, 90 металлических объектов, в них наводятся вихревые токи и они становятся источниками вторичного магнитного поля. В связи с этим изменяется напряженность, вторичного поля, которая фиксируется катушками 89, 90 и на выходах 93. 94 появляется напряжение разбаланса, амплитуда которого пропорциональна физическим размерам металлических объектов в кон50 фетной массе.

Этот сигнал во-первых, поступает на выходы 93. 94; откуда подается на схему уп равления разрезанием массы и удаления участка с металлическими примесями.

Во-вторых, этот сигнал поступает на выход аналого-цифрового преобразователя, на выходе которого фиксируется код величины сигнала.

Таким образом, нз выходе "накладного" датчика формируется информация, пред1810897. ставленная на выходах 99 в следующем виде:

Код данных с выхода любого из датчиков 75-77 поступает на входы соответствующих групп элементов 78-80 И, которые поочередно подключают выходы датчиков

75-77 через элементы 81 ИЛИ и выход 29 . блока 28.

Управление переключением выходов датчиков 75-77 к выходу 29 осуществляет дешифратор 83, который, в свою очередь,. управляется счетчиком 82, но вход которого постоянно подаются тактирующие импульсы с входа 85. После поступления на счетный вход счетчика 82, каждый из тактирующих импульсов задерживается элементом 84 на время подключения выходов датчиков 75-77 к выходу 29 блока и выдается на выход 30.

Код данных с выхода любого иэ датчиков поочередно поступает на информационный вход регистра 16 и заносится в него синхроимпульсом с входа 30, откуда зти данные записываются в блок памяти 2.

С входов 32-34, число которых соответствует числу технологических линий, можно получить всю информацию о работе технологических линий.

Например, если необходимо получить данные о работе 1-ой технологической линии, то сигнал запроса поступает йа вход 32.

Сигнал с входа 32 поступает на один вход как элемента 45 И, так и элемента 46

И. Открыт же будет только элемент 46 И, ибо элемент 45 И блокирован низким потенциалом с прямого выхода триггера 56, находящегося в исходном состоянии.

Импульс с входа 32 проходит через элемент 46 И поступает, во-первых, через элемент 52 ИЛИ на выход 44 селектора и далее через вход 44 на входы элементов 71-.73 И и синхронизирующие входы регистров. Вовторых, этот же импульс через элементы 54 и 55 ИЛИ сбрасывает (или подтверждает) в нулевое состояние триггеры 57, 58 и поступает на вход элемента задержки 59 (поз.2, фиг.4), где задерживается на время занесения данных в соответствующий регистр.7173 в блоке 3 импульсом с . входа 44 селектора 5.

С входа элемента 59 этот импульс, вопервых. поступает на единичный вход триггера 56, переводя его в единичное состояние и блокируя тем самым цепь прохождения последующих импульсов с входа

32 через элемент 46 И и разрешая их прохождение через элемент 45 И. Во-вторых. этот же импульс через выход 38 селектора поступает на вход считывания фиксированной ячейки памяти блока 1, выполненного в виде ПЗУ и считывает содержимое ячейки памяти блока 1 в качестве базового адреса

"0 считываемых данных в регистр 8.

Одновременно с этим, этот же импульс через элемент 51 ИЛИ проходит на выход 39 селектора 15 и далее через элемент 22 ИЛИ поступает на вход элемента 11 задержки, на вход синхронизации реверсивного счетчика

4 и на вход 39 блока 3.

Поступая на вход 39 блока 3 импульс переписывает содержимое соответствующего регистра 71-73 через соответствующие элементы 68-70 И и 74 ИЛИ на информационный вход реверсивного счетчика 4. В данном примере высоким потенциалом триггера 56 с входа 41 селектора 15 будет но нулю..Импульс с выхода элемента 10 ИЛИ, задержанный на время занесения кода элементом 11 задержки (поз.4, фиг.4), поступа"5 ет на синхронизирующий вход сумматора 9, который на своем выходе формирует результат суммы базового адреса и содержимого реверсивного счетчика 4. Этот код в качестве базового адреса считывания поступает на адресный вход блока 2 памяти, на вход считывания которого поступает импульс с выхода элемента 13 задержки (поз.5, фиг.4), через элемент 24 И, открытый по

55 одному входу с инвеРсного выхода триггера

26.

В результате этого на экране АРМа с выхода 28 блока 2 считывается первая справка данных,. запрошенная оператором

25 открыта группа элементов 68 И и, следовательно, код с выхода регистра 71 через элементы 68 И и элементы 74 ИЛИ будет переписан в реверсивный счетчик 4.

С выхода элемента 11 задержки (поз.3, 30 фиг.4) импульс поступает на синхронизиру. ющий вход регистра 8 и заносит код базового адреса в регистр 8,.

В результате код базового адреса с выхода регистра 8 поступает на один информа35, ционный вход сумматора 9, на другой информационный вход которого поступает содержимое реверсивного счетчика 4. По, скольку до этого момента сигналов не поступало, то реверсивный счетчик находится в

40 .исходном состоянии и его содержание рав1810897 нулем 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 случае сигнал 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 6 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 единицу.

Кроме 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 лисгэнию страниц

Тип данных

Данные

Это сообщение синхроимпульсом с входа 30 заносится в регистр 16, 30 Одновременно с этим, синхроимпульс с входа 30 поступает на единичный вход триггера 26 и устанавливает его в единичное . состояние, которым триггер 26 открывает элемент 25 И, а потенциалом с инверсного

35 выхода блокирует работу селектора 15 по входу 35 и запирает элементы 21 И и элемент 24 И.

Код типа данных с выхода регистра 16 расшифровывается дешифратором 17, кото40 рый откроет один из элементов 18-20 И по одному входу, на другой вход которых поступает импульс синхронизации, задержанный элементом 27 на время переходных процессов в регистре 16 и дешифраторе 17.

45 Этот импульс проходит через один из элементов 18-20 И,.соответствующий коду типа данных, и поступает на вход фиксированной ячейки ПЗУ 1, где записан адрес

50 этого типа данных, Код адреса считывается на вход регистра 8, куда он и заносится синхроимпульсом с выхода элемента задержки 11, и далее через элемент задержки 12 поступает на синхровход 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 нэ

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. .вместе с тем, предложенное техническое решение в отличие от прототипа позволяет осуществлять обновление данных в блоке 2 памяти в реальном масштабе времени сгедующим образом.

При актуализации данных, на выход 29 поступает йнформационное сообщение следующего вида: .

1810897

1О 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 изобретения

Устройство 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 реверсивного 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 третьеэлемента 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.

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 элемента задержки, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к в 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 третьего

1810897

1810897

cue 5 юг. Ф с

1810897

1810897

Составитель К.-В. А. Волкас

Техред М.Моргентал Корректор! M.Êóïü ъ,фактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1446 Тираж Подписное

Ф

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5