CS273950B1

CS273950B1 - Connection for pulse pickup's failure indication

Info

Publication number: CS273950B1
Application number: CS273589A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Csc Bydzovsky
Original assignee: Bydzovsky Jan
Priority date: 1989-05-04
Filing date: 1989-05-04
Publication date: 1991-04-11
Also published as: CS273589A1

Abstract

The connection handles failure indication of either pulse sensor, which is used for incremental measurement of rotations or for position sensing. The output of the first pulse sensor (PS1) is connected to the counting input (10) of the first counter (CT1) and at the same time to the resetting input (21) of the second counter (CT2). The output of the second pulse sensor (PS2) is connected to the counting input (20) of the second counter (CT2) and to the resetting input (11) of the first counter (CT1). The output of this counter is connected to the setting input (S1) of the first flip-flop circuit (K1), whose resetting input (R1) is connected to the output of the second pulse sensor (PS2). The output of the second counter (CT2) is connected to the setting input (S2) of the second flip-flop circuit (K2), whose resetting input (R2) is connected with the output of the first pulse sensor (PS1). The outputs of both the flip-flop circuits (K1) and (K2) are connecting to the input of the adding element (S), whose output is connected to the input of the control system (RS), whose other two inputs are connected with the outputs of the first and second pulse sensor (PS1) and (PS2).<IMAGE>

Description

(57) Zapojení řeší Indikaci poruchy jednoho ze dvou pulsních snímačů, které jsou použity pro inkrementální měření otáček nebo pro snímání polohy. Výstup prvního pulsního snímače (PSI) je připojen na počítači vstup (10) prvního čítače (CTI) a současně na nulovací vstup (21) druhého čítače (CT2). Vystup druhého pulsního snímače (PS2) je připojen na počítací vstup (20) druhého čítače (CT2) a na nulovací vstup (11) prvního čítače (CTI). Výstup, tohoto čítače je připojen na nastavovací vstup (Sl) prvního klopného obvodu (Kl), na jehož nulovací vstup (Rl) je připojen výstup druhého pulsního snímače (PS2). Výstup druhého čítače (CT2) je připojen na nastavovací vstup (S2) druhého klopného obvodu (K2), na jehož nulovací vstup (R2) je připojen výstup prvního pulsního snímače (PSI). Výstupy obou klopných obvodu (Kl) a (K2) jsou připojeny na vstup součtového členu (S), jehož výstup Je připojen na vstup řídicího systému (RS), na jehož další dva vstupy jsou připojeny výstupy prvního a druhého pulsního snímače (PSI) a (PS2).(57) The wiring addresses the Failure Indication of one of the two pulse encoders used for incremental speed measurement or position sensing. The output of the first pulse sensor (PSI) is connected to the computer by the input (10) of the first counter (CTI) and simultaneously to the reset input (21) of the second counter (CT2). The output of the second pulse sensor (PS2) is connected to the count input (20) of the second counter (CT2) and to the reset input (11) of the first counter (CTI). The output of this counter is connected to the setting input (S1) of the first flip-flop (K1), to whose reset input (R1) the output of the second pulse sensor (PS2) is connected. The output of the second counter (CT2) is connected to the setting input (S2) of the second flip-flop (K2), to whose reset input (R2) the output of the first pulse sensor (PS1) is connected. The outputs of both flip-flops (K1) and (K2) are connected to the input of the summation element (S), whose output is connected to the input of the control system (RS), to the other two inputs of which the outputs of the first and second pulse sensors are connected. (PS2).

273 950 273 950 (11) . (11). (13) Bl (13) Bl (51) Int. Cl.⁵ (52) Int. Cl. ⁵ G 01 D 3/08 G 01 D 3/08

I------------_η I ------------ _η

IAND

CS 273950 BlCS 273950 Bl

Vynález se týká zapojení pro indikaci poruchy pulsního snímače.The invention relates to a circuit for indicating a failure of a pulse sensor.

Pro měření rychlosti a směru otáčení motorů a rotačních mechanismů se používají pulsní snímače. Tyto snímače mohou být založeny na různých fyzikálních principech. Vyrábějí se fotoelektrické, elektromagnetické, kapacitní a elektrodynamické pulsní snímače. Rozšířeny jsou i snímače oscilátorového typu, kdy oscilátor přestane kmitat při zasunutí snímacího kovového Begmentu do štěrbiny snímače.Pulse sensors are used to measure the speed and direction of rotation of motors and rotary mechanisms. These sensors can be based on different physical principles. Photoelectric, electromagnetic, capacitive and electrodynamic pulse sensors are produced. Oscillator-type sensors are also widespread, when the oscillator stops vibrating when the sensing metal Begment is inserted into the sensor slot.

Všem těmto snímačům je společné to, že na hřídeli rotujícího tělesa je nasazen snímací kotouč sestávající z dělených segmentů, který zasahuje do štěrbiny snímače, nebo se přibližuje ke snímači, přičemž na výstupu snímače je napětí impulsního charakteru, jehož kmitočet závisí na otáčkách hřídele rotujícího tělesa.All of these sensors have in common that a rotating body shaft is fitted with a segmented sensor disc that extends into the sensor slot or approaches the sensor, the output of the sensor having an impulse voltage whose frequency depends on the rotating body shaft speed .

V případě, kdy je požadováno stanovení rychlosti a směru rotace, používají se dva pulsní snímače, které jsou mechanicky upevněny tak, že jejich výstupní napětí je fázově posunuto a to nejčastěji o 90 stupňů elektrických, to je o jednu čtvrtinu periody.In the case where it is required to determine the speed and direction of rotation, two pulse sensors are used, which are mechanically fixed so that their output voltage is phase shifted, most often 90 degrees of electrical, that is one quarter of the period.

Nevýhodou těchto zapojení je to, že v případě poruchy jednoho snímače není informace o chybném údaji. Například při chybném snímači je i nesprávný údaj směru, nebo nesprávný údaj o rychlosti. To může vést u rychlonavíjecích strojů k poruše mechanické části, stejně tak i u celé řady dalších strojů jako dynamometrů, brousicích strojů a podobně.The disadvantage of these wiring is that in case of failure of one sensor there is no information about incorrect data. For example, in the case of a faulty sensor, the direction or speed data is incorrect. This can lead to failure of the mechanical part in the fast-winding machines, as well as many other machines such as dynamometers, grinding machines and the like.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení pro indikaci poruchy pulsního snímače podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup prvního pulsního snímače je připojen na počítací vstup prvního čítače a současně na nulovací vstup druhého čítače. Výstup druhého pulsního snímače je připojen jednak na počítací vstup druhého čítače a jednak na nulovací vatup prvního Čítače. Výstup prvního čítače je připojen na nastavovací vstup prvního klopného obvodu, na jehož nulovací vstup je připojen výstup druhého pulsního snímače. Výstup druhého čítače je připojen na nastavovací vstup druhého klopného obvodu, na jehož nulovací vstup je připojen výstup prvního pulsního snímače. Výstupy prvního a druhého klopného obvodu jsou připojeny na vstupy součtového členu, jehož výstup je připojen na druhý vstup řídicího systému, na jehož první vstup je připojen výstup prvního pulsního snímače a na třetí vstup řídicího systému je připojen výstup druhého pulsního snímače.These drawbacks are eliminated by the pulse encoder failure circuit according to the invention, which is characterized in that the output of the first pulse sensor is connected to the counting input of the first counter and simultaneously to the resetting input of the second counter. The output of the second pulse encoder is connected both to the counter input of the second counter and to the reset counter of the first counter. The output of the first counter is connected to the setting input of the first flip-flop, to whose reset input the output of the second pulse sensor is connected. The output of the second counter is connected to the setting input of the second flip-flop, to whose reset input the output of the first pulse sensor is connected. The outputs of the first and second flip-flops are connected to the inputs of the summation module, the output of which is connected to the second input of the control system, to the first input of which the output of the first pulse sensor is connected.

Zapojením podle vynálezu se dosahuje zvýšení spolehlivosti měřicích a vyhodnocovacích zařízení při funkční poruše vstupních snímačů.The connection according to the invention achieves an increase in the reliability of the measuring and evaluation devices in the event of a malfunction of the input sensors.

Ha přiloženém výkrese je na obr. la blokové schéma zapojení pro indikaci poruchy pulsního snímače, na obr. lb je znázorněn průběh výstupního napětí prvního a druhého pulsního snímače.Fig. 1a is a block diagram of the pulse encoder failure indicator; Fig. 1b shows the output voltage waveforms of the first and second pulse encoders.

Výstup prvního pulsního snímače PSI je připojen na počítací vstup 10 prvního čítače CTI a současně na nulovací vstup 21 druhého čítače CT2. Výstup druhého pulsního snímače PS2 je připojen na počítací vstup 20 druhého čítače CT2 a na nulovací vstup 11 prvního čítače CTI, Výstup prvního čítače CTI je připojen na nastavovací vstup SI prvního klopného obvodu Kl, na jehož nulovací vstup R1 je připojen výstup druhého pulsního snímače PS2. Výstup druhého čítače CT2 je připojen na nastavovací vstup S2 druhého klopného obvodu K2, na jehož nulovací vstup R2 je připojen výstup prvního pulsního snímače PSI. Výstupy prvního a druhého klopného obvodu Kl a K2 jsou připojeny na vstup součtového členu S, jehož výstup je připojen na druhý vstup 31 řídicího systému RS, na jehož první vstup 30 je připojen výstup prvního pulsního snímače PSI a na třetí vstup 32 řídicího systému RS je připojen výstup druhého pulsního snímače PS2.The output of the first pulse sensor PS1 is connected to the counting input 10 of the first counter CTI and simultaneously to the resetting input 21 of the second counter CT2. The output of the second pulse sensor PS2 is connected to the counting input 20 of the second counter CT2 and to the reset input 11 of the first counter CTI. The output of the first counter CTI is connected to the setting input SI of the first flip-flop K1. . The output of the second counter CT2 is connected to the setting input S2 of the second flip-flop K2, to whose reset input R2 the output of the first pulse sensor PS1 is connected. The outputs of the first and second flip-flop circuits K1 and K2 are connected to the input of the summation member S, the output of which is connected to the second input 31 of the control system RS, to the first input 30 of which the output of the first pulse sensor PS1 is connected. output of the second pulse sensor PS2 connected.

Pro měření rychlosti a směru otáčení jsou použity dva pulsní snímače PSI a PS2.Two pulse sensors PS1 and PS2 are used to measure speed and direction of rotation.

Jejich mechanické umístění je takové, že jejich výstupní napětí Ul a U2 je fázově mezi sebou posunuto. Z velikosti fázového posuvu se vyhodnocuje směr otáčení.Their mechanical positioning is such that their output voltages U1 and U2 are phase shifted. The direction of rotation is evaluated from the phase shift amount.

CS 273950 BlCS 273950 Bl

Výstupní napětí Ul z prvního pulsního snímače je přivedeno na počítací vstup 10 prvního čítače CTI a dále na nulovací vstup 21 druhého čítače CT2. Podobně výstupní napětí U2 druhého pulsního snímače PS2 je přivedeno na počítací vstup 20 druhého čítače CT2 a na nulovací vstup 11 prvního čítače CTI.The output voltage U1 from the first pulse sensor is applied to the counting input 10 of the first counter CTI and further to the reset input 21 of the second counter CT2. Similarly, the output voltage U2 of the second pulse sensor PS2 is applied to the counter input 20 of the second counter CT2 and to the reset input 11 of the first counter CTI.

V případě správné funkce obou snímačů je například z prvního pulsního snímače PSI přiváděno napětí U1 na počítací vstup 10 prvního čítače CTI, obsah tohoto čítače se zvětší o jednu hodnotu, ale se zpožděním, které je dáno fázovým posuvem výstupních napětí Ul a U2 půleních snímačů. Na nulovací vstup 11 prvního čítače CTI je přivedeno napětí z druhého pulsního snímače PS2 a obsah prvního čítače CTI je vynulován. Znamená to tedy, že obsah čítače se nemůže zvětšit, neboť je po zvětšení obsahu s určitým zpožděním nulován. V důsledku toho je na výstupu prvního čítače CTI, napětí nulové logické úrovně. Podobně je tomu i u druhého čítače CT2. Z druhého pulsního snímače PS2 je přivedeno na počítací vstup 20 druhého čítače CT2 napětí, které zvětší obsah tohoto čítače o jedničku, ale se zpožděním je tento čítač nulován napětím z prvního pulsního snímače PSI, které je přivedeno na nulovací vstup 21 druhého čítače CT2. Obsah čítače se nemůže zvětšit a proto je na jeho výstupu napětí logické nuly.If both sensors function correctly, for example, the first pulse sensor PS1 is supplied with voltage U1 to the counting input 10 of the first counter CTI, the content of this counter being increased by one value but with a delay given by the phase shift of the output voltages U1 and U2. The voltage input from the second pulse sensor PS2 is applied to the reset input 11 of the first counter CTI and the contents of the first counter CTI are reset. This means that the content of the counter cannot increase as it is reset after a certain delay after the content has been increased. As a result, a zero logic level voltage is output at the first counter CTI. The same is true for the second CT2 counter. A voltage is applied from the second pulse sensor PS2 to the counter input 20 of the second counter CT2, which increments the counter content by one, but is delayed by the voltage from the first pulse sensor PS1 which is applied to the reset input 21 of the second counter CT2. The counter content cannot increase and therefore logic zero voltage is output.

V případě poruchy funkce například prvn ho snímače PSI není na nulovací vstup 21 druhého Čítače CT2 přiváděné nulovací napětí a druhý čítač CT2 zvětšuje svůj obsah.In the event of a malfunction of, for example, the first sensor PS1, no reset voltage is applied to the reset input 21 of the second counter CT2 and the second counter CT2 increases its content.

Po dosažení nastavené předvolby čítače CT2 je na jeho výstupu napětí logické jedničky a je nastaven druhý klopný obvod K2. Napětí z výstupu druhého čítače CT2 je ořivedeno na nastavovací vstup 52 klopného obvodu K2 a na výstupu tohoto klopného obvodu je napětí jedničkové logické úrovně. Na nulovací vstup R2 klopného obvodu K2 je přiváděno napětí z výstupu snímače PSI. V případě správné funkce snímače PSI nedovolí toto napětí nastavení druhého klopného obvodu K2. Při poruše není toto napětí přiváděno a je možné nastavit tento klopný obvod výstupem čítače CT2.When the preset CT2 preset is reached, the logic 1 voltage is output and the second flip-flop K2 is set. The voltage from the output of the second counter CT2 is applied to the setting input 52 of the flip-flop K2, and at the output of the flip-flop there is a voltage of one logic level. The reset input R2 of flip-flop K2 is supplied with voltage from the PS1 sensor output. If the PSI sensor is working properly, this voltage will not allow setting the second flip-flop K2. In case of a failure this voltage is not applied and it is possible to set this flip-flop by output of the CT2 counter.

Podobně při poruše snímače PS2 není na nulovací vstup 11 prvního čítače CTI přiváděno impulsní napětí, tento čítač není nulován, jeho obsah se zvětšuje a při dosažení předvolby je nastaven z výstupu čítače CTI první klopný obvod Kl.Similarly, in the event of a sensor PS2 failure, no reset pulse voltage is applied to the reset input 11 of the first CTI counter, this counter is not reset, its content increases, and when the preset is reached, the first flip-flop K1 is set.

Na nulovací vstup RI prvního klopného obvodu Kl se přivádí z druhého pulsního snímače PS2 napětí, které při správné funkci tohoto snímače nuluje tento klopný obvod. Při poruše se toto napětí nepřivádí a je možné nastavení prvního klopného obvodu Kl.To the reset input R1 of the first flip-flop circuit K1, a voltage is applied from the second pulse sensor PS2 which resets the flip-flop circuit when the sensor functions correctly. In case of failure this voltage is not applied and it is possible to set the first flip-flop circuit Kl.

Výstupní napětí z klopných obvodů Kl a K2 se sčítají v součtovém členu S a přivádějí jako informace do řídicího systému RS. Napětí z pulsních snímačů PSI a PS2 se dále přivádějí do řídicího systému RS, kde se dále zpracovávají.The output voltages from flip-flops K1 and K2 are summed in the summation element S and fed as information to the control system RS. The voltages from the pulse sensors PS1 and PS2 are further supplied to the control system RS, where they are further processed.

Zapojení pro indikaci poruchy pulsního snímače lze využít všude tam, kde při poruše funkce snímače může dojít k materiálovým škodám, nebo k ohrožení bezpečnosti. Například u snímačů rychlosti u směru pohybu válcovacích a tažicích zařízení v železárnách a kabelovnách.The wiring for indicating the failure of the pulse sensor can be used wherever in case of failure of the function of the pulse sensor material damage or safety can be endangered. For example, speed sensors for the direction of movement of rolling and drawing equipment in iron and cable works.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Pulse encoder indication circuit, characterized in that the output of the first pulse sensor (PSI) is connected both to the counting input (10) of the first counter (CTI) and to the resetting input (21) of the second counter (CT2), the output of the second pulse sensor (PS2) is connected both to the counting input (20) of the second counter (CT2) and to the resetting input (11) of the first counter (CTI), the output of which is connected to the setting input (S1) of the first flip-flop whose reset input (R1) is connected to the output of the second pulse sensor (PS2), the output of the second counter (CT2)

CS 273950 B1 is connected to the setting input (32) of the second flip-flop (K2), to whose reset input (R2) the output of the first pulse sensor (PS1) is connected, the outputs of the first and second flip-flop (K1) and (K2) being connected to inputs of the summation element (S), the output of which is connected to the second input (31) of the control system (RS), to the first input (30) of which the output of the first pulse sensor (PSI) is connected; (RS) the output of the second pulse sensor (PS2) is connected.