DD264508A1

DD264508A1 - Schaltungsanordnung zur ueberwachung der massdatenerfassung, -aufbereitung und -fernuebertragung bei radiometrischen foerderbandwaagen

Info

Publication number: DD264508A1
Application number: DD30415387A
Authority: DD
Inventors: Manfred Boche; Wolfgang Vogel; Reiner Sallge
Original assignee: Orgreb Inst Kraftwerke
Priority date: 1987-06-25
Filing date: 1987-06-25
Publication date: 1989-02-01
Also published as: DD264508B5

Abstract

Schaltungsanordnung zur Ueberwachung der Messdatenerfassung, -aufbereitung und -fernuebertragung bei radiometrischen Foerderbandwaagen, bei denen Impulsmessraten von Strahlendetektoren sowie die Temperatur und die Bandgeschwindigkeit parallel digital erfasst und als Messdaten seriell zu einer mit einer Bedien- und Anzeigeeinheit gekoppelten, entfernt angeordneten Recheneinheit uebertragen werden. Am Ort der Messwertaufnahme ist ein Mikrorechner vorgesehen, der die Messimpulse fuer eine serielle Uebertragung aufbereitet. Damit waehrend des Betriebes eine staendige Ueberwachung der Elektronikbaugruppen der Waage gewaehrleistet ist, erfolgt eine zyklische Messwerterfassung nach dem Impulszaehlerbetrieb durch eine Torsteuerung. Die Messzyklen sind dabei so gewaehlt, dass die zwischen ihnen liegenden Pausen, in denen die Messkanaele ueber eine Logikeinheit mit aus Baugruppen des Mikrorechners abgeleiteten Kontrollsignalen beaufschlagt werden, so klein sind, dass eine quasikontinuierliche Messwerterfassung und -verarbeitung gewaehrleistet ist. Als Kontrollsignale sind entweder quarzkonstante Pruefimpulse relativ hoher Frequenz oder die Ueber- bzw. Unterschreitung festgelegter Grenzwerte simulierender Impulsfolgen anschaltbar. -

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Meßdatenerfassung, -aufbereitung und •fernübertran.un& bei radiometrischen Förderbandwaagen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Der Betrieb radiometrischer Förderbandwaagen verlangt eine gesicherte Aufbereitung, Übertragung und Verarbeitung der durch Meßwertaufnehmer aufgenommenen Impulsmeßraten und weiterer, z. B. die Bandgeschwindigkeit und die Temperatur charakterisierender impulsförmiger Meßdaten, die in einem Rechner zur Bestimmung des Fördergutmongenstromes verknüpft werden (DD 159214).

Die am Meßort erfaßten Meßdaten sind dabei so aufzubereiten, daß eine serielle Übertragung zu dem entfernt, z. B. in einer Warte, angeordneten Rechner erfolgen kann, der mit einer Bedien- und Anzeigeeinheit gekoppelt ist. Zur Überwachung der Funktionsfähigkeit von Einrichtungen zur Datenfernaufborcitung und -übertragung ist es bekannt, zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Datenblöcken jeweils abwechselnd zwei oder mehrere voneinander verschiedene Prüfsignale oder ein oder mehrere zyklisch aufgebaute Prüfsignalmuster kontinuierlich oder in festen oder variablen Zeitintervallen zu übertragen (DE-OS 2531713).

Daten und Prüfsignaie liegen an Eingängen einer Multiplexeinrichtung. Diejenigen Eingänge, an denen Daten zur Übertragung anstehen, werden jeweils im Wechsel mit den mit Prüfsignalen beaufschlagten Eingängen nacheinander zyklisch auf den Eingang eines Datenmodulators durchgeschaltet. Über Verbindungsleitungen gelangen alle Signale zu einem Demodulator am Empfongsort, wo mittels einer Prüfeinrichtung eine Auswertung der Prüfsignale vorgenommon wird. Für Meßwerterfassungsund -Übertragungssysteme zum Botrieb radiomecrischer Förderbandwaagen ist die Überwachung der Funktionstüchtigkeit des Multiplexer! und des Übertragungüweges nicht ausreichend.

Bekannt ist weiterhin eine Schaltungsanordnung zur Verarbeitung von elektrisch dargestellten Informationen, z. B. von Meß-, Steuer- oder Regelsignalen in Industrieanlagen mit mindestens einem Mikroprozessor, bei dor eine die Funktionsfähigkeit des Mikroprozessors permanent überwachende Kontrolleinheit vorgesehen ist und diese dann, wenn die Funktionsfähigkeit des Mikroprozessors nicht mehr gegeben ist, ein Ausfallsignal abgibt (DD 142613, DE-OS 2841073). Dabei werden Kontrollsignale wie Meßsignale an den Mikroprozessor gegeben und von diesem verarbeitet.

Zur Fehlererkennung in mikroprogrammierbaren Mikroprozessorsystemen, die anhand eines Vergleiches festgestellt wird, ist es bekannt., in einem Register der zentralen Prozesioreinheit eingeschriebene Prüfdaten währond Wartezeiten, die beim Abarbeiten zeitaufwendiger Makrobefehle auftreten, über einen ersten Übertragungsweg auszusenden und über einen zweiten an die zentrale Prozessoreinhoit rückzuübertragen und durch Vergleich festzustellen, ob ein Fehler vorliegt (DE-OS 2855004). Diese Lösung ist aufwendig aber nicht für die Überwachung von Meßdaton hinsichtlich über Glaubwürdigkeit geeignet.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine kostengünstige Lösung zur Überwachung der Meßdatenerfassung, -aufbereitung und -fernübertragung bei radiometrischen Förderbandwaagen.

Darlegung des Wesens dor Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde), zur Erfüllung der Zielstellung eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei der aus Baugruppen des Mikrorechners hardwaremäßigf abgeleitete Testsignale sowohl zur Überwachung einer gesicherton Datenübertragung als auch zur Glaubwürdigkeitsprüfung der Meßdaten und zur Fehlersimulation herangezogen werden, wobei colche Meßzyklen gewählt sind, daß eine quasikontinuierliche Meßwerterfassung gegeben ist.

Erfindungsrjemäß sind die Meßsignale der Meßwertaufnehmer über einen mit einem Mikrorechner gekoppelten Schaltkreis zur Pegelanpassung, der mit oinem Tor für die zyklische Meßzeitsteuerung ausgestattet ist, parallel an Eingänge von Zählern gelegt, aus denen sie zwisv hen den Meßzeitzyklon, die mindestens tausendmal langer sind als die Pausen zwischen ihnen, über den Bus des Mikrorechner in dessin Schreib-/Lesespeioher überführt und nach Aufbereitung im Mikrorechner über eine serielle Datenausgabeeinheit als Meßdaten an die Recheneinheit übertragen werden.

Zwischen dem Schaltkreis zur Pegelanpassung und die Zähler ist eine Logikeinheit geschaltet, über die nach Ausspeicherung der Meßimpulse aus den Zählern in der verbleibenden Zeit bis zum nächsten Meßzyklus als Kontrollsignal wahlweise über eine Torschaltung quarzstabile Prüfimpulse mit einem Vielfachen der Frequenz der möglichen Meßimpulse oder über einen Multiplexer eine von mehreren Impulsfolgen, die zur Simulation festgelegter Grenzwerte des möglichen Meßimpulsaufkommens dienen, a.i die Zählereingänge für die Meßkanäle schaltbar sind.

Die quarzstabilen Prüfimpulse sind mit Hilfe von Teilerschaltungen aus dem Taktgenerator und die Impulsfolgen zur Grenzweitsimulation aus einem Zeigergeberschaltkreis des Mikrorechners abgeleitet.

Zweckmäßig sind die Torschaltung zum Anlegen der Prüfimpulse, ein Steuereingang des Multiplexers zur Freigabe seines Ausganges sowie ein weiterer Steuereingang des Multiplexers zur Auswahl der jeweiligen Impulsfolge für die Grenzwertsimulation mit Ausgängen des ΡΙΟ-Bausteines des Mikroi echners verbunden.

Ausführungsbeispiel

Die nähere Erläuterung erfolgt anhand der Zeichnung, in der Fig. 1 die elektronischen Hauptbaugruppen einer radiometrischen Förderbandwaage und Fig. 2 den vor Ort befindlichen Einkarten Mikrorechner im Blockschaltbild wiedergeben, während die Fig.3 und 4 Impulsdiagramme zur Erläuterung des Betriebsablaufes darstellen.

Gemäß Fig. 1 werden dem vor Ort A installierten Einkarten-Mikrorechner MR von den Meß'.vertaufnehmern 1 bis 6, von denen vier Szintillationsmeßsonden 1 bis 4 dio Impulsmeßraten und die beiden anderen 5; 6 die Temperatur und die Bandgeschwindigkeit erfassen, die Eingangssignale zugeführt. Dieser setzt sie zur seriellen Datenübertragung zu einer entfernt in oiner Warte W angeordneten Recheneinheit RE um, die mit einer Bedien- und Anzeigeeinheit BA gekoppelt ist. Gemäß Fig. 2 sind die von den Meßwertgebern 1 bis 6 abgegebenen Impulsraten an einen Schaltkreis E gelegt, der sie dem TTL-Pegel anpaßt. Da die Impulsmeßraten der Strahlenmeßsonden abhängig vom durchstiahlten Wägegut sind, werden sie im Rechner erfaßt und verarbeitet. Dazu werden die Meßimpulse zyklisch während einer Zeit tM von 2s gezählt. Jedem Meßkanal ist ein Zähler CTC zugeordnet. Die Steuerung der Moßzyklen T_M (Fig.3) geschieht durch oin Tor T im Schaltkreis E durch entsprechende Pegel (low oder high) an seinem Steuereingang P. Es werden für 2 s Meßimpulse in die Zähler CTC (es ist nur einer dargestellt) gezählt. Danach wird der Zählvorgang durch Sperren des Tores T unterbrochen, und die Zählerstände werden nacheinandervon der zentralen Verarbeitungseinheit CPU gelesen und in den Schreib-/Lesespeicher RAM abgespeichert. Dafür ist eine Zeit t_SM von etwa 5μβ vorgesehen.

Nach Abspeichern der Meßimpulr.e des 2-s-Zyklus bleibt das Tor T im Schaltkreis E weiter geschlossen, um jetzt quarzkonstante Impulsraten (Konstanten) hoher Frequenz (1,25MHz), die mittels eines Teilers TE aus dem Taktgenerator TG des Einkarten-Mikrorechners MR abgeleitet sind, anstelle echter Meßimpulse in die gleichen Zähler CTC einzählen zu können. Diese Einkopplung der Konstanten erfolgt durch eine Logikeinheit K, die zwischen den Schaltkreis E und den bzw. die Zahler CTC geschaltet ist.

Die Freigabe der Konstanten durch eine Torschaltung TS wie auch die Steuerung des Tores T erfolgen über Ausgänge eines ΡΙΟ-Schaltkreises des Mikrorechners MR. Für die Zeit t_K von 500μβ (Fig.3) werden die Impulse von 1,25MHz in die Zähler CTC geschrieben und nach Ablauf diener Zeit t_K wie Meßimpulse während der Zeit t_SK von ebenfalls etwa δμβ in den Schreib-/ Lesespuicher RAM eingelesen und gespeichert. Erst nach Beendigung dieses Vorganges beginnt ein neuer 2-s-Meßzyklus. Durch die Einkopplung der Konstanten wird somit eine zyklische Kontrolle der gesamten Elektronikbaugruppen der Förderbandwaage· vorgenommen. Die Kontrolle bezieht sich hier auf einen festen Meßwert, der durch die Einkopplung der Konstanten errechnet wird. Von besonderer Bedeutung ist hierbei, daß die Konstanten nicht softwaromäßig vergeben, d. h. nicht abgespeichert sind, sondjrn, aus Baugruppen des Mikrorechners MR abgeleitet, am Eingang der Meßanordnung dor radiometrischen Förderbandwaage hardwaremäßig oingekoppelt und bis zur Auswertung als „Pseudomeßwerte" mitgeführt werden. Der Meßfehler, der durch die fehlende Meßzeit für rund 500μβ verloren geht, ist gegenüber der Meßzeit von 2 s sehr kleir, und kann vernachlässigt werden.

Für jeden Meßkanal sind obere und untere Grenzwerte zur Glaubwürdigkeitsprüfung der Meßwerte (Meßimpulszchl) festgelegt und gespeichert. Um die Funktionstüchtigkeit dieser Glaubwürdigkeitsprüfung testen zu können, ist vorgesehen, durch einen von der Bedieneinheit BA (Fig. 1) zum Mikrorechner übertragenen Prüfbefehl, anstelle der Einkopplung der Konstanten die Simulation der Grenzwertüberschreitur.g (GWÜ) auszulösen. Die erforderlichen Festfrequenzen (Meßraten) sind in drei Stufungen F1 bis F3 aus einem Zeitgeberschaltkreis ZG des Mikrorechners MR abgeleitet. Die drei Stufen sind gewählt, da unterschiedliche Meßwertgeber 1 bis 6 (Temperatur, Bandgeschwindigkeit) angeschlossen sind, die verschiedene Grenzwerte haben können. Die Festfrequenzen F1 bis F3 sind auf die Eingänge eines Multiplexers MUX geschaltet. Der Prüfbefehl bewirkt, daß über einen Ausgang des PIO -Schaltkreises der Steuereingang E1 des Multiplexers mit high-Potential beaufschlagt und sein Ausgang freigegeben wird, während über weitere Ausgänge des PIO-Baustoines, die mit dem Steuereingang P des Tores T und mit der Torschaltung TS gekoppelt sind, die Durchschaltung von Meßimpulsen oder Konstanten unterbunden ist. Der Multiplexer MUX legt somit die Festfrequenz über die Logikeinheit K an den zugehörigen Zähler CTC, die einer Überschreitung des oberen Grenzwertes (Iow-Pegel an Steuereingang E 2) entspricht.

Bei funktionstüchtiger Anlage erfolgt an der Bedien- und Anzeigeeinheit BA eine Fehlermeldung. Dies erfolgt in gleicher Weise, wenn durch Pegelumschaltung am Steuereingnng E2 des Multiplexers, die Einspeisung der der Grenzwertunterschreitung entsprechenden Frequenz in die Meßkanäle vorgenommen wird (vgl. Fig. 4).

Claims

-1- 264 Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Überwachung der Meßdatenerfassung, -aufbeieitung und -fernübertragung bei radiometrischen Förderbandwaagen, bei denen Impulsmeßraten von Strahlendetektoren sowie die Temperatur und die Bandgeschwindigkeit parallel digital erfaßt und als Meßdaten seriell zu einer mit einer Bedien- und Anzeigeeinheit gekoppelten, entfernt angeordneten Recheneinheit übertragen, unter Verwendung einer zyklischen Meßwerterfassung nach dem Impulszählprinzip sowie von Kontrollsignalen, die zwischen den Meßdaten mit übertragen werden, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßsignale der Meßwertaufnehrner (1 bis 6) über einen mit einem Mikrorechner (MR) gekoppelten Schaltkreis zur Pegelanpassurig (E), der mit einem Tor (T) für die zyklische Meßzeitsteuerung ausgestattet ist, parallel an Eingänge von Zählern (Ci C) gelegt sind, aus denen sie zwischen den Meßzeitzyklen (Im), die mindestens tausendmal länger sind als die Pausen zwischen ihnen, über den Bus des Mikrorechners (MR) in dessen Schreib-/Lesespeicher (RAM) überführt und nach Aufbereitung im Mikrorechner (MR) über seine serielle Ausgabeeinheit (SIO) als Meßdaten an die Recheneinheit (RE) übertragen werden, wobei zwischen den Schaltkreis zur Pegelanpassung (E) und die Zähler (CTC) eine Logikeinheit (K) geschaltet ist, über die nach Ausspeicherung der Meßimpulse aus den Zählern in der verbleibenden Pause bis zum nächsten Meßzyklus als Kontrollsignale wahlweise über eine Torschaltung (TS) quarzstabile Prüfimpulse, die ein Vielfaches der Frequenz der möglichen Meßimpulse betrage¹! und aus dem Taktgenerator (TG) des Mikrorechners (MR) abgeleitet sind, oder eine von mehreren aus einem Zeitgeberschaltkreis (ZG) des Mikrorechners (MR) abgeleiteten und an einen Mii/tiplexer (MUX) geschalteten Impulsfolgen (F 1 bis F3), die zur Simulation festgelegter Grenzwerte des möglichen Meßimpulsaufkommens dienen, an die Zählereingänge (CTC) für die Meßkanäle schaltbar sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Torschaltung (TS) zum Anlegen der Prüfimpulse, ein Steuereingang (E 1) des Multiplexers (MUX) zur Freigabe seines Ausganges sowie ein weiterer Steuereingang (E 2) des Multiplexers (MUX) zur Auswahl der jeweiliqen Impulsfolge (F 1 bis F3) zur Grenzwertsimulation mit Ausgängen des ΡΙΟ-Bausteines des Mikrorechners (MR) verbunden sind.