Устройство для взвешивания движущихся объектов

Устройство для взвешивания движущихся объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено для использования в электронных весоизмерительных устройствах и системах, использующихся для взвешивания движущихся объектов на предприятиях горнорудной, металлургической и других отраслях промышленности. С целью повышения надежности работы за счет эталонного контроля введены режимы контроля, тарирования и выполнения алгоритма работы путевых датчиков при эталонных измерительных сигналах, которые осуществляются в следующей последовательности. Режим контроля осуществляется с помощью блока 15 управления, который задает управляющие сигналы, обеспечивающие подключение на вход блока 18 кнопочных имитаторов 11, генератора 13. Алгоритм работы задается с помощью последовательной подачи сигналов имитаторов 11 путевых датчиков, фотоприемника 1 и в заданные моменты времени эталонной частоты, соответствующей по величине заданному диапазону измерений. О правильности работы устройства судят по контрольной эталонной печати результатов обработки сигналов. Грузоприемная платформа 4 с датчиком 9 веса нагружается образцовыми грузами в определенной последовательности работы устройства. О правильности взвешивания судят по контрольной печати и сравнении со значением действительной массы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИН (!9) (И) щ) С 01 6 19/00

ОПИСАНИЕ HSOEPETEHHR

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ! !ТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4292867/24-10 (22) 03.08.87 (46) 15,06,90, Бюл, ¹ 22 (71) Днепропетровский горный институт им, Артема (72) А,С,Малюга (53) 681.269(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1078255, кл. G О1 G 19/04, 1984.

Патент США 4509608, кл. G О! G 9/00, опублик, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕЫИВАНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ (5?) Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено для использования в электронных весоизмерительных у тройствах и системах, использующихся для взвешивания движущихся объектов на предприятиях горнорудной, металлургической и других отраслях промышленности, С целью повышения надежности работы за счет эталонного контроля вв.едены режимы контроля, тарирования и выполнения алгоритма работы путевых датчиков при эталонных измерительных сигналах, которые осуществляются в следующей последовательности, Режим контроля осуществляется с помощью блока 15 управления, который задает управляющие сигналы, обеспечивающие подключение на вход блока 18 кнопочных ими- а таторов 11, генератора 13, Алгоритм

157!414 работы задается с помощью последо,ательной подачи сигналов имитаторов

11 путевых датчиков, фотоприемник» 1 и в заданные моменты времени эталонной частоты, соответствующей по величине заданному диапазону измерений.

0 правильности работы устройства судят по контрольной эталонной ечати

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть ис" польэовано в электронных весоизмерительных устройствах и системах, при" меняемых для взвешивания движущихся объектов на предприятиях горной„ металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение надежности работы весоизмерительной системы по достоверности обработки информации и работы блоков устройства за счет эталонного контроля аппаратуры, На чертеже изображена блок-схеМапредлагаемого устройства контроля работы микропроцессорной весоизмерительной системы, Устройство содержит оптический фотоприемник !, кодовую решетку 2, оптический излучатель 3, грузопри35 емную платформу 4, путевые датчики

5-8, частотный датчик 9 веса, блок

10 оптического сопряжения, кнопс:,ные имитаторы ll- сигналов путевых датчиков, имитатор 12 сигналов фотопрк емника, многовыходовой эталонный кварцевый генератор 13, мультиплексоры

14, блок 15 управления, блок 16 t утевых датчиков, блок 17 автоматики системы, микропроцессорный вычислительный блок 18, клавишный пулы 19 управления, блок 20 таймера, блок 21 индикации текущего времени, блок 22 сопряжения с печатающим устройством и печатающее устройство 23, 50

Выходы оптического фотоприемника выходы путевых датчиков 5 и 6 и выходы датчика 9 веса подключены к блоку 10 оптического сопряжения, Выходы блока 10 выходы четырех кнопочных имитаторов 11 сигналов путевых датчиков, выходы имитатора 12 сигналов фотоприемника и выходы многовыходового эталонного кварцевого генерарезультатов обработки сигналов. Грузоприемная платформа 4 с датчиком 9 веса нагружается образцовыми грузами в определенной последовательности работы устройства, 0 .-,равильности взвешивания судят по контрольной печати и сравнении со значением действительной массы, 1 ил, тора 13 подключены к входам мультиплексоров 14, Три выхода блока 15 управления системой подключены на вход мультиплексоров 14, а два — на входы имитатора 12 сигналов фотоприемника и многовыходового кварцевого генератора 13, Четыре выхода мультиплексоров 14 подключены к входам блока 16 путевых датчиков, один — к BYQ ду блока 17 автоматики, два выхода к входам микропроцессорного вычислительного блока 18, а два — к входу блока 17 автоматики, один выход которого подключен к блоку 16, К входам микропроцесссрного вычислительного блока 18 с помощью информационных и управляющих шин подключены клавишный пульт 19 управления и блок

2G таймера, к которому с помощью шины подключен блок 21 индикации, Микропроцессорный вычислительный блок

18 с помощью информационной пины подключен к блоку 22 сопряжения с печатающим устройством 23, выход которого информационной шиной подключен к печатающему устройству 23, а блок 17 автоматики с помощью управляющих связей соединен с блоком 22 и печатающим устройством 23,, Основными сигналами блоков, используемых в устройстве, являются: сигналы эталонных частот, пропорциональные среднему значению веса оси вагона, и частоты, равной 1 Гц, подаваемой с выхода мультиплексора на вход блока 17 автоматики„ сигналы блока 16 путевых да гчиков, вырабатываемые в зависимости от порядка срабатывания путевых датчиков 5-8 или сигналов четырех кнопочных имитаторов 11 путевь.х датчиков: Начало состава", "Направление двидения", "Начало взвешивания оси", Тип вагона", В режиме эталонного контроля системы с помощью блока 15 управления к выходу мультиплексоров 14 подключены четыре имитатора ll сигналов путевых датчиков, имитатор 12 сигналов фотоприемника и линии связи многовыходного кварцевого генера55!

5714

Все эти сигналы подаются на вход микропроцессорного вычислительного блока 18, а сигналы "Начало состава" и "Начало взвешивания оси" подаются также на вход блока 17 автоматики.

Устройство работает следующим образом, Блок 15 управления реализует следующие режимы работы устройства: рабочий режим, режим эталонного контроля обработки информации и работы аппаратуры, режим тарирования и режим проверки срабатывания путевых датчиков, !5

Отличительной особенностью всех режимов работы устройства является то, что в зависимости от управляющих сигналов блока 15 управления через блок мультиплексоров 14 на вход бло- 20 ка 16 путевых датчиков и микропроцессорного вычислительного блока 18 подключаются различные блоки устройства, т.е. комбинации блоков 10, 11, 12 и 13. 25

В рабочем режиме на вход мультиплексоров 14 подключен блок 10 оптического сопряжения, а с шины кварцевого генератора 13 только связь с несущей частотой, равной 1 Гц, что 30 позволяет осуществить опознавание движущегося объекта, Кодовая решетка

2 установлена на локомотиве, Наличие окон и перемычек в решетке позволяет перекрывать луч света от излучателя

3 и затенять фотоприемник 1, Это приводит к выработке импульса, равного по длительности ширине непрозрачной перемычке кодовой решетки и скорости движения локомотива, Сочетание им- 4О пульсов и отсутствие их позволяет сформировать двоичный код, соответствующий номеру локомотива, Наряду с опознаванием происходит взвешивание вагонов и состава в целом, распоэна- 45 ются типы вагонов в составе, определяется направление движения состава и выводится на печать, а кроме перечисленных параметров, и время прохожпения состава через весоизмери- 50

TBJIbHblH пунк Т i

14 6 тора 13 с различными частотами, пропорциональными среднему значению веса оси вагона (по ходу алгоритма путевых датчиков и частотой, равной

1 Гц).

В режиме тарирования к выходам мультиплексоров 14 подключается выход частотного датчика веса 9 через оптический блок 10 сопряжения, через кнопки имитатора 11 путевых датчиков и имитатор !2 сигналов фотоприемника.

При выполнении режима проверки алгоритма работы путевых датчиков к выходам мультиплексоров 14 подключены путевые датчики 5-8, многовыходной кварцевый генератор 13 и имитатор 12 сигналов фотоприемника, Рабочий режим микропроцессорной весоизмерительной системы и режим эталонного контроля обработки информации и работы аппаратуры идентичны алгоритмам работы системы в целом.

Существенной особенностью является то, что в режиме контроля на вход микропроцессорного вычислительного блока 18 блока !б путевых датчиков и блока 17 автоматики с выходов мультиплексоров 14 поступают четко заданные (соответствующие действительному алгоритму работы фотоприемника, путевых датчиков и датчика веса) последовательности сигналов срабатывания путевых датчиков (имитатор 11 путевых датчиков), последовательность сигналов от имитатора !2 сигналов фотоприемника, соответствующая известному номеру состава, и эталонные частоты с многовыходовог0 кварцевого генератора !3, соответствующие средним расчетным эталонным значениям веса оси, вагона и состава в целом, Режим контроля позволяет проверитьпо эталонным значениям номер состава, вес оси, вагона и состава, время срабатывания блока автоматики и печать результатов обработки задаваемых сигналов и работы системы, Проверяется не только правильность обработки информации, работы отдельных блоков, но и работа аппаратур : в целом, В рабочем режиме при тяге состава, состоящего из четырехосных вагонов последовательность срабатывания путевых датчиков будет следуя;щей:

1571414!

О и

Q G-.À-, t ю1

P о

50 где Р, G Ъ масса взвешенной оси; значение массы оси измеренное за время Ас íà i-ом участке с вычетом значения веса пустой платформы (нулевая частота); значение коэффициента весовой функции, используемой для подавления динамических

А-.

1 ти эталонная .частота с помощью управляющих сигналов блока 15 изменяется в сторону увеличения, например на два порядка, Такое увеличение обуслов5 ленно тем, что нагрузка на ось у локомотива всегда больше, чем у вагонов, в результате чего происходит имитация взвешивания первой оси локомотива, После имитации взвешивания второй оси локомотива дается сигнал на запуск блока имитации фотоприемника, Если сигнал через мультиплексор 14, как и сигнал кварцевого генератора 13, поступает на вход микропроцессорного вычислительного блока

18, Сигналы от имитатора фотоприемника считываются микропроцессорным вычислительным блоком и известный эталонный номер локомотива записывается 20 в ячейку памяти, Каждый сигнал имитатора путевого датчика 6 вырабатывает в блоке 16 путевых датчиков сигнал "Начало взвешивания оси", который запускает микропроцессорный 25 вычислительный блок на считывание частоты, имитирующей нагрузку на датчик веса, и сбрасывает счетчик межосной выдержки времени в блоке автоматики в исходное состояние, После 30 взвешивания шести осей локомотива с помощью органов управления блока 15 меняют подаваемую частоту от кварцевого генератора 13, .в дальнейшем имитирующую нагрузку от осей первого вагона, Последовательно нажимая кнопки имитаторов 11 путевых датчиков взвешивают оси, Так как весоизмерительная система расчитана на динамическое взвешивание, то интервал 40 взвешивания оси разбивается на и интервалов,т,е. Т = Дс„, где 5r — интервал измерения, В целом в системе реализован нерекурсивный цифровой фильтр, для которого справедливо со- .45 отношение госгавляющих в сигнале дат чика ве=а, После взвешивания (имитации) первого вагона снова меняют значение эталонной частоты датчика веса и последовательно имитируют взвешивание нескольких вагонов, меняя частоту.

Выполнив имитацию взвешивания нескольких вагонов, прекращают нажатие имитаторов путевых датчиков, Частотой, равной 1 Гц, происходит заполнение счетчика выдержки времени в блоке 17 автоматики. Сигнал с выхода блока 17 производит сброс в блоке 16 путевых датчиков управляющего сигнала "Начало состава", а второй сигнал блока 17 открывает схемы блока 22 сопряжения для выдачи информации с микропроцессорного вычислительного блока 18, в результате чего îíî переходит or приема информации к ее обработке, В соответствии с ранее записанной программой происходит обработка накопленных значений сигнала имитатора датчика веса, По окончании арифметической обработки микропроцессорный вычислительный блок анализирует сигналы "Тип вагона" и "Направление движения", подаваемые с выхода блока путевых датчиксв, Если они равны единице, то первые шесть измерений отбрасываются, так как они соответствуют локомотиву, а затем формируется вес вагона последовательным суммированием по четыре оси, После формирования веса вагонов формируется вес состава и микропроцессорный вычислительный блок 18 считывает с выхода блока таймера текущее значение времени суток. По окончании обработки информации выполняется ее печать в следующей последовательности: время, номер состава вес каждого вагона, вес состава, направление движения, Выполнив печать, система выключается, Так как на вход весоизмерительной системы в качестве сигнала датчика веса подава-. лась эталонная частота, пропорциональная среднему значению оси вагона, а от фотоприемника — сигналы, имитирующие номер состава, сигналы срабатывания путевых датчиков, то расчетные эталонные значения печати известны. Полученные величины свидетельствуют о работоспособности всей системы при их соответствии значениям эталона, 1571414

В режиме тарирования весоизмерительной системы на вход мулh.!ènnåк Редактор А,Ренин

Корректор С,Шевкун

Заказ 1504 Тира»х 421 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иañá!),"òånèëì и открытиям при КИТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Faушскяя няб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Ъ»тент"„ г,Ужгорол, ул. Гагарина,101 ссpов подключены имитаторы путевых датчиков и имитатор фотоприемника, Особенностью этого режима является

То, что,цатчик веса, на который опирается грузоприемная платформа, подключен непосредственно через бл :!

10 и мультиплексор 14 на выход микропроцессорного вычислител»-.ного блока 18, Контрольный вагон (;!aïðèìåð, .весоповерочный образцовый вагон

640 ВНП) поосно закатывается íà гру" зоприемную платформу,, Датчик веса вырабатывает сигнал, пропорциональный весу оси контрольного образцового вагона, Последовательно имитируч сигналь» путевых датчиков и фотоприемника, выполняют взвешивание осей нагона, О работе системы судят по полученным значениям веса весопове" рочного вагона, Этот режим позволяет выполнить тарирование грузоприемной платформы совместно с датчиком веса,, так как определяется коэффициент пропорциональности между частотой датчика и деиствительным весом„создг.ваемы1» осью весоповерочного вагона„

В режиме контроля работы путевых датчиков на зход аппаратуры системы подключены пу.гевые датчики 5-8, В качестве датчика веса используется выход кварцевого генератора, а фо!о"риемника - имитатор,, Покэмотиво сос гяв движется со скоростью до

3 км)/ч, Оператор ; помощью upr anoz: управления блока 15 меняет частс ту, "ponopциональную сигналу д:.;тчикя веса по входу срабатывания путевых датчиков (сигнал срабатывания инд цируется светодиодом Ы1 102), Последовательнс»сть работы датчик B соо"нетствует рабочему режиму, О pa6o -e путев»»х датчиков судят по совп =де::плю количества заданных сигналов и к(»личеству фиксируемьг сигналов соо--зетствующих вагонов состава, Р о р м у л а и з о б р е т е и я я устройство для взвешивания д»зижу"цихся объектов, сод ржащее грузоСо cтa.в ит

Техр;-д 2 пт)ие мн»ю пля гфopму (датчиком в\ са ч четырe путевых датчика, кодовую решетку с оптическим излучателем и фотоприемником, блок оптического сопряжения, блок путевых датчиков, блок автоматики, микропроцессорный вычислительный блок„ клавишный пульт упp:-!Bs.ения, блок таймера, блок индика" пии, блок сопряжения и блок печати, и"»ичем выходы частотного дятч лка веса, путевых датчиков и фотоприемника подключены к соответствующим входам блокa оптического сопряжения, выход блока таймера подсоединен к входу блока индикации, клавишный пульт управления и блок таймера взаимосвязаны с микропроцессорным вь»числительным блоком, выход которогс через

,»0 блок со ряжения соединен с блоком печати, входы с первого по четвертый годключень» к соответс твующим выходам блока путевых датчиков, а первый и второй выходы соединены также с пер"

25 вым и вторь!м входами бло,a автоматики, о т л и ч а ю ш е е с я тем., что> с целью повышения надежности за счет эталонного контроля, в него введены четыре имитатора путевых датчиков, имитатор фотоприемника, многовыходовый эталонн»»й кварцевый генера-! ор, блок управления и блок мультиплексоров,. при этом вьходы кнопочных имитаторов„ выходы имитатора фото»,риемника, выходы эталонного кварце :» кого генератора и выходы с первого по третий блока управления соединены с соответствующим входом блока мультипп ксоров, выходы которого подключены к пятому и шестому входам мик- (\ ропроцессорного вь(числительного блока, к »лнформационным входам блока путевь»х датчиков и третьему входу блока ав !.::атики соответственно, четвертый и пя.-,ый входы блока угравления соединены с входзми имитаторов фотопрчемника и эталонного кварцевого индикатора„ а управляющие выходы блока автоматики подключены к соответствую:,1» щим входам блока путевых датчиков, блока сопряжения и блика печати ° ель М.ЖУKoa .Дицык