DE3530903A1 - Device for conditioning and monitoring signals of a distance measuring system - Google Patents

Device for conditioning and monitoring signals of a distance measuring system

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DE3530903A1 DE19853530903 DE3530903A DE3530903A1 DE 3530903 A1 DE3530903 A1 DE 3530903A1 DE 19853530903 DE19853530903 DE 19853530903 DE 3530903 A DE3530903 A DE 3530903A DE 3530903 A1 DE3530903 A1 DE 3530903A1
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signal
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signals
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Joachim Dipl Ing Vaeth
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Abstract

The invention relates to a device for conditioning and monitoring individual measurement signals (7) of a distance measuring system. It is provided that a memory (2) has memory locations for groups (71, 72, 73) consisting of a defined number of measurement signals. The memory (2) is connected to an evaluation unit (3) in which the largest and the smallest individual measurement signal (711, 712) of a group (71) is selected from the memory (2) and the mean value of the other measurement signals (713 to 716) located in the memory (2) is determined as a representative measurement signal (81). The evaluation unit (3) is connected to a monitoring unit (4) which is also connected to the memory (2). A signal is emitted at the output of the monitoring unit (4) if one or more individual measurement signals (7) of a group (71, 72, 73) in the memory (2) deviates from the representative measurement signal (81, 82, 83) by more than an adjustable limiting value (9). The outputs of the monitoring unit (4) and of the evaluation unit (3) are connected to a control and instrumentation technology device (10) which accepts a representative measurement signal (8) only if there is no signal at the output (43) of the monitoring unit (4). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufbereitung und Überwachung von Signalen eines Wegmeßsystems, wobei Einzelmeßsignale in digitaler Form einem Anschlußpunkt zugeführt werden und ein repräsentatives Meßsignal am Ausgang ansteht.The invention relates to a device for processing and monitoring signals of a position measuring system, wherein Single measurement signals in digital form a connection point are supplied and a representative measurement signal on Exit pending.

In bisher bekannten derartigen Einrichtungen werden die einzelnen Meßsignale direkt weiterverarbeitet. Allenfalls sind Einrichtungen bekannt, durch die aus einer Gruppe von einzelnen Meßsignalen ein Mittelwert gebildet wird. Hiermit ist eine Fehlerüberwachung der Einzelmeßsignale nicht möglich.In previously known such devices, the individual measurement signals processed directly. At most facilities are known through which from a group an average of individual measurement signals is formed. This is an error monitoring of the individual measurement signals not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung zur Überwachung von Einzelmeßsignalen zu entwickeln, die fehlerbedingte Signale erkennen und anzeigen kann und aus den fehlerbereinigten Einzelmeßsignalen ein repräsen­ tatives Meßsignal bildet.The invention has for its object a Einrich develop a device for monitoring individual measurement signals, recognize and display the error-related signals and represent a from the error-corrected individual measurement signals tative measurement signal forms.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem Anschlußpunkt ein Speicher verbunden ist, der Speicherplätze für Gruppen aus einer festgelegten Anzahl von Einzelmeßsignalen aufweist,
daß der Speicher mit einer Auswerteeinheit in Verbindung steht, in der das größte und das kleinste Einzelmeßsignal einer Gruppe aus dem Speicher ausgewählt und der Mittel­ wert der übrigen sich im Speicher befindenden Einzelmeß­ signale als repräsentatives Meßsignal bestimmt wird, daß die Auswerteeinheit mit einem ersten Eingang einer Überwachungseinheit verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Speicher in Verbindung steht,
daß ein Steuerglied mit dem Speicher und der Auswerte­ einheit verbunden ist, wodurch der Überwachungseinheit am zweiten Eingang nacheinander die Einzelmeßsignale einer Gruppe und am ersten Eingang das aus dieser Gruppe gebildete repräsentative Meßsignal zuführbar ist,
daß die Überwachungseinheit
einen ersten Komparator aufweist, durch den an den beiden Eingängen der Überwachungseinheit anstehende Signale miteinander verglichen werden,
einen mit einem zweiten Komparator gekoppelten Zähler aufweist, in dem registriert wird, wie viele Einzelmeß­ signale einer Gruppe im Speicher vom repräsentativen Meßsignal um mehr als einen einstellbaren Grenzwert abweichen, und
einen dritten Komparator aufweist, durch den am Ausgang der Überwachungseinheit ein Signal abgegeben wird, falls die Zahl der abweichenden Meßsignale einen einstellbaren Wert übersteigt,
daß der Ausgang der Ausweteeinheit mit einem ersten Eingang und der Ausgang der Überwachungseinheit mit einem zweiten Eingang einer leittechnischen Einrichtung verbunden sind, deren erster Eingang gesperrt ist falls am zweiten Eingang ein Signal ansteht, und
daß der Ausgang der Überwachungseinheit außerdem mit einem Anzeigegerät verbunden ist.The object is achieved according to the invention in that a memory is connected to the connection point and has memory locations for groups from a defined number of individual measurement signals,
that the memory is connected to an evaluation unit in which the largest and the smallest individual measurement signal of a group is selected from the memory and the mean value of the remaining individual measurement signals in the memory is determined as a representative measurement signal that the evaluation unit has a first input of a Monitoring unit is connected, the second input of which is connected to the memory,
that a control element is connected to the memory and the evaluation unit, whereby the individual measurement signals of a group can be fed to the monitoring unit at the second input and the representative measurement signal formed from this group can be supplied at the first input,
that the monitoring unit
has a first comparator, by means of which signals present at the two inputs of the monitoring unit are compared with one another,
has a counter coupled to a second comparator in which it is registered how many individual measurement signals in a group in the memory deviate from the representative measurement signal by more than an adjustable limit value, and
has a third comparator, by means of which a signal is emitted at the output of the monitoring unit if the number of deviating measurement signals exceeds an adjustable value,
that the output of the evaluation unit is connected to a first input and the output of the monitoring unit is connected to a second input of a control system, the first input of which is blocked if a signal is present at the second input, and
that the output of the monitoring unit is also connected to a display device.

Im Speicher werden zunächst alle Speicherplätze durch nacheinander eintreffende Einzelmeßsignale besetzt. Aus dieser festgelegten Anzahl der Einzelmeßsignale wird in der Auswerteeinheit ein repräsentatives Meß­ signal gebildet, indem das größte und das kleinste Einzelmeßsignal separiert und aus den übrigen Einzel­ meßsignalen der Mittelwert gebildet wird. In der Über­ wachungseinheit werden anschließend die abgespeicher­ ten Einzelmeßsignale nacheinander mit dem repräsenta­ tiven Meßsignal verglichen. Falls eins oder eine andere wählbare Anzahl Einzelmeßsignale um mehr als einen Tole­ ranzwert vom repräsentativen Meßsignal abweichen, wird an eine leittechnische Einrichtung neben dem gestörten repräsentativen Meßsignal auch eine Störmeldung weiter­ geleitet. Außerdem wird durch ein Anzeigegerät eine Fehl­ messung signalisiert. Dieses Anzeigegerät kann bei­ spielsweise eine Lampe sein.In the memory, all memory locations are checked first successively arriving single measurement signals are occupied. From this specified number of individual measurement signals becomes a representative measurement in the evaluation unit signal formed by the largest and the smallest Single measurement signal separated and from the rest of the individual measurement signals the mean is formed. In the over monitoring unit will then be saved th individual measurement signals in succession with the representa tive measurement signal compared. If one or another  selectable number of individual measurement signals by more than one tole ranzwert deviate from the representative measurement signal, will to a control system next to the faulty one representative measurement signal also a fault message headed. In addition, a display device fails measurement signals. This display device can be used for example, be a lamp.

Nachdem alle abgespeicherten Einzelmeßsignale verglichen sind, wird der Speicher gelöscht, so daß die Einrichtung für einen weiteren Meßzyklus zur Verfügung steht.After all stored individual measurement signals are compared are, the memory is cleared so that the device is available for another measuring cycle.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß das als Vergleichswert dienende repräsentative Meßsignal in regel­ mäßigen Abständen aus einer festgelegten Anzahl von Einzel­ meßsignalen neu bestimmt wird. Dadurch ergibt sich ein stufenförmiger Verlauf des repräsentativen Meßsignales, der den Schwankungen der Einzelmeßsignale angepaßt ist. Fehlerbehaftete Einzelmeßsignale werden zur Bildung des repräsentativen Meßsignales nicht herangezogen.With the invention, the advantage is achieved that as Representative measurement signal serving as comparison value in general moderate intervals from a set number of individual measurement signals is redetermined. This results in a step-shaped course of the representative measurement signal, which is adapted to the fluctuations of the individual measurement signals. Faulty individual measurement signals are used to form the representative measurement signals not used.

Darüber hinaus wird der Vorteil erzielt, daß alle Einzel­ meßsignale, die vom repräsentativen Meßsignal um mehr als einen festgelegten Wert abweichen, sicher erkannt und selektiert werden. Falls eins oder eine andere wählbare Anzahl fehlerbehafteter Einzelmeßsignale in einer Gruppe erkannt werden, wird das aus dieser Gruppe gebildete re­ präsentative Meßsignal nicht weiterverwendet.In addition, the advantage is achieved that all individual measurement signals by the representative measurement signal by more than deviate from a specified value, reliably recognized and be selected. If one or another selectable Number of faulty individual measurement signals in a group recognized, the re formed from this group presentative measurement signal is not used.

Damit erzielt man den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Einrichtung weitgehend fehlerfreie Signale eines Wegmeß­ systems liefert.This gives the advantage that the invention Setting up largely error-free signals of a path measurement systems supplies.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to the drawing.  

Fig. 1 zeigt das Schaltbild einer Einrichtung zur Auf­ bereitung und Überwachung von Meßsignalen. Fig. 1 shows the circuit diagram of a device for the preparation and monitoring of measurement signals.

Fig. 2 zeigt für eine Signalfolge den zeitabhängigen Verlauf des repräsentativen Meßsignals. Fig. 2 shows the time-dependent course of the measuring signal representative for a signal sequence.

Einer Einrichtung nach Fig. 1 zur Aufbereitung und Über­ wachung von Signalen eines Wegmeßsystems werden an einem Anschlußpunkt 1 Einzelmeßsignale 7 zugeführt. Der Anschluß­ punkt 1 ist mit dem Eingang 21 eines Speichers 2 verbun­ den, der sechs Speicherplätze für eine gleiche Anzahl Meßsignale 71, 72, 73 aufweist. Der Speicher 2 nimmt zu­ nächst die ersten sechs am Anschlußpunkt 1 zugeführten Meßsignale 711 bis 716 auf. Mit dem Ausgang 22 des Spei­ chers 2 steht eine Auswerteeinheit 3 in Verbindung, in der aus den sechs gespeicherten Meßsignalen 711 bis 716 das größte 712 und das kleinste Einzelmeßsignal 711 separiert und dann als repräsentatives Meßsignal 81 der Mittelwert der übrigen vier sich im Speicher 2 be­ findenden Meßsignale 713 bis 716 gebildet wird. Mit der Auswerteeinheit 3 ist ein erster Einang 41 einer Über­ wachungseinheit 4 verbunden. Der Speicher 2 ist an sei­ nem Ausgang 22 außer mit der Auswerteeinheit 3 auch mit einem zweiten Eingang 42 der Überwachungseinheit 4 ver­ bunden. Dort werden die sechs Einzelmeßsignale 711 bis 716 aus dem Speicher 2 nacheinander mit dem repräsenta­ tiven Meßsignal 81 verglichen. Zur Ansteuerung des Speichers 2 und der Auswerteeinheit 3 sind beide mit einem Steuerglied 6 verbunden. Falls eines der Meßsig­ nale 711 bis 716 im Speicher 2 vom repräsentativen Meß­ signal 81 um mehr als einen an der Überwachungseinheit 4 einstellbaren Grenzwert 9 abweicht, steht am Ausgang 43 der Überwachungseinheit 4 ein Signal an. Mit der Über­ wachungseinheit 4 und mit der Auswerteeinheit 3 ist eine leittechnische Einrichtung 10 verbunden. Dort wird ein repräsentatives Meßsignal 8 von der Auswerteeinheit 3 nur dann abgenommen, falls am Ausgang 43 der Überwachungs­ einheit 4 ein Signal nicht ansteht. Es werden also nur solche repräsentativen Meßsignale 8 verarbeitet, die nicht oder nur gering durch Fehlmessungen beeinflußt sind. Ein mit dem Ausgang 43 der Überwachungseinheit 4 verbun­ denes Anzeigegerät 5, das beispielsweise eine Lampe oder ein anderes Signalgerät ist, warnt zusätzlich vor stark mit Fehlern behafteten repräsentativen Meßsignalen 8.A device according to FIG. 1 for the preparation and monitoring of signals from a displacement measuring system 1 individual measuring signals 7 are supplied at a connection point. The connection point 1 is connected to the input 21 of a memory 2 which has six memory locations for an equal number of measurement signals 71, 72, 73 . The memory 2 initially receives the first six measurement signals 711 to 716 supplied at the connection point 1 . With the output 22 of the memory 2 , an evaluation unit 3 is connected, in which the largest 712 and the smallest individual measurement signal 711 are separated from the six stored measurement signals 711 to 716 and then as the representative measurement signal 81, the mean of the remaining four is stored in the memory 2 Finding measurement signals 713 to 716 is formed. A first input 41 of a monitoring unit 4 is connected to the evaluation unit 3 . The memory 2 is connected to its output 22 in addition to the evaluation unit 3 and also to a second input 42 of the monitoring unit 4 . There, the six individual measurement signals 711 to 716 from the memory 2 are successively compared with the representative measurement signal 81 . To control the memory 2 and the evaluation unit 3 , both are connected to a control element 6 . If one of the Meßsig signal 81 deviates by more dimensional 711-716 in the memory 2 from the representative measurement as a variable to limit the monitoring unit 4 9, available at the output 43 of the monitor unit 4 a signal to. A process control device 10 is connected to the monitoring unit 4 and to the evaluation unit 3 . There, a representative measurement signal 8 is only taken by the evaluation unit 3 if a signal is not present at the output 43 of the monitoring unit 4 . So only those representative measurement signals 8 are processed that are not or only slightly influenced by incorrect measurements. A connected to the output 43 of the monitoring unit 4 , the display device 5 , which is, for example, a lamp or another signal device, additionally warns of representative measurement signals 8 which are strongly affected by errors.

Mit der Einrichtung nach der Erfindung wird entsprechend für jede Gruppe von sechs Einzelmeßsignalen 71, 72, 73 ein neues repräsentatives Meßsignal 81, 82, 83 bestimmt. Der stufenförmige Verlauf der repräsentativen Meßsignale 8 folgt dem Verlauf der Einzelmeßsignale 7. Dadurch sind die Abweichungen der Einzelmeßsignale 7 vom repräsenta­ tiven Meßsignal 8 relativ klein. Mit der Einrichtung nach der Erfindung wird die Überwachung der Einzel­ meßsignale 7 verbessert. With the device according to the invention, a new representative measurement signal 81, 82, 83 is correspondingly determined for each group of six individual measurement signals 71, 72, 73 . The step-like profile of the representative measurement signals 8 follows the profile of the individual measurement signals 7 . As a result, the deviations of the individual measurement signals 7 from the representative measurement signal 8 are relatively small. With the device according to the invention, the monitoring of the individual measurement signals 7 is improved.

  • Liste der Bezugszeichen 1 Anschlußpunkt
    2 Speicher
    21 Eingang des Speichers
    22 Ausgang des Speichers
    3 Auswerteeinheit
    4 überwachungseinheit
    41 erster Eingang der Überwachungseinheit
    42 zweiter Eingang der Überwachungseinheit
    5 Anzeigegerät
    6 Steuerglied
    7 Einzelmeßsignale
    71, 72, 73 Gruppen aus Einzelmeßsignalen
    711 bis 716 Einzelmeßsignale der ersten Gruppe
    711 kleinstes Einzelmeßsignal der ersten Gruppe
    712 größtes Einzelmeßsignal der ersten Gruppe
    8 repräsentative Meßsignale
    81, 82, 83 repräsentative Meßsignale der Einzelmeßsignal­ gruppen
    9 Grenzwerte für die Fehlersuche
    10 leittechnische Einrichtung    List of reference numerals 1 connection point
    2 memory
    21 Memory input
    22 Memory output
    3 evaluation unit
    4 monitoring unit
    41 first input of the monitoring unit
    42 second input of the monitoring unit
    5 display device
    6 control element
    7 single measurement signals
    71, 72, 73 groups of single measurement signals
    711 to 716 individual measurement signals of the first group
    711 smallest single measurement signal of the first group
    712 largest single measurement signal of the first group
    8 representative measurement signals
    81, 82, 83 representative measurement signals of the individual measurement signal groups
    9 Limit values for troubleshooting
    10 process control equipment

Claims (1)

1. Einrichtung zur Aufbereitung und Überwachung von Sig­ nalen eines Wegmeßsystems, wobei Einzelmeßsignale (7) in digitaler Form einem Anschlußpunkt (1) zugeführt werden und ein repräsentatives Meßsignal (8) am Aus­ gang ansteht, dadurch gekennzeich­ net,
daß mit dem Anschlußpunkt (1) ein Speicher (2) verbun­ den ist, der Speicherplätze für Gruppen (71, 72, 73) aus einer festgelegten Anzahl von Einzelmeßsignalen (7) aufweist,
daß der Speicher (2) mit einer Auswerteeinheit (3) in Verbindung steht, in der das größte und das kleinste Einzelmeßsignal (7) einer Gruppe (71, 72, 73) als dem Speicher (2) ausgewählt und der Mittelwert der übrigen sich im Speicher (2) befindenden Einzelmeßsignale (7) als repräsentatives Meßsignal (81, 82, 83) bestimmt wird,
daß die Auswerteeinheit (3) mit einem ersten Eingang (41) einer Überwachungseinheit (4) verbunden ist, deren zweiter Eingang (42) mit dem Speicher (2) in Verbindung steht,
daß ein Steuerglied (6) mit dem Speicher (2) und mit der Auswerteeinheit (3) verbunden ist, wodurch der Über­ wachungseinheit (4) am zweiten Eingang (42) nacheinander die Einzelmeßsignale (7) einer Gruppe (71, 72, 73) gebildete repräsentative Meßsignal (81, 82, 83) zuführ­ bar ist,
daß die Überwachungseinheit einen ersten Komparator aufweist, durch den an den bei­ den Eingängen (41 und 42) der Überwachungseinheit (4) anstehende Signale (7 und 8) miteinander verglichen wer­ den,
einen mit einem zweiten Komparator gekoppelten Zähler aufweist, in dem registriert wird, wie viele Einzelmeß­ signale (7) einer Gruppe (71, 72, 73) im Speicher (2) vom repräsentativen Meßsignal (8) um mehr als einen einstellbaren Grenzwert (9) abweichen, und
einen dritten Komparator aufweist, durch den am Ausgang (43) der Überwachungseinheit (4) ein Signal abgegeben wird, falls die Zahl der abweichenden Meßsignale (7) einen einstellbaren Wert übersteigt,
daß der Ausgang der Auswerteeinheit (3) mit einem ersten Eingang und der Ausgang der Überwachungseinheit (4) mit einem zweiten Eingang einer leittechnischen Einrichtung (10) verbunden sind, deren erster Eingang gesperrt ist falls am zweiten Eingang ein Signal ansteht, und daß der Ausgang der Überwachungseinheit (4) außerdem mit einem Anzeigegerät (5) verbunden ist.1. Device for processing and monitoring signals of a displacement measuring system, individual measuring signals ( 7 ) being supplied in digital form to a connection point ( 1 ) and a representative measuring signal ( 8 ) pending at the output, characterized in that
that with the connection point ( 1 ) a memory ( 2 ) is connected, which has memory locations for groups ( 71, 72, 73 ) from a defined number of individual measurement signals ( 7 ),
that the memory ( 2 ) is connected to an evaluation unit ( 3 ) in which the largest and the smallest individual measurement signal ( 7 ) of a group ( 71, 72, 73 ) are selected as the memory ( 2 ) and the mean value of the others is in the Memory ( 2 ) individual measurement signals ( 7 ) is determined as a representative measurement signal ( 81, 82, 83 ),
that the evaluation unit ( 3 ) is connected to a first input ( 41 ) of a monitoring unit ( 4 ), the second input ( 42 ) of which is connected to the memory ( 2 ),
that a control element ( 6 ) is connected to the memory ( 2 ) and to the evaluation unit ( 3 ), whereby the monitoring unit ( 4 ) at the second input ( 42 ) successively receives the individual measurement signals ( 7 ) from a group ( 71, 72, 73 ) representative measurement signal ( 81, 82, 83 ) formed can be supplied,
that the monitoring unit has a first comparator, by means of which signals ( 7 and 8 ) present at the inputs ( 41 and 42 ) of the monitoring unit ( 4 ) are compared with one another,
has a counter coupled to a second comparator in which it is registered how many individual measurement signals ( 7 ) of a group ( 71, 72, 73 ) in the memory ( 2 ) of the representative measurement signal ( 8 ) by more than an adjustable limit value ( 9 ) deviate, and
has a third comparator, by means of which a signal is emitted at the output ( 43 ) of the monitoring unit ( 4 ) if the number of deviating measurement signals ( 7 ) exceeds an adjustable value,
that the output of the evaluation unit ( 3 ) is connected to a first input and the output of the monitoring unit ( 4 ) to a second input of a process control device ( 10 ), the first input of which is blocked if a signal is present at the second input, and that the output the monitoring unit ( 4 ) is also connected to a display device ( 5 ).
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