DE3603442A1 - Verfahren und einrichtung zur fehlerortbestimmung bei einer hobelwegmessanlage - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur fehlerortbestimmung bei einer hobelwegmessanlageInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrich
tung zur Fehlerortbestimmung bei einer solchen Weg- oder Ge
schwindigkeitsmeßanlage, insbesondere einer Hobelwegmeßanlage,
in Grubenbetrieben, bei der das Meßsignal durch einen Meßwert
geber in wenigstens eine proportionale Impulsfolge umgesetzt
und über eine Datenleitung zu einer Anzeigeeinrichtung über
tragen wird.
Zur Bestimmung des Weges von Kohlenhobeln, die mittels Kette
und Kettenstern angetrieben und bei Erreichen einer bestimmten
Hobelstellung in die Gegenrichtung umgesteuert werden, werden
Wegimpulse üblicherweise von der Antriebswelle zugeordneten
Impulsgebern erzeugt (DE-PS 25 03 028). Bei einer anderen
bekannten Hobelwegmeßanordnung (DE-PS 26 57 988) dient als
Meßkörper die Antriebskette des Kohlenhobels. Zwei gerichtet
ausgestrahlte elektromagnetische Wellen einer Mikrowellensen
de- und Empfangsanlage werden über Antennen derart auf die
Antriebskette gerichtet, daß beide Wellen die Öffnung eines an
den Antennen vorbeibewegten Gliedes der Kette gleichzeitig
durchdringen. Die beiden beim Vorbeilauf der Kette entstehen
den Meßimpulsfolgen sind phasenverschoben, und die Richtung
der Phasenverschiebung kennzeichnet die Bewegungsrichtung der
Kette bzw. des Kohlenhobels.
Bei Störungen an der Hobelwegmeßanlage bestanden bisher Pro
bleme, den Fehler zu lokalisieren. Bisher wurden vom Betriebs
personal bei Störungen regelmäßig zunächst die Meßwertgeber
ausgetauscht, weil man als Hauptursache von Störungen Wärmebe
einflussungen des Meßwertgebers unterstellte. Der mit dem
Austausch des Meßwertgebers bei Hobelwegmeßanlagen verbundene
Aufwand ist erheblich. Tatsächlich kann für die aufgetretene
Störung in der Hobelwegmeßanlage auch eine andere Komponente
ursächlich sein. Es kommen folgende Fehlermöglichkeiten in
Betracht:
- a) die Hobelweganzeige selbst ist gestört, beispiels weise weil eine Auswertekarte im Grenzbereich lag;
- b) die Datenleitung zwischen Meßwertgeber und der entfernt (in der Grubenwarte) angeordneten Anzeige einrichtung ist beispielsweise durch zeitweiligen Schluß gestört;
- c) der Meßwertgeber (Impulsdrehgeber) selbst ist ge stört.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Einrichtung zur Verfügung zu stellen, die es bei
geringem betrieblichem Aufwand ermöglichen, die oben genannten
Fehlermöglichkeiten zu erkennen und zu unterscheiden.
Verfahrensmäßig löst die Erfindung die ihr zugrundeliegende
Aufgabe dadurch, daß anstelle jeder Meßimpulsfolge eine von
einem Impulsgenerator vor Ort erzeugte vorgegebene Impulsfolge
in die Datenleitung eingespeist und die Antwort der Anzeige
einrichtung auf die vorgegebene Impulsfolge zur Fehlerortbe
stimmung verwendet wird.
Bei dieser erfindungsgemäßen Fehlerortbestimmung handelt es
sich im Grunde um eine Simulation der wenigstens einen be
trieblichen Impulsfolge des Meßwertgebers mit Hilfe wenigstens
eines Impulsgenerators, der keine eigene Stromversorgung hat,
sondern ebenso wie der Meßwertgeber selbst von der Hobelwegan
zeige eingespeist wird. Dieser Anschluß des Impulsgenerators
an die Datenleitung geschieht vor Ausbau des Meßwertgebers.
Reagiert die Anzeigeeinrichtung auf die ggf. unterschiedlichen
Impulsfolgen des Impulsgenerators überhaupt nicht, so ist
offenbar die Datenleitung gestört. Reagiert die Hobelweganzei
ge nur bei bestimmten Betriebsfunktionen, so ist die Hobelweg
anzeige defekt. Bei ordnungsgemäßer Anzeige für alle simulier
ten Betriebszustände ist der bisher im Einsatz befindliche
Meßwertgeber (Impulsdrehgeber) defekt und muß tatsächlich
ausgetauscht werden. In der Praxis lassen sich mit Hilfe der
Erfindung daher Störungen der Hobelwegmeßanlage zuverlässig,
rasch und mit minimalem Aufwand diagnostizieren und beseiti
gen.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die in die Datenleitung eingespeiste wenigstens eine Impuls
folge zur Simulation der Meßimpulsfolge nach Richtung und/oder
Impulsbreite und/oder Impulsabstand und/oder Impulsfrequenz
geändert wird, um unterschiedliche Betriebsfunktionen der
Hobelwegmeßanlage zu simulieren.
Bei einem speziell für Hobelwegmeßanlagen geeigneten Verfahren
werden zwei Impulsfolgen mit übereinstimmendem Tastverhältnis
phasenverschoben erzeugt und in zwei verschiedene Adern der
Datenleitung eingespeist. Zur Simulation einer Richtungsumkehr
werden dabei die beiden Anschlüsse der Adern der Datenleitung
vertauscht. Auf diese Weise läßt sich die ordnungsgemäße Funk
tion der Hobelwegmeßanlage, einschließlich der Hobelweganzei
ge bei allen in der Praxis vorkommenden Betriebszuständen des
simulierten Meßwertgebers überprüfen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Fehlerortbestimmung
zeichnet sich dadurch aus, daß wenigstens eine astabile Multi
vibratoranordnung als Impulsgeber vorgesehen ist, die bei der
Versorgungsspannung des zu ersetzenden Meßwertgebers arbeitet,
eine Rechteckimpulsfolge vorgegebener Folgefrequenz erzeugt
und über Ausgangsanschlüsse an die Datenleitung anschaltbar
ist.
Vorzugsweise sind jeder Multivibratoranordnung wenigstens zwei
RC-Kombinationen unterschiedlicher Zeitkonstanten und Schalt
mittel zum Umschalten der Zeitkonstante zugeordnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert, in der schematisch ein Schaltbild eines Ausfüh
rungsbeispiels einer Simulationseinrichtung in der bevorzugten
Anwendung bei der Fehlerortbestimmung in einer Hobelwegmeßan
lage gezeigt ist. Die Erfindung kann mit prinzipiell gleichen
Vorteilen auch bei anderen Weg- oder Geschwindigkeitsmeßanla
gen angewendet werden, bei denen der Meßwertgeber wenigstens
eine meßwertproportionale Impulsfolge abgibt, die über eine
Datenleitung zu einer entfernten Auswerteeinrichtung übertra
gen wird. In Grubenbetrieben ist die Erfindung beispielsweise
bei Fördermitteln oder Förderband-Schlupfmeßeinrichtungen
vorteilhaft einsetzbar.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Impulsgene
ratoranordnung dargestellt, die geeignet ist, zwei um 90°
phasenverschobene Rechteckimpulsfolgen zur Simulation der von
Drehimpulsgebern in Hobelwegmeßanlagen erzeugten Meßimpulsfol
gen zu entwickeln.
An die Versorgungsspannungsanschlüsse V+ und V- wird die 12V
Versorgungsspannung angelegt, die von Hobelweganzeigen in
Grubenbetrieben zur Verfügung steht. Eine positive Versor
gungsleitung 1 ist über einen Ein/Ausschalter 2 an den positi
ven Anschluß V+ der Spannungsversorgung angeschaltet. Die
negative Versorgungsleitung 3 ist über eine Diode mit dem
negativen Versorgungsspannungsanschluß V- verbunden.
In zwei Kippstufen bzw. astabilen Multivibratoren 4 und 5
werden zwei phasenverschobene Impulsfolgen erzeugt. Beide
Kippstufen sind identisch aufgebaut und erzeugen daher Impuls
folgen mit im wesentlichen gleichem Tastverhältnis. Jeder
Kippstufe 4 bzw. 5 ist ein als Schalter betriebener Transistor
6 bzw. 7 nachgeschaltet, an dessen Kollektor die das jeweilige
Ausgangssignal des Impulsgenerators darstellende Rechteckim
pulsfolge I 1 bzw. I 2 ansteht. Der Kollektoranschluß ist über
einen handbetätigten Umschalter 8 jeweils mit einem Ausgangs
anschluß A 1 bzw. A 2 verbunden. Ein Kollektorwiderstand ist mit
der negativen Versorgungsleitung 3 verbunden.
Zwischen den Eingangsanschlüssen V+ und V- liegen zwei anti
parallel geschaltete Leuchtdioden Dg und Dr unterschiedlicher
Farben, hier grün und rot, in Serie mit einem Widerstand 10.
Bei richtiger Polung leuchtet beispielsweise die grüne Leucht
diode Dg und bei falscher Polung die rote Diode Dr auf. Zwei
weitere Leuchtdioden DA 1 und DA 2 sind zwischen dem Ausgang A 1
bzw. A 2 und dem Verbindungspunkt 9 zwischen den antiparallel
geschalteten Dioden und dem Serienwiderstand 10 angeordnet.
Sie leuchten jeweils, wenn am zugehörigen Ausgang A 1 bzw. A 2
eine Impulsfolge (I 1, I 2) entwickelt wird.
Wie oben gesagt, sind die beiden Kippstufen 4 und 5 identisch
ausgebildet, so daß im folgenden nur eine Kippstufe, nämlich
Kippstufe 4 nach Aufbau und Arbeitsweise erläutert zu werden
braucht.
Aktive Komponente der Kippstufe ist ein Operationsverstärker
OP 1, der an seinem Ausgang 11 ein positives Potential etwa in
Höhe der positiven Versorgungsspannung erzeugt, wenn sein
Pluseingang 12 gegenüber seinem Minuseingang 13 eine aus
reichend positive Spannung hat. Dieser Zustand ist dann gege
ben, wenn der Kondensator C, der zwischen dem Minuseingang 13
und der negativen Versorgungsspannungsleitung 3 liegt, entla
den ist. Der Kondensator C gehört zu einem die Zeitkonstante
der Kippstufe bestimmenden Zeitglied, das in der dargestellten
Schaltstellung eines Umschalters 15 aus einer Kombination des
Kondensators C mit einer Parallelschaltung aus den Widerstän
den R 1 und R 11 bzw. den Widerständen R 2 und R 12 besteht. Die
Widerstandswerte sowohl von R 1 als auch von R 2 sind wesentlich
niedriger, z.B. 12 kOhm, als diejenigen von R 11 und R 12, z.B.
100 kOhm. Daher bestimmen R 1 bzw. R 2 maßgeblich die Auf- und
Entladezeiten des Kondensators C, mit welchem sie jeweils über
einen Kontakt des Schalters 15 verbunden sind. Eine Diode D 1
ist anodenseitig mit dem Ausgang 11 und kathodenseitig mit dem
Verbindungspunkt der Widerstände R 1 und R 11 verbunden; eine
Diode D 2 ist mit umgekehrter Polarität zwischen Ausgang 11 des
Operationsverstärkers und dem Verbindungspunkt der Widerstände
R 2 und R 12 angeordnet.
Ist der Operationsverstärker OP 1 durchgesteuert und der Aus
gang 11 auf einem positiven Potential, so wird der Kondensator
C (bei Vernachlässigung von R 11) über den Widerstand R 1 aufge
laden. Sei Erreichen einer vorgegebenen Potentialschwelle am
Minuseingang des Operationsverstärkers springt dessen Ausgang
auf ein niedriges Potential, und der Kondensator C entlädt
sich über den Widerstand R 2 und die Diode D 2 zur Ausgangslei
tung 11. Die Zeitkonstante der Auf- und Entladung und damit
der Potentialänderung auf der Ausgangsleitung 11 ist abhängig
von der Größe der Widerstände R 1 und R 2, die bei gleichem
Tastverhältnis von Impuls und Impulspause identische Werte
haben müssen. Um die Impulsfolgefrequenz zu vergrößern wird
der Umschalter 15 umgeschaltet, wodurch anstelle der Wider
stände R 1 und R 2 die Widerstände R 3 und R 4 zum Auf- und Entla
den des Kondensators C wirksam werden. Die Widerstände R 3 und
R 4 haben wesentlich höhere Werte, nämlich bei dem beschrie
benen Ausführungsbeispiel 110 kOhm. Die Impulsbreite und der
Impulsabstand der Ausgangsimpulse ändern sich dadurch ent
sprechend (niedrige Impulsfolgefrequenz, Simulation langsame
Fahrt). Ist der Ausgang 11 des Operationsverstärkers OP 1 auf
einem positiven Potential, so ist auch die über einen Span
nungsteiler angeschaltete Basis des PNP-Schalttransistors 6
positiv, und der Transistor 6 ist gesperrt. Ist die Basis auf
einem niedrigeren Potential, also bei niedrigem Ausgangspoten
tial des Operationsverstärkers, so ist der Transistor 6 lei
tend, und an dessen Kollektor steht das Potential der positi
ven Versorgungsleitung 1 an. Die am Kollektor des Schalttran
sistors 6 entwickelte Impulsfolge I 1 wird über den zugehörigen
Kontakt des Schalters 8 an den Ausgang A 1 angelegt.
Wie oben gesagt, ist die andere Kippstufe 5 entsprechend aus
gebildet. Die Schaltkontakte zur Umschaltung der Widerstände
sind in der zweiten Kippstufe mit den Schaltkontakten der
ersten Kippstufe gekoppelt, so daß eine synchrone Umschaltung
mit jeweils übereinstimmenden Schaltpositionen gewährleistet
ist.
Die in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zur Simulation
der Meßimpulsfolgen üblicher Hobelweg-Meßgeber gewünschte
90°-Phasenverschiebung zwischen den beiden Impulsfolgen I 1 und
I 2, die in Zuordnung zu den Ausgängen A 1 und A 2 in der Zeich
nung dargestellt sind, wird durch asymmetrische Anbindung der
Eingangsanschlüsse erreicht. Der Pluseingang 12 des zur Kipp
stufe 4 gehörigen Operationsverstärkers OP 1 liegt über einen
Spannungsteiler aus den Widerständen R 5 und R 6 zwischen den
positiven und negativen Versorgungsspannungsleitungen 1 und 3.
In beiden Kippstufen 5 ist der Ausgang 11 des Operationsver
stärkers über einen hochohmigen Rückkopplungswiderstand R 7
(1M) mit dem Pluseingang 12 und über einen Widerstand R 13 mit
der positiven Versorgungsleitung 1 verbunden. Der Pluseingang
des zur Kippstufe 5 gehörigen OP 2 ist zwar ebenfalls über
einen Widerstand R 6 an die negative Versorgungsleitung 3 ange
schaltet, jedoch fehlt der Widerstand R 5; stattdessen ist der
Pluseingang 12 des OP 2 der Kippstufe 5 über einen Widerstand
R 8 an den Minuseingang 13 des OP 1 angeschaltet.
Durch Umschalten des zweipoligen Umschalters 8 kann die Im
pulsfolge I 1, die vom Impulsgenerator 4, 6 erzeugt wird, auf
den Ausgang A 2 und umgekehrt die vom Impulsgenerator 5, 7
erzeugte Impulsfolge I 2 auf den Ausgangsanschluß A 1 gelegt
werden. Hierdurch wird es möglich, bei Anschaltung der zuvor
beschriebenen Simulationseinheit einerseits die Meßimpulsfol
gen I 1 und I 2 für Bergfahrt und andererseits diejenigen (I 2
und I 1) für Talfahrt auf den an die Ausgänge A 1 und A 2 ange
schlossenen Adern der Datenleitung zu erzeugen.
Anstelle der umschaltbaren Festwiderstände R 1 ... R4 können in
beiden Kippstufen 4 und 5 auch geeignet gekoppelte, also syn
chron veränderliche Potentiometer verwendet werden. Eine Ände
rung der Zeitkonstante jeder Kippstufe läßt sich außerdem
durch entsprechende Umschaltung auf verschiedene Kondensatoren
erreichen. Selbstverständlich können anstelle des hier ver
wendeten Operationsverstärkers auch andere aktive Komponenten
verwendet werden, wie sie zur Erzeugung einer Impulsfolge
vorgegebener Frequenz im Stande der Technik bekannt sind.
Claims (11)
1. Verfahren zur Fehlerortbestimmung bei einer solchen Weg-
oder Geschwindigkeitsmeßanlage, insbesondere einer Hobelweg
meßanlage, bei der das Meßsignal durch einen Meßwertgeber in
wenigstens eine proportionale Meßimpulsfolge umgesetzt und
uber eine Datenleitung zu einer Anzeigeeinrichtung übertragen
wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß anstelle jeder Meßimpulsfolge eine von einem Impulsgenera
tor vor Ort erzeugte vorgegebene Impulsfolge in die Datenlei
tung eingespeist wird und die Antwort der Anzeigeeinrichtung
auf die vorgegebene Impulsfolge zur Fehlerortbestimmung ver
wendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die in die Datenleitung eingespeiste Impulsfolge zur Simula
tion der wenigstens einen Meßimpulsfolge nach Richtung
und/oder Impulsbreite und/oder Impulsabstand und/oder Impuls
frequenz geändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Impulsfolgen mit übereinstimmendem Tastverhältnis
phasenverschoben erzeugt und in zwei verschiedene Adern der
Datenleitung eingespeist werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Simulation einer Richtungsumkehr die beiden Anschlüsse der
Adern der Datenleitung vertauscht werden.
5. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine
astabile Multivibratoranordnung (4, 5) als Impulsgeber vorge
sehen ist, die bei der Versorgungsspannung des zu ersetzenden
Meßwertgebers arbeitet, eine Rechteckimpulsfolge (I 1, I 2)
vorgegebener Folgefrequenz erzeugt und über Ausgangsanschlüsse
(A 1, A 2) an die Datenleitung anschaltbar ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Multivibratoranordnung (4, 5) wenigstens zwei RC-Kom
binationen (C, R 1, R 3; C, R 2, R 4) unterschiedlicher Zeitkon
stanten sowie Schaltmittel (15) zum Umschalten der Zeitkon
stanten zugeordnet sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich
net, daß zwei symmetrisch ausgebildete Multivibratoranordnun
gen (4, 5) so angeordnet sind, daß sie an zwei Ausgänge (A 1,
A 2) zwei phasenverschobene Rechteckimpulfolgen (I 1, I 2) glei
chen Tastverhältnisses erzeugen.
8. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schaltmittel (15) der beiden Multivibratoren
(4, 5) synchron betätigbar sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Ausgangsanschlüsse (A 1, A 2)
über eine handbetätigbaren Umschalter (8) wahlweise mit jedem
der beiden Multivibratoren (4, 6 und 5, 7) verbindbar sind.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den mit der Datenleitung verbind
baren Ausgangsanschlüssen (A 1, A 2) und einem Pol (V+) der
Versorgungsspannungsquelle Leuchtdioden (DA1, DA2) als Funk
tionsanzeigen angeordnet sind.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Ein-Ausschalter der wenigstens einen
Multivibratoranordnung (4, 5) vorgeschaltet ist und die beiden
Eingangsanschlüsse (V+, V-) durch eine Widerstands-Diodenkom
bination mit zwei antiparallel geschalteten Leuchtdioden (Dg,
Dr) unterschiedlicher Farbe zur Anzeige der Polung überbrückt
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863603442 DE3603442A1 (de) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Verfahren und einrichtung zur fehlerortbestimmung bei einer hobelwegmessanlage |
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DE19863603442 DE3603442A1 (de) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Verfahren und einrichtung zur fehlerortbestimmung bei einer hobelwegmessanlage |
Publications (1)
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DE3603442A1 true DE3603442A1 (de) | 1987-08-06 |
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ID=6293371
Family Applications (1)
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DE19863603442 Withdrawn DE3603442A1 (de) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Verfahren und einrichtung zur fehlerortbestimmung bei einer hobelwegmessanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3603442A1 (de) |
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1986
- 1986-02-05 DE DE19863603442 patent/DE3603442A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |