FI81212B - Mikrodatorstyrd ljusridao. - Google Patents

Description

1 81212

Mikroprosessorin ohjaama valoveräjä

Esillä oleva keksintö kohdistuu mikroprosessorin ohjaamaan valo-veräjään, jonka tarkoituksena on suojata onnettomuuksia vastaan kun työskennellään vaarallisilla koneilla, esimerkiksi puristimien yhteydessä jos esine tahattomasti sijoitetaan veräjä-aukkoon. Tällaisten valoveräjien tai esteiden on oltava erittäin luotettavia. Valoveräjä käsittää joukon sähköisiä valo-lähettimiä, jotka on sijoitettu veräjän toisella puolella olevaan pitimeen ja jotka on sovitettu lähettämään valopulssien jono (koodeja), jolloin vastaava määrä valopulssin detektoreita on sijoitettu aukon vastakkaisella puolella olevaan pitimeen veräjäaukossa esiintyvän esineen ilmaisemiseksi sen seurauksena, että mainittu esine katkaisee yhden tai useamman siirretyistä säteistä. Käytetyt lähettimet voivat olla valodiodeja, jotka lähettävät näkymätöntä infrapunavaloa. Valoveräjä on kytketty erillisiin tuntoelimiin, jotka pysäyttävät koneen mikäli esine sijoitetaan mainittuun aukkoon tai mikäli valvontajärjestelmään tulee virhe.

Keksinnön tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviomaises-ti miten valoveräjäjärjestelmä on rakennettu; kuvio 2 on toisen kahdesta identtisestä prosessoriyksiköstä lohkokaavio, jossa on neljä lähetin- ja neljä vastaanotinyksikköä sekä pääyksikkö; kuvio 3 on näistä identtisistä yksiköistä toisen piirikaavio; kuvio 4 esittää kahden prosessoriyksikön, ohjaimen ja seuraimen pulssijonon siirtoa, sekä myöskin pulssijonon muutosta jokaisen asteen jälkeen; kuvio 5 esittää pulssien muodon ja kuvio 6 on kahden mikroprosessorin ohjelmien juoksukaavio.

Valoveräjä käsittää kaksi täysin erillistä mikroprosessoria, jotka ovat galvaanisesti erotetut toisistaan ja jotka ovat 2 81212 toistensa kanssa yhteydessä valoveräjän kautta, ts. toinen tietoprosessori lähettää näkymätöntä infrapunavaloa sisältävää informaatiota toiselle prosessorille, ja päinvastoin. Mitä tulee kovoon molemmat prosessorijärjestelmät ovat identtisiä, kun taas niiden pehmot (tietokortit) ovat keskenään erilaisia. Ohjelmoituna toinen tietokone omaksuu ns. ohjaimen luonteen ja toinen ns. seuraimen luonteen. Tämä lähinnä tarkoittaa sitä, että toinen tietokone on määräävä käynnistettäessä jne. Piirustuksen esittämiin tietokoneisiin on liitetty neljä identtistä lähetinyksikköä ja neljä identtistä vastaanotinyksikköä, esimerkiksi näkymätöntä valoa lähettävät valodiodit sekä foto-diodit tai fototransistorit. Lisäksi on järjestetty keskusyksikkö eri tietojärjestelmiä varten.

Valodiodia ohjataan ns. ohjausasteella (virtavahvistin), kuvio 2. Vastaanotinpuolella sijaitseva virtavahvistin on herkkä tietylle taajuudelle, esimerkiksi 42 kHz, ja näin ollen on lähetintä myöskin pulssattava tällä samalla taajuudella. Tämä aikaansaadaan oskillaattorilla, jonka taajuus on säädetty 42 kHz:iin. Oskillaattorin pulssit summataan loogisesti tietokoneen informaatiota sisältäviin pulsseihin ns. portin kautta. Vastaanotto-puolelle on järjestetty valodiodi, jonka kanssa on alumiiniseen koteloon sijoitettu siihen liittyvä vahvistin. Tämän jälkeen signaali siirtyy äänidekooderiin, joka voi olla vaihelukittu piiri, jonka taajuus on 42 kHz, kuvio 3.

Esillä olevan keksinnön perusidea on antaa kahden täysin erillään olevan tietokoneen olla keskenään vuorovaikutusyhteydessä, toisin sanoen toinen tietokone ohjaa toisen tietokoneen toimintamuotoa, ja päinvastoin. Tämä tarkoittaa sitä, että kokonaistoiminta on luotettavuudeltaan kaksinkertainen. Yhteistoimintaperiaate on sellainen, että ohjaimen lähetin SI lähettää koodiyhteyden vastaanottajalle M, kuten ilmenee kuviosta 4. Tämä koodi voi sisältää kaksi ykköstä (11). Seurain lähettää lähettimen SI kautta takaisin uuden koodin ohjaimen vastaanottimelle Ml, nimittäin esimerkiksi kaksi nollaa (00), ts. se invertoi molemmat tieto-bitit. Jos tämä koodi (00) saapuu ohjaimen vastaanottimeen Ml, 3 81212 lähettää ohjaimen lähetin S2 uuden koodin, tässä tapauksessa ykkösen ja nollan (10). Jos valoverho pysyy häiriöttömänä, ts. mitään esineitä ei esiinny verhon aukossa, lähetetään kaikki koodisanat kuvion 4 mukaisesti, jonka jälkeen ohjain aloittaa taas alusta. Mikäli valonsäde, ts. ohjaimen seuraimen vastaanottimiin M2 lähettämä valonsäde katkeaisi, jää seurain odottamaan turhaan pulssia noin 5 ms:ksi, ja kun tänä aikana ei tule mitään pulssia, niin tämä ajanjakso käynnistää hälytyssignaalin tai aktivoi releen tai vastaavan laitteen koneen pysäyttämiseksi.

Kun edelleen on mennyt muutama mikrosekuntti, huomaa ohjaimen lähetin M2 että ketju on katkennut, ts. vastaanotin ei vastaanota mitään signaalia ja se myöskin välittömästi siirtyy hälytys-tilaan. Samalla ohjain kytkeytyy hälytystilaan, se alkaa lähettää signaalia lähettimien Ml jne., niin että se kykenee tarkistamaan onko virhe tilapäinen vai pysyvä. Jos virhe edelleen esiintyy kun signaali saavuttaa vastaanottimen M2, jatkuu ohjaimen hälytystila. Tämä tarkoittaa sitä, että kutakin tietokonetta seurataan toisaalta valoverholla ja toisaalta toisella tietokoneella, sekä myöskin kahden järjestelmän kaikilla komponenteilla. Tämä kaksinkertaistaa näiden järjestelmien toiminnallisen turvallisuuden.

Pulssien muoto tai esiintyminen on esitetty kuviossa 5. Kukin pulssi alkaa ns. aloitusbitillä, jonka kesto on yksi ms, jolloin aloitusbitin jälkeen tulee kaksi tietobittiä. Kunkin tietobitin pituus on yksi ms. Kun tietobitin pituus on yksi ms, lähettää lähetin pulssattua infrapunaista valoa, jonka taajuus on 42 kHz. Kuvio 1 esittää kahden tietokoneen ohjelmien juoksukaaviot.

Kahden tietokoneen ohjelmat on kirjoitettu kokonaisuudessaan kuviossa 2.

Optisen aktiviteetin välttämiseksi valonsäteiden kulkemilla teillä on lähettimistä 2 ja vastaanottimista M kukin asennettu suunnilleen 40 mm:n syvyyteen edellä mainituissa pitimissä oleviin aukkoihin. Tämä aikaansaa tietyssä määrin säteiden kollimaation. Näistä aukoista huolimatta säteet hajaantuvat tai laajenevat 4 81212 melkoisesti, mikä tarkoittaa sitä, että valodiodi tai lähetin 1 voidaan tunnustella molemmilla vastaanottimilla 1 ja 2, sekä mahdollisesti myöskin vastaanottimella 3. Tällä seikalla ei ole kuitenkaan merkitystä, koska kukin tietokone itse valitsee ajattelevasti minkä vastaanottimen tulee olla aktiivinen kullakin hetkellä.

Claims (7)

1. Mikroprosessorin ohjaama valoveräjä, joka käsittää joukon valolähettimiä ja valovastaanottimia, jotka on järjestetty veräjäaukon toisella puolella olevaan pitimeen, sekä vastaavan määrän valovastaanottimia ja valolähettimiä, jotka on järjestetty veräjäaukon vastakkaisella puolella olevaan pitimeen, jolloin keskenään vastakkain sijaitsevat valolähettimet ja valovastaanottimet voidaan aktivoida peräkkäisjärjestyksessä pareittain tietoprosessorista käsin tietyn ajanjakson kuluessa, tunnettu siitä, että tietopro-sessori on kutakin valolähetintä varten, virtavahvistimen kautta, ja vastaavasti valovastaanotinta varten, äänivahvis-timen kautta, ohjelmoitu lähettämään valopulssijonoja (koodeja) ensimmäisestä valolähettimestä ensimmäisellä puolella ja vastaanottamaan ensimmäisessä valovastaanottimessa toisella puolella, jolloin vataanotettu koodi muutetaan ja lähetetään takaisin mainitulta toiselta puolelta toisen valolähettimen kautta toiseen valovastaanottimeen mainitulla ensimmäisellä puolella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valoveräjä, tunnettu siitä, että eri puolilla sijaitsevat valolähettimet ja vastaavasti valovastaanottimet ovat yhdistetyt identtisiin tietokoneyksiköihin (mikroprosessoreihin).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen valoveräjä, tunnettu siitä, että kovon suhteen ovat veräjäaukon molemmin puolin sijaitsevat tietoyksiköt (mikroprosessorit) identtisiä, mutta ne sisältävät erilaiset ohjelmistot.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen valoveräjä, tunnettu siitä, että aukon toisella puolella oleva tietoyksikkö toimii ohjaimena ja toisella puolella oleva tietoyksikkö toimii seuraimena.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen valoveräjä, tunnettu siitä, että tietoyksiköt on ohjelmoitu 6 81212 muuttamaan vastaanotetut koodit sekä lähettämään muutetut koodit vastakkaiselle puolelle.

5 81212

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen valoveräjä, tunnettu siitä, että tietoyksiköt on ohjelmoitu invertoimaan vastaanotetut koodit sekä lähettämään invertoidut koodit vastakkaisella puolella sijaitsevalle vastaanottimelle.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen valoveräjä, tunnettu siitä, että tietoyksiköt käsittävät useita valolähettimiä ja vastaavasti valovastaanottimia, sekä lisäksi verkkolaitteen.