DE2643984C3

DE2643984C3 -

Info

Publication number: DE2643984C3
Application number: DE19762643984
Authority: DE
Inventors: Ernst 8000 Muenchen Kegler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-09-29
Filing date: 1976-09-29
Publication date: 1979-06-21
Also published as: DE2643984B2; DE2643984A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf "'ne Schaltungsanordnung zum Überwachen der Funktionsfähigkeit der aus je einem Lichtsender und je einem ' .ichtempfänger mit Schwellwertverhalten bestehenden Lichtschranken in einem Magnetbandgerät und zum Anzeigen von Verschmutzung, Alterung bzw. Ausfall derselben.The invention relates to "'ne circuit arrangement to monitor the functionality of each of a light transmitter and a light receiver with Threshold behavior of existing light barriers in a magnetic tape recorder and for displaying Contamination, aging or failure of the same.

In Magnetbandgeräten für die Datenverarbeitung finden aus je einem Lichtsender und je einem Lichtempfänger bestehende Lichtschranken sowohl zum Abtasten des Bandanfangs und Bandendes als auch zum Abtasten der Lage der Bandschlaufe in den Pufferkammern Anwendung. Im Betrieb kann es vorkommen, daß einerseits die Lichtsender und andererseits die Lichtempfänger verschmutzen, altern oder vollständig ausfallen. Für den ordnungsgemäßen Betrieb eines Magnetbandgerätes ist es aber wichtig, daß zu jeder Zeit alle Lichtschranken ordnungsgemäß arbeiten und daß bei Ausfall einer der Lichtschranken der das Gerät Bedienende über diese Tatsache informiert wird. Darüber hinaus ist es aber auch erwünscht, eine Aussage darüber zu erhalten, ob Lichtsender oder Lichlempfänger einer Lichtschranke schon so weit verschmutzt oder gealtert sind, daß in Kürze mit ihrem Ausfall zu rechnen ist.In magnetic tape devices for data processing there is one light transmitter and one each Light receiver existing light barriers both for scanning the beginning and end of the strip as well as for scanning the position of the tape loop in the buffer chambers. In operation it can it can happen that on the one hand the light transmitter and on the other hand the light receiver pollute, age or fail completely. For the proper operation of a magnetic tape recorder, however, it is important to that all light barriers work properly at all times and that if one of the light barriers fails the person operating the device is informed of this fact. But it is beyond that too I would like to receive a statement about whether a light transmitter or light receiver of a light barrier are so dirty or aged that they can be expected to fail shortly.

Aus Briefaufstellanlagen ist bekannt (SEL Nachrichten, 1959, H. 2, S. 65-71), die Abstrahlleistung der Lichtsender vorübergehend auf einen bestimmten Betrag abzusenken und dabei zu prüfen, ob das Ausgangssignal des jeweils zugeordneten Empfängers auf seinem für ordnungsgemäßen Betrieb gültigen Sollwert bleibt oder ob es durch Unterschreiten der Ansprechschweile des Lichtempfängers auf einen wesentlich niedrigeren Wert abfällt. Bei der bekannten Anordnung wird das ordnungsgemäße bzw. nichtord* nUngsgemäße Arbeiten der Lichtschranken mit Hilfe eines Indikatorlampenfeldes angezeigt. Mit dieser bekannten Anordnung wird nicht geprüft, wie sich die Lichtschranken verhalten, wenn die Abstrahlleistung der Lichtsender wieder auf den Normalwert erhöht wird. Wenn man auch noch diesen Zustand überprüft, können sich folgende Situationen ergeben: 1. Fehlermeldung tritt nur bei einer Absenkung der Abstrahlleistung der Lichtsender auf, verschwindet aber wieder, wenn die Abstrahlleistung der Lichtsender wieder auf den Normalwert erhöht wird. 2. Der Fehler bleibt bestehen, nachdem die Abstrahlleistung der Lichtsender wiederFrom letter set-up systems is known (SEL Nachrichten, 1959, H. 2, P. 65-71), the radiation power of the Temporarily lower the light transmitter to a certain amount and check whether the Output signal of the respectively assigned receiver on its valid for proper operation The setpoint remains or whether it falls below the response threshold of the light receiver to one significantly lower value drops. In the known arrangement, the proper or improper * Incorrect operation of the light barriers is indicated with the aid of an indicator lamp field. With this known arrangement is not checked how the Behave light barriers when the radiation output of the light transmitter increases to the normal value again will. If you also check this status, the following situations can arise: 1. Error message only occurs when the light emitter's emitted power is reduced, but disappears again when the Radiation power of the light transmitter is increased back to the normal value. 2. The error persists, after the radiation power of the light transmitter again

ίο auf den Normalwert erhöht worden ist. Gerade diese zusätzliche Überprüfung eines bei der vorübergehenden Absenkung der Abstrahlleistung der Lichtsender aufgetretenen, stark abgefallenen Ausgangssignals darauf hin, ob es sich wieder auf den Sollwert erhöht, wenn die Abstrahlleistung der Lichtsender wieder auf den Normalwert (100%) erhöht wird, bietet die Möglichkeit, mit nur einem einzigen Überwachungsvorgang bzw. mit nur einer einzigen Überwachungseinrichtung eine Aussage darüber zu machen, ob die Elemente einer Lichtschranke zwar zu einem gewissen Teil verschmutzt oder gealtert aber durchaus noch betriebsbereit sind, oder ob eines der Elemente schon vollständig ausgefallen ist Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der alle oben genannten Fälle erfaßt und ausgewertet werden können. Erfindungsgemäß wird dies ausgehend von einer im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Schaltungsanordnung dadurch gelöst, daß die Ausgänge aller Lichtempfänger mit denίο has been increased to the normal value. Just this one additional check of an event that occurred during the temporary lowering of the emitted power of the light transmitter, sharply decreased output signal indicates whether it increases again to the setpoint when the The emission power of the light transmitter is increased back to the normal value (100%), offers the possibility of with only a single monitoring process or with only a single monitoring device To make a statement about whether the elements of a light barrier are contaminated to a certain extent or are aged but still ready for use, or whether one of the elements is already complete has failed The present invention was therefore based on the object of providing a circuit arrangement with which all of the above-mentioned cases can be recorded and evaluated. According to the invention this on the basis of a circuit arrangement specified in the preamble of the claim solved that the outputs of all light receivers with the

Eingängen einer NAND-Schaltung verbunden sind, deren Ausgang mit Eingängen zweier bistabiler Kippstufen derart verbunden ist, daß beide beim Abfallen des Ausgangssignals mindestens eines der Lichtempfänger gesetzt werden und daß beim Wiederansteigen des Ausgangssignals auf den Sollwert eine wieder zurückgesetzt wird.Inputs of a NAND circuit are connected, the output of which with inputs of two bistable Flip-flops is connected in such a way that both when the output signal falls, at least one of the Light receiver are set and that when the output signal rises again to the setpoint, a is reset again.

Mit einer solchen Schaltungsanordnung lassen sich sämtliche Lichtschranken in einem Magnetbandgerät daraufhin überwachen, ob Lichtsei.Jkr und Lichtempfänger verschmutzt sind, eine Alterung zeigen oder ganz ausgefallen sind.With such a circuit arrangement, all light barriers can be integrated into a magnetic tape recorder then monitor whether Lichtsei.Jkr and light receiver are dirty, showing signs of aging or have failed completely.

Die Erfindung wird anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den F i g. 1 bis 3 erläutert.The invention is illustrated using an advantageous exemplary embodiment in conjunction with FIGS. 1 to 3 explained.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung bestehen die Lichtsender, der Einfachheit halber hier nur zwei, aus zwei Leuchtdioden 1 und 2, deren Abstrahlleistung über ihren Diodenstrom Io mit Hilfe einer Anordnung 3 vorübergehend auf einen bestimmten Betrag abgesenkt werden kann. Das von den Leuchtdioden ausgesandte Licht wird nach mehr oder veniger Abschwächung, z. B. infolge Verschmutzung der Dioden, von den Fototransistoren 4 bzw. 5 zweier zugeordneter Lichtempfänger aufgenommen. Diese Fototransistoren liefern, abhängig von dem empfangenen Licht der Leuchtdioden 1 bzw. 2, Eingangsspannungen LJW an die mit ihnen verbundenen Schwellwertverstärker 6 bzw. 7. Diese wiederum liefern an ihren Ausgängen 8 bzw. 9 abhängig davon, ob die Eingangsspannung Uyg größer oder kleiner als der Schwellwert der Verstärker 6 bzw, 7 ist, unterschiedliche Ausgangssignale Uva· In the circuit arrangement shown in Fig. 1, the light transmitters, for the sake of simplicity here only two, consist of two light-emitting diodes 1 and 2, the radiation power of which can be temporarily reduced to a certain amount via their diode current Io with the aid of an arrangement 3. The light emitted by the light emitting diodes is after more or less attenuation, e.g. B. due to pollution of the diodes, recorded by the phototransistors 4 and 5 of two associated light receivers. These phototransistors provide, depending on the received light of the light emitting diodes 1 and 2, respectively, the input voltages to the LJW associated with them Schwellwertverstärker 6 and 7. This, in turn, provide at their outputs 8 and 9 respectively, depending on whether the input voltage is greater or less than uyg the threshold value of the amplifiers 6 or 7 is different output signals Uva

Fi g. 2 zeigt dazu in einer Reihe von Impulsdiagfammen a bis g den Zusammenhang zwischen einem Taktsignal in Zeile a, welches die Prüfzeit festlegt, dem Diodenstrom /oder Leuchtdioden 1 und 2 in Zeile b, den unterschiedlichen Eingangssignalen der Fototransistor ren 4 und 5 in den Zeilen c Und d und schließlich denFi g. 2 shows in a series of pulse diagrams a to g the relationship between a clock signal in line a, which defines the test time, the diode current / or light emitting diodes 1 and 2 in line b, the different input signals of the phototransistors 4 and 5 in lines c And d and finally the

unterschiedlichen Ausgangsbignalen der beiden Verstärker 6 und 7 in den Zeilen e, /und # In Fig.2 ist ferner mit gestrichelten Linien dargestellt, daß die Abstrahlleistung der Leuchtdioden 1 und 2 vor dem für die Prüfung der Lichtschranken vorgesehenen Wert von z, B. 80% kurzzeitig auf einen sehr viel niedrigeren Wert, im dargestellten Beispiel etwa 30% abgesenkt und von da aus wieder auf 80% erhöht wird. Damit wird erreicht, daß die Schwellwertverstärker 6 und 7 für die eigentliche Prüfung von definierten Ausgangspunkten ausgehen und damit ihre Hysterese ausgeschaltet wird.different output signals of the two amplifiers 6 and 7 in lines e, / and #. In FIG % is temporarily reduced to a much lower value, in the example shown is reduced by around 30% and then increased again to 80%. This ensures that the threshold amplifiers 6 and 7 start from defined starting points for the actual test and thus their hysteresis is switched off.

Die Ausgänge 8 und 9 der Verstärker 6 und 7 sind mit einem NAND-Gatter 10 verbunden, an dessen Ausgang 11 dann ein Signal erscheint, wenn an irgendeiner der Lichtschranken ein fehlerhaftes Arbeiten durch Verschmutzung, Alterung oder Ausfall eines der Elemente festgestellt wird. Der Ausgang 11 ist über je einen Inverter 12 bzw. 13 einer Kippstufe 14 bzw. 15 verbunden, die beide gesetzt werden, wenn das Ausgangssignal mindestens eines der Verstärker 6 bzw. 7 beim Absenken der Abstrahlleistung der Lichtsender 1 bzw. 2 auf einen wesentlich niedrigeren We-I als cien Sollwert absinkt. Wenn dann kurz vor Ende der Prüfzeit die Abstrahlleistung der Lichtsender wieder auf den Normalwert erhöht wird und das Ausgangssignal, welches zunächst einen sehr niedrigen Wert angenommen hatte, wieder auf den Sollwert ansteigt, wird die bistabile Kippstufe 14 über die Leitung 16 wieder zurückgesetzt, während die bistabile Kippstufe 15 in jedem Fall gesetzt bleibt Mit Hilfe der an den Ausgang der bistabilen Kippstufe 15 angeschlossenen Anzeigevorrichtung 21 ist es auf diese Weise möglich, anzuzeigen, daß während der Prüfzeit, d. h. während der vorübergehenden Absenkung der Abstrahlleistung der Lichtsender, ein wesentlich niedrigerer Wert des Ausgangssignals der Lichtempfänger als der Sollwert festgestellt worden ist, was auf eine gewisse Verschmutzung oder Alterung der Bauelemente der Lichtschranken hinweist Falls das A.usgangssignal eines der Lichtempfäi jer auch nach dem Wiedererhöhen der Abstrahlleistung der Lichtsender gegen Ende der Prüfzeit auf dem niedrigen Wert verbleibt und somit die bistabile Kippstufe 14 nicht wieder zurückgesetzt wird, dann wird mit Hilfe eines über eine Leitung 19 an das UND-Gatter 18 angelegten Signals das auf der Leitung 17 anstehende Ausgangssignal der b.stabilen Kippstufe 14 weitergeleitet und ein Betätigen der Anzeigevorrichtung 20 veranlaßt Diese zeigt damit an, daß die Verschmutzung oder Alterung der Bauelemente schon so west fortgeschritten ijt, daß ein ordnungsgemäßes Arbeiten nicht mehr gewährleistet ist oder daß eines der Elemente ichon vollständig ausgefallen ist.The outputs 8 and 9 of the amplifiers 6 and 7 are connected to a NAND gate 10, at its output 11 then a signal appears if any of the light barriers is working incorrectly due to soiling, Aging or failure of one of the elements is detected. The output 11 is via one each Inverter 12 or 13 of a flip-flop 14 or 15 are connected, both of which are set when the Output signal of at least one of the amplifiers 6 or 7 when the emission power of the light transmitter 1 is reduced or 2 to a significantly lower We-I than cien Setpoint drops. If then shortly before the end of the test period, the emitted power of the light transmitter falls back on Normal value is increased and the output signal, which initially assumed a very low value had, rises again to the setpoint value, the bistable flip-flop 14 is again via line 16 reset, while the bistable flip-flop 15 remains set in any case With the help of the to the output the display device 21 connected to the bistable flip-flop 15, it is possible in this way to indicate that during the test period, i. H. during the temporary lowering of the radiated power of the Light transmitter, a significantly lower value of the output signal of the light receiver than the setpoint has been determined, which indicates a certain degree of soiling or aging of the components of the light barriers if the output signal of one of the light receivers also after increasing the Radiation power of the light transmitter remains at the low value towards the end of the test period and thus the bistable multivibrator 14 is not reset again, then with the help of a line 19 to the AND gate 18 applied signal, the output signal on line 17 of the b.stabilen flip-flop 14 forwarded and an actuation of the display device 20 causes This thus indicates that the Soiling or aging of the components has progressed so far that a proper Work is no longer guaranteed or that one of the elements has failed completely.

F i g. 3 zeigt schließlich in einem Diagramm die Verhältnisse von Diodenstrom Jp und F.ingangsspar.-nung Uve eines der Lichtempfänger in Abhängigkeit von der Verschmutzung entweder von LeuchtdiodeF i g. 3 finally shows in a diagram the relationships between diode current Jp and F. input saving Uve of one of the light receivers as a function of the contamination of either light-emitting diode

5 oder Fototransistor. In diesem Diagramm sind drei Fälle gekennzeichnet, die zu den Diagrammen F i g. 2e, f und g gehören. Daraus ist ersichtlich, daß im Fall 1 trotz Absenkung der Abstrahlleistung der Leuchtdiode die in dem dargestellten Beispiel bei 2,5 Volt liegende5 or phototransistor. In this diagram, three cases are identified which relate to the diagrams F i g. 2e, f and g belong. From this it can be seen that in case 1, despite the lowering of the radiation power of the light-emitting diode, the in in the example shown at 2.5 volts

ίο Ansprechschwelle des Lichtempfängers noch nicht unterschritten wird und somit trotz Absenkung der Abstrahlleistung der Leuchtdiode keine Änderung im Ausgangssignal des Verstärkers des Lichtempfängers festgestellt werden kann. Fig.2e zeigt diesen FaIL Wenn die Verschmutzung der Elemente der Lichtschranke aber fortschreitet, so tritt schließlich der Fall 2 ein, bei dem wegen der bereits abgesunkenen Eingangsspannung Uve der Schwellwertverstärker des Lichtempfängers zwar zunächst noch anspricht und damit ein dem Sollwert entsprechend*··; Ausgangssignal liefert, wo aber bei Absenkung der Aourahlleistung der Leuchtdiode dann durch die nunmehr auch geringere Eingangsspannung Uve der Schwellwert von 2,5 Volt unterschritten wird und damit das Ausgangssign;l des Lichtemofängers auf einen sehr viel niedrigeren Wert als den Sollwert absinkt In Fig. 2f ist dies durch einen Übergang des Ausgangssignals Uva von 5 Volt auf Null Volt dargestellt Steigt in diesem Fall die Lichtleistung gegen Ende der Prüfzeit wieder auf den Normalwert an, siehe F i g. 2b, dann wird der Schwellwert von 2,5 Volt wieder überschritten und der Sollwert des Ausgangssignals des Lichtempfängers erreicht Wenn die Verschmutzung der Elemente der Lichtschranken noch weiter fortschreitet, kommt man schließlich so weit, daß der Schwellwert der Eingangsspannung des Lichtempfängers entweder gerade noch oder auch schon nicht mehr erreicht wird, wie es mit Fall 3 angedeutet ist In diesem Fall sinkt entweder die Ausgangsspannung bei Absenken der Abstrahlleistung der Lichtsender ab und bleibt dann auch nach Wiedererhöhung der Abstrahlleistu."g auf diesem Wert oder befindet sich, wie im Fall der F i g. 2g dargestellt, schon von vornherein auf einem wesentlich niedrigeren Wert als dem Sollwert Aus diesen drei Fällen und der in Verbindung init Fig. 1 erläuterten Signalisierung mit Hilfe der Anzeigeelemente 20 und 21 läßt sich unterscheiden, ob die Elemente der Lichtschranken noch ordnungsgemäß arbeiten, ob sie wie im Fall 2 bereits durch Alterung oder Verschmutzung in die Nähe der Grenze ihrer Leistungsfähigkeit kommen, oder diese wie im Fall 3 bereits unterschritten haben.ίο The response threshold of the light receiver is not yet fallen below and thus no change in the output signal of the amplifier of the light receiver can be determined despite the reduction in the radiation power of the light-emitting diode. FIG. 2e shows this situation. However, if the contamination of the elements of the light barrier progresses, then finally case 2 occurs in which the threshold amplifier of the light receiver initially still responds due to the input voltage Uve, which has already fallen, and thus a value corresponding to the setpoint * ··; Provides output signal, but when the Aourahlkraft the light-emitting diode is reduced, the now also lower input voltage Uve falls below the threshold value of 2.5 volts and thus the output signal; l of the light detector drops to a much lower value than the setpoint in Fig. 2f this is represented by a transition of the output signal Uva from 5 volts to zero volts. In this case, the light output rises again to the normal value towards the end of the test period, see FIG. 2b, then the threshold value of 2.5 volts is exceeded again and the target value of the output signal of the light receiver is reached.If the pollution of the elements of the light barriers continues, you finally get so far that the threshold value of the input voltage of the light receiver is either just barely or also is no longer reached, as indicated in case 3. In this case, the output voltage either drops when the radiation power of the light transmitter is reduced and then remains at this value even after the radiation power is increased again From these three cases and the signaling with the aid of the display elements 20 and 21 explained in connection with FIG whether, as in case 2, they have already entered the Come close to the limit of their performance, or have already fallen below it, as in case 3.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

ΔΌΔΌ

λ O f\ O Λ λ O f \ O Λ

Claim:

Circuit arrangement for monitoring the functionality of each from a light transmitter and one light receiver with threshold value behavior each existing light barriers in a magnetic tape recorder and to indicate soiling, aging or failure of the same, in the case of the inside a specified test time, the radiation power of the light transmitter temporarily to a certain The amount is reduced and it is checked whether the output signal of the respectively assigned light receiver remains at its setpoint valid for proper operation or whether it is exceeded by exceeding the response threshold of the light receiver drops to a significantly lower value, characterized in that the outputs of all light receivers (4, 5, 6, 7) with the Inputs of a NAND circuit (10) are connected, the output (ίί) with inputs of two bistable multivibrators (14, 15) is connected in such a way that both when the output signal drops at least one of the light receivers are set and that when the output signal rises again to the setpoint a (14) is reset (16).