КОММУТАТОР Российский патент 1995 года по МПК H03K23/74 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, например, при автоматизации фильтров водоподготовки тепловых электростанций.

Известен коммутатор, содержащий группу параллельно включенных каналов, каждый из которых содержит электромагнитное реле с замыкающим контактом и обмоткой включения, диод, ключ управления с замыкающим контактом. Общими элементами устройства являются ключ сброса с размыкающим контактом для приведения в исходное состояние, два вывода для подключения источника питания [1]
Недостатком этого устройства является наличие цепи последовательных контактов реле каналов и нахождение реле под напряжением, что ведет к ненадежности функционирования и потреблению мощности.

Известен коммутатор [2] содержащий выводы для подключения питания, ключ общего сброса с размыкающим контактом, вспомогательное реле с размыкающим контактом и обмоткой включения, группу параллельно включенных каналов, каждый из которых имеет четыре вывода, реле с замыкающим контактом и обмоткой включения, первый и второй диоды и ключ управления с замыкающим контактом, имеется также общая цепь последовательных замыкающих контактов реле каналов, каждый соответственно шунтирован размыкающим контактом ключа управления. После подачи напряжения питания ключом управления включаемого канала, например первого, включается коммутатор, ток пойдет по цепи первый вывод источника питания размыкающий контакт ключа общего сброса размыкающий контакт вспомогательного реле первый вывод канала замыкающий контакт ключа управления обмотка реле четвертый вывод источника питания. Реле первого канала запускается, а его контакты изменяют свое состояние. В коммутаторе ток пойдет по цепи: первый вывод источника питания размыкающий контакт ключа общего сброса замыкающий контакт реле первого канала общей последовательной цепи размыкающий контакт ключа управления второго канала размыкающий контакт ключа управления третьего канала второй вывод первого канала замыкающий контакт реле этого канала две параллельные цепи (первый диод обмотка реле четвертый вывод первого канала, второй диод третий вывод первого канала обмотка вспомогательного реле) второй вывод для подключения источника питания. В результате реле первого канала по этой цепи встает на самоподхват, вспомогательное реле включается, а его размыкающий контакт размыкает цепь первых выводов всех каналов. При возврате ключа управления первого канала в исходное состояние реле канала и вспомогательное реле остаются под напряжением. Включается первый канал коммутатора.

При необходимости включения другого канала включают ключ выбранного канала, при этом размыкается его размыкающий контакт и обесточивается цепь удержания включенных реле первого канала и вспомогательного. Эти реле отключаются в исходное состояние, а через замкнутый размыкающий контакт вспомогательного реле пойдет ток запуска реле включаемого канала. Процессы проходят аналогично, только изменяется последовательность в цепи удержания.

В этом устройстве введено вспомогательное реле, контакт которого размыкает цепь первых выводов всех каналов. Недостатком этого устройства является наличие цепи последовательных контактов реле каналов и ключей управления, нахождение под напряжением включенных реле, что ведет к ненадежности функционирования и потреблению мощности.

Цель изобретения повышение надежности функционирования, снижение потребления мощности, расширение его функциональных возможностей.

Предлагаемое устройство, как и прототип, содержит следующие сходные признаки: два вывода для подключения источника питания, ключ общего cброса с размыкающим контактом, вспомогательное реле с размыкающим контактом и обмоткой включения, группу параллельно включенных каналов, каждый из которых имеет четыре вывода, реле с замыкающим контактом и обмоткой включения, диод и ключ управления с замыкающим контактом, при этом указанное и известное устройства имеют следующие общие связи: первые выводы всех каналов соединены и подключены к первому выводу размыкающего контакта вспомогательного реле, второй вывод которого через размыкающий контакт ключа общего сброса подключен к первому выводу для подключения источника питания, в каждом канале его первый вывод подключен к первому выводу замыкающего контакта ключа управления, второй вывод которого подключен к первому выводу обмотки включения реле этого канала, вторые выводы всех каналов соединены, причем второй вывод в каждом канале подключен к первому выводу замыкающего контакта реле этого канала, третьи выводы всех каналов соединены, третий вывод в каждом канале подключен к катоду диода, второй вывод обмотки включения реле канала подключен к четвертому выводу этого канала, четвертые выводы каналов соединены и подключены к второму выводу для подключения источника питания.

Сущность изобретения заключается в том, что все реле выполнены двустабильными с двухпозиционной регулировкой контактной системы и дополнительно снабжены обмотками отключения, ключ общего сброса и вспомогательное реле дополнительно снабжены замыкающими контактами, ключи управления каналов выполнены в виде кнопок, в коммутатор введены дополнительная кнопка управления с замыкающим контактом, двустабильное дополнительное реле с двухпозиционной регулировкой контактной системы, замыкающим и размыкающим контактами и обмотками включения и отключения, дополнительный диод и программно-временное устройство с выходным замыкающим контактом, причем первые выводы всех каналов подключены к первому выводу обмотки включения вспомогательного реле, а вторые выводы всех каналов подключены к первому выводу замыкающего контакта вспомогательного реле, аноду дополнительного диода, первому выводу выходного замыкающего контакта программно-временного устройства, а через замыкающий контакт ключа общего сброса к первому выводу для подключения источника питания, второй вывод замыкающего контакта вспомогательного реле подключен к первому выводу обмотки отключения этого реле, вывод размыкающего контакта ключа общего сброса, соединенный с вторым выводом размыкающего контакта вспомогательного реле, подключен к второму выводу выходного замыкающего контакта программно-временного устройства, первому выводу замыкающего контакта дополнительной кнопки управления, второй вывод которого подключен к катоду дополнительного диода и первому выводу обмотки отключения дополнительного реле, второй вывод которой подключен к первому выводу замыкающего контакта этого реле и второму выводу обмотки включения вспомогательного реле, в каждом канале второй вывод замыкающего контакта реле этого канала подключен к первому выводу обмотки отключения этого реле, второй вывод которой подключен к четвертому выводу канала, второй вывод замыкающего контакта кнопки управления подключен к аноду диода этого канала, третьи выводы всех каналов подключены к первому выводу обмотки включения дополнительного реле, второй вывод которой подключен к второму выводу замыкающего контакта этого реле, второму выводу обмотки отключения вспомогательного реле и второму выводу для подключения источника питания, размыкающий контакт дополнительного реле, замыкающий контакт вспомогательного реле и вход запуска программно-временного устройства соединены в последовательную цепь между выводами для подключения источника питания, при этом программно-временное устройство выполнено с замыканием его выходного замыкающего контакта после завершения отработки заданной временной программы, удержания этого контакта в замкнутом состоянии в течение времени последствия команды запуска на входе запуска программно-временного устройства, считая от момента завершения отработки заданной временной программы, и возвращением этого контакта в исходное разомкнутое состояние после снятия команды запуска на входе запуска программно-временного устройства.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого коммутатора.

Он содержит группу параллельно включенных каналов, в каждом из которых имеется четыре вывода, реле 1 канала с замыкающим контактом 3, кнопка управления канала с замыкающим контактом 2, диод 4, кроме этого имеются общие элементы, дополнительная кнопка управления с замыкающим контактом 10, дополнительный диод 18, вспомогательное реле 7 с замыкающим контактом 8 и размыкающим контактом 9, дополнительное реле 5 с замыкающим контактом 6, ключ общего сброса 12 с размыкающим и замыкающим контактами, выходной замыкающий контакт 11 программно-временного устройства 17, размыкающий контакт 15 дополнительного реле, замыкающий контакт 16 вспомогательного реле и вход запуска программно-временного устройства соединены в последовательную цепь, первый и второй выводы 13, 14 для подключения источника питания.

Функционирует устройство следующим образом.

После подачи напряжения питания на выводы 13, 14 коммутатор переводят в исходное состояние, нажав кнопку 2 какого-либо канала, а затем переключив в другое положение ключ общего сброса 12. Через его замыкающий контакт пойдет ток, который переключит в исходное состояние реле 1 канала, вспомогательное реле 7 и дополнительное реле 5 в исходное состояние. Коммутатор готов к работе. Нажимают кнопку 2 управления выбранного канала. Ток пойдет по цепи: первый вывод 13 источника питания размыкающий контакт 12 ключа общего сброса первый вывод канала размыкающий контакт 9 вспомогательного реле 7 замыкающий контакт 2 кнопки управления этого канала, далее по двум параллельным цепям (обмотка включения реле 1 канала четвертый вывод этого канала, диод 4 канала третий вывод канала обмотки включения дополнительного реле 5) второй вывод 14 для подключения источника питания. Реле 1 канала и дополнительное реле 5 включатся, а их контакты изменят свое состояние. Через замкнутый замыкающий контакт 6 дополнительного реле пойдет ток по цепи: первый вывод 13 источника питания размыкающий контакт 12 ключа общего сброса размыкающий контакт 9 вспомогательного реле обмотка включения вспомогательного реле 7 замыкающий контакт 6 дополнительного реле второй вывод 14 источника питания. Вспомогательное реле 7 включится, а его контакты изменят свое состояние. Размыкающий контакт 9 этого реле обесточит реле 1 включенного канала, дополнительное реле 5 и вспомогательное реле 7. Эти реле удерживаются в этом положении системой удержания.

Для проведения технологического цикла по заданной временной программе программно-временного устройства 17 нажимают дополнительную кнопку управления 10. Ток пойдет по цепи: первый вывод 13 источника питания размыкающий контакт 12 ключа общего сброса замыкающий контакт 10 дополнительной кнопки управления обмотка отключения дополнительного реле 5 замкнутый замыкающий контакт 6 этого реле второй вывод 14 источника питания. Дополнительное реле 5 переключится в исходное состояние и обесточится через свой замыкающий контакт 6. Через размыкающий контакт 15 дополнительного реле, замкнутый замыкающий контакт 16 вспомогательного реле на вход запуска программно-временного устройства 17 будет подано напряжение, которое фукнционирует по заданной временной программе, а после завершения обработки заданной временной программы замкнется выходной замыкающий контакт 11 программно-временного устройства 17. Ток в коммутаторе пойдет по цепи: первый вывод 13 источника питания размыкающий контакт ключа общего сброса 12 замыкающий контакт 11 программно-временного устройства 17 далее по двум параллельным цепям (замкнутый замыкающий контакт 3 реле 1 включенного канала обмотка отключения реле 1 этого канала четвертый вывод этого канала; замкнутый замыкающий контакт 8 вспомогательного реле обмотка отключения вспомогательного реле 7 второй вывод 14 источника питания. Реле 1 включенного канала и вспомогательное реле 7 переключатся в исходное состояние и обесточатся своими контактами. Замыкающий контакт 16 вспомогательного реле 7 возвратится в исходное состояние, схема программно-временного устройства 17 обесточится, а его выходной замыкающий контакт 11 возвратится в исходное состояние. Коммутатор переводится в исходное состояние автоматически от замыкающего контакта 11 программно-временного устройства. При необходимости можно выполнить дистанционный перевод коммутатора в исходное состояние ключом общего сброса. При этом ток пойдет по цепи: первый вывод 13 источника питания замыкающий контакт ключа общего сброса 12 далее по двум параллельным цепям (второй вывод включенного канала замыкающий контакт 3 реле этого канала обмотка отключения реле 1 этого канала четвертый вывод этого канала, замыкающий контакт 8 вспомогательного реле обмотка отключения вспомогательного реле 7) второй вывод 14 источника питания. Отличием от прототипа в предлагаемом устройстве является то, что все реле выполнены двухстабильными с двухпозиционной регулировкой контактной системы и дополнительно снабжены обмотками отключения, дополнительная кнопка управления с замыкающим контактом, дополнительный диод, ключ общего сброса дополнительно снабжен замыкающим контактом, ключи управления каналов выполнены в виде кнопок.

В устройстве использованы новые взаимосвязи. Исключена общая последовательная цепь контактов реле и ключей управления для удержания реле во включенном состоянии. Это позволяет повысить надежность функционирования и снизить мощность потребления коммутатора, а за счет использования программно-временного устройства с выходным замыкающим контактом расширить функциональные возможности коммутатора.

Изобретение относится к релейной автоматике. Сущность изобретения: после подачи напряжения питания на выводы 13, 14, коммутатор переводят в исходное состояние, нажав кнопку 2 какого-либо канала, а затем переключив в другое положение ключ общего сброса 12. Через его замыкающий контакт идет ток, который переключает в исходное состояние реле 1 канала, вспомогательное реле 7 и дополнительное реле 5 в исходное состояние. Коммутатор готов к работе. Нажимают кнопку 2 управления выбранного канала. Реле 1 канала и дополнительное реле 5 включаются, а их контакты изменяют свое состояние. Через замкнутый замыкающий контакт 6 дополнительного реле идет ток. Вспомогательное реле 7 включается, а его контакты изменяют свое состояние. Размыкающий контакт 9 этого реле обесточивает реле 1 включенного канала, дополнительное реле 5 и вспомогательное реле 7. Эти реле удерживаются в этом положении системой удержания. Для проведения технологического цикла по заданной временной программе программно-временного устройства 17 нажимают дополнительную кнопку управления 10. Дополнительное реле 5 переключается в исходное состояние и обесточивается через свой замыкающий контакт 6. Через размыкающий контакт 15 дополнительного реле замкнутый замыкающий контакт 16 вспомогательного реле на вход запуска программно-временного устройства 17 подается напряжение, которое функционирует по заданной временной программе, а после завершения обработки заданной временной программы замыкается выходной замыкающий контакт 11 программно-временного устройства 17. 1 ил.

КОММУТАТОР содержащий выводы для подключения источника питания, ключ общего сброса с размыкающим контактом, вспомогательное реле с размыкающим контактом и обмоткой включения, группу параллельно включенных каналов, каждый из которых имеет четыре вывода, реле с замыкающим контактом и обмоткой включения, диод и ключ управления с замыкающим контактом, первые выводы всех каналов объединены и подключены к первому выводу размыкающего контакта вспомогательного реле, второй вывод которого через размыкающий контакт ключа общего сброса подключен к первому выводу для подключения источника питания, в каждом канале его первый вывод подключен к первому выводу замыкающего контакта ключа управления, второй вывод которого подключен к первому выводу обмотки включения реле этого канала, вторые выводы всех каналов объединены между собой, причем второй вывод в каждом канале подключен к перому выводу замыкающего контакта реле этого канала, третьи выводы всех каналов объединены между собой, третий вывод в каждом канале подключен к катоду диода, второй вывод обмотки включения реле канала подключен к четвертому выводу этого канала, четвертые выводы каналов объединены между собой и подключены к второму выводу для подключения источника питания, отличающийся тем, что все упомянутые реле выполнены двустабильными с двухпозиционной регулировкой контактной системы и дополнительно снабжены обмотками отключения, ключ общего сброса и вспомогательное реле дополнительно снабжены замыкающими контактами, ключи управления каналов выполнены в виде кнопок, в коммутатор введены дополнительная кнопка управления с замыкающим контактом, дополнительное двустабильное реле с двухпозиционной регулировкой контактной системы, замыкающим и размыкающим контактами и обмотками включения и отключения, дополнительный диод и программно-временное устройство с выходым замыкающим контактом, причем первые выводы всех каналов подключены к первому выводу обмотки включения вспомогательного реле, а вторые выводы всех каналов подключены к первому выводу замыкающего контакта вспомогательного реле, аноду дополнительного диода, к первому выводу замыкающего контакта программно-временного устройства, а через замыкающий контакт ключа общего сброса к первому выводу источника питания, второй вывод замыкающего контакта вспомогательного реле подключен к первому выводу обмотки отключения этого реле, вывод размыкающего контакта ключа общего сброса подключен к второму выводу размыкающего контакта вспомогательного реле и второму выводу выходного замыкающего контакта прогаммно-временного устройства, к первому выводу замыкающего контакта дополнительной кнопки управления, второй вывод которого подключен к катоду дополнительного диода и первому выводу обмотки отключения дополнительного реле, второй вывод которой подключен к первому выводу замыкающего контакта этого реле и второму выводу обмотки включения вспомогательного реле, в каждом канале второй вывод замыкающего контакта реле этого канала подключен к первому выводу обмотки отключения этого реле, второй вывод которой подключен к четвертому выводу канала, второй вывод замыкающего контакта кнопки управления подключен к аноду диода этого канала, третьи выводы всех каналов подключены к первому выводу обмотки включения дополнительного реле, второй вывод которой подключен к второму выводу замыкающего контакта этого реле, второму выводу обмотки отключения вспомогательного реле, второму выводу для подключения источника питания, размыкающий контакт дополнительного реле, замыкающий контакт вспомогательного реле и вход запуска программно-временного устройства соединены в последовательную цепь между выводами для подключения источника питания, при этом программно-временное устройство выполнено с замыканием его выходного замыкающего контакта после завершения отработки заданной временной программы, удержанием этого контакта в замкнутом состоянии в течение времени последствия команды запуса на входе запуса программно-временного устройства, считая от момента завершения отработки заданной временной программы, и возвращением этого контакта в исходное разомкнутое состояние после снятия команды запуска на входе запуска программно-временного устройства.