СЕЛЕКТОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Российский патент 1998 года по МПК H03K23/00 

Изобретение относится к устройствам распределения импульсов тока и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, устройствах связи и других устройствах различных отраслей техники.

Известен переключатель электрических цепей, описанный, например, в [1], содержащий проводной электромагнит, распределительную щетку, соединенную с электромагнитом посредством храпового механизма, и контактного кольцевого поля, состоящего из ряда последовательных изолированных контактов, обегаемых щеткой при последовательных срабатываниях электромагнита. К недостаткам такого устройства следует отнести отсутствие контроля исправности внешнего управляемого исполнительного устройства /или цепи управления им/ и переключение импульса тока на следующую исправную электрическую цепь с исправным исполнительным устройством.

Известен также переключатель электрических цепей, описанный, например, в [2], выполненный на распределителе импульсов тока, реализованном на регистрах сдвига и элементах ИЛИ. К недостаткам такого устройства также следует отнести отсутствие возможности выбора /селекции/ исправной электрической цепи с исправным исполнительным устройством.

В качестве прототипа принято устройство, описанное в [3].

Целью изобретения является расширение функциональных способностей, а именно достижение возможности контроля исправности цепи управления и срабатывание внешнего исполнительного устройства и переключение управляющего импульса /сигнала/ на следующую исправную электрическую цепь.

Поставленная цель достигается тем, что распределитель импульсов тока выполнен на двоичном счетчике импульсов, работающем по переднему фронту импульсов, и дешифраторе и в устройство также дополнительно установлены две линии задержки и ИЛИ, И, НЕ.

На чертеже изображена схема селекторного переключателя электрических цепей /на 15 управляемых цепей/.

Устройство содержит по меньшей мере три входа, два из которых информационные, и два выхода. Выход Вх.О устройства, предназначенный для приема распределения сигналов, подсоединен к одному из входов двухвходового элемента Н/ключ/ 1, к второму входу которой подсоединен выход элемента НЕ 2, а выход подсоединен к одному из входов двухвходового элемента ИЛИ 3, к второму входу которого подсоединен выход линии задержки 4. Выход элемента ИЛИ 3 подсоединен к входу С двоичного счетчика импульсов СТ2 5, и одному из входов всех двухвходовых элементов И 6 /ключей/, число которых равно числу выходов счетчика 5. К вторым входам элемента И 6 подсоединены соответствующие двоичные выходы счетчика СТ2 5. Выходы элемента И 6 подсоединены к соответствующим двоичным входам дешифратора ДС 7, выходы которого подсоединены соответственно к выходам Вых. i устройства. К информационным входам устройства ВХ.i /кроме Вх. О/ подключаются внешние датчики контроля исправности выходных цепей. Входы Вх. _i соединены соответственно со входами многовходового элемента ИЛИ 8, выход которого соединен с входом линии повторной задержки 9, выход которой в свою очередь соединен с входами НЕ 2 и линии задержки 4, выход которой соединен с одним из входов элементов ИЛИ 3 и ИЛИ 8.

Для нормального функционирования устройства необходимо, чтобы время задержки сигнала линией задержки 4 было:
t_зд.4>t_пк.НЕ2 + t_пк.И1
t_пк.НЕ2 и t_пк.И1- время переключения НЕ 2 и И1 соответственно:
время задержки сигнала линией повторной задержки 9 было:
t_сраб.И9<t_зд.9<t_и
t_сраб.И9 и t_и -время срабатывания внешнего исполнительного устройства и длительность управляющего внешнего сигнала соответственно.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии счетчик СТ2 5 "обнулен". Для распределения сигналов к внешним электрическим цепям управляющий сигнал подается на вход Вх. О устройства и на один из входов двухвходового элемента И 1 /ключ/. На втором входе элемента И 1 существует сигнал логической единицы, так как на всех входах элемента ИЛИ 8 /внешние исполнительные устройства не срабатывали/ нет сигналов и на выходе линии повторной задержки 9 существует сигнал логического нуля, на выходе элемента НЕ 2 существует сигнал логической единицы. Первый управляющий сигнал через элемент ИЛИ 3 передается на вход С счетчика СТ2 5. Счетчик переключается и начинается распределение управляющих сигналов. Элементы И 6 /ключи/ открываются на каждом управляющем сигнале и передают выходной двоичный код счетчика СТ2 5 на соответствующие входы дешифратора ДС 7. Первый сигнал передается с дешифратора ДС 7 на первый выход Вых.1 устройства и далее - на первое внешнее исполнительное устройство. Если исполнительные устройства выполняют команды /цепи управления исправны/, их датчики контроля посылают поочередно единичные сигналы через информационные входы Вх.i устройства на элемент ИЛИ 8. Каждый информационный сигнал возобновляет отсчет времени линией повторной задержки 9, оставляя на ее выходе нулевой логический сигнал, позволяющий поочередно передавать внешние сигналы через элемента И 1 и ИЛИ 3 на счетчик импульсов СТ2 5 и далее, через элементы И 6 на дешифратор ДС 7 и выходы Вых. i устройства.

Если какое-нибудь внешнее исполнительное устройство не срабатывает /электрическая цепь несправна/ сигнал о выполнении команды от датчика контроля не поступает на элемент ИЛИ 8 и линию повторной задержки 9. Возобновление времени задержки сигнала не происходит и спустя t_зд.4 на выходе линии повторной задержки 9 появляется единичный логический сигнал, инвертируемый схемой НЕ 2 и закрывающий элемент И 1 /ключ/. Управляющий сигнал на счетчик СТ2 5 не передается. Одновременно единичный сигнал от линии повторной задержки 9 передается через линию задержки 4 и элемент ИЛИ 3 с некоторой задержкой относительно момента закрытия элемента И 1 на вход С счетчика СТ2 5. Счетчик переключается на единицу и передает сигнал на следующий выход устройства. Одновременно сигнал с линии задержки 4 передается через элемент ИЛИ 8 на линию повторной задержки 9, которая начинает повторный отсчет времени с момента переключения сигнала на следующий выход устройства. Если неисправны несколько исполнительных устройств, аналогичное переключение осуществляется до первого исправного.

Таким образом, переключение выходных цепей по выходам устройства осуществляется или от внешних управляющих сигналов /при выполнении команды внешним исполнительным устройством/, или от линий задержки 9 и 4 /при невыполнении команды/. Причем в этом случае тот же сигнал на следующее исполнительное устройство подается во время его следования, что исключает пропуск управляющего сигнала в их последовательности. Элементы И 6 предназначены для обесточивания выходных электрических цепей после окончания управляющего сигнала. Схема селекторного переключателя может быть выполнена в виде интегральной схемы.

Литература
1. Миловзоров В.П. Электромагнитные устройства автоматики, М., "Высшая школа", 1983. с. 286.

2. Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., Советское радио. 1973. с. 205. рис.6.4.

3. Заявка на изобретение "Линия задержки" N 96124273/09/031130/ от 26.12.96.

Изобретение относится к устройствам распределения импульсов тока и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, устройствах связи. Технический результат изобретения заключается в том, что переключатель позволяет контролировать исправность цепи управления и переключать управляющие импульсы на следующую электрическую цепь. Селекторный переключатель электрических цепей содержит двоичный счетчик импульсов, дешифратор, две линии задержки, элементы И, ИЛИ, НЕ. При снятии управляющего сигнала электрическая цепь обеспечивается. 1 ил.

Селекторный переключатель электрических цепей, содержащий вход устройства и по меньшей мере два информационных входа, а также по меньшей мере два выхода устройства, двоичный счетчик импульсов, две линии задержки, элемент И и элемент НЕ, отличающийся тем, что в устройство дополнительно установлены дешифратор, два элемента ИЛИ и элементы И по числу разрядов выходного кода счетчика, при этом одна из линий задержки - линия повторной задержки, причем вход устройства соединен с первым входом первого двухвходового элемента И, с вторым входом которого соединен выход элемента НЕ, а выход первого элемента И соединен с первым входом первого двухвходового элемента ИЛИ, с вторым входом которого соединен выход линии задержки, а выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом двоичного счетчика импульсов и вторыми входами всех остальных двухвходовых элементов И, первые входы которых соединены с двоичными выходами счетчика импульсов, а их выходы соединены с соответствующими двоичными входами дешифратора, причем информационные входы устройства соединены с входами второго многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом линии повторной задержки, выход которого соединен с входом элемента НЕ и входом линии задержки, выход которой соединен с одним из входов многовходового элемента ИЛИ, а выходы устройства соединены с соответствующими выходами дешифратора.