УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ МНОГОПОЗИЦИОННОГО РЕЛЕЙНОГО КОММУТАТОРА Российский патент 2015 года по МПК G05B23/00 H03K17/00 

Изобретение относится к системам автоматического управления и контроля, в частности, для непрерывного контроля функционирования многопозиционного релейного коммутатора в процессе эксплуатации.

Наиболее близким по технической сути является устройство непрерывного контроля многопозиционного релейного коммутатора по патенту №2454697, содержащее группу триггеров запоминания команд управления реле, информационную магистраль, шину записи информации, шину установки релейного коммутатора в исходное состояние, исполнительные реле с контрольной переключающей контактной группой, расширитель длительности импульса, логический элемент 2И-НЕ, триггер запоминания случая некорректного функционирования коммутатора, логический элемент И-НЕ.

Недостатком данного устройства непрерывного контроля многопозиционного релейного коммутатора является требование дополнительной переключающей группы контактов в исполнительных реле.

Цель изобретения - создать устройство непрерывного контроля многопозиционного релейного коммутатора на исполнительных реле с дополнительной группой контактов. работающих на замыкание и позволяющее выявлять дефекты элементов коммутатора до нарушения его работоспособности.

Для этого предлагается устройство непрерывного контроля многопозиционного релейного коммутатора, содержащее группу триггеров для запоминания команд управления реле, информационную магистраль, шину записи информации в триггер, шину установки релейного коммутатора в исходное состояние, расширитель длительности импульса, логический элемент 2И-НЕ, триггер фиксации дефектных элементов в многопозиционном релейном коммутаторе, логический элемент И-НЕ, причем, каждая шина информационной магистрали подключена к входу D соответствующего триггера запоминания команды управления реле, шина записи информации подключена к входу С каждого триггера запоминания команды управления реле и прямому входу расширителя длительности импульса, шина установки релейного коммутатора в исходное состояние подключена к входам R каждого триггера запоминания команды управления реле, триггера фиксации дефектных элементов в многопозиционном релейном коммутаторе и к инверсному входу расширителя длительности импульса, выходы логического элемента И-НЕ и расширителя длительности импульса подключены к входам логического элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к входу S триггера фиксации дефектных элементов в многопозиционном релейном коммутаторе, отличающееся тем, что в него введены исполнительные реле с замыкающей контрольной контактной группой b и делитель напряжения на двух резисторах, причем, выход каждого триггера запоминания команды управления реле соединен с входом усилителя реле и первым контактом контрольной группы контактов реле b, выход усилителя управления реле соединен с первым выводом обмотки управления реле и первым выводом делителя напряжения, второй вывод обмотки управления реле подсоединен к питающему напряжению, второй контакт контрольной группы контактов реле b соединен со средней точкой делителя напряжения и отдельным входом логического элемента И-НЕ, второй вывод делителя напряжения подключен к общей шине.

На чертеже представлена структурная схема устройства непрерывного контроля многопозиционного релейного коммутатора.

На чертеже изображены:

1 - триггер запоминания команды управления реле;

2 - усилитель управления реле;

3 - реле с исполнительной а и контрольной b замыкающими группами контактов;

4 - информационная магистраль;

5 - шина записи информации в триггер;

6 - шина установки релейного коммутатора в исходное состояние;

7 - расширитель длительности импульса;

8 - логический элемент 2И-НЕ;

9 - триггер фиксации дефектных элементов в многопозиционном релейном коммутаторе;

10 - логический элемент И-НЕ;

11 - первый резистор делителя напряжения;

12 - второй резистор делителя напряжения;

+U - вывод для подключения питающего напряжения реле.

Устройство контроля работает следующим образом.

В статическом состоянии на входах логического элемента И-НЕ 10 правильно функционирующего коммутатора устанавливаются логические единицы. При выключенном реле 3 и разомкнутой контрольной контактной группе, логическая единица на входе логического элемента И-НЕ 10 формируется делителем напряжения на резисторах 11 и 12 из выходного напряжения усилителя управления реле 2. При включенном реле 3, логическая единица на вход логического элемента И-НЕ 10 поступает с выхода триггера запоминания команды управления реле 1 через замкнутую контрольную группу b реле 3.

Значения сопротивления резисторов должны удовлетворять следующим требованиям:

$$U_{HMIN}<+U\frac{R12}{R11+R12}<U_{HMAX}$$ ,

где U_HMIN - минимальное значение входного напряжения высокого уровня элемента И-НЕ 10;

+U - напряжение питания реле коммутатора;

U_HMAX - максимальное значение входного напряжения

высокого уровня элемента И-НЕ 10.

$$U_{HMAX}<+U_1{}_{HMIN}\frac{R11•R12}{R11+R12},$$

где U_HMAX - максимально допустимый выходной ток высокого уровня триггера запоминания команды управления реле 1;

U_1MIN - минимально допустимое выходное напряжение высокого уровня триггера запоминания команды управления реле 1.

При изменении состояния коммутатора, команда по шине записи информации 5 переключает триггер запоминания команд управления реле 1 и одновременно запускает расширитель длительности импульса 7, логический ноль на выходе которого блокирует прохождение сигнала отказа коммутатора вызванного переключением исполнительных реле 3 с логического элемента И-НЕ 10 через логический элемент 2И-НЕ 8. Длительность расширенного импульса должна превышать максимальное нормированное время переключения исполнительных реле 3 коммутатора. Превышение времени переключения исполнительного реле 3 длительности расширенного импульса приведет к срабатыванию триггера фиксации дефектных элементов в многопозиционном релейном коммутаторе 9.

Превышение нормированного времени включения реле может быть вызвано следующими дефектами элементов многопозиционного релейного коммутатора: превышением времени включения реле максимального нормированного значения; снижением питающего напряжения реле ниже минимального значения; большим остаточным напряжением на усилителе управления реле; значением напряжения логической единицы на выходе триггера запоминания команды управления реле ниже допустимого.

Превышение нормированного времени выключения реле может быть вызвано следующими дефектами элементов многопозиционного релейного коммутатора: превышением времени выключения реле максимального нормированного значения; большим остаточным током выключенного усилителя управления реле; значением напряжения логического нуля на выходе триггера запоминания команды управления реле выше допустимого.

Изобретение относится к системам автоматического управления и контроля. Техническим результатом является обеспечение возможности выявления дефектов элементов в многопозиционном релейном коммутаторе до нарушения его функционирования путем контроля за временем переключения исполнительного реле. Устройство непрерывного контроля многопозиционного релейного коммутатора содержит контрольную контактную замыкающую группу исполнительных реле коммутатора, расширитель длительности импульса, элементы 2И-НЕ и И-НЕ, триггер фиксации дефектных элементов, резистивный делитель напряжения. Выход триггера запоминания команды управления, через контрольную контактную группу реле, и делитель напряжения подключены к элементу И-НЕ так, чтобы независимо от состояния триггера при правильном функционировании реле и усилителя на входе элемента И-НЕ находилась логическая единица. При изменении состояния коммутатора логический ноль на выходе расширителя длительности импульса блокирует запись в триггер фиксации дефекта. Превышение времени переключения исполнительного реле длительности расширенного импульса приведет к срабатыванию триггера фиксации дефектных элементов в нормально функционирующем многопозиционном релейном коммутаторе. 1 ил.

Устройство непрерывного контроля многопозиционного релейного коммутатора, содержащее группу триггеров для запоминания команд управления реле, информационную магистраль, шину записи информации в триггер, шину установки релейного коммутатора в исходное состояние, расширитель длительности импульса, логический элемент 2И-НЕ, триггер фиксации дефектных элементов в многопозиционном релейном коммутаторе, логический элемент И-НЕ, причем каждая шина информационной магистрали подключена к входу D соответствующего триггера запоминания команды управления реле, шина записи информации подключена к входу С каждого триггера запоминания команды управления реле и прямому входу расширителя длительности импульса, шина установки релейного коммутатора в исходное состояние подключена к входам R каждого триггера запоминания команды управления реле, триггера фиксации дефектных элементов в многопозиционном релейном коммутаторе и к инверсному входу расширителя длительности импульса, выходы логического элемента И-НЕ и расширителя длительности импульса подключены к входам логического элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к входу S триггера фиксации дефектных элементов в многопозиционном релейном коммутаторе, отличающееся тем, что в него введены исполнительные реле с замыкающей контрольной контактной группой b и делитель напряжения на двух резисторах, причем выход каждого триггера запоминания команды управления реле соединен с входом усилителя реле и первым контактом контрольной группы контактов реле b, выход усилителя управления реле соединен с первым выводом обмотки управления реле и первым выводом делителя напряжения, второй вывод обмотки управления реле подсоединен к питающему напряжению, второй контакт контрольной группы контактов реле b соединен со средней точкой делителя напряжения и отдельным входом логического элемента И-НЕ, второй вывод делителя напряжения подключен к общей шине.