УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ СИГНАЛОВ ПУСКА Российский патент 2021 года по МПК H03H7/30 H03K3/64 H03K5/15 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к управляемым устройствам задержки сигналов, и может быть использовано в различных системах автоматического управления технологическими процессами.

Известно управляемое устройство задержки (RU 2542576 приоритет от 26.03.2013, «Управляемое устройство задержки», авторы: Андреев В.М., Кравченко Е.Ю., Кулаков А.А., Дорух И.Г., МПК: Н03Н 7/30, опубл. 20.10.2014 Бюл. №29), содержащее первую линию управляемой задержки, сумматор, вычитающий счетчик импульсов, генератор импульсов эталонной частоты, пороговый элемент, элемент памяти, ограничитель и вторую линию управляемой задержки, высокочастотный вход устройства соединен с первым входом сумматора, вход импульса запуска устройства - со вторым входом сумматора и с входом записи вычитающего счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов эталонной частоты, программный вход - с входом управления устройства, а выход - с сигнальным входом элемента памяти, сигнальный вход первой линии управляемой задержки соединен с выходом сумматора, управляющий вход - со старшими разрядами входа управления устройства, а выход - с входом ограничителя и входом порогового элемента, соединенного своим выходом с входом записи элемента памяти, сигнальный вход второй линии управляемой задержки соединен с выходом ограничителя, управляющий вход - с выходом элемента памяти, а выход является выходом устройства. Данное устройство выбрано в качестве наиболее близкого аналога.

Недостатками управляемого устройства задержки являются отсутствие возможности питания каждого из каналов от независимых источников, отсутствие возможности каждого канала формирования выдавать по каждому из двух каналов выдачи два сигнала, отсутствие индикации. Также в устройстве не предусмотрена защита от преждевременной выдачи в случае сбоя в работе формирователя временных задержек и гарантированность выдачи сигналов при неисправности одного любого элемента в любом месте электрического тракта. В устройстве отсутствует возможность осуществления дистанционного контроля состояния временных устройств, что значительно понижает надежность работы устройства.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является создание устройства, которое обеспечивает формирование и выдачу двух сигналов управления по двум каналам для задействования различных устройств, в которых требуется длительная задержка первого сигнала (до 12 часов) с энергонезависимой отработкой и более короткой задержкой второго сигнала (до 99,9 с) относительно первого сигнала, Также в этом устройстве должны быть учтены дополнительные меры предохранения от сбоя в работе формирователя временных задержек и гарантирования выдачи, хотя бы по одному каналу, при неисправности любого одного элемента устройства.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей и повышение надежности работы.

Данный технический результат достигается тем, что в устройстве задержки сигналов пуска, содержащем первую и вторую линии задержки, новым является то, что дополнительно введены первый, второй и третий блоки формирования сигнала, первый, второй и третий блоки синхронизации, блок индикации, блок контроля закороток, блок формирования питания, блок мажоритарной логики, блок дистанционного контроля, первый и второй блоки выдачи сигналов, выходы которых являются первым и вторым выходами устройства задержки сигналов пуска и соединены соответственно с первым и вторым входами блока контроля закороток, при этом первая линия задержки выполнена в виде блока включения и взведения, группа входов которого является первой группой входов устройства задержки сигналов пуска, а вторая - в виде блока установки времени сигнала, группа входов которого является второй группой входов устройства задержки сигналов пуска, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего блоков формирования сигнала, вторые входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока формирования питания, группа входов которого является третьей группой входов устройства задержки сигналов пуска, третьи входы первого, второго и третьего блоков формирования сигнала соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока включения и взведения, четвертый выход которого соединен с входом блока дистанционного контроля, выход которого является третьим выходом устройства задержки сигналов пуска, пятый выход блока включения и взведения соединен с третьим входом блока контроля закороток, выход которого соединен с первым входом блока индикации, второй, третий и четвертые входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого, второго и третьего блоков формирования сигнала, вторые выходы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока мажоритарной логики, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами первого и второго блоков выдачи сигналов, выходы первого, второго и третьего блоков синхронизации соединены соответственно с четвертыми входами первого, второго и третьего блоков формирования сигнала, первый и второй входы первого блока синхронизации соединены соответственно с третьими выходами второго и третьего блоков формирования сигнала, первый и второй входы второго блока синхронизации соединены соответственно с третьим выходом первого блока формирования сигнала и четвертым выходом третьего блока формирования сигнала, первый и второй входы третьего блока синхронизации соединены соответственно с четвертыми выходами первого и второго блоков формирования сигнала.

За счет того, что переход от трех каналов в два осуществляется по мажоритарной схеме и используются блоки синхронизации, устройство не допускает преждевременную выдачу сигналов при сбое в устройствах формирования линий задержек и гарантировано обеспечивает выдачу сигналов хотя бы по одному выходному каналу, при условии возникновения одной практически возможной неисправности в любом месте тракта, что повышает надежность работы устройства.

Расширение функциональных возможностей заключаются:

- в наличии трех, гальванически развязанных между собой, независимых каналов для формирования и двух каналов для выдачи сигналов управления;

- в возможности подачи питания для каждого из каналов от независимых источников питания постоянного тока;

- в возможности каждого из трех каналов формирования выдавать по каждому из двух каналов выдачи два сигнала управления;

- в возможности подключения закороток, определяющих режим работы устройства задержки сигналов пуска;

- в возможности осуществления дистанционного контроля состояния временных устройств.

На фигуре приведен вариант функциональной схемы устройства задержки сигналов пуска.

Устройство задержки сигналов пуска содержит блок 1 формирования питания, блок 2 включения и взведения (первая линия задержки), первый 3, второй 4 и третий 5 блоки формирования сигнала, блок 6 установки времени сигнала (вторая линия задержки), первый 7, второй 8 и третий 9 блоки синхронизации, блок 10 индикации, блок 11 контроля закороток, блок 12 мажоритарной логики, блок 13 дистанционного контроля, первый 14 и второй 15 блок выдачи сигналов.

Выходы первого 14 и второго 15 блоков выдачи сигналов являются первым и вторым выходами устройства задержки сигналов пуска и соединены соответственно с первым и вторым входами блока 11 контроля закороток. Группа входов блока 2 включения и взведения является первой группой входов устройства задержки сигналов пуска. Группа входов блока 6 установки времени сигнала является второй группой входов устройства задержки сигналов пуска, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с первыми входами первого 3, второго 4 и третьего 5 блоков формирования сигнала. Вторые входы первого 3, второго 4 и третьего 5 блоков формирования сигнала соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока 1 формирования питания, группа входов которого является третьей группой входов устройства задержки сигналов пуска. Третьи входы первого 3, второго 4 и третьего 5 блоков формирования сигнала соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока 2 включения и взведения, четвертый выход которого соединен с входом блока 13 дистанционного контроля, выход которого является третьим выходом устройства задержки сигналов пуска. Пятый выход блока 2 включения и взведения соединен с третьим входом блока 11 контроля закороток, выход которого соединен с первым входом блока 10 индикации. Второй, третий и четвертые входы блока 10 индикации соединены соответственно с первыми выходами первого 3, второго 4 и третьего 5 блоков формирования сигнала. Вторые выходы первого 3, второго 4 и третьего 5 блоков формирования сигнала соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 12 мажоритарной логики, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами первого 14 и второго 15 блоков выдачи сигналов. Выходы первого 3, второго 4 и третьего 5 блоков синхронизации соединены соответственно с четвертыми входами первого 7, второго 8 и третьего 9 блоков формирования сигнала. Первый и второй входы первого блока 7 синхронизации соединены соответственно с третьими выходами второго 4 и третьего 5 блоков формирования сигнала. Первый и второй входы второго блока 8 синхронизации соединены соответственно с третьим выходом первого блока 3 формирования сигнала и четвертым выходом третьего блока 4 формирования сигнала. Первый и второй входы третьего блока 9 синхронизации соединены соответственно с четвертыми выходами первого 3 и второго 4 блоков формирования сигнала.

Блок 2 включения и взведения может быть выполнен в виде трех механических реле времени (временные устройства) и используется для задания и отработки первой линии задержки.

Блок 6 установки времени сигнала может быть выполнен из трех электромеханических реле времени предназначенных для установки и отработки второй линии задержки.

Блок 1 формирования питания может быть выполнен из модулей вторичного электропитания (типа AC/DC или DC/DC) и предназначен для обеспечения электропитанием устройства.

Блоки 3, 4, 5 формирования сигналов, использующиеся для приема сигналов от первой и второй линий задержки и выдачи их на блок 12 мажоритарной логики, который преобразует эти сигналы от трех каналов формирования в два канала выдачи.

Блоки 7, 8, 9 синхронизации предназначены для синхронизации работы блоков 3, 4, 5 формирования сигналов.

Блок 11 контроля закороток используют для контроля закороток-технологических приспособлений, представляющих собой соединители с замкнутыми внутри контактами (на фигуре не показаны), определяющих режим работы устройства задержки сигналов пуска, предназначенных для проведения технологических операций и непосредственной выдачи выходных сигналов.

Блок 13 дистанционного контроля предназначен для выдачи сигналов о состоянии блока 2 включения и взведения.

Блоки 14, 15 выдачи сигналов предназначены для выдачи сигналов на объект управления (на фигуре не показан).

Блоки 3, 4, 5 формирования сигналов, блоки 7, 8, 9 синхронизации, блок 11 контроля закороток, блок 13 дистанционного контроля и блоки 14, 15 выдачи сигналов могут быть реализованы на релейной или интегральной логике.

Блок 10 индикации, позволяющий визуально контролировать работу устройства, может включать в себя различные устройства индикации, например индикаторы единичные с ограничивающими резисторами.

Устройство задержки сигналов пуска работает следующим образом.

Устройство задержки сигналов пуска формирует при помощи трех блоков 3, 4, 5 формирования сигналов для каждого из двух каналов выдачи, два сигнала - к примеру, первый сигнал с задержкой до 12 часов ± 15 мин. а второй сигнал с задержкой от 20 до 40 с (шаг 1 с) относительно первого сигнала и сброс управляющих сигналов происходит через 5 с после начала выдачи второго управляющего сигнала. Для включения и отработки времени первого сигнала предназначен блок 2 включения и взведения (первая линия задержки). Для установки и отработки второго сигнала служит блок 6 установки времени сигнала (вторая линия задержки).

После включения и отработки первой временной задержки блоком 2 включения и взведения происходит выдача напряжения от блока 1 формирования питания на блоки 3, 4, 5 формирования сигналов, где с помощью блоков 7, 8, 9 синхронизации и блока 12 мажоритарной логики формируется и выдается первый выходной управляющий сигнал по двум каналам и сигнал для запуска отработки второй временной задержки, с длительностью, установленной в блоке 6 установки времени сигнала. После отработки второй линии задержки блоки 3, 4, 5 формирования сигналов выдают сигнал на блок мажоритарной логики 12, где происходит его преобразование от трех каналов формирования к двум каналам выдачи. После этого сигнал поступает на блоки выдачи сигналов 14, 15 и далее на первый и второй выходы устройства задержки сигналов пуска ВЫХ1 и ВЫХ2 для выдачи второго выходного управляющего сигнала по двум каналам.

Блок 11 контроля закороток проверяет состояние временных устройств блока 2 включения и взведения и подключение закороток, которые определяют режим работы устройства задержки сигналов пуска. При этом блок 10 индикации отображает информацию, а блок 13 дистанционного контроля выдает сигнал о состоянии временных устройств блока 2 включения и взведения.

Принцип действия устройства задержки сигналов пуска основан на трехканальной работе блоков 3, 4, 5 формирования сигналов. Переход от трехканальной работы блоков формирования сигналов к двухканальной работе блоков 14, 15 выдачи сигналов осуществляется по мажоритарной схеме. Это позволяет выдавать сигналы при срабатывании двух каналов из трех, обеспечивая надежную работу по выдаче сигналов и решить задачу защиты от преждевременной выдачи сигналов пуска от одного канала. Кроме того, сигналы выдаются по двум каналам, что повышает надежность системы и обеспечивает выполнение команд при условии возникновения одного повреждения в любом месте электрического тракта.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к управляемым устройствам задержки сигналов, и может быть использовано в различных системах автоматического управления технологическими процессами. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и повышении надежности работы. Устройство задержки сигналов пуска состоит из блока формирования питания, блока включения и взведения, блока контроля закороток, блока дистанционного контроля, блока установки времени сигнала, блока индикации, трех блоков формирования сигналов, блока мажоритарной логики и двух блоков выдачи сигналов. Расширенные функциональные возможности обеспечиваются наличием трех, гальванически развязанных между собой, независимых каналов для формирования и двух каналов для выдачи сигналов управления, питание каждого из которых осуществляется от независимых источников питания постоянного тока; а также возможностью дистанционного контроля состояния временных устройств. Повышение надежности работы достигается за счет того, что переход от трех каналов в два осуществляется по мажоритарной схеме, устройство не допускает преждевременную выдачу сигналов при условии возникновения одной практически возможной неисправности в любом месте тракта формирования, гарантировано обеспечивается выдача сигналов хотя бы по одному выходному каналу. 1 ил.

Устройство задержки сигналов пуска, содержащее первую и вторую линии задержки, отличающееся тем, что дополнительно введены первый, второй и третий блоки формирования сигнала, первый, второй и третий блоки синхронизации, блок индикации, блок контроля закороток, блок формирования питания, блок мажоритарной логики, блок дистанционного контроля, первый и второй блоки выдачи сигналов, выходы которых являются первым и вторым выходами устройства задержки сигналов пуска и соединены соответственно с первым и вторым входами блока контроля закороток, при этом первая линия задержки выполнена в виде блока включения и взведения, группа входов которого является первой группой входов устройства задержки сигналов пуска, а вторая - в виде блока установки времени сигнала, группа входов которого является второй группой входов устройства задержки сигналов пуска, первый, второй и третий выходы блока установки времени сигнала соединены с первыми соответствующими входами первого, второго и третьего блоков формирования сигнала, вторые входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока формирования питания, группа входов которого является третьей группой входов устройства задержки сигналов пуска, а третьи входы первого, второго и третьего блоков формирования сигнала соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока включения и взведения, четвертый выход которого соединен с входом блока дистанционного контроля, выход которого является третьим выходом устройства задержки сигналов пуска, пятый выход блока включения и взведения соединен с третьим входом блока контроля закороток, выход которого соединен с первым входом блока индикации, второй, третий и четвертые входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого, второго и третьего блоков формирования сигнала, вторые выходы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока мажоритарной логики, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами первого и второго блоков выдачи сигналов, выходы первого, второго и третьего блоков синхронизации соединены соответственно с четвертыми входами первого, второго и третьего блоков формирования сигнала, а первый и второй входы первого блока синхронизации соединены соответственно с третьими выходами второго и третьего блоков формирования сигнала, первый и второй входы второго блока синхронизации соединены соответственно с третьим выходом первого блока формирования сигнала и четвертым выходом третьего блока формирования сигнала, первый и второй входы третьего блока синхронизации соединены соответственно с четвертыми выходами первого и второго блоков формирования сигнала.