Реверсивный счетчик импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K23/10 

соответственно с управляющим электродом первого тиристора и с переключающим контактом четвертой контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, вход вычитания соединен с анода ми третьего и четвертого диодов, ка тоды которых соединены соответствен с управлякицим электродом второго ти ристора и с переключающим контактом третьей контактной группы .электромагнитного элемента коммутации без самовозврата.. 3. Реверсивный счетчик импульсов по п. 1, от ли ч а .ю щ и и с я тем, что счетшлй раэряд по модулю 2п(где И 2,3,4,...) содержит П четырехобмото|Чных электромагнитных элементов коммутации без самовозвра та, диоды, тиристоры и ключи, причем вход прямого счета соединен с сиг нальным входом первозг-о ключа и с анодом первого , катод которого соединен с управляющим электродом первого тиристора, вход обратного счета соединен с сигнальным входом второго ключа и с анодом второго диокдч катод которого соединен с управляющим электродом второго тиристо ра, выходы Первого и BTojporo ключей подключены соответственно к выходам прямого и обратного счета айода тиристоров соединеныс положителькой шиной Питания, первого тир«стора соединен с анодами первой г)улпы диодов, катода каждого из крторых подключены к началам первых рабочих и первых отбойных обмоток соответствующих электромагнитных элеме,нтов, коммутации без са1мовозйра та ; катод второго тирисТора подключё к анодам третьего и четвертого диодо катод четвертого диода соединей с началом второй рабочей обмотки первого электромагнитного элемента коммутации вез самовозврата, катод трвтьего диода соединен с катодс«м пятого диода и с анодами второй группы диодов, катоды каждого из которых соеди нены с началакш вто{ШХ рабочих к вторых отбойИых обмоток срответствующих электромагнитных элементов кoм 4yтaции без самовозврата, кроме второй рабочей Обмотки первого элек громагнитного элемента кo Iyтauии без сгмовозврата, анод пятого диола соединен с входом установки иачальиого состояния, разкыкаюйа й коитакт первой контактной группы последнего электромагнитHoix5 элемента коммутаг ции без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом, с концами первой рабочей обмотки последнего и второй рабочей обмотки первого электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, с катодами шестого и седьмогодиодов, аноды которых соединены соответственно с выходом контроля начального состояния и с управляющим входом второго ключа, замыкающий контакTV первой контактной группы последнего электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом, с концами второй отбойной обмотки последнего и первой рабочей обмотки предпоследнего- электромагнитных элементов ко ммутации без самонозврата, переключающие контакты первой и второй контактных групп каждого электр.омагнитного элемента коммутации без самовозврата, кроме первого, соединены срответственно с размлкающим и замыкающим контактами пер- вых контактгалх рупп предыдущих электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, переключающий контакт первой контактной группы первого электромагнитного элемента коммутации без самовоэврата соединен с отрицательной шиной питания, замыка1ещий 1сЪнтакт второй контактной группы -Го электромагнитного элемента коммутаций без самовоэврата, первого-г соеда1нен с соответстByibtttHM информационным выходом и с концами первой отбойной 6&4ОТКИ -го и второй Отбой ной обмотки (i-1)-го электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, размыка ои 1й контакт второй контактной группы -го электромагнитного элемента коммутации без с 1мовозврата t кроме первого и , соединен с соответСТВУЮСОИМ информационным ВЫХОДОМг с концами второй рабочей обмотки i-го И-первой рабочей обмотки ()-го элёктромагниттах элементов коммутации самоаозврата раэкыкающий контакт контактной группы второго электромагнитного элемента коммутации без само1возврата соединен с соответствующим информационным выходом , с концами в торой рабочей обмотки втсфого и первой отбойной обмотки первого электромагнитных элемеитов коммутации без самовозврата и с катодом восьмого диода, анод к6тсфого соединен с управляющим входом первого ключа.

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и можетбыть использовано для контроля перемещений рабочих органов ста.нков, в aBTOMat iKe конвейеров, в кокадутатрpax и цифровых термометрах, для дистанционного управления объектами.

Наиболее близким к предлдгаемому является реверсивный счеТчик импульсов, содержащий триггеры, элементы совпадения, элементы ИЛИ, шины слржения и вычитания И Недостатками известного устройств являются низкие функциональные воз-. можности, обусловленные Отсутствием формирования знака результата, низкая надежность, обусловленная сбоями в работе при кратковременных пере1рывах питания, и большая потребляема мощность.

Цель изобретения - расширение функцион:с1льных возможностей за счет формирования знака результата, повышение надежности и снижение пот1 вбляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в реверсивный счетчик им v пульсов,.содержащий m счетных разрядов по модулю 2м(где П 2,:3,4.., , элемент совпадения, шину сложения, шину вычитания и шину начальной установки, подключенную к входам начальной установки счетных разрядов, josor полннтедьно введен входной блок, вяй ходы прямого и обратного счета каж дого счетного разряда соединены соответственно с входами прямого и об ратного счета последующего счетного разряда, входы сложения и вычитания входного блока соединены соответственно с шинами сложения и вычитания, выходы прямого и обратного счета входного бЛока соединены соответ- ственно с входами прямого и обратгного счета первого счетного разряда, выходы начального состояния всех счетных разрядов соединены с соответствуювщми входаьда элемента совпадения, выход которого подключен к входу контроля начсшьного состояния входного блока.

; , . . , Причем входной блок содержит реле

обмотка которого подключена между входом контроля начального- состо ния и отрицательной шиной питания г двухобмЬточный электромагнитшлй элемент коммутации без самовозврата, диоды и тиристоры, причем анолы первого и втОрЪго тиристорОв соедаиеяы с положительной шиной- питания, ка годы первого и второго тиристоров rtOjBключены к началам соответственно отбойной и рабочей обмоток электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, переключающий контакт первой контактной группы реле соединен с отрицательной шиной питания, замыкаю1ций и раэмыкакяи й контакты первой контактной группы реле соединены с переключающими контактами соответственно первой и второй контактных групп электром агнитного элемента коммутации без самовозврата, размикающий и замыкаюЬщй контакты первой контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединены с концами соответственно рабочей и отбойкой обмоток электромагнитного элемента коммутации без самовозврата размыкающий и замокающий контакты второй контактной групп электромагнитного элемента кокмута.ции без с.амовозврата сбедииешл со-. Ответственно с выходными положительной и отрицательной знаковыкш шинами замыкающий контакт третьей коитактной группы и размыкакхций крнтакт четвертой контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединены с замыкающим контактом второй контактной группы реле и с шлходом прямого счета, раз мыкающий контакт третьей контактной группы и закикающий контакт четвертой контактной группы электромагнитного . элемента коммутаций без самовозврата соединены с переключакяцим контактом второй контактной группы реле, размыкающий контакт которой соединен с выходом обратного счета, вход сложения соединён с анодами первого и второго диодов, катоды которых соединены соответственно с управляющим электродом первого тиристора и с переключающим койтактом четвертой контактной группы электромагнитного элемента ко1 л«|утации без самовозврата, вход вычитания соединен с анодами третьего и четвертого диодов, катоды которых соединены соответственно с управляющим электродо второго тиристора и с переключающим контактом третьей контак тной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата.

Счетный разряд по модулю 2п(гдеи 2,3,4,...) содержит П чётырехобмоточных электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, диоды, тиристоры и ключи, причем вход прямого счета соединен с сигнальным входом первого ключа и с анодом первого диода, катод которого соединен с управляющим электродом первого тиристора, вход обратного счета соединен с сигнальным входом второго ключа и с анодом второго диода, катод которого соединён с управляющим электродсил второго тиристора, выходы riepвого и второго ключей подключены соответственно к выходам прямого и обратног0 счета, анохб тиристоров соединены с положительной шиной питания, катод первого тиристора соединен с анодами первой группы диодов, катоды каждого из которых подключены к началам первых рабочих и первых отбойных обмоток соответствующих электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, катод второго тиристора подключен к .анодам третьего и четвертого диодов, катод четвертого диода соединен с началом второй рабочей обмотки первого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, катод третьего диода соединен с катодом пятого диода и с анодами второй груп пы диодов, катоды каждого из которых соединены с началами вторых рабочих и вторых отбойных обмоток соответствующих электромагнитных элементов коммутации без самовоэррата, кроме второй рабочей обмотки первого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, анод пятого диода соединен с входом установки начального состояния, размыкающий контакт первой контактной группы последнего электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом, с концами первой рабочейобмотки последнего и второй рабочей обмотки первого электромагнитных элементов ког влутации без самовоэврата, с катодами шестого и седьмого диодов, аноды которых соединены соответстванно с выходом контроля начального состояния и с управляющим входом второго ключа, замлкающий контакт первой контактной группы последнего электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом, с концами второй отбойной oб raтки последнего и первой рабочей обмотки предпоследнего электромагнитных элементов коммутации без самовоэврата, переключающие контакты первой и второй контактных групп каждого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, кроме первого, соединены соответственно с размыкающим и замыкающим контактами первых контактных групп предыдущих электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, переключающий контакт первой контактной группы первого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с отрицательной шиной питания, замыкающий контакт второй контактной группы i -го электромагнитного лемента коммутации без самовоэвраа, кроме первого, соединен с сответствующим информационным выходом с концами первой отбойной обМотки 1-го и второй отбойной обмоткой {1-1)-го электромагнитных элементов оммутации без самовозврата, размыкающий контакт второй контактной группы 1 -го электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, кроме первого и второго, соединен с соответствующим информационным выходом,с концами второй рабочей обмотки -го и первой рабочей обмотки(1-2)-го электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, раз№лкающий контакт второй контактной группы второго электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом, с концами втрой рабочей обмотки второго и перво отбойной обмотки первого электромагнитных элементов коммутации без самовозврата и с катодом восьмого диода, анод которого соединен с управляющим входом первого ключа.

На фиг. 1 представлена функциональная схема реверсивного счетчика импульсов; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема входного блока,; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема выполне.ния счетного разряда по модулю 2п(например при п 5).

Реверсивный счетчик импульсов содержит входной блок .1, счетные раряды 2-1 - 2-гг по модулю 2 п, где П 2,3,4,..., элемент 3 совпадения шину 4 сложения, шину 5 вычитания, шину б начальной установки, причем входной блок содержит электромагнитный элемент (ЭЭ)7 коммутаций без самовозврата с контактными группами 7-1 - 7-4, реле 8 с контактными группами 8-1 - 8-2, тиристоры 9 и 10, диоды 11-14, вход 15 сложения, вход 16 вычитания, положительную шину 17 питания, отрицательную шину 18 питания, вход 19 контроля начального состояния, выход 20 прямого счета, выход 21обратного счета, выходную положительную знаковую шину 22 и выходную отрицательную знаковую triHHy 23, а счетный разряд ПО модулю десять содержит тиристоры 24 и 25, диоды 26-52, электромагнитшле элементы коь№гутации без самовозврата (ЭЭ) 53-57 с контактными группами 53-1, 54-1 и 54-2, 55-1 и 55-2, 56-1 и 56-2, 57-1 и 57-2, ключи 58 и 59, вход 60 прямого счета, вход 61 обратного счета, выход 62 прямого счета, выход 63 обратного счета, вход 64 установки начального состояния, выход 65 контроля начального состояния, информационные выходы 66-0,-66-9, положительную шину 67 питания и отрицательную шину 68 питания.

Реверсивный счетчик импульсов работает следующим образом.

Работа реверсивного счетчика импульсов, начинается с того, что на шину 6 начальной установки поступает уровень пол.ожительного на-, пряжения, который через диоды 28 каждого счетного разряда 2-1 - 2-ГТ1 последовательно воздействует на отбойные и рабочие обмотки электро-, магнитных элементов 53-57 коммутации без самовозврата, устанавливая счетные разряды 2-1 - 2-т из произвольного состояния, в котором они находились, в нулевое. При этом уровень отрицательного напряжения с шиньа 68 через замкнутые контакты ЭЭ 53-57 поступает на нулевой информационный выход 66-0 и через диод 29 на шину 65 контроля начального состояния. Информация с шин конт-г роля начального состояния всех счет ных разрядов 2-1 - 2-mпоступает на элемент 3 совпадения, на выходе которого появляется уровень положительйогб напряжения только тогда, когда на всех его входах присутствуют уровни отрицательного напряжения. Этот уровень положительного напряжения поступает на вход 19 контроля начального состояния входного блока 1, в результате-чего сра батывает реле 8. После снятия урОвня положительного напряжения с шигны 6 начальной установки устройство : готово к приему первого счетного импульса по любой из входных шин 4 или: 5 (сложения или вычитания).

При поступлении продифференцированного положительного импульса с . шины 4 сложения на вход 15 сложения входного блока 1 он проходит черезг диод 11 на выход 20 прямого счета, устанавливая первый счетный разряд в состояние +00001, При этом положительный потенциал на входе 19 контроля начального состояния про- ; падает и реле 8 возвращается в исходное состояние. Так как ЭЭ7 на- . ходится в. отбитом состоянии, отрицательный потенциал с шины 18 через нормально замкнутый контакт 8-1 рел 8 и нормально замкнутый контакт 7-2 ЭЭ7 поступает на положительную знаковую шину 22, сигнализируя о положительном знаке результата. При поступлении с шины 5 вычитания положительных продифференцированных импульсов на вход 16 вычитания входного блока 1 они проходят через дио 12 и контакты 7-3 ЭЭ7 и реле 8 на выход 21 обратного счета, уменьшая состояние счетных разрядов 2-1 2-т. При этом при достижении нулевого состояния всех счетных разрядо 2-1 - 2-т на выходе элемента совпадения 3 и, соответственно, на входе 19 контроля начального состояния появляется положительный потенцис1Л, который включает реле 8. Последукхций импульс, поступающий на вход 16 вычитания, переключает ЭЭ7 и проходит через диод 12 и контакты

7-3 на выход 20 прямого счета увеличивая на единицу состояние счетных разрядов 2-1 - 2-IT1. При этом отрицательный потенциал появляется на отрицательной знаковой шине 23 и пропадает на положительной знаковой шине 22.

Входные импульсы с выхода 20 прямого счета (или с выхода 21 обратного счета) входного блока 1

0 поступают на вход 60 прямого счета, или вход 61 обратного счета первого счетного разряда 2-1. Предположим, что счетный разряд находится в нулевом состоянии (фиг. З) и входные импульсы поступают на вход прямого

5 счета.

Первый входной импульс включает тиристор 24 через диод 26. Так как отрицательный потенциал подается через замкнутые контакты 53-1, 54-1,

0 55-1, 56-1 и 57-1 на рабочую обмотку ЭЭ57, то он срабатывает и устанавливается в единичное состояние. При этом переключаются его контакты 57-1, размыкая цепь тиристора 24. .

5 Он закрывается. Счетный разряд установлен в первое состояние. При этом отрицательный потенциал с шины 68 поступает на информационный выход 66-1, подготавливая к установке

0 в единичное состояние ЭЭ 56. При поступлении следующих счетных импульсов на вход 60 прямого счета счетный разряд принимает состояние в сортветствин со следующей табли5цей переходов.,

40

45

50

55

60

При достижении счетным разрядом девятого состояния (см, табл. реходов) переключается контакт 54-2

и отрицательный потенциал с шины 68 через контакты 53-1, 54-2 и диод 32 поступает на управляющий вход ключа 58, разрешая прохождение последующего импульса с входа 60 прямого счета первого счетного разряда на вход 60 прямого счета второго счетного разряда. Работа счетного разряда в режиме вычитания происходит аналогично и в соответствии с вышеуказанной та6л1щей переходов, отличие состоит лищь в том, что движение по таблице переходов осуществляется снизу вверх.

Таким образом, предлагаемый реверсивный счеткик импульсов позволяет суммировать и вычитать входные импульсы с получением как модуля результата, так и его знака. При этом использование в качестве злементов памяти электромагнитных элементов коммутации без самовозврата (например, дистанционных переключателей или ферридов) позволяет сократить до минимума расход электроэнергии, а также исключить влияние кратковременного пропадания напряжения питания, что повышает помехозащищенность счетчика. Быстродействие счетчика, построенного по прещтагаемой схеме, определяется тольЬо быстродействием выбранных электромагнитных элементов коммутации без самовозврата и не зависит от числа счетных разрядов.

Обмотки электромагнитных элементов коммутации без самовозврата счечика с целью пов.ышения надежности срабатывания электромагнитных элементов могут быть охвачены диодами включенными встречно питающему напряжению, или конденсаторами.

ХРЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, содержащий m счетных разрядов по модулю 2№(где п 2,3,4,...), элемент совпадения, шину сложения, шину вычитания и шину начо1льной ус;:;. тановки, подключенную к входам начальной установки счетных разрядов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования знака результата, повышения надежности и снижения потребляемой мощности, в него дополнительно введен входной блок, выходы прямого и обратного счета каждого счетного разряда соединены соответственно.с входами прямого и обратного счета последующего счетного разряда, входы сложения и вычитания входного блока соединены соответственно с шинами сложения и вычитания, выходы прямого и обратного счета входного блока соединены соответственно с входами прямого и обратного счета первого счетного разряда, выходы начального состояния всех счетных разрядов соединены с соответствующими входами элемента совпадения, вы.ход которого подключен к входу контроля начального состояния входного блока. 2. Реверсивный счетчик импульсов по п. 1,отличающийся тем, что входной блок содержит реле, обмотка крторого пoдключeнk между входом контроля начального состояния и отрицательной шиной питания, двухобмоточный электромагнитный элемент коммутации, без самовозврата. диоды и тиристоры, причем аноды первого и второго тиристоров.соединены с положительной шиной питания, катоды первого и второго тиристоров подключены к началам соответственно отбойной и рабочей обмоток электромагнитного Элемента коммуTaiWK без самовозврата переключающий контакт первой контактной группы реле соединен с отрицательной шиной питания, замыкающий и размыкающий контакты первой контактной группы реле соединены с переключающими контактами соответственно первой и второй контактных групп электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, размыкающий и замыкаккций контакты пеовой Щ контактной группы электромагнитного (Л элемента коммутации без самовозврата соединены с концами соответственно рабочей и отбойной обмоток электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, размыкающий и замыкающий контакты второй контактной группы электромагнитного элемента Коммутации бе самовозврата соедине: .ны соответственно с выходными положительной и отрицательной знаковыми шинами, замыкающий контакт третьей контактной группы и размыкающий кон:о такт четвертой контактной группы электромагнитного эл.емента коммута00 ции без самовозврата соединены с за мыкающим контактом второй контактной группы реле и -с выходом прямого счета, разкыкающий контакт третьей контактной группы и замыкающий контакт четвертой контактной группы электромагнитного элемента коквлутации без самовозврата соединены с переключающим контактом второй контактной группы реле, размыкающий контакт которой соединен с выходом обратного сче.та, вход сложения соединен с анодами первого и второго диодов, катоды которых соединены