Согласующее устройство Советский патент 1987 года по МПК H03K5/00 

Изобретение относится к прог-иыошен- ной автоматике и может быть использовано в -системах управления технологическими процессами для преобразования выходных сигналов, формируемых контактными устройства;ми и передаваемых по линиям связи, в сигналы с уровнями Напряжений, соответствующими напряжениям логических нуля и единицы интегральных микросхем.

Целью изобретения является повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей устройства.

На чертеже представлена электрическая функциональная схема согласующего устройства.

Согласующее устройство содержит п каналов 1 преобразования сигналов, каждьш из которых соединен информационной шиной 2 с контактом соответствующего задатчика 3 сигналов, подвижный контакт калодого из которых подключен к положительной шине первого источника 4 питания, блок 5 контроля каналов каждого канала преобразования сигналов с инвертором 6. элементом 7 ИЛИ, элементом 8 индикации, соединенным с положительной шиной второго источника 9 питания, п/2 элементов 10 равнозначности, контакты зa,aтчикa 3 сигналов выполнены на п/2- контактных группах реле, при этом замыкающий и размыкающий контакты контактных групп реле 11 каждого задатчика 3 подключены к информа- ционьшм шинам соответствующей пары каналов преобразования сигналов, выходы каждой пары каналов 1 преобразования сигналов подключены к соответствующей паре входов блока 5 контроля, которыми являются входы элементов 10 равнозначности, выходы которы подключены к входам элемента 7 ИЛИ, которого соединен с выходной шиной блока 5 контроля и подключен через последовательно соединенные инвертор б и элемент 8 индикации к положительной шине второго источника 9 питания, обмотки реле 11 задатчика 3 сигналов через контакт конечного выключателя 12 положения арматуры, механически связанной с приводом, подключены к третьему источнику 13 питания.

КЕОКДЫЙ канал I преобразования сигналов содержит первьш разистор 14, под1шюченнь й первым выводом к общей

5

0

5

0

0

5

0

5

шине первого и второго источников 4 и 9 питания, а вторым выводом подключен к информационной шине 2 канала I и к входу стабршитронного параметрического ограничителя 15 сигнала по амплитуде, выход которого через интегрирующий фильтр I6 подключен к катоду стаб1 Шитрона 17, анод которого через последовательно соединенные ключ 18, первый и второй инверторы 19, 20, шины питания которых подключены к положительной шине второго ис точника 9 питания, подключен к выходной шине канала I.

Устройство работает следующим об- разом.

Передача сигналов о положении контактов задатчика 3 (сигнализирующих о положении арматуры: клапанов, задвижек и т.п.) в каналы 1 преобразования сигналов осуществляется с помощью сухих переключающих контактов 21, 22 и 23 реле П. При этом входной сигнал, равный напряжению источника 4 питания, поступает через замкнутые контакты 21, 23 (или 22, 23) на соответствующие информационные шины 2 каналов 1 преобразования сигналов . На информационных шинах 2 каждой пары каналов 1 преобразования сигналов, подключенной к задатчику 3 сигналов, устанавливаются входные сигналы с противоположными уровнями напряжения, эквивалентными логической 1 и О. Переключение контак- тов 21, 22 и 23 задатчика 3 сигналов осуществляется подачей напряжения с второго источника 4 питания на обмотки 24 соответствующих реле 1 при за- М1.1капии контактов задатчиков 3 и соответствует изменению состояния арматуры объекта управления на противоположное. I

Так, например, если замкнутые контакты 21, 23 задатчика 3 передают сигнал Клапан А открыт, то замкнутые контакты 22, 23 передают сигнал Клапан А закрыт.

При поступлении сигнала плюсовой шины источника 4 питания на информа-, ционную шину 2 канала 1 преобразования сигналов ограничитель 15 сигнала ограничивает входной сигнал до определенного уровня напряжения и прошедший через RS-фильтр 16 определяет порог клзоча 18. Первый резистор 14, включенный параллельно входу канала, определяет паспортное значение тока.

313

коммутируемого контактами 21, 23 или 22, 23 задатчика 3 сигналов. RS- фильтр 16 осуществляет защиту от кратковременных помех.

При этом сигнал помехи с уровнем напряжения меньше порога срабатывания ключа 18 не пройдет на выход канала 1 преобразования сигналов, за счет чего повьшается помехоустойчивость устройства

С выхода ключа 18 сигнал подается на инверторы 19.. 20, которые обеспечивают усиление и формирование фронта и среза выходного сигнала канала 1 преобразования сигналов. С выхода инвертора, являющегося выходом канала 1 преобразования сигналов, сигнал с уровнем, соответствующим логическому О интегральных микросхем, поступает на вход элемента 10 равнозначности, контролирующего работу данной пары каналов 1 преобразования сигналов, соединенных с задатчиком 3 сигналов. На второй вход элемента 10 равнозначности поступает сигнал с уровнем напряжения, равным логической 1, с выхода второго канала 1

преобразования сигнала, соединенного с замыкающими (разомкнутыми в данном случае) контактами 22, 23 задатчика 3 сигналов. На выходах пары каналов 1 преобразования сигналов, подключенных к задатчику 3 сигналов, при нормальном функционировании всегда устанавливаются сигналы с разными уровнями напряжения, соответствующими логическим О и 1 интегральных микросхем, так как информационные шины 2 пары каналов 1 подключены всегда к разомкнутому и замкнутому контактам 21, 22 и 23 задатчика 3 сигналов.

На выходе канала 1 преобразования сигналов устанавливается сигнал с уровнем логического О, когда сигнал с плюсовой шины источника 4 питания поступает через замкнутые контакты 21, 23, и сигнал с уровнем логической 1, когда информационная шина соединена с разомкнутыми контактами 22, 23.

Таким образом, при нормальном функционировании устройства на выходах элементов 10 равнозначности всегда присутствуют два сигнала с разными уровнями напряжения - логический О и логическая 1. При этом на выходах элементов 10 равнозначности устанавливаются сигналы с уровнем

024

логического О, которые поступают на входы элемента 7 1ШИ, выход которого соединен с выходной шиной блока 5 контроля, и через инвертор 6 - на элемент 8 индикации. При этом на выходной шине устанавливается сигнал с уровнем логического О, а на элементе 8 индикации - логическая 1 (све- тодиод не горит). В случае неисправ- ности в каналах 1 преобразования, в том числе и обрывов линий связи с информационными шинами 2 на входе соответствующего элемента или нескольких элементов 10 равнозначности, ус- танавливаются сигналы с одинаковыми уровнями напряжения. При этом на выходе элемента 10 равнозначности устанавливается сигнал с уровнем логической 1, который после инвертирования

инвертором 6 поступает логическим 0 на элемент 8 индикации, включая его и сигйализируя неисправность. При этом на выходной шине устанавливается сигнал с уровнем логической .

ЕС ш в задатчике 3 сигналов в качестве сигнальных использовать только эамыкаюпще контакты 21, 23 реле 11, то соединенный с этими контактами канал преобразования сигналов

принимается за рабочий, а канал, соединенный с размыкающими контактами 22, 23, - за контрольньш, обеспечивающий работу блока 5 контроля.

Введение переключающих контактов реле в качестве источников информационных сигналов о состоянии арматуры объекта управления позволяет использовать каналы преобразования сигналов как для целей согласования -информационных сигналов с уровнями напряжений, принятыми для интегральных микросхем, так и для взаимного контроля исправности каналов, осуществляемого -с помощью более простого, чем в прототипе, устройства. При этом за счет упрощения устройства контроля и расширения объема контроля за счет подключения устройства контроля к выходам каналов преобразования обеспечивается повьш1ение надежности согласующего устройства.

Формула изобретения

1. Согласующее устройство, содержащее п каналов преобразования сигналов, каждый из которых соединен информационной шиной с контактом соот5 -13

ветствующего задатчика сигналов, подвижньй контакт каждого из которых подключен к положительной шине первого источника питания, блок контроля каналов преобразования сигналов, сое- тоящий из инвертора, элемента ИЛИ, элемента индикации,-соединенного с положительной шиной второго источника питания, отличающеесяЕ тем, что, с целью повышения надежное- ти работы и расширения функциональных возможностей, в блок контроля каналов введены п/2 элементов равнозначности, контакты задатчика сигналов выполнены на п/2 контактных груп- пах реле, при этом замыкающий и размыкающий контакты контактных групп реле каждого задатчика сигналов подключены к информационным шинам соот- ветствуюш,ей пары каналов преобразова- кия сигналов, выходы каждой пары каналов преобразования сигналов подключены к соответствующей паре входов блока контроля каналов, которыми являются входы элементов равнозначнос

ти, выходы которых подключень: к вхо- .дам элемента ИШ, выход .которого соеРедактор М.Бандура

Составитель В.Чижиков Техред И,Попович

1901/54

Тираж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,-ул. Проектная, 4

026

динен с выходной шиной блока контроля и подключен через последовательно соединенные инвертор и элемент индикации к положитепьной шине второго источника питания, обмотки реле задатчика сигналов через контакт конечного выключателя положения арматуры, механически связанной с приводом, подключены к третьему источнику питания.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что каждый канал преобразования сигналов содержит первый резистор, подключенный первым выводом к общей шине первого и второго источников питания, а вторым выводом подключен к информационной шине канала и входу стабилитронного параметрического ограничителя сигнала по амплитуде, вьгх;од которого через интегрирующий фильтр подключен к катоду стабилитрона, диод которого через последовательно соединенные ключ, первый и второй инверторы, шины питания которых подключены к положительной шине второго источника питания, подключен к выходной шине канала.

Корректор М.Пожо

Изобретение относится к промышленной автоматике и может быть использовано в системах управления технологическими процессами для преобразования выходных сигналов, формируемых контактными устройствами и передаваемых по линиям связи, в сигналы с уровнями напряжений, соответствующими напряжениям логических нуля и единиды интегральных микросхем. Целью изобретения является повьшение надежности и расширение функциональных возможностей устройства. Предложенное устройство содержит п каналов 1 преобразования, информационные шины 2, задатчик 3 сигналов, выполненный на п/2 контактных группах реле 11, блок 5 контроля каналов каждого канала преобразования, содержаш;ий п/2 элементов 10 равнозначности, элемент 7 ИЛИ, инвертор 6 и элемент 8 индикации. Введение переключающих контактов реле в качестве источника информационных сигналов о состоянии арматуры объекта управления позволяет использовать каналы преобразования сигналов как для согласования информационных сигналов с уровнями напряжений, принятыми для интегральных микросхем, так и для взаимного контроля исправности каналов, осуществляемого с помощью более простого устройства. 1 3.п. ф-лы, 1 ил. с (С (Л ОО п .L. 1 1 г I л %э« , jVL.tL.U О -I 19 Л7 ND