Устройство для контроля электромагнитного реле Советский патент 1988 года по МПК G05B23/02 H01H49/00 

№

Изобретение относится к автомати ческому контролю и может быть исполь зовано при контроле функционирования электромагнитных реле в процессе экс- плуатации.

Цель изобретения - увеличение достоверности контроля.

На фиг представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - схема блока задержки импульса угловых импульсов; на фиГйЗ - схема варианта вьтолнения транзисторного ключа.

Устройство для контроля электромагнитного реле содерясит ключевой элемент 1, обмотку контролируемого реле 2, контакт реле 3, резистор нагрузки 4л второй 5 элемент НЕ, первый б элемент И, (транзисторный) ключ 7j первый . 8 элемент НЕ, второй 9 эл.е- мент И, блок 10 задержки, третий II и четвертый 12 элементы И, первый IS, второй 14 триггеры, первьй 5, второй 16 индикаторы, кнопку Сброс 17.

, Блок 10 задержки () содержит генератор 18 прямоугольных импульсов, соедииенньш с первыми входами первого 19- и второго 20 элементов И. Второй вход первого 19 элемента И, являющийся первым входом блока 10 за- держки, соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 21, второй вход которого соединен со вторым входом второго 20 элемента И, являющимся вторым входом блока 0 задержки. Выходы первого 19 и второго 20 элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 22, выход которого соединен со входом С счетчика 23, вход Сброс которого .соединен с выходом элемента РШИ-НЕ 21, Первьй выход счетчика 23 является первьш выходом блока 10 задержки, а его второй выход - вторым выходом блока 10 задержки.

Б качестве транзисторного ключа 7 (фиг.З) используется схема, содержащая первый 24, второй 25, третий 26 рез исторы, транзистор 27.

Устройство для контроля электро-

магнитного реле работает следующим образом.

В исходном состоянии сигнал с выхода ключевого элемента 1 отсутствует, реле 2 обесточено, его контакт 3 разомкнут, напряжение на резисторе 4 отсутствует, что соответствует- сигналу логического нуля на первом входе элемента И 9, что независимо от

состояния сигналов на других входах этого элемента И и приводит к отсутствию сигнала на выходе элемента И 9, на втором входе блока 10 задерж-- ки,на втором входе элемента И 12, а следовательно, на. выходе И 12 сигнал отсутствует. RS-триггер 4 находится в исходном состоянии, предварительно установленный кнопкой 17 Сброс индикатор 16 не светит. В то же время отсутствие сигнала с ключевого элемента I приводит к подаче логического нуля на первый вход элемента И 6, что независимо от состояния остальных входов этого элемента приводит к отсутствию сигнала на выходе элемента И 6, на первом .входе блока 10 задержки и на первом входе элемента И 11, Естественно, что на выходе элемента И 1I в этом случае сигнал отсутствует. RS-триггер 13 находится в исходном состоянии, предварительно установленный кнопкой 17 Сброс индикатор 15 не светит. Присутствие ргапряжения с источника питания на транзисторного ключа 7 создает сигнал, который поступает на второй вход элемента И 6. Контакт 3 реле разомкнут 5 что приводит к появлению сигнала на выходе элемента НЕ 5 и на третьем входе элемента И 6. При подаче сигнала ключевого элемента 1 присутствует сигнал на первом входе элемента И 6, что при наличии сигналов на его втором и третьем входах приводит к появлению на его выходе сигнала, который одновременно поступает на первый вход элемента И П и первый вход блока 10 задержки, который в последнем запускает отсчет выдержки времени блока 10.

Если реле 2 исправно, то через время срабатывания реле 2 на замыкание контакта t при подаче сигнала с ключевого элемента 1 реле 2 срабатывает и замыкает контролируемый контакт 3. На резисторе 4 появляется напряжение , приводящее к появлению единичного сигнала на входе элемента НЕ 5, что пpивoд т к пропаданию сигнала на его выходе и, следовательно, на выходе элемента И 6.

Для правильной работы предложенного устройства необходимо соблюдать следующие временные соотнощения: t . t t, где t, - время сраба-- тывания реле на замыкание контакта; tg. - принятое время задержки сигнала, присутствующего на первом выходе блока 10 задержки (т.е. контрольное время для срабатывания репе 2 на замыкание контакта 3); tj - время ера батывания реле на размыкание контакта 3; t пр1шятое время задержки сигнала, присутствующего на втором выходе блока 10 задержки (т.е. контрольное время для срабатывания реле 2 на размыкание контакта 3), t где t - максимально возможное время нахождения контакта 3 в замкнутом состоянии в одном акте замыкания при ложном срабатывании кон- тактов; tg - максимально возможное время нахождения контакта в разомкнутом состоянии в одном акте размыкания при ложном срабатывании контактов.

Поскольку .время задержки сигнала, присутствующего на первом выходе блока 10 задержки tj, больше, чем время t, срабатывания реле 2, то исчезновение сигнала на выходе элемента И 6 приводит к сбросу отсчета времени блока 10 задержки и на первом выходе последнего сигнала нет, соответственно отсутствует сигнал и на выходе элемента И 11, индикация неисправное ти на индикаторе 15 отсутствует.

При подаче сигнала ключевого элемента 1 и отсутствии напряжения с источника питания на выходе транзисторного ключа 7 сигнал отсутствует, со- ответстве1шо отсутствует сигнал на выходе элементов И 6 и И 9, И 11 и И 12, индикация неисправности на индикаторах 15 и 16 отсутствует. Этим обеспечивается исключение ложного срабатывания устройства контроля электромагнитного реле в случае отсутствия напряжения с источника пи- тания или шунтирования его контактами других реле.

При незамыкании контакта 3 при наличии сигнала на, выходе ключевого элемента 1, например, в результате устойчивого отказа реле 2 и при наличии напряжения с источника пита- ния единичный сигнал на входе элемента НЕ 5 по прошествии времени t не постзшает, соответственно не пропадает сигнал с выхода элемента НЕ 5 и с выхода элемента И 6, таким обра- зом, сигнал сброса отсчета времени задержки блока 10 не поступает. Естественно, по прошествии времени боль шего, чем время tj., отведенного для

сигнала, поступаюдего с первого выхода блока 10 задержки, на этом выходе пояатяется сигнал, который подается на вход элемента И 11, на дру- гом входе которого уже присутствует сигнал с элемента И 6, что приводит к появлению сигнала на выходе элемента И 11 и далее к перебросу состояния RS-триггера 13 и включению индикатора 15 Незамыкание. То же самое происходит и в том случае, когда наличие сигнала на выходе ключевого элемента 1, присутствие напряжения на источнике питания и замкнутое состояние контакта 3 соответствуют не которому периоду движения подвижного объекта, в течение которого возможно появление отказа реле, выражающегося в размыкании контактов, несмотря на наличие сигнала на вьтходе ключевого элемента 1. Разница в работе схемы заключается в том, что появление сигнала на выходе элемента И 6, приводящего к запуску отсчета времени блока 10 задержки, определяется не появлением сигнала на выходе ключевого элемента 1, как в предыдущем случае, поскольку этот сигнал имеется, а появлением единичного сигнала на выходе элемента НЕ 5 в результате исчезновения напряжения на резисторе 4 нагрузки.

Если размыкание контакта 3 в этом случае является результатом устойчивого отказа контролируемого реле 2, то контакт 3 не замыкается и после времени t. Следовательно, сброса отсчета времени блока 10 задержки не будет и на его первом выходе появляется сигнал, что приводит к появлению сигнала на выходе элемента И 11, перебросу RS-триггера 13 и включению индикатора 15 Незамыкание. Сброс индикации производится кнопкой Сброс 17. Через эту кнопку R-вход RS-тритгеров подсоединяется к шине Корпус.

Если в течение некоторого периода движения подвижного объекта размыкание контакта 3 контролируемого реле 2 сопровождается его замыканием,причем время нахождения контакта в разомкнутом состоянии tg меньше времени t,j, что приводит к поочередному исчезновению и появпению напряжения в точке подключения контакта 3 к резистору 4 нагрузки. Это приводит -соответственно к поочередному появпению и исчезновению сигналов на выход элемента НЕ 5 и элемента И 6 и в конечном итоге к поочередному запуску отсчета времени блока 10 задержки и последующему сбросу отсчета времени. Поскольку время от запуска блока 10 задержки до сброса отсчета времени равно tg (t t) то сигнал на первом выходе блока 10 задержки не появляется, индикатор 15 неисправности не светит. Пусть на выходе ключевого элемента 1 присутствует сигнал, реле 2 включено, контакт 3 замкнут, напряжение источника питания присут- ствует. Поскольку на первом и втором входе элемента И 9 сигналы уже имеются, так как имеются сигналы на выходе транзисторного ключа 7 и на резисторе 4, то появление на выходе элемента НЕ 8 сигнала приводит к появлению сигнала на выходе элемента И

9и к запуску блока 10 задержки. Если контролируемое реле 2 исправно,

то через время t, меньшее времени t задержки, принятое для сигнала, появляющегося на втором выходе блока

10задержки, оно отключается и раамы кает свой контакт 3. Размыкание контакта 3 приводит к исчезновению на- пряжения на резистор е 4 Это вызывает исчезновение сигнала на входе элемента И 9, а также на его выходе, что приводит к сбросу отсчета выдержки времени блока 10 задержки и на

его втором выходе сигнал не появляется.

Если реле 2 неисправно и не может разомкнуть свой контакт, топ по истечении времени t на втором выходе этого блока 10 появляется сигнал, что приводит к появлению сигнала на входе элемента И 12, а также на его выходе, поскольку на втором входе элемента И 12 сигнал уже присутст- вует. Появление сигнала на выходе элемента И 12 приводит к перебросу триггера 14 и включению элемента индикации 16 неразмыкание.

Если исходное состояние схемы соответствует в начале некоторому периоду движения подвижного объекта, то в процессе функционирования аппаратуры с контролируемым реле в течение этого периода возможно появление устойчивого отказа реле 2, выражающегося в замыкании его контакта 3, при отсутствии си1 нала на включение на

5 0

5

о

0 З

5

0

5

выходе ключевого элемента 1 и присутствии напряжения с источника питания (коммутируемого напряжения).

Устройство в этом случае работает следующим образом.

Поскольку сигнал на выходе ключевого элемента .отсутствует, после элемента НЕ 8 сигнал присутствует. Так как контакт 3 замкнут, на первом входе элемента И 9 сигнал также присутствует, присутствие напряжения источника питания приводит к появлению сигнала на выходе транзисторного ключа 7 и на втором входе элемента И 9, а следовательно, на выходе элемента И 8, что приводит к запуску блока 10 задержки. Если через время t. контакт 3 реле не разомкнется, .то на втором выходе блока 10 задержки появляется, сигнал, который поступает на первый вход элемента И 12,, так как на втором входе этого элемента сигнал уже присутствует, то и на выходе элемента И 12 появляется сигнал, что приводит к перебросу RS-триггера и включению индикатора 16 перезамыкание. Сброс индикации осуществляется кнопкой Сброс 17.

При отсутствии напряжения с источника питания и отказа реле, выражающегося в замыкании контакта 3 при отсутствии сигнала на включение на выходе ключевого элемента 1, на выходе транзисторного ключа 7 сигнал отсутствует, естественно он отсутствует и на BTOpbtx входах элементов И 6, И 9, что независимо от состояния остальных входов этих элементов приводит к отсутствию сигналов на выходе элементов И 6 и И 9.

Блок 10 задержки не включается, индикация неисправности отсутствует. Однако такое не включение блока 10 задержки следует считать оправданным, так как появление отказа реле, выразившегося в замыкании контакта 3 реле 2, происходит в тот момент, когда отсутствует коммутируемое напряжение с источника питания, и контакт 3 не производит подключение питания к нагрузке в виде резистора 4. Эта неисправность обнаруживается при появлении напряжения с источника питания.

Если замыкание происходит в результате ложного срабатывания контакта 3, т.е. замыкание контакта сопро

вождается его размыканием с временем нахождения контакта 3 в замкнутом состоянии (в каткдом акте замыкания), равным t, меньшим чем время t (t t(,), то поочередное появление и исчезновение напряжения в точке подключения контакта 3 и резистора 4 нагрузки вызывают поочередное появление и исчезновение сигнала на выходе элемента И 9, что приводит к поочередному запуску отсчета времени блок 10 задержки и последующему сбросу отсчета времени. Поскольку время от запуска блока 10 задержки до сброса отсчета времени равно ty, то сигнал на втором выходе блока 10 задержки не появляется. Естественно, не появляется сигнал и на выходе И 11 не произойдет переброса RS-триггера 13, индикатор 15 неисправности не светит

Блок 10 задержки работает следующим образом.

Генератор 8-импульсов блока 10 задержки подает на первый вход элемента И 19, И 20 прямоугольные импульсы. При отсутствии сигналов с элементов И 6 и И 9, отсутствуют соответственно сигналы на выходе элементов И 19, И 20, на выходе элемента ИЛИ 20 и на счетном входе счетчика 23. Отсутствие сигналов с элементов И 6, И 9 приводит к отсутствию сигналов на первом и втором входах ИЛИ-НЕ 21 и появлению сигнала на его выходе, который подается на вход сброса счетчика 23, на выходах первом и втором которого сигналы отсутствуют. Поступление сигнала на второй вход элемента И 19 с элемента И 6 приводит к следующему: передним фронтом первого импульса с генератора 18 на выходе И 19 появляется сигнал, который подается на второй вход элемента ИЛИ 22, на выходе которого появляется сигнал, который поступает на счетный вход счетчика 23 импульсов.

Одновременно сигнал с элемента И 6, поступающий на вход элемента ИЛИ НЕ 21, приводит к пропаданию сигнал .на его выходе и на входе сброса счет чика 23 иьтульсов. По окончании первого импульса генератора 18 сигнал на выходе элемента И 19 пропадает, соответственно пропадут сигн алы на выходе ИЛИ 22 и на С-входе счетчика 23. Таким образом, счетчик 23 производит отсчет одного импульса. Соот

20

25

30

ю 15

д

35

40

5

5

ветственно с приходом второго импульса с генератора 18 импульсов на выходе элемента И 19 вновь появляется сигнал, соответстЁенно появляется сигнал и на выходе ИЛИ 22 и на С-входе счетчика 23, по окончании иьшуль- .са генератора 18 производится отсчет второго импульса счетчика 23. До тех пор, пока на выходе И 6 присутствует сигнал, на счетный вход с счетчика 23 поступают импульсы с частотой, равной частоте генератора 18. Через время t на втором выходе счетчика 23 импульсов пс1является сигнал, через время t появляется сигнал на первом выходе счетчика 23. Пропадание сигнала с.выхода элемента И 6 приводит к то- Nfy, что независимо от импульсов с генератора 18 на выходе И-19 сигнал будет отсутствовать, естественно, будут отсутствовать сигналы с выхода элемента ИЛИ 22 и на счетном входе счетчика 23. В то же время отсутствие сигнала с выхода элемента И 6, И 9 приводит к тому, что на выходе элемента ИЛИ-ИЕ 21 появляется сигнал, так же как на входе сброса счетчика 23, что приводит к установке счетчика 23 импульсов в исходное состояние.

Аналогично работает блок 10 задержки в случае, если появляется сигнал с элемента И 9, только в этом случае импульсы с генератора 18, по- ступакяцие на элемент И 20, при появлении сигнала с элемента И 9 появляются на выходе элемента И 20 и входе . элемента ИЛИ 22, что приводит к появлению импульсов на выходе этого элемента и на счетном входе счетчика 23 импульсов. В то же время сигнал с элемента И 9, попадая на вход ИЛИ-НЕ 2, вызывает пропадание сигнала на выходе этого элемента и на входе сброса счетчика 23 импульсов.

При отключении сигнала с выхода И 9 импульсы генератора 18 через элемент И 20 перестают проходить, а возникновение сигнала на вйходе элемента ИЛИ-НЕ 21 и на входе сброса счетчика импульсов 23 приводят к установке счетчика 23 импульсов в исходное состояние.

Таким образом, устройство для контроля электромагнитного реле по сравнению с прототипом значительно повышает достоверность контроля функционирования электромагнитных реле в процессе эксплуатации за счет исклю

чения ложного срабатьтания устройст- ва контроля при отсутствии напряжени с источника питания на контактах проверяемого реле.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля электромагнитного реле, содержащее ключе- вой элемент, резистор нагрузки, пер- вьй и второй элементы НЕ, первый и второй элементы И, блок задержки, выход кл1очевого элемента является выходом устройства для подключения к од- ноМу выводу обмотки контролируемого реле и соединен с первым входом первого зле мента И и через первый элемент НЕ -I с первым входом второго элемента И, шина нулевого потенциала подключена к другому выводу обмотки контролируемого реле.и через резистор нагрузки соединена с вьйсодом устройства для подключения к ойному выводу контакта контролируемого реле, с вторым входом второго элемента И и через второй .элемент НЕ - с вторым Входом первого элемента .И, шина питания устройства соединена с выходом устройства для подключения к друго- му выводу контакта контролируемого реле, выход первого элемента И соединен с первш входом блока задержки, отличающееся тем, что, с целью увеличения достоверности контроля, в устройство введены третий и четвертый элементы И, первы и Второй триггеры, ключ и первый и второй индикаторы, выходы первого и

второго элементов И соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И, выходами подсоединенных.к входам установки в 1 соответственно первого и второго триггеров, входы сброса которьрс подключены к шине сброса, а выходы - к входам первого и второго индикаторов соответственно, выход второго элемента И подключен к второму входу блока задержки, первый и второй вы- ходь которого соединены с вторыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И, информационный и управляющий входы ключа соединены с шиной питания устройства, а выход - с третьими входами первого и второго элементов И.

t

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок задержки содержит первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ счетчик и генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых являются первым и вторым входами блока соответственно и соединены с соответствующими входами элемент а ИЛИ-НЕ, выходом соединенного с входом сброса счетчика, выходы которого являют :я первым и вторым выходами блока соответственно, выходы первого и второго элементов И подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выходом соединенного со счетным входом счетчика.

18х.

Ш,

Ш.,

м/

l/ew,

22

2J

Л.

п

2ВЫХ

Изобретение относится к автоматическому контролю и может быть исI пользовано при контроле функционирования электромагнитных реле в процессе эксплуатации. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Устройство контроля электромагнитного реле содержит ключевой элемент 1, элементы НЕ .5, 8, элементы И 6, 9, П, 12, блок 10 задержки, триггеры 13 и 14, индикаторы 15, 16, ключ 7, что исключает ложное срабатывание устройства контроля при отсутствии напряжения с источника питания. Запоминание неустойчивого отказа реле контролируемого производится триггерами 13 и 14, состояние которых для удобства обслуживания контролируется индикаторами 15 и 16. I a.d. ф-лы, 3 ил.

д

ш., i/.

t

Wx..

Зист.

Фиг,. 3