Устройство для управления и контроля светофора Советский патент 1989 года по МПК G08G1/07 

Изобретение относится к автоматике, телемеханике и вычислительной технике и может быть использовано для регулирования движения транспортных средств.

Цель изобретения - повьшение функциональной надежности устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит распределители 1 и 2 импульсов, блоки 3 и 4 усилителей мощности, инвертор 5, блок 6 питания, измерительные мосты на светоизлучающих 7.1,...7.п, 8.1,..., 8.П и вьшрямительных 9.1,...9.п, 10.1,...10.п диодах, лампы 11.1,... 11.П светофора, блоки 12 и 13 свето- приемников 12.1,..,,12.п и 13.1,... 13.П, сумматоры 14 и 15 по модулю два, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16, элемент ИЛИ 17, генератор 18 тактовых импульсов, блок 19 синхронизации.

изолирующий трансформатор 20 с первичной 20.1 и вторичной 20.2 обмотками, Выпрямительный мост 21, контрольное реле 22 с рЗамыкающими 22.1 и 22,2 и замыкающим 22.3 контактами.

Распределители 1 и 2 импульсов содержат счетчики 23.1 и 23.2 и дешифраторы 24.1 и 24.2.

Устройство работает следующим образом.

На информационные входы поступают от внешних устройств (не показаны) сигналы управления лампами светофора в виде параллельного двоичного кода, который записывается в двоичные счетчики 23.1 и 23.2 при нулевом значении тактового сигнала, поступающего от генератора 18, Одновременно так- товый сигнал поступает на входы стро- бирования дешифраторов 24.1 и 24.2 в распределителе 1 импульсов непосредственно, а в распределителе 2 импульсд

оо

i4 СО СО

31513

сов через инвертор 5. На всех выходах дешифраторов будет уровень логической 1, когда тактовый сигнал равен единице, и уровень логического О, когда тактовый сигнал будет равен нулю. Входные сигналы управления могут быть асинхронны в пределах временного интервала меньшего, чем период тактовых сигналов генератора 18. Допустим, двоичный код на входах устройства 0000, что соответствует нулевому (верхнему на чертеже) выходу дешифраторов 24 . 1 и 24.2, В этом случае на данном выходе дешифратора 24.1 имеет место тактовый сигнал, а на этом же выходе дешифратора будет инверсный тактовый сигнал. Па всех остальных выходах дешифраторов 24„1 и 24,2 обоих распределителей импуль- сов будут уровни логической 1. Взаимно инверсные сигналы с нулевых выходов дешифраторов через соответствующие усилители мощности блоков 3 и 4 образуют постоянную цепь питания лампы 11,1 светофора через пары све- тоизлучающего 7.1 и вьтрямительного 9«1 или светоизлучающего 8,1 и выпрямительного 10,1 диодов. Светоиз- лучающие диоды 7.1 и 8,1 оптически соединены с соответствующими свето- приемниками 12,1 и 13,1j подключенными соответственно к входам сумматоров 14 и 15 по модулю два, на выходах которых будет пара сигналов 01 или 10, которые на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ РШИ 16 создают сигнал логической 1, поступаюЕрдй через элемент ИЛИ 17 на вход управления генератора 18 тактовых импульсов. Тактовые импульсы с выхода генератора Is поступают также через изолирующий трансформатор 20 на выпрямительный мост 21, постоянное напряжение на выходе которого приложено к

обмотке контрольного реле 22, через размыкающие контакты 22.1 и 22.2 которого подается напряжение от блока 6 питания на блоки 3 и 4 усилителей мощности. Аналогично работает устройство при включении любой другой лампы 11.1,,.,,11.п светофора,

В том случае, если перегорит одна из ламп светофора, что соответствует обрыву нити накала, например, лампа 11.1, через светоизлучаю- щие диод1з1. 7,1 и 8.1 не будет протекать ток, а так как одновременно может светить только одна лампа све5 О . д

S

тофора, ни на один из светоприемников не поступают оптические сигналы, что соответствует уровням логического нуля на выходах светоприемников 12.1 ,. ,.,12.п и 13.1 ,....,13,п, в результате чего на выходах сумматоров 14 и 15 по модулю два будут одинаковые сигналы 11 и на выходе элемента ИСЮИОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 также устанавливается уровень логического О, На выходе блока 19 синхронизации имеется также уровень логического О, поэтому через элемент ИЛИ 17 на вход управления генератора 18 тагс- товых импульсов подается логический О и генератор Прекращает вырабатывать тактовые импульсы, в результате чего на реле 22 не поступает напряжение, оно обесточивается и своими контактами 22.1 и 22,2 отключает питание усилителей блоков 3 и 4, тем самым снимая питание со всех ламп, светофора. Это позволяет устранить возможность появления разрешающего сигнала светофора при неисправной лампе светофора, соответствующей запрещающему показанию светофора. Исключается также включение ламп светофора при однократной неисправности любого элемента устройства, например, при неисправности одного из дешифраторов 24, когда подключаются две лампы светофора, одна из ко торых получает постоянное питание, а вторая ш-шульсное.

Первоначальное включение устройства осзтцествляется следующим образом.

При подаче напряжения питания реле 22 обесточено и через его замыкающий контакт 22,3 подается питание на блок 19 синхронизации, который вырабатывает одиночный импульс логической 1, который запускает генератор 18 тактовых импульсов, в результате этого на выгфямительном мосте 21 появляется напряжение, реле 22 срабатывает.и контактами 22,1 и 22,2 подключает питание к усилителям блоков 3 и 4, одновременна разрывая цепь питания блока 19 синх- ронизаг ии. В случае 5 если произошел не отказ, а сбой устройства, реле 22 также обесточится и через контакты 22.3 будет подано питание на блок 19 синхронизации, который обеспечит работу устройства,

В том случае, если произошел отказ устройства, ПОСЛЕ нескольких попыток запуска устройства блок 19 синхронизации фиксирует отказ и не вьщает на своем выходе импульс единичного уровня.

Формула изобретения Устройство для управления и контроля светофора, содержащее первый блок усилителей мощности, блок синх- ронизации, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, инвертор, блок питания, отличающееся тем, что, с целью повьше- ния функциональной надежности уст- ройства, в него введены два распределителя импульсов, второй блок усилителей мощности, два блока светопри- емников, два сумматора по модулю два элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, генератор тактовых импульсов, изолирующий транформатор, выпрямительный мост, контрольное реле с двумя размыкающими и замыкающими контактами, измерительные мосты на светоизлучающих и вьт- рямительных диодах, выходы первого и второго распределителей импульсов соединены с одноименными информационными входами соответственно первого и второго блоков усилителей мощности каждый выход первого блока усилителя мощности подключен к аноду и катоду светоизлучающих диодов соответствующего измерительного моста, каждьй выход второго блока усилителей мощности подключен к аноду и катоду вьт- рямительных диодов соответствующего измерительного моста, в каждом из которых катоды одних светоизлучающего и выпрямительного диодов соединены с. одним выводом лампы светофора, дру- гой вывод которой соединен с анодами других светоизлучающего и выпрямитель

ного диодов, выходы первого и второго блоков светоприемников соединены с входами соответственно первого и второго сумматоров по модулю два, выходы которых подключены к входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, -выход которого подключен к управляющему входу генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с входом инвертора, с первым и вторым тактовыми входами первого распределителя импульсов, с первым тактовым входом второго распределителя импульсов и через первичную обмотку изолирующего трансформатора с общей шиной питания, вторичная обмотка изолирующего трансформатора соединена с входной диагональю выпрямительного моста, к выходной диагонали которого подключена обмотка контрольного реле, первьш и второй выходы блока питания через размыкающие контакты контрольного реле соединены соответственно с первыми и вторыми управляющими входами блоков усилителей мощности, третий выход блока питания через замыкающий контакт контрольного реле соединен с управляющим входом блока синхронизации, выход инвертора соединен с вторым тактовым входом второго распределителя импульсов, информационные входы распределителей импульсов являются входами устройства, одни светоизлучающие диоды всех измерительных мостов оптически соединены с первым блоком светоприемников , другие светоизлзгчающие диоды всех измерительных мостов оптически соединены с вторым блоком светоприемников .

Изобретение может быть использовано для регулирования движения транспортных средств. Цель изобретения состоит в повышении функциональной надежности устройства. Для этого в устройство введены два распределителя импульсов, два сумматора по модулю два, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, генератор тактовых импульсов, изолирующий трансформатор, выпрямительный мост, контрольное реле. Лампы светофора включены в диагонали измерительных мостов на светоизлучающих и выпрямительных диодах. Светоизлучающие диоды оптически соединены с входами блоков светоприемников. 1 ил.