Пересчетное устройство Советский патент 1991 года по МПК H03K23/74 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах релейной автоматики с большим количеством циклов включений.

Целью изобретения является повышение надежности за счет равномерности загрузки электромагнитных реле по количеству срабатываний.)

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема элемента И 3; на фиг. 3 - дешифратор 4.

Устройство состоит из двоичного счетчика 1, включающего в себя ряд последовательно соединенных триггерных ячеек 2.1 - 2.N на электромагнитных реле, логических элементов И 3.1 -3.N, дешифратора 4, счетного входа 5 и выхода 6.

Элементы И 3.1 - 3.N своими выходами подсоединены к входам соответствующих триггерных ячеек 2.1 - 2.N. Одним входом каждый элемент И 3.1 - 3.N подсоединен к соответствующему выходу дешифратора 4. другие входы всех элементов И объединены и подключены к клемме входа 5. Выход триггера 2.N старшего разряда счетчика 1 соединен с входом триггера 2.1 младшего разряда. Дешифратор А своими входами соединен с дополнительным выходом в каждой триггерной ячейке 2.1 - 2.N, содержащем информацию о состоянии, в котором находится триггер (О или 1).

Выходом 6 устройства является клемма, соединенная с последним выходом дешифратора 4.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 1 обнулен, с первого выхода дешифратора 4 на вход элемента И 3.1 поступает разрешающий сигнал, на всех других выходах дешифратора 4 сигналы отсутствуют.

Дешифратор 4 содержит программу переключений в схеме устройства после поступления на его вход определенных количеств счетных импульсов.

При включении устройства счетные импульсы через элемент И 3.1 поступают на счетчик 1, После пересчета N-ro количества импульсов происходит дешифрация установившегося на выходах триггерных ячеек 2.1 - 2.N двоичного кода. При этом сигнал с первого выхода дешифратора 4 снимается, э появляется на втором выходе. Прохождение импульсов через элемент И 3.1 )прекра- щаетг.я. Входные импульсы продолжают поступать на вход триггерной ячейки 2.2 счетчика 1 через элемент И 3.2.

С этого момента триггерная ячейка 2.2 становится младшим, а триггерная ячейка 2.1 старшим разрядом счетчица 1.

Счетчик 1 продолжает пересчитывать входные импульсы,

После набора N-ro количества импульсов дешифратор 4 фиксирует новое состояние всех разрядов счетчика 1. Сигнал с второго выхода дешифратора 4 снимается и

появляется на третьем выходе. Вследствие этого вновь происходит рекомбинация схемы устройства, триггерная ячейка 2.3 становится младшим, а триггерная ячейка 2.2 старшим разрядом счетчика 1.

Подобным образом процесс продолжается и далее. Завершается цикл работы устройства в момент поступления на вход

триггерной ячейки 2.N последнего из общего количества импульсов с входа 5, равного 2 (емкости счетчика 1). Выходной сигнал поступает на выход 6 с (N + 1)-го выхода дешифратора 4, фиксирующего состояние всех разрядов счетчика 1 в момент поступления последнего импульса.

При программировании дешифратора 4 используется таблица изменений состояний счетчика 1, учитывающая переключения

в устройстве в процессе его работы.

Для равномерной загрузки реле количество входных импульсов между переключениями в счетчике 1

30

2N

П1 ТУПри количестве разрядов N - 6, гц 10 - 11 программа дешифратора 4 для 6-разрядного счетчика 1 приведена в таблице.

Из рассмотрения полной таблицы состояний счетчика 1 для всех 64-х входных импульсов следует, что реле в 1-м и 3-м разрядах переключаются из О в 1 и из Г в О 10 раз, во 2-м, 4-м, 5-м и 6-м разрядах из О в 1 11 раз, а из 1 в О 10 раз.

На фиг. 2 приведен пример исполнения схемы логического элемента И 3 и его подключения к входу триггерной ячейки, Элемент И 3 выполнен на реле 7, которое одним

выводом обмотки подключено к общей шине входа 5, а другим выводом - к выходу дешифратора 4.

Нормально замкнутый контакт 7.1 реле 7 включен в цепь межразрядной связи последовательно с контактом 8.1, а нормально разомкнутый контакт 7,2 включен параллельно с другим контактом 8.2 реле 9 в предыдущем разряде счетчика 1. При поступлении на реле 7 сигнала дешифратора 4 в виде постоянного напряжения +ЕП оно срабатывает каждый раз от отрицательных импульсов на входе 5. Вход обнуления через диод 10.3 (11,3) подключен к обмотке реле 8.

Обмотки реле 8 зашунтированы конденсаторами 12,последовательно с обмотками включены развязывающие диоды 10.1, 10.2.

Все последующие триггерные ячейки счетчика выполнены по схеме описанной ячейки. Так, вторая ячейка на фиг. 2 содержит реле 9 с контактами 9.1-9.4, диоды 11.1- 11.3 и конденсаторы 13.1, 13.2.

Информация о состоянии триггерных ячеек выдается в дешифратор 4 с нормально замкнутых контактов 8.1 (наличие-отсутствие в цепи напряжения - Еп).

На фиг. 3 приведен пример исполнения дешифратора 4, состоящего из матрицы на диодах 14, реле 15.1 - 15,N с самоблокировкой, разделительных диодов 16.1 - 16.N и резисторов 17.1 - 17.N.

Разрядные столбцы диодной матрицы подключены к нормально замкнутым контактам контроля состояния триггерных ячеек 2.1 -2.N.

Каждая строка матрицы соединена через диод 16 с соответствующим выходом дешифратора 4 и обмоткой реле 15.2 - 15.N. Последняя строка матрицы является выходом 6 устройства,

Обмотки реле 15.1 через диод 16.N + 1 соединена с шиной обнуления устройства и выходом дешифратора 4, подключенного к элементу И 3.1 первого разряда счетчика 1.

Вторые выводы обмоток всех реле соединены с общей шиной источника питания - Еп.

Запитка элементов схемы, относящихся к каждой строке дешифратора 4, от шины питания +Еп производится через последовательно соединенные нормально замкнутые контакты 18.2 - 18.N реле соседних более старших разрядов, срабатывание которых происходит во времени позднее.

Диоды 14 в каждой строке матрицы подключены к тем разрядным столбцам, которые соответствуют 1 дешифрируемого двоичного кода (распайка диодов в схеме показана условно).

Дешифратор 4 работает следующим образом.

При поступлении импульса обнуления срабатывает реле 15,1 и блокируется своими контактами 18.1, одновременно на 1-й выход дешифратора 4 выдается сигнал +ЕП. Все остальные реле находятся в выключенном состоянии,, так как контакты контроля состояния триггерных ячеек замкнуты и все столбцы матрицы оказываются

подключенными к общей шине источника питания -Еп, в результате чего напряжение на анодах диодов 16 недостаточно для срабатывания реле 15.2 - 15.N (напряжение

равно падению напряжения на диоде),

После пуска устройства при достижении счетчиком 1 состояния установленного двоичным кодом в первой строке дешифратора 4, напряжение -Еп снимается со всех столбцов и на реле 152 через резистор 17.1 и диод 16.1 поступает напряжение от шины питания +ЕП.

Реле 15.2 срабатывает, блокируется своими контактами и одновременно размыкает свои контакты 18.2 в цепи питания реле 15.1.

Реле 15.1 отключается, одновременно снимается сигнал с первого выхода дешифратора 4.

Аналогично в момент появления сигнала на следующей строке матрицы срабатывает реле 15.3, которое своими контактами 18.3 отключает реле 15.2. Сигнал с второго выхода дешифратора 4 снимается и появляется на третьем выходе и т.д. Работа дешифратора 4 прекращается в момент появления сигнала на последней строке, служащей выходом устройства.

Формула изобретения

Пересчетное устройство, содержащее последовательно соединенные триггерные ячейки на электромагнитных реле, счетные шины каждой из которых соединены с выходной шиной предыдущей триггерной ячейки, входы обнуления триггерных ячеек объединены и подключены к входу начальной установки пересчетного устройства, отличающееся тем, что, с целью

повышения надежности за счет равномерности загрузки электромагнитных реле по количеству срабатываний, в устройство введены дешифратор и группа логических элементов И, количество которых равно

количеству триггерных ячеек, счетная шина первой триггерной ячейки соединена с выходной шиной последней триггерной ячейки, входы дешифратора подключены к дополнительным выходам триггерных ячеек, а выходы дешифратора, кроме последнего, соединены соответственно с первыми входами элементов И, вторые входы которых объединены со счетным входом пересчетного устройства, выходы элементов И

подключены к счетным шинам соответствующих триггерных ячеек, а последний выход дешифратора является выходом устройства.

Eni 64 имп.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в различных устройствах релейной автоматики с большим количеством циклов включений. Цель изобретения - повышение надежности за счет равномерности загрузки электромагнитных реле по количеству срабатываний. В устройство введены дешифратор 4 и логические элементы И 3.1...3.N, количество которых равно количеству разрядов счетчика 1, выходы дешифратора 4, соответствующие различным кодовым комбинациям на его входах, подсоединены к первым входам элементов И 3.1...3.N, вторые входы которых объединены и подключены к клемме счетного входа 5, выходы элементов И 3.1...3.N подключены к счетным входам каждой триггерной ячейки 2.1...2.N, выход старшего разряда счетчика 1 соединен со входом младшего разряда, входы дешифратора 4 подсоединены к дополнительным выходам каждой триггерной ячейки 2.1...2.N, а выходом 6 устройства служит один из выходов дешифратора 4. Устройство обладает увеличенным ресурсом наработки по сравнению с известными пересчетными устройствами на электромагнитных реле и может быть использовано в аппаратуре с большим циклом включений при эксплуатации. 3 ил.

на дешифратор

импульсов

от дешифраторе Фиг. 2

на дешифратор

К1-Ж

Фиг. 3