Устройство для контроля параметров электромагнитных реле Советский патент 1980 года по МПК G05B23/02 

1

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля параметров электромагнитных реле на предприятиях, производящих и использующих электромагнитные реле.

Известны устройства для контроля параметров электромагнитных реле, содержащие генератор плавно нарастающего напряжения, резистор, дифференцирующую цепь, формирователи импульсов, пороговые устройства, логические элементы И, а также переключатель режимов контроля, в которых момент срабатывания и отпускания контролируемого реле определяется скачкообразными изменениями тока, протекающего через обмотку реле ij .

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является полуавтомат для контроля параметров реле,содержащий генератор линейно изменяющегося напряжения, подключенный к схеме сравнения и,через коммутатор - к Обмотке проверяемого реле, блоки у ставок, соединенные с другими входами схем сравнения, блоки годности и схему управления.

Это устройство предназначено для контроля реле, имеющих до четырех контактных групп, и содержит восемь источников тока на 10 мА и столько 5 же источников тока на 100 мА, подключаемых к размыкающим и Зс1мыкающим контактам.

В известном устройстве имеется 0 возможность определения моментов срабатывания и отпускания реле по замыканию или размыканию контактных групп С23.

15 Недостатками известного устройства являются громоздкость, обусловленная большим количеством источников тока, и низкое качество контроля из-за отсутствия контроля воз2Й можного замыкания переключающего контакта одновременно с замыкающим и размыкающим контактами, отсутствия зависимости скорости изменения напряжения на обмотке реле от временных параметров реле, отсутствия возможности фиксации и изменения ;:с:Ггг« кения срабатывания и отсутствия возможности программного изменения начального значения линейно изменяю-.

30 В1егося напряжения на обмотке реле. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение .качества и про1зводительности контроля. Это достигается тем, что в устройство для контроля параметров электромагнитных реле, содержащее включенные последовательно блок управления, блок программ, блок установок, блок анализа годности, блок .индикации, блок коммутации, подключенный к блоку управления, источник тока и клеммы для подключения обмотки и контактов контролируемого реле введены генератор ступенчато изменяю щегося напряжения, распределитель импульсов, ключи по числу контролируемых контактов, два диода, группа .логических элементов И по числу конт ролируемых контактов, два логических элемента НЕ, три логических элемента ИЛИ, четыре логических элемента И, трехвходовые регистр сдвига и тригге причем регистр сдвига соединен с одним входом каждого из группы логических элементов И, выходы которых через один логический элемент ИЛИ соединены с входами двух из других четырех логических элементов И, кажд из выходов которых соединен с входам триггера, а к другим входам этих двух логических элементов И подключе выход блока управления, выходы триггера соединены с двумя входами генератора ступенчато изменяющегося напряжения, который соединен с входами блока анализа годности и блока коммутации, при этом клеммы для подключения переключающих контактов контролируемого реле соединены с соответ ствующими ключами, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, один из других .выходов которого соед иен с входом обнуления регистра сдви га, клеммы для подключения размыкающих контактов контролируемого реле подключены через другой логический элемент ИЛИ к входу третьего из других четырех логических элементов И и входу одного логического элемента НЕ выход которого через четвертый из других четырех логических элементов И подключен к входу третьего из логических элементов ИЛИ, выход которого соединен с одним входом регистра сдвига, клеммы для подключения размыкающих контактов контролируемого реле через один диод подключены также к источнику тока, а через другой диод - к клеммам для подключения замыкающих контактов контролируемого реле, которые соединены через другой логический элемент НЕ с четвертым из четырех логических элементов И, а другой вход регистра сдвига, третий вход триггера и третий вход генератора ступенчато изменяющегося напряжения подключены к соответствующим выходам блока управления На фиг. 1 приведена схема описываемого устройства; на фиг. 2 - график временньах диаграмм. Устройство содержит последовательно включенные блок управления 1 блок программы 2, блок уставок 3, блок анализа годности 4, подключенный выходом к блоку индикации 5 и блоку управления 1. Второй выход блока управления 1 подключен к блоку коммутации б, соединенному с обмоткой 7 контролируемого реле. Устройство также содержит распределитель импульсов 8, подключенный выходами к управляющим входам ключей 9. 4 . I, . Выходы ключей подключены к общей шине, а другие входы соединены с переключающими контактами контролируемого реле. Размыкающие контакты контролируемого реле соединены и подключены через первый логический элемент 10 к первому входу логического элемента И 11 и логического элемента НЕ 12, подключенного выходом к третьему входу логического элемента И 13. Кроме того, указанные контакты через первый развязывающий диод 14 подключены к выходу источника тока 15. Выход источника тока 15 также подключен через второй развязывающий диод 142 к замыкающим контактам контактной группы 16... ti контролируемого реле, соединенным через логический элемент НЕ 17 со вторьом входом, логического элемента И 11, и непосредственно со вторым входом логического элемента И 13. Выходы логических элементов И 11 и 13 через логический элемент ИЛИ 18 под-ключены к сдвигающему входу регистра сдвига 19. Выходы регистра сдвига 19 подключены к первым входам группы логических- элементов И 20, выходы которых через логический элемент ИЛИ 21 соединены с первыми входами логических элементов И 22 и 23. Вторые входы логических элементов И 22 и 23 .соединены с третьими входами логических элементов И 11 и 13 соответственно и подключены к выходу блока управления 1, а выходы логических элементов И 22 и 23 соединены с установочными входами триггера 24, подключенного к генератору 25 ступенчато изменяющегося напряжения, выход которого соединен со вторыми входами блока анализа 4 и блока коммутации 6. Вторые входы первого логического элемента ИЛИ 10, группы логических элементов И 20, генератора 25 ступенчато изменякщегося напряжения и управляющий вход источника тока 15 подключены к соответствукнцим выходам блока программы 2, а выходи блока управления 1 связаны со входами распределителя импульсов 8, генератора 25, триггера 24 и регистра сдвига 19. Вход обнуления регистра с.11вига 19 подключен к последнему (п+1)-м выходу распределителя импульсов 8, где п - максимальное число контактных групп реле, контролируемого в предлагаемом устройстве.

Количество ключей 9 логических элементов И 20 также равно п. Работа устройства описана для случая, когда контролируемое реле содержит k контактных.групп.

После включения контролируемого реле с помощью контактного устройства (на чертеже не показано) по сигналу с блока управления 1 блок программы 2 вьщает в генератор 25 ступенчато-изменяющегося напряжения - код минимального напряжения срабатывания контролируемого реле Ucp. min и код времени срабатывания - tср, в блок уставок 3 - код граничного значения напряжения срабатывания реле Ucp-t-p., на второй вход k-ro логического элемента И 20 - разрешающий сигнал, в источник тока 15 - код величины тока, пропускаемого через контакты контролируемого реле.

Одновременно с блока управления 1 запускается распределитель импульсов 8, обнуляется триггер 24, разрешаются по третьему входу логические элементы И 11, по второму входу - логический элемент И 22, а в регистр сдвига 19 записывается единица. По разрешающим сигналам с блока управления 1 и триггера 24 на выходе генератора 25 ступенчато изменяющегося напряжения формируется напряжение Ucp. inin поступающее непосредственно в блок анализа годности 4 и через блок коммутации б на обмотку 7 контролируемого реле.

Импульсом с первого выхода распределителя 8 открывается ключ 9 и если под воздействием напряжения и ср. min контактная группа 16 ( срабатывает, то ток от источника тока 15 через диод 14 2 и замкнувшиеся контакты протекает на общую шину и на катоде диода 14 появляется отрицательный импульс, поступающий непосредственно на второй вход логического элемента И 13 и через логический элемент НЕ 17 - на второй вход логического элемента И 11. Так как кажды :из логических элементов И 11 и 13 представляет собой схему совпадения для положительного сигнала,импульс пявляется только на выходе логического элемента И 11 и далее через логический элемент ИЛИ 18 на сдвиговом входе регистра сдвига 19, Единица, записанная в него с блока управления в начале процесса контроля, продвигается на следующий разряд.

Далее импульсом со второго выхода распределителя импульсов 8 открывается ключ 9г. Пусть при этом контактная группа 162 не сработала. Тогда IQK ,от источника тока 15 через диод

14 и ключ 92 протекает на общую шину. .На катоде диода 14, появляется отрицательный импульс, который через логический элемент ИЛИ 10 запрещает логический элемент И 11 по первому 2 входу (логический элемент И 13 запрещен по третьему входу с блока управления 1). Поэтому второй импульс распределителя импульсов 8 на вход регистра сдвига 19 не проходит. По

остальным импульсам распределителя импульсов 8 при срабатывании соответствующих контактных групп единица в регистре сдвига 19 продвигается даль-, ше. Так как при напряжении Ucp. генератора 25 ступенчато изменяющегося напряжения сработали не все контактные группы, то количество импульсов на сдвигающем входе регистра сдвига 19, будет меньше числа k и на первом входе логического элемента И

0. 20| разрешающий сигнал не появится, а по импульсу с k + 1 выхода распределителя импульсов 8 регистр сдвига 19 возвращается в исходное состояние. Если и после повторных циклов paq5 пределителя импульсов 8 (период повторения этих циклов значительно меньше времени срабатывания реле и отпускания реле) единица в регистре сдвига 19 не продвинется до k-ro выхода,

Q то напряжение генератора 25 ступенчато изменяющегося напряжения увеличивается на одну ступеньку и контроль срабатывания реле продолжается на большом значении напряжения, а длигг тельность ступеньки равна (см. фиг. 2,а).

Если при этом значении напряжения на обмотке 7 контролируемого реле все контактные группы сработали, то единица продвинется до k-ro выхода

0 сдвига регистра 19, разрешая логический /элемент И 20 по. первому входу. Логический элемент И 20 разрешено по другому входу с блока программы 2. Сигнал с логического элемента И 20 через логические элементы ИЛИ 21 и И 22 опрокидывает триггер 24. Генератор 25 ступенчато изменяющегося напряжения останавливается, а на его выходе фиксируется

0 напряжение, на котором сработало реле и.ср которое в блоке анализа годности 4 сравнивается с напряжением Ucp гр. . Результат анализа поступает в блок индикации 5 и регистрируется. На этом контроль на пряжения срабатывания заканчивается, а по сигналу с блока анализа годности 4 блок управления 1 переключается на контроль напряжения отпускания реле. Тогда по сигналу с блока управления 1 блок програглмы 2 выдает в генератор ступенчато изменяющегося напряжения - код максимального значения напряжения отпускания реле . ° времени

5 отпускания t..; в блок уставок 3 код граничного значения напряжения отпускания реле UQ р. второй вход .логического элемента И 20|, - разрешающий сигнал, в источник тока 15 - код величины тока, пропускаемого через контакты контролируемого реле. С блока управления 1 разрешаются по третьему входу логический э;1емент И 23, запускается распределитель импульсов 8, в регистр сдвига 19 записывается единица. По разрешающим сигналам с блока управления 1 и триггера 24 на выходе генератора 25 ступенчато изменяющегося напряж ния формируется напряжение И-оп. /иа-к. поступающее непосредственно в блок анализа годности 4 и через блок,коммутации 6 на обмотку 7 контролируемого реле. Импульсы с первого выхода распределителя импульсов 8 открнвают ключ 9 и если при напряжении контактная группа 16 отпустила, то ток, от источника тока 15через диод 14, и замкнувшиеся контакты протекает на общую шину, на катоде диода 14 появляется отрицательный импульс,поступающий через логические элементы ИЛИ 10, НЕ 12 на третий вход логи.ческого элемента И 13 и далее через логический элемент ИЛИ 18 на сдвигающий вход регистра сдвига 19 и единица

в нем продвигается на следующий разряд.

По импульсам со следующих выходов распределителя импульса 8 в случае отпускания соответствующих контактных групп единица в регистре сдвига 19 продвигается дальше.

Если при напряжении генератора 25 ступенчато изменяющегося напряжения Utjtn.max через время torn ® контакты контролируемого реле отпустили то количество импульсов на сдвиговом входе регистра сдвига 19 будет меньше количества k контактных групп проверяемого реле и на входе логического элемента И 20 разрешающий сигнал не появится, то по импульсу с последнего п + 1 выхода распределителя импульсов 8 регистр сдвига 19 обнулится

Если и после повторных циклов распределителя импульсов 8 единица в регистре сдвига 19 не продвинется до k-ro выхода, напряжение генератора 25 ступенчато изменяющегося напряжения уменьшается на одну ступеньку . (см.фиг.26) и такт контроля повторяется при следующем значении напряжения на обмотке реле.

При отпускании всех контактов реле на выходе логического элемента И 20 появляется импульс, поступакяций через логические элементы ИЛИ 21 и И 23 на вход обнуления триггера 24, а на выходе генератора 25 ступенчато изменяющегося напряжения фиксируется напряжение отпускания реле, посту пающее в блок 2 анализа годности 4, .-де оно сравнивается с напряжением UOTO гр Результат анализа поступает в блок индикации 5 и в блок управления 1. На этом контроль напряжения отпускания заканчивается.

Если в контролируемом типе реле отсутствует размыкающий контакт, то при контроле отпускания реле логический элемент И 13 разрешается соответствующим сигналом с блока прогргшмы 2 через логические элементы ИЛИ 10 и НЕ 12.

Если при контроле напряжения срабатывания или отпускания реле один или несколько переключающих контактов одновременно замкнется с замыкающими и размыкающими контактами, то

логические элементы И 11 и 13 будут

запрещены и единица в регистре сдвига 19 продвинется на меньшее количество разрядов, триггер 24 не опрокинется, а напряжение генератора 25 ступенчато изменяющегося напряжения

будет возрастать до максимального значения цри контроле напряжения срабатывания и падать до нуля при контроле напряжения отпускания, после чего в блоке анализа годности 4 формируется сигнал Брак, который возникает и в случае незамыкания или неразмыкания контактной группы.

Использование предлагаемого устройства позволяет контролировать

напряжение (ток) срабатывания и отпускания реле при одном источнике тока, обнаруживать реле с неисправными контактными группами и повышать точность и производительность контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров электромагнитных реле, содержащее включенные последовательно блок управления, блок программ, блок уставок, блок анализа годности, блок индикации, блок коммутации, подключенный к блоку управления, источник тока и клеммы для подключения обмотки и переключающих, размыкающих и замыкающих контактов контролируемого реле, отличающееся тем, что,

с целью упрощения устройства и повышения качества и производительности контроля, в него введены генератор ступенчато изменяющегося напряжения, распределитель импульсов, ключи по числу контактов контролируемого реле, два диода, группа логических элементов И по числу контактов контролируемого реле, два логических элемента НЕ, три логических элемента ИЛИ, четыре других логических элемента И/ трехвходовые регистр сдвига и триггер, причем регистр сдвига соединен с одним входом каждого из группы логических элементов И, выходы которых через один логический

элемент ИЛИ соединены с одними входами двух из других четырех логических элементов И,-каждый из выходов которых соединен с входами триггера, а к другим входам этих двух логических элементов И подключен выход блока управления, выходы триггера соединены с двумя входами генератора ступенчато изменянущегося напряжения, который соединен с входами блока анализа годности и блока коммутации, при этом клеммы для подключения переключающих контактов контролируемого реле соединены с соответствующими ключами, управляющи входы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, один из других выходов распределителя импульсов соединен с входом обнуления регистра сдвига, клеммы для подключения размыксшадих контактов контролируемого реле подключены через другой логический элемент ИЛИ к входу третьего из других четырех логических элементов И и входу одного логического элемента НЕ, выход которого через четвертый из других четырех логических элементов и подключен ко входу третьего из указанных других логических элементов ИЛИ, выход которого соединен с одним входом регистра сдвига, клеммы для подключения размыкающих контактов контролируемого реле черюэ один диод подключены также к источнику тока, а через другой диод - к клеммам для подключения замыкающих контактов контролируемого реле, которые соединены через другой логический элемент НЕ с четвертым из четырех других логических элементов И, а другой вход регистра сдвига, третий вход триггера и третий вход генератора ступенчато изменяющегося напряжения подключены к выходам блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 520566, кл. G 05 В 23/02, 1975,

2.Болдырев В.Д. и Соколов Д.А. Полуавтомат для контроля параметров реле. Сб. Обмен опытом в радиопромышленности 1976, вып. 4, с.47

(прототип).