Преобразователь кода в переменноеНАпРяжЕНиЕ Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

I

Изобретение относится к преобразовательной технике информационных процессов и может быть использовано, например, в автоматизированных системах управления процессом температурной обработки фарфоро-фаянсовых изделий в печах непрерывного обжига.

Известен преобразователь кода в переменное напряжение, содержащий трансформатор с первичной обмоткой, соединенной с первой и второй входными клеммами первого входа, и вторичными- переключаемыми обмотками, включенными согласно-последовательно- через соответствующие ключевые элементы первой группы, ключевые элемен ты второй группы, включенные параллельно с ключевыми элементами первой группы и с включенными последовательно с ними вторичными переключаемыми обмотками 1.

Недостатком устройства является то, что при его использовании в замкнутом контуре управления не может быть обеспечена необходимая точность регулирования из-за наличия нелинейного изменения выходного управляющего напряжения от величины сопротивления нагрузки, а также при приеме «ложных кодов, возникающих в случае сбоя элементов устройства вывода.

Целью изобретения является повышение точности надежности и расщирение функциональных возможностей преобразователя при его использовании в замкнутом кон туре управления.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь кода в переменное напря жение, содержащий трансформатор с первичной обмоткой, соединенной с первой и вто рой входными клеммами, и вторичными пере ключаемыми обмотками, включенными сог0 ласно-последовательно через соответствую щие ключевые элементы первой группы, клю чевые элементы второй группы, соединенные параллельно с ключевыми элементами первой группы и с включенными последовательно с ними вторичными переключаемыми обмотками, введены преобразователь переменного напряжения в унифицированный сигнал постоянного тока, блоки сравнения и сигнализации, ключевые элементы третьей группы, элементы И, НЕ и ИЛИ-НЕ, переключатель рода работы и вторичная

базовая обмотка трансформатора, конец которой подключен к общей точке первых ключевых элементов первой и второй групп, а начало - к первому входу преобразователя переменного напряжения в унифицированныи сигнал постоянного тока, ко второму входу которого подключена средняя точка первичной обмотки трансформатора, а вы)од - к первой выходной клемме, нача ло вторичной базовой и начало первичной обмоток через первый ключевой элемент третьей группы подключены к второй выходной клемме, а управляющий вход первого ключевого элемента третьей группы соединен с третьей входной клеммой, средняя точка первичной обмотки через параллельно соединенные второй ключевой элемент третьей группы и переключатель рода работы подключена к третьей выходной клемме, конец последней вторичной переключаемой обмотки через третий ключевой элемент третьей группы подключен к четвертой выходной клемме, управляющие входы ключевых элементов первой группы и первые входы элементов ИЛИ-НЕ попарно соединены и подключены к выходам соответствующих элементов И, вторые входы элементов ИЛИНЁ соединены между собой и подключены к выходу элемента НЕ и управляющему входу второго ключевого элемента третьей груп пы, выходы элементов ЙЛИ-НЕ подключены к управляющим входам ключевых элементов второй группы, вход элемента НЕ соединен с первыми входами элементов И, входом блока сигнализации, управляющим входом третьего ключевого элемента третьей группы и выходом блока сравнения, первые входы которого подключены к четвертым входным клеммам, а вторые - к пятым входным клеммам, соединенным со вторыми входами элементов И. NHa чертеже приведена функциональная схема преобразователя. Преобразователь содержит трансформатор 1 с базовой втор.ичной 2 и первичной 3 обмотками и набором вторичных переключаемых обмоток 4, преобразователь 5 переменного напряжения в унифицированный сигнал постоянного тока, ключевые элементы 6,. 7, 8, 9 и 10 на симисторах, осуществляю щие коммутацию вторичных переключаемых обмоток 4 согласно коду, поступающему с выходов устройства цифрового управления и ЭВМ, а также блокировку режима работы преобразователя при приеме сигнала аварии, блок II сравнения кодов, эле менты И 12, НЕ 13, ИЛИ-НЕ 14, блок 15 сигнализации, переключатель 16 рода работ, входные кле1у1мы 17-21 и выходные клеммы 22-24. Первичная обмотка 3 трансфор.матора 1 соединена с первой и второй входными клеммами 17 и 18,начало и средняя точка первичной обмотки 3 соединены со входом преобразователя 5. Базовая вторичная обмотка 2 трансформатора предназначена для получения переменного напряжения, которое определяет нижний уровень выходного сигнала. Количество вторичных переключаемых обмоток 4 соответствует разрядности кода. Количество витков в каждой обмотке 4 выбирается в соответствие с разрядными весовыми коэффициентами кода применяемой системы Счисления. Ключевые элементу 6 первой п-ой обмоток 4 включены последовательно попарно с каждой из них, ключевые элементы 7 включены параллельно ключевым элементам 6 и соответствующем переключаемым обмоткам 4, ключевой элемент 8 включен между выходной клеммой 23 и средней точкой первичной обмотки 3 трансформатора 1, ключевой элемент 9 подключен к концу п-ой переключаемой обмотки и через переключатель рода работы (положение «автомат)к клемме 23, ключевой элемент 10 включен между клеммой 24 и началом базовой вторичной обмотки 2. Первые входы блока 11 подключены к входным клеммам 20, вторые входы - к клеммам 21, а к последним подсоединены вторые входы элементов И 12,- выход блока 11 сравнения соединен со входом элемента НЕ 13 и блока сигнализации 15, а также с первыми входами элементов И 12 и управляющим входом ключевого элемента 9. Выход элемента И соединен с одннм из входов соответствующего элемента ИЛИНЕ и управляющими входами ключевых элементов. Выход элемента НЕ соединен с дру гимн входами элемента ИЛИ-НЕ и управляющим входом ключевого элемента 8. Вы ходы элементов ИЛИ-НЕ соединены с соответствующими управляющими входами ключевых элементов 7. Переключатель 16 рода работ общей точкой подключен к выходной клемме 23 и выходу ключевого элемента 8.. Один из контактов переключателя, соответствующий ручному режиму работы, соединен с входом ключевого элемента 8 и средней точкой первичной обмотки 3. Устройство обеспечивает р.аботу в ручном и автоматическом режимах. Ручной режим соответствует положению переключателя «Ручной и обеспечивает на клеммах 23 и 24 необходимое переменное напряжение для управления системой транспортировки изделия. Величина этого выходного напряжения зависит от положения средней точки первичной обмотки 3 трансформатора 1. Предусматривается автоматическое отключение напряжения от клемм 23 и 24 при поступлении сигнала аварии на управляющий вход ключевого элемента 10. Автоматический режим соответствует положению переключателя «Автомат и предусматривает сравнение поступающих на клеммы 20 кодов контроля с кодами управления, поступающими на клеммы 21,, преобразование переменного напряжения первичной обмотки и унифицированный сигнал постоянного тока; изменение переменного напряжения на выходных клеммах 23 и 24 пропорционально кодам управления; автоматический переход на ручной режим рабоТЫ в случае несоответствия кодов управления кодам контроля с последующей сигнализацией; отключение напряжения с клемм 23 и 24 устройства при поступлении от вычислительного комплекса сигнала аварии. С выхода преобразователя 5 на вход управляюш.его вычислительного комплекса поступает унифицированный сигнал постоян ного тока, который соответствует установленному оператором «базовому значению выходного напряжения на клеммах 23 и 24, для управления системой транспортировки изделий в печи. С учетом установленного «базового зна чения напряжения и возмущающих воздействий на объект управления от ЭВМ поступает код на вход устройства цифрового управления и клеммы 20 блока 11, а выходной код устройства цифрового управления поступает на клеммы 21 блока 11, обеспечивающего задержку кода контроля до момента поступления кода управления на клеммы 21. В случае соответствия кодов управления кодам контроля на выходе блока 11 образуется потенциал логической «1, подготав ливающий элементы И для пропуска кодов управления на управляющие входы ключевых элементов 6. В соответствии с значениями разрядов кода управления открыва ются ключевые элементы 6и7и к клеммам 23 и 24 подключаются обмотки 4, обеспечивающие на выходе преобразователя соответствующей величины переменное напряжение. При несоответствии кодов управления кодам контроля на выходе блока П появляется нулевой потенциал, который запрещает пропуск элементами И 12 кодов управления, приводит к срабатыванию блока 15 сигнализации, закрывает ключевой элемент 10 выходной группы, в результате чего отключаются обмотки 4 от клемм 23 и 24. Кроме того, при поступлении единичного потенци с,ла с выхода элемента НЕ 13 на управляющий вход ключевого элемента 8 осуществля г ется автоматический переход на ручной ре жим. В случае нарущения технологического процесса (например, обрыва ленты в печах непрерывного действия) на управляющий вход ключевого элемента 10 поступает единичный потенциал,, в результате чего ключевой последний закрывается и напряжение на выходе устройства становится равным нулю. Таким образом, преобразователь кодов в переменное напряжение обеспечивает сопряжение управляющего вычислительного комплекса с системой транспортировки изделий через печь; изменение выходного напряжения пропорционально коду управления с учетом изменения величины сопротивления нагрузки, и останов агрегата при по-, ступлении сигнала аварии; контроль кодов, поступающих от вцчислительного комплекса И автоматическое управление технологическим процессом при поступлении на вход преобразователя «ложных кодов управления, что повыщает точность и надежность реализации управляющих воздействий в замкнутом контуре управления. Формула изобретения Преобразователь кода в переменное напряжение, содержащий трансформатор с первичной обмоткой, соединенной с первой и второй входными клеммами, и вторичными переключаемыми обмотками, включенными согласно-последовательно через соответствующие ключевые элементь первой группы, ключевые элементы первой группы соединенные параллельно с ключевыми элементами первой группы и с включенными последовательно с вторичными переключаемыми обмотками, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, надежности и расщирения функциональных возможностей преобразователя при его ис пользовании в замкнутом контуре управления, в него введены преобразователь переменного напряжения в унифицированный сигнал постоянного тока, блоки сравнения и сигнализации, ключевые элементы третьей группы, элементы И, НЕ и ИЛИ-НЕ, переключатель рода работы и вторичная базовая обмотка трансформатора, конец которой подключен к общей точке первых ключевых элементов первой и второй групп, а начало - к первому входу преобразователя переменного напряжения в унифицированный сигнал постоянного тока, ко второму входу которого подключена средняя точка первичной обмотки трансформатора, а выход - к первой выходной клемме, начало вторичной базовой и начало первичной обмоток через первый ключевой элемент тре тьей группы подключены ко второй выходной клемме, а управляющий вход первого ключевого элемента третьей группы соеди - нен с третьей входной клеммой, средняя точ ка первичной обмотки через параллельно соединенные второй ключевой элемент третьей группы и переключатель рода работы подключена к третьей выходной клемме, конец последней вторичной переключаемой обмотки через третий ключевой элемент третьей группы подключен к четвертой выходной клемме, управляющие входы ключевых элементов первой группы и первые входы элементов ИЛИ-НЕ попарно соединены и подключены к выходам соответствующих элементов И, вторые, входы элементов ИЛИНЕ соединены между собой и подключены к выходу элемента НЕ и управляющему входу второго ключевого элемента третьей группы, выходы элементов ИЛИ-НЕ подключены к управляющим входам ключевых элементов второй группы, вход элемента НЕ соединен с первыми входами элементов И, входом блока сигнализации, управляющим

входом третьего ключевого элемента третьей группы и выходом блока сравнения, первые входы которого подключены к четвертым входным клеммам, а вторые - к пятым входным клеммам, соединенным со вторыми входами элементов И. Mbl Ksl г №5 zfe

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Смолов В. Б. и др. Полупроводникчэвые кодирующие и декодирующие преобразователи напряжения. М., «Энергия, 1967 (прототип). 1 , I -Рачной Автомат