Релейное коммутирующее устройство Советский патент 1981 года по МПК H04L13/12 

(54) РЕЛЕЙНОЕ КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах контроля и управления. Известны релейные коммутирующие устройства, содержащие релейный управляющий элемент и релейно конденсаторные элементы, у которых размыкающий контакт релейного управления элемента включен в общую цепь питания реле 1. Недостатком таких устройств является низкая надежность. Наиболее близким к предлагаемому является релейное коммутирующее устройство, содержащее релейный управляющий элемент и релейно-конденсаторные элементы, подключенные своими первым и вторым входами к первой и второй шинам для питанйя реле соответственно, а третьим и четвертым входами - соответственно к первой и второй щинам для заряда конденсатора, информационный вход каждого реаейно-конденсаторного элемента связан с выходом предыдущего элемента, а шины для питания реле и заряда конденсаторов соединены с выводами источника постоянного напряжения, причем первая uiHHa для питания реле соединена с первым выводом, а вторая - через размыкающий контакт релейного управляющего элемента - со вторым выводом источника постоянного напряжения 2. Недостатком известного устройства является низкая надежность работы при использовании произвольных кодовых сочетаний из-за возможности потери записанной информации при одновременном срабатывании реле соседних релейно-емкостных элементов. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства при использовании произвольных кодовых сочетаний и повышение быстродействия. Указанная цель достигается тем, что одна из шин для заряда конденсаторов связана с источником постоянного напряжения через замыкающий контакт релейного управляющего элемейта. . При этом релейно-конденсаторный элем нт содержит. конденсатор и однообмото ое реле с двумя замыкающими контактам11; причем обмотка реле одним из своих выводов связана с информационным входом элемента и через первый замыкающий контакт - с первым входом элемента, один из выводов конденсатора через второй замыкающий контакт соединен с третьим входом релейно-конденсаторного элемента и через развязывающий элемент с односторонней проводимостью - с выходом релейно-конденсаторного элемента, а вторые выводы обмотки реле и конденсатора подключены соответственно к второму и четвертому входам релейно-конденсаторного элемента. Кроме того, релейно-конденсаторный элемент содержит однообмоточное реле с замыкающим контрактом и конденсатор, подключенный одним из своих выводов к выходу элемента, второй вывод конденсатора соединен через замыкающий контакт с третьим выходом, а через развязывающий диод- с четветым входом элемента, первый вывод обмотки реле связан с информационным входом элемента и через развязывающий диод - с первым входом релейно-конденсаторного элемента, второй вход которого подсоединен к второму выводу обмотКи реле. Вторая щи на для заряда конденсаторов связана через второй размыкающий контакт релейного управляющего элемента с первым выводом, а через второй замыкающий контакт релейного управляющего элемента - со вторым выводом источника постоянного напряжения. Первая щина для питания реле связана через резистор с первым выводом источника постоянного напряжения, к которому через развязывающий элемент подключена также вторая щина для заряда конденсаторов. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 и 3 - варианты выполнения устройства. Устройство содержит щины 1 и 2 питания соединенные с выводами источника постоянного напряжения (не показан), релейный управляющий элемент, например нейтральное электромагнитное реле 3 с обмоткой, (ощим и размыкающим контактами 4 и 5, релейно-конденсаторньщ элемент 6 со входами 7-10 управления, информационным входом 11 и выходом 12, первую и вторую щины 13 и 14 для питания реле и первую и вторую щины 15 и 16 для заряда конденсаторов. Причем первый 7 и второй 8 входы упрарления каждого релейно-конденсаторного элемента 6 соединены соответственно с первой и второй -щинами 13 и 14 для питания реле, а третий 9 и четвертый 10 входы управления - соответственно с первой и второй щинами 15 и 16 дМя заряда конденсаторов. Информационный вход 11 каждого релейно-конденсаторного элемента 6 соединен .с выходом 12 предыдущего релейно-конденсаторного элемента 6. Первая щина 13 для питания реле соединена, например, с первой щиной 1 питания, которая через замыкающий контакт 4 релейного управляющего элемента 3 соединена с первой щиной 15 для заряда конденсаторов. Вторая щина 14 для питания реле через размыкающий контакт 5 релейного управляющего элемента 3 соединена со второй щиной 2 питания, которая соединена со второй щиной 16 для заряда конденсаторов. Каждый релейно-конденсаторный элемент 6 содержит обмотку 17 реле с замыкающими контактами 18 и 19, конденсатор 20 и развязывающий элемент 21 с односторонней проводимостью. Обмотка 17 реле одним из своих выводов связана с информационным входом 11 и через контакт 18 - со входом 7 релейноконденсаторного элемента. Один и выводов конденсатора 20 через контакт 19 соединен со входом 9, а через развязывающий элемент 21 - с выходом 12 релейно-конденсаторного элемента. Другие выводы обмотки 17 реле и конденсатора 20 соединены соответственно со входами 8 и 10. Схема варианта устройства (фиг. 2) имеет более высокую надежность и быстродействие, что достигнуто за счет некоторого усложнения релейного управляющего элемента 3. В этом случае щина 16 через дополнительный размыкающий контакт 22 релейного управляющего элемента 3 соединена с щиной 1 питания, а через дополнительный замыкающий контакт 23 того же элемента - с щиной 2 питания. При таком соединении к обмотке 17 реле в момент срабатывания подводится напряжение, равнее удвоенному напряжению источника питания, что позволяет уменьщить время срабатывания реле, следовательно, повысить быстродействие устройства и облегчить требования к параметрам реле и источника питания. Схема варианта устройства (фиг. 3) имеет уменьщенное количество используемых контактов. В этом случае один из выводов конденсатора 20 соединен с выходом 12 элемента 6, другой вывод конденсатора 20 через замыкающий контакт 19 соединен со входом 9, а через развязывающий диод 21 - со входом 10 элемента 6. Вместо контакта 18 реле в этом случае используется дополнительный развязьгвающий диод 24, а щина 13 соединена с щиной 1 через резистор 25. Шина 15 соединена с щиной 2 через замыкающий контакт 4 элемента 3, а щина 16 с щиной 1 через элемент 26 развязки. Остальные соединения аналогичны схеме по фиг. 1. В качестве элемента 26 развязки можно использовать резистор, размыкающий контакт управляющего элемента или динистор. Устройство работает следующим образом. Запись информации в релейно-емкостные элементы 6 производится через их информационный вход. Цепи записи на схемах не показаны.

В качестве примера кода произвольных цифровых сочетаний может быть код 10110. В этом случае при отсутствии тактовых импульсов в возбужденном состоянии находятся реле первого, третьего и четвертого релейно-емкостных элементов. При этом они удерживаются на самоблокировке через свои контакты 18 и контакт 5 управляющего элемента 3 (фиг. 1 и 2) или через диод 24, контакт 5 управляющего элемента

3и резистор 25 (фиг. 3) подготавливают цепь заряда конденсаторов 20 своими контактами 19.

С приходом очередного тактового импульса на вход управляющего элемента 3 он срабатывает, контактом 5 разрывает цепь, заряда конденсаторов 20 контактом 4.

При этом обмотки 17 реле элементов 6 обесточиваются и начинают отпускать, а конденсаторы 20 заряжаются: через контакт

4и 19 (фиг. 1); контакт 4, 23 и 19 (фиг. 2); резистор 25 развязывающий диод 24, контакты 4 и 19 (фиг. 3).

Развязывающие элементы 26 (фиг. 3) препятствуют короткому замыканию щин 1 и 2 через контакты 4 и 19.

Для полного заряда конденсаторов необходимо, чтобы время трогания реле при отпускании было больще времени заряда конденсаторов (с учетом разброса параметров используемых элементов). Если это условие не выполняется, то реле задерживают на отпускание. После отпускания реле конденсатора 20 остаются заряженными, так как их разрядом через обратное сопротивление развязывающих диодов или динисторов можно пренебречь.

По заданному фронту управляющих (так товых) импульсов прекращается деблокирующее воздействие элемента 3 и его контакты 4, 5, 22 и 23 возвращаются в исходное состояние, подготавливая цепь самоблокировки реле и замыкая цепь разряда конденсаторов 20 через обмотки 17 реле следующих элементов 6.

При этом конденсаторы разряжаются по следующим цепям: конденсатор 20 - развязывающий элемент 21.- обмотка 17 реле следующего элемента 6 - контакт 5 (фиг. 1); конденсатор 20 - развязывающий элемент 21 - обмотка 17 реле следующего элемента 6 - контакт 22 - источник питания - контакт 5 (фиг. 2); конденсатор 20 - обмотка 17 реле следующего элемента 6 - контакт 5 - источник питания - развязывающий элемент 26 - развязывающий диод 21 (фиг. 3).

Реле срабатывают, самоблокируются и подготавливают цепь заряда конденсаторов 20 своих элементов 6.

В данном случае (при коде 10110) конденсатор 20 первого элемента 6 разряжается через обмотку 17 второго элемента 6, конденсатор 20 третьего элемента 6 - через обмотку 17 четвертого элемента 6, а конденсатор 20 четвертого элемента 6 - через

обмотку 17 пятого элемента 6. Записанная информация сдвигается на один щаг. Устройство готово к приему следующего иМпульса. Дальнейщая работа устройства аналогична.

Во всех вариантах предлагаемого устройства цепи заряда и разряда всех конденсаторов развязаны инверсными контактами одного и того же управляющего устройства, что позволяет исключить из цепи разряда контакты реле релейно-емкостных

элементов, а следовательно, упростить схему и расщирить функциональные возможности устройства, так как в данном случае оно может работать с кодами произвольных сочетаний.

15

Формула изобретения

0 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что релейно-конденсаторный элемент содержит конденсатор и однообмоточное реле с двумя замыкающими контактами, обмотка реле одним из своих выводов связана с информационным входом элемента и через 5 первый замыкающий контакт - с первым входом элемента, один из выводов конденсатора через второй замыкающий контакт соединен с третьим входом релейно-конденсаторного элемента и через развязывающий элемент с односторонней проводимостью - с выхоДом релейно-конденсаторного элемента, а вторые выводы обмотки реле и конденсатора подключены соответственно к второму и четвертому входам релейно-конденсаторного элемента.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 445170, кл. Н 04L13/12, 1973 (прототип).