Программное реле времени Советский патент 1982 года по МПК H01H43/00 

(54) ПРОГРАММНОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

1

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к про грамм но-вре менным устройствам.

Известно программное репе времени, содержащее времязадагошую РС-цепь, подкгаоченную к одному выходу компаратора, резисторы по чиспу ступеней, образующие источники опорного напряжения, подкл - юнные к второму входу компаратора, источник питания, испопнитепиьные эпемен-. ты, элементы п и ИЛИ, при этом каждый из резисторов источников опорного напряжения подкшочен к источнику питания через цепь из последовательно соединенных замыкающих контактов испоани- ,5 тельных реле предыдущих ступеней и размыкающего контакта исполнительного репе своей степени, вход каждого из исполнительных элементов подключен к выходу элемента ИЛИ своей ступени, а выход- 20 к его первому входу, второй вход элемента ИЛИ первой ступени подключен к выходу компаратора, а каждый из вторых вхоров элементов ИЛИ последующих ступеней - к выходу элемента И своей ступени, каждый из первых входов которых подключен к выходу компаратора, а каждый из вторых входов - к выходу исполнительного элемента предыдущей ступени Г1.

Однако при больщих значениях временных интервалов реле недостаточно точно из-за нестабильности конденсаторов бопьщих емкостей.

Известно также pejre времени, содержащее пересчетное устройство, которое соединено с источником входного сигнала эталонной частоты, элемент совпадения, генератор управляющего сигнала, вход которого подключен к выходу элемента совпадения, и подающий сигнал включения или выключения источника питания для внещней нагрузки С2.

Однако для достижения максимальной стабильности, выдержки времени при больших интервалах необходимо задаваться большим коэффициентом деления тактирукацей частоты, обычно стабилизированной 394 кварцем, и использовать дпя этого пересчетное устройство с большим количеством разрядов. Кроме того, в запоминающем устройстве для хранения запрограммированного времени используется регистр, содержащий большое количество разрядов для запоминания точного времени. Целью изобретения является сокращение аппаратных затрат для достижения максимальной стабильности выдержки реле времени. казанная цель достигается тем, что в программное реле времени, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик, первый и второй линейные дешифраторы, регистр памяти, генератор управляющего сигнала, компаратор, триггерное устройство, две группы элементов И и два элемента ИЛИ, введен матричный дешифрато при этом первые входы матричного дешиф ратора соединены с выходами первого ли нейного Дешифратора, вход которого соединен с выходом счетчика, соединенного входом с выходом генератора тактовых импульсов, соответствующие выходы матричного дешифратора через первую группу элементов И соединены с первыми входами элементов И второй группы, пер вая часть выходов которых соединена с входами первого элемента ИЛИ, а вторая часть - с входами второго элемента ИЛИ к вторым входам второй группы элементов И подключены соответствующие выхо ды второго линейного дешифратора, вход которого соединен с выходом регистра памяти, выход первого элемента ИЛИ сое динен с первым входом триггерного устройства, выход второго элемента ИЛИ с вторым вх:одом триггерного устройства и с первым ВХОДОМкомпаратора, второй вход которого соединен с выходом триг- герного устройства, а выход,- с входом генератора управляющего сигнала, выходом соединенного с входом генератора тактовых импульсов, при этом второй вы ход генератора управляющего сигнала под ключен к выходной клемме устройства. На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства. Устройство содержит генератор 1 так товых импульсов, счетчик 2 импульсов, первый линейный дешифратор 3, матричный дешифратор 4, триггерное устройств 5, компаратор 6, первый элемент ИЛИ 7 второй элемент ИЛИ 8, первую группу элементов И 9, вторую группу элементов И 10, регистр 1 1 памяти, второй линей44ный дешифратор 12, генератор 13 управляющего сигнала, выходную клемму 14. Счетчик 2 импульсов и первый линейный дешифратор 3 являются элементами пересчетного устройства и служат для подачи на входы матричного дешифратора множества последовательностей импульсов различных длительностей, кратных Длительностям импульсов задающего генератора 1. Матричный дешифратор 4 служит для образования наборного поля импульсов различных длительностей с целью дальнейщего получения с помощью элементов И последовательностей импульсов с расчетными периодами ( Т ), Триггерное устройство 5 служит для получения из двух последовательностей импульсов с периодом Tj . и разностью фаз л Т одной последовательности импульсов с периодом Т - зТ. Регистр 11 памяти служит для хранения кода порядкового номера предварительно запрограммированногс времени включения внешней нагрузки. Линейный дешифратор 12 служит для преобразования кода числа, поступаюше- го на вход в управляющий сигнал только на одном из выходов. Генератора 13 управляющего сигнала служит для формирования импульсов подключения внешней нагрузки, отключения генератора тактовых импульсов и приведения в исходн.ое состояние всех конечных автоматов устройств, кроме регистра памяти и второго линейного дешифратораКомпаратор б служит для сравнения двух последовательностей импульсов с периодами Т HTjj- дТ. Работа реле времени основана на принципе сравнения двух пос ледова те импульсов с большой скважностью. Совпадение импульсов происходит через время, равное сумме частного от деления , квадрата периода импульсов на длительность импульсов тактирующего генератоа и постоянной величины, т.е. Отсюда T., где tji - заданное время; 4Т - длительность импульсов тактиру. юшего генератора; Т - длительность расчетного периода; С п С - Д Т -, 59 С - постоянная вепичина, имеющая конкретное значение для каждого из периодов Tj , обусповпенная работой дегттепей первого линейного дешифратора. Устройство запускается подачей коман ды Запуск на генератор 13 управляющих сигналов. Команда Запуск является началом отсчета временного интервала, вырабатываемого устройством. Импульсы с задающего генератора поступают на пересчетное устройство, состоящее из источни са 2 импульсов и первого линейного дешифратора 3, при этом на каждом из выходов дешифратора 3 появляются последовательности импульсов различных частот, кратные частоте задающего генератора. Количество выходов дешиф ратора 3 определяется максимальной длительностъю последовательности импульсов, необходимой Для получения максимап него времени задержки. Указанные последовательности импульсов поступают на входы матричного дешифратора, на вторые входы которого подаются команды управления наборным полем. Эти команды необ ходимы для получения определенного количества опорных импульсов {определяемого программой), с помощью которых в дальнейшем образуются пары последо- вательностей импульсов с периодами Т йТ и Т., например, если по заданной программе, код одного из времени которой записан в регистре 11, необходимо пять последовательностей импупьсов с коэффициентом деления 3%две с коэффициентом Деления 7, а остальных последовательностей по одной, то необходимое количество команд управления будет равняться максимальному числу, т.е. пяти. С ПОМОЩЬЮ первой группы элементов И производится заданный программой жес кий набор пар последовательностей импульсов с периодом Т и разностью фаз ДТ Каждая из пар последовательностей импульсов должна реализовываться в каждом конкретном случае, который определя ется наличием сигнала на одном из выходов второго линейного дешифратора 12 и кодом, записанным в регистре 11. Одна из выбранных последовательностей через второй элемент ИЛИ 8 поступает на первый вход компаратора 6, в то же время на триггериое устройство 5 подаются одноврюменно две выбранные последователь ности с разностью фаз ДТ, и оно формирует третью последовательность с периодом, меньшим на д Т, которая поступает на второй вход компаратора 6. При совпадении импульсов компаратор 6 выдает сигнал, поступающий на генератсф 13 управляющих сигналов, который подключает внешнюю нагрузку, откшочает задающий генератор 1 и приводит в исходное состояние все конечные автоматы устройства, кроме регистра памяти и второго линейного дешифратора Для изменения задержки реле времени в регистр 11 памяти может быть записан соответствующий кед. Основными технико-экономическими преимуществами предлагаемого изобретения перед известными является введение в устройство делителей частоты, пестро- : енных на принципе сравнения двух последовательностей импульсов большой скважности с незначительно отпмчающимися периодами, в связиС чем появляется возможность получить мингоу альное по аппаратным затратам реле времени, формирующее большие временные интервалы и сохраняющее максимальную стабипыюсть. Изобретение целесообразно испольэо- ватъ в программно-временных устройствах различных областей техники. Формула изобретения Программное реле времени, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик, первый -и второй линейные дешифраторы, регистр памяти, генератор управляющего сигнала, компаратор, триггерное устройства, две группы элементов И и два элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратных затрат, в него введен матричный дешифратор, при этом первые входы матричного дешифратора соединены с выходами первого линейного дешифратора, . вход которого соединен с выходом счетчика, соединенного входом с выходом генератора тактовых импульсов, соответствующие выходы матричного дешифратора через первую группу элементов И срединень с первыми входами элементов И второй группы, первая часть выходов которых соединена с выходами первого элемента ИЛИ, а вторая часть - с входами второго элемента ИЛИ, к вторым входам элементов И второй группы под слючены соответствующие выходы второго линейного дешифратора, вход которого соединен с выходом регистра памяти, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом триггерного устройства, выход второго элемента ИЛИ - с вторым входом 94 триггерного устройства и с первым входом компаратора, второй вход которого соединен, с выходе триггерного устройства, а выход - с входом генератора управляющего сигнапа, соединенного выходом с входом генератора тактовых импульсов, при этом второй выход генерато- ра управляющего сигнапа подключен к выходной кпемме устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 720557, кл. Н 01 Н 47/18, 04.11.77. 2.Патент Японии № 48-1О8764, кл. Н 01 Н 43/ОО (прототип).