Реверсивный счетчик импульсов

 

ХРЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ , содержащий m счетных разрядов по модулю 2№(где п 2,3,4,...), элемент совпадения, шину сложения, шину вычитания и шину начо1льной ус;:;. тановки, подключенную к входам начальной установки счетных разрядов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования знака результата, повышения надежности и снижения потребляемой мощности , в него дополнительно введен входной блок, выходы прямого и обратного счета каждого счетного разряда соединены соответственно.с входами прямого и обратного счета последующего счетного разряда, входы сложения и вычитания входного блока соединены соответственно с шинами сложения и вычитания, выходы прямого и обратного счета входного блока соединены соответственно с входами прямого и обратного счета первого счетного разряда, выходы начального состояния всех счетных разрядов соединены с соответствующими входами элемента совпадения, вы.ход которого подключен к входу контроля начального состояния входного блока. 2. Реверсивный счетчик импульсов по п. 1,отличающийся тем, что входной блок содержит реле, обмотка крторого пoдключeнk между входом контроля начального состояния и отрицательной шиной питания, двухобмоточный электромагнитный элемент коммутации, без самовозврата. диоды и тиристоры, причем аноды первого и второго тиристоров.соединены с положительной шиной питания, катоды первого и второго тиристоров подключены к началам соответственно отбойной и рабочей обмоток электромагнитного Элемента коммуTaiWK без самовозврата переключающий контакт первой контактной группы реле соединен с отрицательной шиной питания, замыкающий и размыкающий контакты первой контактной группы реле соединены с переключающими контактами соответственно первой и второй контактных групп электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, размыкающий и замыкаккций контакты пеовой Щ контактной группы электромагнитного (Л элемента коммутации без самовозврата соединены с концами соответственно рабочей и отбойной обмоток электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, размыкающий и замыкающий контакты второй контактной группы электромагнитного элемента Коммутации бе самовозврата соедине: . ны соответственно с выходными положительной и отрицательной знаковыми шинами, замыкающий контакт третьей контактной группы и размыкающий кон:о такт четвертой контактной группы электромагнитного эл.емента коммута00 ции без самовозврата соединены с за мыкающим контактом второй контактной группы реле и -с выходом прямого счета, разкыкающий контакт третьей контактной группы и замыкающий контакт четвертой контактной группы электромагнитного элемента коквлутации без самовозврата соединены с переключающим контактом второй контактной группы реле, размыкающий контакт которой соединен с выходом обратного сче.та, вход сложения соединен с анодами первого и второго диодов, катоды которых соединены

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) Н 03 К 2,3 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2789211/18-.21 ,(22) 13. Об. 79 (46) 30.10.83. Sion. М 40 (72) В.A.Bðàæíoâ (53) 621.374(088.8) (56) 1. Энциклопедия кибернетики.

Киев. Изд-во главной редакции УСЭ, :1975, с. 422, рис. 2.

1 (54) (57)1.РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК ИИПУЛЬ.

СОВ, содержащий П) счетных разрядов по модулю 26(где и = 2,3,4,...)1 элемент совпадения, шину сложения, шину вычитания и шину начальной ус.-, тановки, подключенную к входам начальной установки счетных разрядов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования знака результата, повышения надежности и снижения потребляемой мощности, в него дополнительно введен входной блок, .выходы прямого и обратного счета каждого счетного разряда соединены соответственно. с вхо- дами прямого и обратного счета последующего счетного разряда, входы сложения и вычитания входного блока соединены соответственно с шинами сложения и вычитания, выходы прямого и обратнОго счета входного блока соединены соответственно с входами прямого и обратного счета первого счетного разряда, выходы начального состояния всех счетных разрядов соединены с соответствующими входами элемента совпадения, выход которого подключен к входу контроля начального состояния входного блока.

2. Реверсивный счетчик импульсов по п. 1, отличающийся тем, что входной блок содержит реле, обмотка которого подключена между входом контроля начального состояния и отрицательной шиной питания, двухобмоточный электромагнитный элемент коммутации, без самовозврата, диоды н тиристоры, причем аноды первого и второго тнристоров соединены с положительной шиной питания, катоды первого и второго тиристоров подключены к началам соответственно отбойной и рабочей обмоток электромагнитного элемента коммутации без самовозврата» переключающий контакт первой контактной группы реле соединен с отрицательной шиной питания, .замыкающий и размыкающий контакты первой контактной группы реле соединены с переключающими контактами соответственно первой н второй контактных групп электромагнитного элемента коммутации беэ самовозврата, размыкающий и замыкающий контакты )if звой Я контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединены с концами соответственно рабочей и отбойной обмоток электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, размыкающий и замыкающий контакты второй контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединены соответственно с выходными положительной и отрицательной знаковыми шинами, замыкающий контакт третьей контактной группы и размыкающий контакт четвертой контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединены с замыкающим контактом второй контактной группы реле и -с выходом прямого счета, размыкающий контакт третьей контактной группы и замыкающий контакт четвертой контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединены с переключающим контактом второй контактной группы реле, размыкающий контакт которой соединен с выходом обратного счета, вход сложения соединен с анодами первого и второго диодов, катоды которых соединены

1051733 соответственно с управляющим электродом первого тиристора и с переключающим контактем четвертой контактной группы электромагнитного . элемента коммутации без самовозврата, вход вычитания соединен с анода- 5 ми третьего и четвертого диодов, катоды которых соединены соответственно с управляющим электродом второго тиристора и с переключающим контактом третьей контактной группы электро- 10 магнитного элемента коммутации без самовазврата.

3. Реверсивний счетчик импульсов по и. 1, отличающийся тем, что счетный разряд па модулю 20(где П = 2,3,4,...) содержит П четырехабматочных электромагнитных элементов коммутации без самовозвра- та, диоды, тиристоры и ключи, причем вход прямого счета соединен с сигнальным входом первого ключа и с анодом первого диода, катод которого соединен .с управляющим электродом первого тиристора, вход обратного . счета соединен с сигнальным. входом второго ключа и -с анодом второго ди-: ода, катод которого:соединен с уп. равляющим электродом второго тиристара,.выходы первого и второго ключей подключены соответственна к выходам Зо прямого и обратного счета, аноды тиристоров соединены с положительной шиной питания, катод первого тиристара соединен с анодами.первой группы диодов, катоды каждого из ката- 35 рых подключены к началам первйх рабочих и первых отбойных обмоток соответствующих электромагнитнйх элементов: коммутации без самовазвра-., та, катод второго тиристара"подключеи46 к анодам третьего и четвертого диодов. катод четвертого диода соединен с началом второй рабочей обмотки первого электромагнитного элемента ком-. мутации без самоваэврата, катод тре" тьега диода соединен с катодам пятого диода и с анодами второй группы диодов, катоды каждага из которых соединены с началам» вторых рабочих и вторых отбойных обмоток соответствующих электромагнитных элементов коммутации беэ самавозврата, кроме второй рабочей обмотки первого элек тромагнитного элемента коммутации без самовазврата, анод пятого диода соединен с входом установки начального состояния, .размыкающий контакт первой контактной группы последнвга электромагнитного элемента камиута ции беэ самовоэврата соединен с соответствующим информационным выходом, с концами первой рабочей обмотки последнего и второй рабочей обмотки первого электромагнитных элементов коммутации без самовоэвратаг с катодами шестого и седьмого диодов, аноды которых соединены соответственно с выходом контроля начального состояния и с управляющим входом второго ключа, замыкающий контакт ° первой контактной группы последнего электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом, с концами второй отбойной обмотки последнего и первой рабочей обмотки.предпоследнего- электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, переключанящие контакты первой и второй контактных групп каждого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, кроме первого, соединены соответственно с разьь»кающим и замыкающим контактами первых контактных групп предыдущих элек- . тромагнитных элементов коммутации без самовазврата, переключающий контакт первой контактной группы первого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с отрицательной .шиной питания, замыкающий контакт второй контактной группы » -ro электромагнитного злемвйта. коммутации без самовоэврата, кроме. первого., соединен с соответствую@им информационным выходам и с концами первой отбойной обмотки » -ro второй отбойной обмотки tj""33-га лвктромагнитных элементов каммута« и бвз самовозврата,.размжаиац»й контакт второй контактной группы

»-го электромагнитного элемента коммутации беэ самовазврата, кроме nepsoro и второго, соединен с соответствующим информационным выходом, с концами второй рабочей обмотки » -го и-первой рабочей обмотки {»-2)-го электромагнитных элементов каммутаци»».бвэ самавоэврата, размыкающий контакт второй контактной группы второго электромагнитного элемента

«аммутации без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом,.с. концами второй рабочей обмотки второго и первой отбойной обмотки первого электромагнитных элементов коммутации без самавоэврата и с катодам восьмого диода, анод каwopoao соединен с управляихаим входом

nepsoro ключа.

1051733

Изобретение относится к автомати . ке и вычислительной технике и может . быть использовано для контроля перемещений рабочих органов станков, в автоматике конвейеров, в коммутатс»рах и цифровых термометрах, для ди-, 5 станционного управления объектами.

Наиболее близким к.предлагаеь»ому является реверсивный счетчик импульсов, содержащий триггеры, элементы совйадения, элементы ИЛИ, шины сло- »О жения и вычитания Щ .

Недостатками известного устройства являются низкие функциональные воз- .. .Можности, обусловленные отсутствием формирования знака результата, низ- 15 кая надежность, обусловленная сбоями в работе при кратковременных перерывах питания, и большая. потребляеМая мощность.

Цель изобретения - расширение : 2О функциональных возможностей за счет формирования знака результата, повышение надежности и снижение потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается : э5 тем, что в реверсивный счетчик им-. пульсов, содержащий »»» счетных, разря-. дов по .модулю .2 и(где »» = 2,3,4. ° . элемент совпадения, шину сложения, шину вычитания и шину начальной уста новки, подключенную к входам началь» . ной установки счетных разрядов, до полнительно введен входной блок, заходы прямого и обратного счета каж" дого счетного разряда соединены соответственно с входами прямого и.обратного счета последующего счетного

:,разряда, входы сложения и вычитания входного блока соединены соответст-! венно с шинами сложения н вычитания, выходы прямого и обратного счета .. 40 входного блока соединены соответственно с входами прямого и обратного счета .первого счетного разряда,. выходы начального состояния всех счетных разрядов соединены с соот" 45 ветствующими входами элемента совпадения, выход которого подключен к.. входу контроля начального состояния входного блока.

Причем входной блок содержит реле, обмотка которого подключена между входом контроля начального состояния и отрицательной шиной питания, двухобмоточный электромагнитный элемент коммутации без самовозврата, диоды и тиристоры, причем аноды первого и второго тиристоров соединены с положительной шиной питания, като-. ды первого и второго тиристоров Подключены к началам соответственно от- 60 бойной и рабочей обмоток электромаг» нитного элемента коммутации без самовозврата, переключающий контакт первой контактной группы реле соединен с отрицательной шиной литания, за- ф5 ьыкающий и раэмыкакщия контакты пер-. вой контактной группы реле соединены с переключающими контактами соответственно первой и второй контактных групп электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, размыкающий и.замыкающий контакты первой контактной группы электромагиитного элемента коммутации беэ самовозврата соединены с концами соответственно рабочей и отбойной обмоток электромагнитного элемента коммутации без самовоэврата, размыкающий и замыкающий контакты второй контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединены со-. ответственно с выходными положительной и отрицательной знаковыми шинами, замыкающий контакт третьей контактной группы и разьыкающий контакт . четвертой контактной группы электромагнитного элемента коммутации беэ самовозврата соединены с замыкающим контактом второй контактной группы реле и с выходом прямого счета, разь м»кающий контакт третьей контактной группы и заьыкающий контакт четвертой контактной группы электромагнитного. элемента коммутации без самовозврата соединены с переключающим контактом второй контактной группы реле, размыкающий контакт которой соединен с выходом обратного счета, вход сложения соединен с анодами пер. ного и второго диодов, катоды кото-. рых соединены соответственно с управляющим электродом первого тиристора н с переключающим контактом четвертой контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, вход вычитания соединен с анодами третьего и четвертого .диодов, катоды которых соединены соответственно с управлявшим электродом второго тиристора и с переключающим контактом третьей койтактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата.

Счетный разряд по модулю 2п(гдел

2,3,4,...) содержит l1 четырехобмоточных электромагнитных элементов. коммутации без самовозврата, диоды, тиристоры и ключи, причем вход прямого счета соединен с сигнальным входом первого ключа и с анодом- первого диода, катод которого соединен с управляющим электродом первого тиристора, вход обратного счета соединен с сигнальным входом второго ключа и с анодом второго диода, катод которого соединен с управляющим электродом второго тиристора, выходы первого и второго ключей подключены соответственно к выходам прямого и обратноге счета, аноды тиристоров соединены с положительной шиной питания, катод лервого тнристора со1051733 единен с анодами первой группы диодов, катоды каждого из которых подключены к началам первых рабочих и первых отбойных обмоток соответствующих электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, катод 5 второго тиристора подключен к .анодам третьего и четвертого диодов, катод четвертого диода соединен с началом второй рабочей обмотки первого электромагнитного элемЕнта коммутации без самовозврата, катод третьего диода соединен с катодом пятого диода и с анодами второй группы диодов, катодЫ каждого из которых соединены с началами вторых 15 рабочих и вторых отбойных обмоток соответствующих электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, кроме второй рабочей обмотки первого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, анод пятого диода. соединен с входом установки начального состояния, размыкающий контакт первой контактной группы последнего электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом, с концами первой рабочей. обмотки последнего и второй рабочей обмотки первого электромагнитных элементов коммута" ции беэ самовозврата, с катодами шестого и седьмого диодов, аноды которых соединены соответственно с выходом контроля начального состояния и с управляющим входом второго 35 ключа, залыкающий контакт первой контактной группы последнего электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом, 4р с концами второй отбойной облютки последнего и первой рабочей обмотки предпоследнего электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, переключающие контакты первой и второй контактных групп каждого электромагнитного элемента коммутации беэ самовозврата, кроме первого соединены соответственно с раэмыкающим и замыкающим контактами первых контактных групп предыдущих электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, перекЛючающий контакт первой контактной группы первого электромагнитного элемента коммутации без самовоэврата соединен с отрицательной шиной питания, замыкающий контакт второй контактной группы i -ro электромагнитного элемента коммутации беэ самовоэврата, кроме первого, соединен с со- 60 ответствующим информационным выходом н с концами первой отбойной обмотки .,i-го и второй отбойной обмоткой ((-1)-го электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, размы- Я кающий коятакт второй контактной группы < -го электромагнитного элемента коммутации без самовозврата, кроме первого и второго, соединен с соответствующим информационным выходом, с концами второй рабочей обмотки < -го и первой рабочей об1 мотки(-2)-ro электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, размыкающий контакт второй контактной группы второго электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом, = концами второй рабочей обмотки второго и первой отбойной обмотки перэого электромагнитных элементов коммутации беэ самовоэврата и с катодом восьмого диода, анод которого соединен с управляющим входом первого ключа.

На фиг. 1 представлена функциональная схема реверсивного счетчика ймпульсов; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема входного блока.; на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема выполнения счетного разряда по модулю

2п(например при n = 5).

Реверсивный счетчик импульсов содержит входной блок .1, счетные разряды 2-1 — 2- щ по модулю 2, где

П = 2,3,4,..., элемент 3 совпадения, шину 4 сложения, шину 5 вычитания, шину б начальной установки, причем входной блок содержит электромагнит- . ный элемент (ЭЭ) 7 коммутации без самовоэврата с.контактными группами 7-1 - 7-4, реле 8 с контактными группами 8-1 - 8-2, тиристоры 9 и

10, диоды 11-14, вход 15 сложения, вход 16 вычитания, положительную шину 17 питания, отрицательную шину

18 питания, вход 19 контроля начального состояния, выход 20 прямого счета, выход 21 обратного счета, выходную положительную знаковую шину 22 и выходную отрицательную знаковую шину 23, а счетный разряд по модулю десять содержит тиристоры

24 и 25, диоды,26-52, электромагнитные элементы коммутации без самовозврата (ЭЭ) 53-57 с контактными группами 53-1, 54-1 и 54-2, 55-1 и 55-2„56-1 и 56-2, 57-1 и 57-2, ключи 58 и 59, вход 60 прямого счета, вход 61 обратного счета, выход

62 прямого счета, выход 63 обратного счета, вход 64 установки начального состояния, выход 65 контроля начального состояния, информационные выходы 66-0, - 66-9, положительную шину 67 питания и отрицательную шину 68 питания.

Реверсивный счетчик импульсов работает следующим образом.

Работа реверсивного счетчика импульсов. начинается с того, что на шину 6 начальной установки по1051733

ЭЭ57

О О

О 1

1 1

1 О

1 0

О О

О О а о

О О

О 1

О 1

1 1

О

О О

0 О

1 О О О

0 О

О О

1 О

О О ступает уровень положительного на пряжения, который через диоды 28 каждого счетного разряда 2-1 — 2-N последовательно воздействует на отбойные и рабочие обмотки электро-, магнитных элементов 53-57 коммутации беэ самовозврата, устанавливая счетные разряды 2-1 — 2-N из произвольного состояния, в котором они находились, е нулевое. При этом уровень отрицательного напряжения с шины 68 через замкнутые контакты

ЭЭ 53-57 поступает на нулевой информационный выход 66-0 и через диод

29 на шину 65 контроля начального состояния. Информация с шин конт-. 15 роля начального состояния всех счетных разрядов 2-1 — 2-т поступает на элемент 3 совпадения, на выходе ко- торого пояцляется уровень положительного напряжения только тогда,. когда на всех его входах присутствуют уровни отрицательного напряжения. Этот уровень положительного напряжения поступает на вход 19 контроля начального состояния входного блока 1, в результате чего срабатывает реле 8. После снятия уровня положительного напряжения с шины б начальной установки устройство готово к приему первого счетного импульса по любой из входных шин 4 или

5 (сложения или вычитания).

При поступлении продифференцированного положительного импульса с шины 4 сложения на вход 15 сложения входного блока 1 он проходит через диод 11 на выход 20 прямого счета, устанавливая первый счетный разряд в состояние +00001, При этом положительный потенциал на входе 19 контроля начального состояния про- . 40 падает и реле 8 возвращается в ис-. . ходное состояние. Так как ЭЭ7 находится в. отбитом состоянии, отрицательный потенциал с шины 18 через нормально замкнутый контахт 8-1 реле 45

8 и нормально замкнутый контакт 7-2

ЭЭ7 поступает иа положительную знаковую шину 22, сигнализируя о положительном знаке результата. При по" ступлении с шины 5 вычитания положи- 50 тельных продифференцированных импульсов на вход 16 вычитания входного блока 1 они проходят через диод

12 и контакты 7-3 ЭЭ7 и 8-2 реле 8 на выход 21 обратного счета, уменьшая состояние счетных разрядов 2-1

2-tel, При этом при достижении нуле- . вого состояния всех счетных разрядов

2-1 - 2-w на выходе элемента совпадения 3 и, соответственно, на входе 19 контроля начального состоя- 60 ния появляется положительный потенциал, который включает реле 8. Последующий импульс, .поступающий на вход 16 вычитания, переключает ЭЭ7 и проходит через диод 12 и контакты 5

7-3 на выход 20 прямого счета, увеличивая на единицу состояние счетных разрядов 2-1 — 2-m. При этом отрицательный потенциал появляется на отрицательной знаковой шине 23 и пропадает на положительной знаковой шине 22.

Входные импульсы с выхода 20 прямого счета (или с выхода 21 обратного счета) входного блока 1 поступают на вход 60 прямого счета, или вход 61 обратного счета первого счетного разряда 2-1. Предположим, что счетный разряд находится в нулевом состоянии (фиг. 3) и входные импульсы поступают на вход прямого счета.

Первый входной импульс включает тиристор 24 через диод 26. Так как отрицательный потенциал подается через замкнутые контакты 53-1, 54-.1, 55-1, 56-1 и 57-1 на рабочую обмотку

3357, то он срабатывает и устанавливается в единичное состояние, При этом переключаются его контакты

57-1, разьыкая цепь тиристора 24.

QH закрывается. Счетный разряд установлен в первое состояние. При этом отрицательный потенциал с шины

68 поступает на информационный выход 66-1, подготавливая к установке в единичное состояние 33 56. При. поступлении следующих счетных импульсов на вход 60 прямого счета счетный разряд принимает состояние в соответствии со следующей таблицей переходов.

Состояние 3353 335.4 ЭЭ55 3356

При достижении счетным разрядом девятого состояния (см. табл. переходов) переключается контакт 54-2

1051733 н отрицательный потенциал с шины

68 через контакты 53-1, 54-2 и диод

32 поступает на управляющий вход ключа 58, разрешая прохождение последующего импульса с входа 60 прямого счета первого счетного разряда на вход 60 прямого счета второго счетного разряда. работа счетного разряда в режиме вычитания происходит аналогично и в соответствии с вышеуказанной таблицей переходов, отличие состоит лищь в том, что движение по таблице переходов осуществляется снизу вверх.

Таким образом, .предлагаемый реверсивный счеткик импульсов позволяет суммировать и вычитать входные импульсы с получением как модуля результата, так и его знака. При этом использование в качестве эле- ментов памяти электромагнитных элементов коммутации без самовозврата (например, дистанционных переключателей или ферридов) позволяет сократить до минимума расход электроэнергии, а также исключить влияние

5 кратковременного пропадания напряжения питания, что повышает помехозащищенность счетчика. Быстродействие счетчика, построенного по предлагаемой схеме, определяется

19 только быстродействием выбранных электромагнитных элементов коммутации без самовозврата и не зависит от числа счетных разрядов.

Обмотки электромагнитных элементов коммутации без самовозврата счетчика с целью повышения надежности срабатывания электромагнитных элементов могут быть охвачены диодами, включенными встречно питающему напряжению, или конденсаторами.

1051733

Ф7 6 Ф ES б Ю-D б6-1

И-3

И-2

И-S

Ю-+

М-К

И-Ю

И"У

И "Ф

Физ. 3

Составитель В. Выговский

Редактор М. Янович Техред И.Гергель Корректор A,ôåðåíö

Заказ 8687/5 & Тирак 936 Подписное

ВНИИПИ Государствеиного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д; 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4