Двухступенчатый коммутатор с самоконтролем

 

Изобретение может быть использовано для прецизионной коммутации сигналов датчиков автоматических устройств и информационно-измерительных систем. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение коммутатора -достигается за счет введения шифраторов 20 и 21, элементов ИЛИ-НЕ 22-24, элемента И-НЕ 26, инвертора 27, элемента И 25, дешифраторов 18 и 19 команд, регистра 5. Работа двухступенчатого коммутатора с самоконтролем имеет три цикла. В первом цикле сбрасывается в нулевое положение регистр 5 и производится проверка размыкания контактов 8 и 9 первой и второй ступени каждого канала 7. Если в каком-либо канале контакты реле остаются замкнутыми, то устройство 2 регистрации неисправности формирует сигнал о неисправности типа Залипание. Если все контакты разомкнуты, то устройство переходит

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (11) (sr)s Н 03 К 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ЛРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (с

0

О

QO

55 (21) 4737053/21 (22) 08.09.89 (46) 07.09,91. Бюл, М 33 (71) Научно-производственное обьединение

"Ротор" (72) А.А. Калугин (53) 681.32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1132360, кл, Н 03 К 17/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1367148,.кл. Н 03 К 17/00, 1986. (54) ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ КОММУТАТОР С

САМОКОНТРОЛЕМ (57) Изобретение может быть использовано для прецизионной коммутации сигналоа датчиков автоматических устройств и информационно-измерительных систем. Цель изобретения — повышение надежности и упрощение коммутатора — достигается за счет введения шифраторов 20 и 21, элементов

ИЛИ-НЕ 22-24, элемента И-НЕ 26, инвертора 27, элемента И 25, дешифраторов 18 и 19 команд, регистра 5, Работа двухступенчатого коммутатора с самоконтролем имеет три цикла, В первом цикле сбрасывается в нулевое положение регистр 5 и производится проверка размыкания контактов 8 и 9 первой и второй ступени каждого канала 7. Если в каком-либо канале контакты реле остаются замкнутыми, то устройство 2 регистрации неисправности формирует сигнал о неисправности типа "Залипание". ЕсЛи все кон-, такты разомкнуты, то устройство переходит

1676080

20

45 во второй цикл работы, где формируется команда на включение конгактов реле первой ступени с контролем их замыкания. При незамыкании контактов реле формируетсл сигнал о неисправности типа "Не включена

1 ступень", При нормальнсй работе осугцествляется переход к третьему циклу, в котоИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в коммутаторах сигналов датчиков автоматических устройств и информационно-измерительных систем.

Цель изобретения — повышейие надежности и упрощение двухсгупенчатого коммутатора с самоконтролем.

На чертеже представлена функциональная схема двухступенчатого коммута гора с самоконтролем.

Двухступенчатый коммутатор с самоконтролем содержит устройство 1 управления, устройство 2 регистрации неисправностей, формирователь 3 контрольного сигнала, вход которого соединен с первым выходом 4 устройства 1 управления, регистр 5, элемент ИЛИ 6 и каналы 7,1- 7.N, каждый из которых содержит реле 8 первой и реле 9 второй ступеней, нормально разомкнутые контакты которых соединены соответственно с информационным входом 10 и выходом 11 канала, подвижные контакты, реле 8 и 9 соединены между собой и с вторым контактом вторичной обмотки 12 тран- форматора 13, первый контакт первичной обмотки 14 которого соединен с шиной 15 питания, Информационный вход10 каждого канала 7.1-7,N ссединен с соответствующей входной шиной 16.1-16,N, а информационные выходы 11 каналов 7,1-7.N — с выходной шиной 17, Кроме того, двухступенчатый коммутагор с самоконтролем содержит первый 18 и второй 19 дешифраторы, первый 20: второй 21 шифраторы, три элемента ИЛИ-НЕ 22-24, элемент И 25, элемент И HF 26, инвертор 27 и резистор 28, первый контакт которого соединен с шиной 15 питания, а второй — с первым входом элемента ИЛИ 6, выходом инвертора 27 и блокирующим выходом 29.

Выходы устройства 2 регистрации неисправностей соединены с выходной шиной 30 неисправностей, Входы устройства 2 регистрации неисправностей соединены с выходами элементов ИЛИ-НЕ 22-24, первые входы которых соединены с вторым выходам формирователя 3 контрольного сигнаром подается команда на вклю1ение второи ступени коммутатора с контролем состояния контактов реле. При неисправности вырабатывается сигнал "Не включена 2 ступень", При нормальной работе одна из входных шин 16.1-16.N коммутатора соединена с выходной шиной 17, 1 з.п,ф-лы, 1 ил. ла. первый выход которого соединен с управляющим входом 31 каждого канала 7.17.N, первые 32 и вторые 33 выходы которых соединены с входами первого 20 и второго

21 шифраторов соответственно. Первый выход первого шифратора 20 соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ 22, а второй — с вторыми входами второго 23 и третьего 24 элементов ИЛИ-НЕ. Первый выход второго шифратора 21 соединен с третьими входами первого 22 и второго 23 элементов ИЛИ-НЕ, а второй — с третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕ 24. Второй выход 34 устройства 1 управления соединен с информационным входом регистра

5. выходы которого соединены с входами первого 18 и второго 19 дешифраторов, выходы первого 18 из которых соединены (связи 35.1-35,N) с управляющими входами реле

8 первой ступени каждого канала 7.1-7.N, а выходы второго дешифратора 1.9 соединены (связи 36,1-36.N) с управляющими входами реле 9 второй ступени каждого канала 7.17 N, третий выход 37 устройства I управле25 ния соединен с первым входом элемента И

25 и первыми управляющими входами первого 18 и второго 19 дешифраторов, вторые управляющие входы которых соединены с четвертым 38 и пятым 39 выходами устройства 1 управления соответственно, инверсные выходы регистра 5 соединены с входами элемента И-НЕ 26, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ

6 и входом инвертора 27, выход элемента

ИЛИ 6 соединен с вторым входом элемента

И 25, выход которого соединен с установочным входом регистра 5. Кроме того, каждый канал 7,1-7,N двухступенчатого коммутатора с самоконтролем содержит псрвый 40 и второй 41 элементы гальванительной развязки, первые выходы которых соединены соответственно с первым 32 и вторым 33 выходами канала, а вторые — с нормально замкнутыми контактами соответственно реле второй 9 и первой 8 ступени, входы элементов 40 и 41 гальванической развязки соединены с вторым контактом вторичной обмотки 12 трансформатора 13, второй кон1676080 такт первичной обмотки 14 которого соединен с управляющим входом 31 канала.

Двухступенчатый коммутатор с самоконтролем работает следующим образом.

В первом цикле устройство 1 управления выключает дешифраторы 18 и 19 и срабатывает в нулевое положение регистр 5 через элемент И 25. Через некоторое время, равное времени отпускания и дребезга контактов реле 8 и 9, устройство 1 управления дает команду формирователю 3 контрольного сигнала на проверку состояния реле, коотрый формирует импульс, поступающий на первичные обмотки 14 трансформаторов 13 каждого канала 7,1-7,N, и задержанный импульс на первые входы элементов ИЛИ-НЕ

22-24. Если контакты реле 8 и 9 каналов

7.1-7.N разомкнуты, то на выходах элементов 40 и 41 гальванической развязки будут присутствовать импульсы контроля.

Шифраторы 20 и 21 работают следующим образом. Если на всех входах присутствуют сигналы, то выходной сигнал присутствует только на первом выходе; если сигнал присутствует на одном из входов, то выходной сигнал присутствует только на втором выходе. В соответствии с этим, при разомкнутых контактах реле 8 и 9 на первых выходах дешифраторов 20 и 21 присутствуют импульсы контроля, которые проходят на выход элемента ИЛИ-НЕ 22 и далее в устройство 2 регистрации неисправностей.

Если один или несколько контактов реле 8 или 9 разомкнуты, то устройство 2 вырабатывает сигнал о неисправности этого типа

"Залипание".

Во втором цикле устройство 1 управления записывает в регистр 5 команду о двоичном коде на выбор определенного канала. Эта команда через дешифратор 18 поступает на управляющий вход реле 8 первой ступени выбранного канала 7.1-7.N, замыкая его контакты. По истечении времени, равному времени срабатывания и дребезга контактов реле, формируется импульс контроля и строб-импульс на выходах формирователя 3 контрольного сигнала. В случае нормальной работы выбранного реле 8 перестает работать соответствующий элемент 41 гальванической развязки, вследствие чего импульсы контроля будут присутствовать на втором выходе дешифратора 21 и на первом выходе шифратора 20 и, соответственно, на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 23.

В случае незамыкания контактов реле устройство 2 регистрации неисправности вырабатывает сигнал о неисправности соответствующего типа "Не включена 1 ступень".

В третьем цикле устройство 1 управления подает команду через дешифратор 19 на включение реле 9 второй ступени выбранного канала 7.1-7ЛН, замыкал ега контакты. Па истечении времени, равного времени срабатывания и дребезга контактов реле 9, формируется импульс контроля и строб-импульс на выходах формирователя

3 контрольного сигнала. B случае нормальной работы реле перестает работать один из элементов 40 гальванической развязки, свлзанный с контактами этого реле, вследствие чего импульсы контроля будут присутствовать только на вторых выходах шифраторов

20 и 21 и, соответственна, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24, при этом в выбранном канале одна из входных шин 16.1-16,N коммутатора будет соединена с выходной шиной 17, В случае незамыкания контактов реле устройство 2 регистрации нсиспраанасти вырабатывает сигнал а неисправности типа

"Не включена 2 ступень", Сигнал "Блокировка" формируется следующим образом.

При поступлении от устройства 1 управления команды на выбор канала на одном из инверсных выходов регистра 5 появится низкий потенциал. На выходе элемента И-НЕ 26 в этом случае будет высокий потенциал, а на выходе инвертара 27 с открытым коллектором — низкий потенциал.

Сигнал "Блокировка" а виде низкого потенциала снимается с резистора 28. При объединении нескольких коммутаторов на одну выходную шину 17 выходи 29 "Блокировка" коммутаторов далжI<ы быть объединены в одну линию.

В этом случае, если а одном из коммутаторов был включен какой-пиба канал 7,17.N, то ега линия 29 "Блокировка" установится в низкое состояние, а а нерабочих коммутаторах на выходах элементов ИН Е 26, ИЛИ б и И 25 будет низкий потенциал (регистр 5 предварительно сброшен а нуль), при этом на выходах "Сброс" регистров 5 а нерабочих коммутаторах будет постоянна присутствовать низкий потенциал и блокировать поступление а них команд с устройств 1 управления, Для того, чтобы включить новый канал, необходима рабочий коммутатор привести в исхад ае состояние, линия 29 "Блокировка" при этом переходит в высокое состояние и регистри 5 аа всех коммутаторах будут готовы, приему информации, Формула изобретения

1. Двухступенчатый коммутатор с самоконтролем, содержащий устрайс1аа управления, устройства регистрации

1676080 второго шифратора соединен с третьими входами первого и второго элементов ИЛИНЕ, а второй — с третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, второй выходустройства управления соединен с информационным входом регистра, выходы которого соединены с входами первого и второго дешифраторов, выходы первого из которых соединены с управляющими входами реле первой ступени каждого канала, а выходы второго — с

10 управляющими входами реле второй ступени каждого канала, третий выход устройства управления соединен с первым входом эле20

Составитель А.Чаховский

Редактор H.Ëàçoðåíêo Техред М.Моргентал Корректор M,Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 3013 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 неисправностей, формирователь контрольного сигнала, вход которого соединен с первым выходом устройства управления, регистр, элемент ИЛИ и М каналов, каждый из которых содержит реле первой и реле второй ступени, нормально разомкнутые контакты которых соединены соответственно с информационным входом и выходом канала, подвижные контакты реле соединены между собой, трансформатор, первый контакт первичной обмотки которого соединен с шиной питания, информационные входы каждого канала соединены с соответствующей входной шиной, а информационные выходы — с выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, введены первый и второй дешифраторы, первый и второй шифраторы, первый-третий элементы ИЛИ-НЕ, элемент И, элемент ИНЕ, инвертор, резистор, первый контакт которого соединен с шиной питания, а второй — с первым входом элемента ИЛИ, выходом инвертора и блокирующим выходом, выходы устройства регистрации неисправностей соединены с выходной шиной неисправностей, входы устройства регистрации неисправностей соединены с выходами элементов ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с вторым выходом формирователя контрольного сигнала, первый выход которого соединен с управляющим входом каждого канала, первые и вторые выходы которых соединены с входами первого и второго шифраторов соответственно, первый выход первого шифратора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, а второй — с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ первый выход мента И и первыми управляющими входами

15 первого и второго дешифраторов, вторые управляющие входы которых соединены с четвертым и пятым выходами устройства управления соответственно, инверсные выходы регистра соединены с входами элемента

И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и входом инвертора, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с установочным входом регистра, 2. Коммутатор по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в каждый канал введены первый и второй элементы гальванической развязки, первые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами, а вторые — с нормально замкнутыми контактами соответственно реле первой и второй ступеней, входы элементов гальванической развязки соединены с первым контактом вторичной обмотки транформатора, второй контакт первичной обмотки которого соединен с управляющим входом канала, второй контакт вторичной обмотки трансформатора соединен с подвижными контактами ре