NO764056L - - Google Patents

Description

"Elektronisk signalkoblingsverk"

Oppfinnelsen angår, et elektronisk signalkoblingsverk til syklisk tilbakevendende manøvrering av signalkoblingskretser på bestemte programmerbare tidspunkter innen en ukentlig syklus.

Signalkoblingsverk tjener til på visse på forhånd innprog-rammerbare tidspunkter å gi signaler eller utløse hvilke som helst andre koblingsprosesser i skoler, fabrikker og lignende bedrifter ved hjelp av signalgivere som ringeklokker og horn. Til dette formål er signalkoblingsverkene sammenkoblet med hoved- eller biur, slik at den innprogrammerte tid til enhver tid kan sammenlignes med sann tid. Ved hittil kjente signalkoblingsverk er signaltidene stanset inn i en endeløs hullstrimmel med en omløpstid på 7 døgn. Det er altså i den forbindelse også nødvendig å programmere hver daglig gjentatt signaltid særskilt. Dessuten behøves for et slikt signalkoblingsverk mekanisk drift fra henholdsvis hoved- eller biuret.

Ved nyere elektroniske hovedur står der imidlertid ingen mekanisk drivanordning til rådighet, så de tradisjonelle signalkoblingsverk ikke lar seg anvende i dette tilfelle. Å overføre det hittil anvendte prinsipp på et elektronisk signalkoblingsverk blir på den annen side uøkonomisk, da det vil bety et utillatelig stort behov for lagerplasser.. En oppgave for den foreliggende oppfinnelse består derfor i å skaffe et elektronisk signalkoblingsverk som er bestemt for å anvendes i elektroniske ursystemer,

og som klarer seg med et forholdsvis lite antall lagerplasser,

men allikevel byr på en mangfoldighet av variasjonsmuligheter og er enkelt å programmere.

Ifølge oppfinnelsen blir denne oppgave løst ved at der finnes et første og et annet programlager med innbyrdes fast tilordnede lagerfelter, at der i hvert lagerfelt hos første programlager er programmert minst én døgntid og i det respektive lagerfelt hos det annet programlager er programmert et antall ukedager, at de parallellkoblede lagerfelter hos de to programlagre ved hjelp av en programteller kan avspørres parallelt i én og én på forhånd gitt avspørringssyklus, at de programmerbare døgntider til enhver tid kan sammenlignes med den aktuelle døgntid i en sammenligningsinnretning og de i det tilordnede lagerfelt programmerte ukedager til enhver tid kan påstyres med den aktuelle ukedag, som kan uttas med en døgnteller, og at der sluttelig ved samtidig overens-stemmelse mellom døgntid og ukedager kan påvirkes minst én signalkoblingskrets.

I signalkoblingsverket ifølge oppfinnelsen er altså henholdsvis døgntider og ukedager programmert særskilt, så hver signaltid bare behøver å programmeres én gang. Behovet for lagerplasser lar seg på denne måte holde ytterst lite, så signalkoblingsverket kan utføres med små dimensjoner og billig.

Alt etter størrelse av de to programlagre finnes der også ytterligere variasjonsmuligheter. Således kan der i et lagerfelt hos første programlager f.eks. programmeres to og to døgn-tider dersom begge signaltider på samme ukedager skal gjelde for samme signalkoblingskretser. Hensiktsmessig kan der ennvidere for hver ukedag programmeres flere signalkoblingskretser etter valg i hvert lagerfelt hos annet programlager.

I en gunstig utførelsesform for signalkoblingsverket ifølge , oppfinnelsen er signaltidene i første programlager programmert

i et minuttraster og dermed også i en minuttsyklus. For å gjøre det mulig å sammenligne døgntidene med de informasjoner som avgis av et digitalt hovedur, er døgntidene i første programlager lagret i BCD-kode, og de enkelte sifre av døgntiden leveres serielt til sammenligningsinnretningen.

For ytterligere å minske behovet for lagerplasser for signaltider som gjentar seg periodisk innen et døgn, går en videre ut-vikling av oppfinnelsen ut på at der for slike tider bare programmeres uforandrede sifre i første programlager, mens der for de skiftende sifre programmeres et kodeord som ikke forekommer-iBCD-koden. For dette kodeord kan der være anordnet en kodesammenlignings-innretning som er koblet parallelt med tidssammenlignings-innretningen, slik at tidssammenlignings-innretningen blir omgått og en positiv sammenligning imitert når et kodeord

opptrer.

Utgangene fra tidssammenlignings-innretningen og fra den nevnte kodesammenlignings-innretning blir hensiktsmessig parallelt tilført en tydningskobling med et skiftregister. Skiftregisterets trinnantall svarer til antall sifre i urtiden. Ved et minuttraster vil der altså behøves et firetrinns skiftregister. Resultatet av sammenligningen for hvert enkelt siffer blir utført i skiftregisteret, og ved fire gangers positiv sammenligning kan skiftregisterets parallelutganger via et koinsidensledd frem-bringe et frigivningssignal for det annet programlager. Er nå den av døgntelleren påstyrte:ukedag programmert i det nettopp avfølte lagerfelt, blir de i vedkommende lagerfelt programmerte signalkoblingskretser påvirket i og med frigivningssignalet. Hensiktsmessig skjer denne påvirkning hver gang via en monoflop med innstillbare tidsledd.

Til viderekobling av døgntelleren blir der i en utførelses-form for oppfinnelsen.via en logisk sammenknytning avledet en døgntakt fra tidstaktene fra hoveduret. I den forbindelse er det hensiktsmessig å tyde overgangen av 10 timers-informasjonen fra 2 til 0 via et skiftregister. I henhold til en hensiktsmessig videre, utformning er det dessuten sørget for at der via en etterstillingstast kan tilføres takttelleren ytterligere takter.

Som døgnteller anvendes hensiktsmessig en 3-bits teller hvis parallelle utganger via en OG-sammenknytning kan tjene til tilbakestilling, slik at der etter tallet 7 igjen innstilles tallet 1. Tellerstanden på døgntelleren kan tilkjennegis via en viserinnretning, hensiktsmessig under anvendelse av lysdioder.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli belyst nærmere ved et utførelseseksempel under henvisning til tegningeni

Fig. 1 er et signaldiagram for de informasjoner som avgis av et digitalt hovedur. Fig. ' 2 viser noe forenklet en koblingsanordning for et signalkoblingsverk ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 er et tidsdiagram for påstyring av en adresseteller på fig. 2. Fig- 4 er et skjema for lagerpåstyringen i anordningen på fig. 2. Fig. 5 er en tabell med eksempler på programmeringen av forskjellige signaltider, og fig. 6 viser en koblingsanordning for påstyring av en døgn-teller på fig. 2. For det foreliggende utførelseseksempel på signalverket ifølge oppfinnelsen skal det forutsettes at et digitalt hovedur avgir signaler og informasjoner som vist i diagramform på fig. 1. En multiplekstak MUX blir avledet fra en ur-kvartsoscillator over delere. Denne takt har f.eks. en frekvens av 1,6 kHz. Urets tid blir til enhver tid avgitt i BCD-kode ved fire utganger (2°, 21, -23' 2,2). Da bare disse fire utganger står til rådighet, blir de .enkelte tidsverdier (10 h, 1 h, 10 min, 1 min, 10 s, 1 s) avgitt i tidsmultiplekskonstellasjon, slik at de kommer serielt til utgangene. Verdien av de til enhver tid avgitte BCD-sifre indikeres ved hjelp av en samtidig frembragt tidstakt (1 min, 10 min osv). På grunnlag av disse tidstakter lar den på fig. 1 viste BCD-kodede siffersekvens seg identifisere som urets tid 14 : 52 : 48 h.

Foruten de nevnte signaler leverer hoveduret minuttpulser som har. en varighet av 2 s (ikke vist på fig. 1) og opptrer i begynnelsen av hvert, minutt.

Fig. 2 viser en kobling for et elektronisk signalkoblingsverk ifølge oppfinnelsen. Dette inneholder i det vesentlige to lagre, nemlig et adresselager ASP og et statuslager SSP, som begge påstyres parallelt av en adrésseteller AZ.. i de enkelte lagerfelter hos adresselageret ASP er der programmert signaltider, mens de tilhørende ukedager og signalkoblingskretser er programmert i de parallelt påstyrbare felter hos statuslageret SSP. For programmeringen ay signaltidene anvendes et minuttraster, dvs.

at der for hvert tidspunkt anvendes fire sifre (10 h, 1 h, 10 min, 1 min); ved programmering i BCD-kode betyr det et lagerplass-behov på 4 x 4 = 16 bits pr. tidsverdi. Ved hjelp av adresselageret AZ blir de lagrede tidsverdier påkalt ved begynnelsen av hvert minutt og sammenlignet med virkelig døgntid fra hoveduret i sammenligneren VG. I den forbindelse blir fire sifre av en tidsverdi levert serielt etter hverandre til sammenligneren. En positiv sammenligning ved alle fire sifre av en tidsverdi blir via skiftregisteret SRI tydet for å danne et frigivningssignal FS, som kortvarig frigir utgangene fra statuslageret SSP.

Som nevnt blir de enkelte felter hos statuslageret SSP påstyrt parallelt til adresselageret ASP ved hjelp av adressetel leren AZ. Innen lagerfeltene hos dette statuslager SSP blir i tillegg de enkelte programmerte ukedager påstyrt ved hjelp av en døgnteller TZ, slik at der når frigivningssignalet FS foreligger, skjer påvirkning av de signalkoblingskretser SKI til SK4 som er programmert på vedkommende ukedager i det påstyrte lagerfelt. Ved utgangene SKI til SK4 ligger monoflops MF1 til MF4 som har hver sin (over variable RC-ledd) innstillbare signaltid. Disse monoflops påvirker via transistorer TRI til TR4 de respektive etter-koblede releer RLl til RL4, som i sin tur styrer tilsluttede kob-lingskretser på vanlig måte.

I det følgende skal funksjonen av de enkelte deler av signalkoblingsverket på fig. 2 forklares enda noe nærmere.

Adressetelleren AZ mottar som telletak 1-sekundstakten

(fig. 1) fra hoveduret. Denne takt er imidlertid ført over et NOR-ledd NR1 og et NAND-ledd NDl, så adressetelleren bare får takter dersom dels minuttpulsen MIN på 2 s foreligger ved NAND-leddet NDl og dels utgangssignalet 2^ fra adressetelleren AZ er null. Et tidsdiagram til dette er vist på fig. 3. Man ser her øverst 1-sekundstakten, som stadig foreligger ved en inngang til NOR-leddet NRl. Ved begynnelsen av et minutt opptrer så minuttpulsen MIN ved ingangen til NAND-leddet NDl, og med denne minuttpuls blir 1-sekundstakten gjennomkoblet til adressetelleren AZ (takt AZ-E). Telleren AZ teller nå til 64, svarende til de 64 signaltider som kan programmeres i adresselageret ASP. Ved 64nde telletakt blir utgangssignalet 2 6 et logisk ett og sperrer via NORD-leddet NRl 1-sekundstakten. Etter et gjennomløp blir altså adressetelleren stående, så adresselageret ASP bare blir avspurt en gang ved begynnelsen av hvert minutt. Med den positive flanke av minuttpulsen MIN blir adressetelleren AZ så satt tilbake via inngangen R.

Påstyringen av de to lagre ASP og SSP på fig. 2 skal belyses nærmere.under henvisning til fig. 4. Begge lagrene, såvel adresse-lageret ASP som statuslagret SSP, har i det foreliggende eksempel en kapasitet av 256 x 4 bits. Således har hvert av de to lagre 32 lagerfelter som påstyres parallelt av adressetelleren AZ med

de 5 bits 2<1>til 2<5>. Innen et slikt lagerfelt kan der nå igjen programmeres åtte og åtte lagerplasser med fire og fire bits. I adresselageret ASP blir der på disse åtte lagerplasser til enhver tid programmert to signaltider med fire sifre hver. På hver lager-

plass skal der altså lagres et siffer i BCD-kode (4 bits). Son-dringen mellom disse to signaltider i et lagerfelt i adresselageret ASP blir foretatt ved hjelp av en ytterligere bit (2°) fra adressetelleren AZ. Med teller-utgangsverdien 2^, som bare går til adresselageret ASP, velges altså den ene av de to påstyrte urtider i et lagerfelt. De enkelte sifre av den programmerte tidsverdi blir påstyrt serielt. Dette skjer med en sifferpå-styring dannet av to NAND-ledd ND2 og ND3 (fig. 2). De to NAND-ledd får fra hoveduret tilført taktene 1 h, 1 min, 10 min (fig. 1), så de enkelte sifre av de lagrede signaltider via NAND-leddenes sammenknytning blir påkalt synkront med hoveduret og tilført sammenligneren VG.

Statuslagerets (SSP) enkelte lagerfelter som parallelt med adresselageret ASP kan påstyres med de 5 bits 2 1 til 2 5 fra adresselageret AZ, inneholder likeledes åtte og åtte lagerplasser, hver med 4 bits. På disse åtte lagerplasser kan ukens syv dager programmeres, mens den åttende lagerplass levnes fri. Svarende til de 4 bits på en lagerplass i statuslageret SSP kan der kobles fire signalkretser. som på hver lagerplass kan programmeres for vedkommende ukedag. Da de åtte lagerplasser i et lagerfelt hos adresselageret ASP kan programmeres med to og to signaltider (2x4 sifre),.er der i dette tilfelle for to og to signaltider staidig programmert samme signalkretser hos samme ukedager. Da slike tilfeller forekommer meget ofte i praksis, betyr dette neppe noen innskrenkning av nyttbar lagerplass.

Som nevnt blir de enkelte lagerfelt med åtte lagerplasser

i statuslageret SSP påstyrt med 4 bits (2 - 2^) fra adressetelleren. Innen disse felter blir der nå fra døgntelleren TZ med ytterligere.3 bits påstyrt en bestemt lagerplass svarende til den nettopp tilkjennegitte ukedag. Når frigivningssignalet FS (fig. 2) foreligger, blir der altså ved utgangen fra statuslageret SSP bare aktivert de signalkoblingskretser som er programmert for den aktuelle ukedag i det tilsvarende lagerfelt.

Sammenligningen av de. enkelte programmerte signaltider med virkelig døgntid fra hoveduret blir foretatt serielt i sammenligneren VG. Til dette formål blir de enkelte sifre tilbudt i BCD-kode,. og ved inngangene A0 til A3 og inngangene BO til B3 inn-føres synkront henholdsvis de av siffer-påstyringsleddene ND2 og ND3 utvalgte sifre av de programmerte signaltider og de fra hoved uret kommende virkelige døgntider. Ved hvert positivt resultat av sammenligningen blir der fra utgangen fra sammenligneren VG via ELLER-sammenknytningen NR2 og NI innført et logisk ett i skiftregisteret SRI. Den tilførte informasjon blir overtatt i skiftregisteret SRI med den inverterte mulitplekstakt MUX (via N3). Ga sammenligningen positivt resultat fire ganger etter hverandre, oppfylles via parallelutgangene fra skiftregisteret SRI betingelsen for NAND-leddet ND4, så der via negasjonsleddet N2 blir avgitt et positivt frigivningssignal FS til statuslageret SSP. Med taktene 10 s og 1 s blir skiftregisteret SRI hver gang igjen satt på null.

For å minske behovet for lagerplasser med hensyn til periodisk tilbakevendende signaltider er det videre, mulig å omgå sammenligneren VG ved å programmere et tall som ikke forekommer i BCD-koden. Enklest skjer dette ved programmering av tallet 15 (i bi-nær skrivemåte lill) . Opptrer tallet 1111 ved avspørringen av en lagerplass i adresselageret ASP, blir der over det firedobbelte NAND-ledd ND5 og det etterfølgende negasjonsledd N4 levert et logisk ett til skiftregisteret SRI, dvs. at der blir imitert en positivt tidssammenligning. For periodisk tilbakevendende signaltider blir altså bare de uforandrede sifre programmert i adresselageret ASP. For de øvrige sifre programmeres hver gang X = 1111. Frigivningssignalet FS for statuslageret SSP blir da alltid frembragt når sammenligningen for de programmerte sifre er positiv,

da programmeringen X alltid imiterer en positiv sammenligning. Endel eksempler fra tabellen på fig. 5 skal tydeliggjøre dette. I venstre spalte er den respektive programmerte tidsverdi (klokkeslett) oppført, mens der i høyre spalte er oppført alle tidsverdier hvor signalkoblingsverket reagerer (reaksjonstidspunkt). Første linje viser et normalt programmert klokkeslett, nemlig 16.15 h. Signalkoblingsverket reagerer på denne tidsverdi 16 : 15 h. Annen linje viser som programmert tidsverdi XX.X5. Som det fremgår av høyre spalte, vil signalkoblingsverket alltid reagere hvis tids-sammenligningen er positiv for sluttsifferet 5. Dette er tilfellet hvert tiende minutt, nemlig på klokkeslettene 00 : 15; 00 : 25 osv. Tredje linje viser et ytterligere eksempel for programmeringen

av periodisk tilbakevendende signaltider. I dette tilfelle er bare minuttene programmert med tallet 15, mens der her for timene hver gang står et XX. Signalkoblingsverket reagerer altså med en times mellomrom, nemlig på tidspunktene 00 : 15; 01 : 15 osv.

Frembringelsen av døgntakten for døgntelleren TZ vil bli for-klart under henvisning til fig. 6, som representerer et supple-ment til koblingsanordningen på fig. 2. Informasjonen for døgn-takten fås ut fra skiftningen av 10 h-informasjonen fra 2 til 0. Dette skift fra 2 til 0 inntrer bare ved begynnelsen av et nytt døgn. 10 h-informasjonen skifter altså ved denne overgang inngangene BO til B3 fra tallet 00010 til tallet 0000. For frembringelsen av døgntakten er det altså nok å tyde skiftningen av inngangen Bl fra 1 til 0. Til dette formål blir informasjonen om Bl innført med 10 h-takten i skiftregisteret SR2. Ved hjelp av NOR-leddet NR4 pg negasjonsleddet N5 blir skiftet fra 1 til 0 er-kjent og omsatt i en kort puls TT, som via NOR-leddet NR5 kobler døgntelleren TZ videre med verdien ett. Med en etterstillingstast NT kan etterstillingspulsen også frembringes manuelt. Dette behøves ved idriftssettelse eller ved en forstyrrelse. Takket være de to NOR-ledd NR6 og NR7 blir etterstillingsbryteren prel-lingsfri.

Døgntelleren TZ er oppbygget i tre trinn og teller med døgn-takten TT hver gang fra 1 til 7. De tre utganger er sammenknyttet via NAND-leddet ND6, så telleren etter tallet 7 (binært 111) blir stillet tilbake via NOR-leddet NR8 og negasjonsleddet N10.

Videre styrer utgangene fra døgntelleren TZ via transis-torene TR4 , TR5 og TR6 lysdioder henholdsvis LDl, LD2 og LD3, hvormed tellerstanden på døgntelleren indikeres. Med en tast TA blir denne lysende melding bare koblet på ved behov.

Claims (14)

1. Elektronisk signalkoblingsverk til syklisk tilbakevendende betjening av signalkoblingskretser på bestemte programmerbare tidspunkter innen en ukentlig syklus, karakterisert ved at der er anordnet et første og et annet programlager (ASP, SSP) med fast innbyrdes tilordnede lagerfelter, at der i hvert lagerfelt hos første programlager (ASP) til enhver tid er programmert minst en døgntid og i det respektive tilordnede lagerfelt hos det annet programlager (SSP) er programmert et antall ukedager, at de parallelkoblede lagerfelter hos de to programlagre ved hjelp av et adresselager (AZ) kan avspørres parallelt i en og

en på forhånd gitt avspørringssyklus, hvorunder de programmerte døgntider hver gang kan sammenlignes med aktuell døgntid i en sammenligningsinnretning (VG) og de i de lagerfelt programmerte ukedager kan påstyres med den aktuelle ukedag, som kan uttas fra en døgnteller (TZ), og at der sluttelig ved samtidig overensstem-melse mellom døgntidene på den ene side og ukedagene på den annen side kan betjenes minst minst en signalkoblingskrets.

2. Signalkoblingsverk som angitt i krav 1, karakterisert ved at der i det første programlagers (ASP) lagerfelter er tilordnet to og to døgntider ett og ett lagerfelt hos det annet programlager (SSP).

3. Signalkoblingsverk som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at der i hvert lagerfelt hos annet programlager (SSP) kan programmeres flere signalkoblingskretser (SKI til SK4) for hver ukedag.

4. Signalkoblingsverk som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at de i første programlager (ASP) lagrede døgntider kan programmeres i minuttraster og avspørres i minuttsyklus.

5. Signalkoblingsverk som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert vedat døgntidene i første programlager (ASP) er lagret i BCD-kode og tilføres sammenligningsinretningen (VG) i denne kode.

6. Signalkoblingsverk som angitt i krav 4, karakterisert ved at der ved signaltider som periodisk vender tilbake i løpet av et døgn, bare er programmert de konstante sifre, og at der for øvrige sifre er programmert ett og ett kodeord som ikke forekommer i BCD-koden, og dette kodeord kan tydes via en kode-sammenligningsinnretning (ND5) som ligger parallelt med tids-sammenligningsinnretningen VG.

7. Signalkoblingsverk som angitt i krav 6, karakterisert ved at der som kodesammenligningsinnretning tjener en koinsidenskobling (ND5).

8* Signalkoblingsverk som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert ved at der er etterkoblet sammenlignings-innretningene (VG, ND5) et skiftregister hvis trinnantall til- svarer antall sifre av programmert klokkeslett, og hvor samtlige parallelutganger via et koinsidensledd (ND 4) frembringer et frigivningssignal (FS) for annet programlager (SSP).

9. Signalkoblingsverk som angitt i et av kravene 1-8, karakterisert ved at de enkelte signalkoblingskretser via én og én monoflop (MFl - MF4) med innstillbare tidsledd er tilkoblet det annet programlager (SSP).

10. Signalkoblingsverk som angitt i et av kravene 1-9, karakterisert ved at døgntelleren (TZ) kan videre-kobles med en døgntakt som via en logisk sammenknytning kan frembringes ut fra overgangen av 10-timers-signalene fra 2 til 0.

11. Signalkoblingsverk som angitt i krav 10, karakterisert ved der via en etterstillingstast (NT) kan tilføres døgntelleren (TZ) ekstra takter parallelt med døgntaktene.

12. Signalkoblingsverk som angitt i et av kravene 1-11, karakterisert ved at der som døgnteller tjener en 3-bitsteller hvis parallelle utganger via et koinsidensledd (ND6) kan anvendes til tilbakestilling.

13. Signalkoblingsverk som angitt i et av kravene 1-12, karakterisert ved at utgangene fra døgntelleren (TZ) hver er sammenknyttet for styring av en viserinnretning (LD1, LD2, LD3).

14. Signalkoblingsverk som angitt i krav 13, karakterisert ved at der som viserinnretning tjener lysdioder (LDl, LD2, LD3).