SU1531196A1 - Time relay - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в аппаратуре различного назначени , например в программно-временных устройствах. Цель изобретени  - расширение области применени  за счет использовани  реле в услови х интенсивных помех. В реле времени введены ключ 6 и элемент 10 с соответствующими св з ми. В состав реле вход т также генератор 1 импульсов, блок 2 управлени , элемент ИЛИ 3, интегратор 4, пороговый элемент 5, элемент НЕ 7, элементы И 8,9, триггер 11, элемент 2И-2 ИЛИ 12, счетчик 13 импульсов, дешифратор 14. Изобретение исключает сбои при поступлении помех на этапе подготовки реле к работе. Кроме того, отпадает необходимость регулировочных работ при практической реализации устройства. 5 ил.The invention can be used in equipment for various purposes, for example, in software-temporary devices. The purpose of the invention is to expand the field of application by using relays in conditions of intense interference. Key 6 and element 10 are entered into the time relay with corresponding connections. The relay also includes 1 pulse generator, control block 2, element OR 3, integrator 4, threshold element 5, element NOT 7, elements AND 8.9, trigger 11, element 2И-2 OR 12, counter 13 pulses, decoder 14. The invention eliminates failures in case of interference at the stage of preparing the relay for operation. In addition, there is no need for adjustment work in the practical implementation of the device. 5 il.

Description

16sixteen

bibi

соwith

аbut

Изобретение относитс  к автоматике и импульсной технике и может быть использовано в аппаратуре различного назначени , например в программно- временных устройствах.The invention relates to automation and pulse technology and can be used in equipment for various purposes, for example, in software-time devices.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет использовани  устройства в услови х интенсивных помех за счет введени  в состав устройства третьего элемента , ключа и новых св зей.The aim of the invention is to expand the field of application by using the device under conditions of intense interference by introducing into the device a third element, a key and new connections.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема реле времени; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства при поступлении входного сигнала без воздействи  помех; на фиг.З - временные диаграммы работы устройства при воздействии помех; на фиг. 4 - схема блока управлени ; на фиг. 5 - схема дешифратора.FIG. 1 shows a functional time relay circuit; in fig. 2 shows time diagrams of the operation of the device when the input signal is received without interference; on fig.Z - timing charts of the device when exposed to interference; in fig. 4 is a control block diagram; in fig. 5 is a decoder circuit.

Реле времени содержит генератор 1 импульсов, блок 2 управлени , элемент ИЛИ 3, интегратор 4, пороговый элемент 5, ключ 6, элемент НЕ 7, первый 8, второй 9 и третий 10 элемен- ты И, триггер 11, элемент 2И-2ИЛИ 12, счетчик 13 импульсов, дешифратор 14, входную 15 и выходную 16 шины.The time relay contains a generator of 1 pulses, a control unit 2, an element OR 3, an integrator 4, a threshold element 5, a key 6, a element NOT 7, a first 8, a second 9 and a third 10 elements AND, a trigger 11, an element 2И-2ИЛИ 12 , counter 13 pulses, the decoder 14, the input 15 and output 16 tires.

Выход генератора 1 импульсов под- слючен к входу блока 2 управлени  и к двум входам элемента 2И-2ИШ 12, св занного с выходом с синхронизирующим входом счетчика 13 импульсов, R-вход которого соединен с R-входом триггера 11 и с первым выходом блока 2 управлени , подключенного вторым выходом к первым входам элемента ИЛИ 3 и второго элемента И 9, соединенного выходом с третьим входом элемента 2И-2ИЛИ 12, четвертый вход которого св зан с выходом триггера 11, подключенного S-входом к выходу первого элемента И 8, соединенного первым входом с выходом порогового элемента 5 и через элемент НЕ 7 - со вторым входом второго элемента И 9. Третий выход блока 2 управлени  подключен к управл ющему входу ключа 6, коммутируемые выводы которого подключены к выходу интегратора 4 и общей шине электропитани  соответственно.The output of the pulse generator 1 is connected to the input of the control unit 2 and to the two inputs of the element 2И-2ИШ 12 connected to the clock input of the counter of 13 pulses, the R input of which is connected to the R input of the trigger 11 and the first output of the block 2 control connected by the second output to the first inputs of the element OR 3 and the second element AND 9 connected to the third input of the element 2I-2ILI 12, the fourth input of which is connected to the output of the trigger 11 connected to the S input to the output of the first element AND 8 connected the first entrance to the exit threshold element 5 and through the element 7 - with the second input of the second element AND 9. The third output of the control unit 2 is connected to the control input of the key 6, the switched outputs of which are connected to the output of the integrator 4 and the common power supply bus, respectively.

Четвертый выход блока 2 управлени  св зан с первым входом третьего элемента И 10, соединенного выходом с вторым входом первого элемента И 8 и с вторым входом элемента ИЛИ 3, подключенного выходом через интегратор 4 к входу порогового элемен та 5.The fourth output of the control unit 2 is connected with the first input of the third element AND 10 connected by the output to the second input of the first element AND 8 and to the second input of the element OR 3 connected by the output through the integrator 4 to the input of the threshold element 5.

Выходы счетчика 13 импульсов соединены со входом дешифратора 14, св занного выходом с выходной шиной 16. Входна  шина 15 подключена к второму входу третьего элемента И 10.The outputs of the pulse counter 13 are connected to the input of the decoder 14, which is connected to the output bus 16. The input bus 15 is connected to the second input of the third element And 10.

На фиг. 2 и 3 приведены временные диаграммы сигналов: 17 - на первом выходе блока управлени  (на R-входах счетчика импульсов и триггера ); 18 - на втором выходе блока управлени  (на св занных входах элемента ИЛИ и второго элемента И); 19 - на выходе интегратора; 20 - на третьем выходе блока управлени  (на управл ющем входе ключевого устройства ); 21 - на выходе порогового устройства; 22 - на выходе второго элемента И; 23 - на четвертом выхо- де блока управлени  (на входе третьего элемента И); 24 - на входной шине реле времени; 25 - на выходе третьего элемента И; 26 - на выходеFIG. Figures 2 and 3 show signal timing diagrams: 17 - at the first output of the control unit (at the R inputs of the pulse counter and the trigger); 18 - at the second output of the control unit (at the associated inputs of the OR element and the second AND element); 19 - at the output of the integrator; 20 - at the third output of the control unit (at the control input of the key device); 21 - at the output of the threshold device; 22 - at the output of the second element And; 23 - at the fourth exit of the control unit (at the input of the third element I); 24 - on the input bus time relay; 25 - at the output of the third element And; 26 - at the exit

первого элемента И; 27 - на выходе триггера; 28 - на выходе элемента 2И-2ИПИ; 29 - на выходной шине устройства .the first element And; 27 - at the trigger output; 28 - at the output of element 2I-2IPI; 29 - on the output bus device.

Реле времени работает следующим образом.The time relay works as follows.

При включении напр жени  питани  сигналом с первого выхода блока 2 управлени  триггер 11 и счетчик 13 импульсов устанавливаютс  в исходное состо ние.When the power supply voltage is turned on by the signal from the first output of the control unit 2, the trigger 11 and the pulse counter 13 are reset.

По истечении некоторого времени (достаточного дл  выхода на режим всех элементов устройства) блок 2 / управлени  формирует на втором выходе импульс напр жени , который поступает на вход элемента ИЛИ 3.After a certain time has expired (sufficient to reach the mode of all elements of the device), block 2 / control generates a voltage pulse at the second output, which is fed to the input of the OR 3 element.

На его выходе формируетс  единичный сигнал, а на выходе интегратора 4 - постепеннх)е нарастание напр жени .A single signal is formed at its output, and a gradual increase in voltage is generated at the output of integrator 4.

Одновременно единичный сигнал -с второго выкода блока 2 управлени  поступает на вход второго элемента И 9, на выходе которого формируетс  единичный сигнал, разреша  тем самым прохождение импульсов с генератора 1 через элемент 2И-2ИЛИ на синхронизирующий вход счетчика 13 импульсов.At the same time, the single signal -c of the second pin of the control unit 2 is fed to the input of the second element 9, the output of which produces a single signal, thereby allowing the passage of pulses from generator 1 through element 2I-2OR to the clock input of the counter 13 pulses.

Счет импульсов продолжаетс  до тех пор, пока на выходе интегратора 4 напр жение не достигнет значени  порога срабатьшани  порогового элемента 5.The pulse counting continues until, at the output of the integrator 4, the voltage reaches the trigger threshold value of the threshold element 5.

При достижении вход ным напр жением порогового значени  на выходе пороговоWhen the input voltage reaches the threshold value at the output, the threshold

го элемента 5 формируетс  единичный сигнал, который, поступа  через элемент НЕ 7 на вход элемента И 9, устанавливает на его выходе нулевой сигнал, запреща  дальнейший счет импульсов счетчиком 13.Element 5 is formed by a single signal, which, entering through the element NOT 7 at the input of element AND 9, establishes a zero signal at its output, prohibiting the further counting of pulses by the counter 13.

Следовательно код, записанный в счетчик 13 импульсов, соответствует времени зар да интегратора 4.Consequently, the code recorded in the counter of 13 pulses corresponds to the charging time of the integrator 4.

Сигналы на втором выходе блока 2 управлени  пропадает, а на третьем выходе формируетс  единичный импульс напр жени , который воздействует на ключ 6, коммутируемые выводы его замыкаютс  и интегратор 4 сбрасываетс  в начальное состо ние,The signals at the second output of control unit 2 disappear, and at the third output a single voltage pulse is generated, which affects the key 6, its switched outputs are closed and the integrator 4 is reset to the initial state,

После прекращени  действи  сигнала с третьего выхода блока 2 управлени  коммутируемые выводы ключа 6 раз мьп аютс , а на четвертом выходе блока 2 формируетс  полохштельный перепад напр жени , который поступает на вход третьего элемента И 10.After the termination of the signal from the third output of the control unit 2, the switched outputs of the key 6 times are replaced, and at the fourth output of the unit 2 a half-differential voltage drop is formed, which is fed to the input of the third element And 10.

Таким образом, реле времени после предварительной записи импульсов в счетчик 13 готово к приему входного сигнала.Thus, the time relay after pre-recording pulses in the counter 13 is ready to receive the input signal.

При поступлении на входную шину 15 сигнала запуска, на выходе третьего элемента И 10 и выходе элемента ИПИ 3 формируетс  единичньш сигнал, который поступает на вход интегратора 4.When a start signal arrives at the input bus 15, at the output of the third element I 10 and at the exit of the element 3, a single signal is generated which is fed to the input of the integrator 4.

На его выходе напр жение постепенно нарастает и при достижении порога срабатывани  на выходе порогового элемента 5 формируетс  сигнал, который через первый элемент И 8 поступает на З-вход триггера 11.At its output, the voltage gradually increases and when the threshold is reached at the output of the threshold element 5, a signal is generated, which through the first element And 8 enters the W-input of the trigger 11.

Таким образом, после поступлени  входного сигнала триггер 11 устанавливаетс  в единичное состо ние через , которое зафиксировано счетчиком 13 импульсов в двоичном коде, те самым сохран етс  точность формировани  задержки выходного сигнала.Thus, after the input signal is received, the trigger 11 is set to one state through, which is fixed by the pulse counter 13 in the binary code, thereby preserving the accuracy of forming the output signal delay.

Импульсы с генератора 1 через элемент 2И-2ИЛИ 12 поступают на синхронизирующий вход счетчика 13 импульсов .The pulses from the generator 1 through the element 2I-2ILI 12 arrive at the clock input of the counter 13 pulses.

При достижении на его вькодах кода , равного коду, заложенному в дешифраторе 14, на выходной шине 16 формируетс  выходной сигнал.When on its code codes, the code equal to the code embedded in the decoder 14 is reached, an output signal is generated on the output bus 16.

Если на входную шину 15 поступает не входной сигнал, а импульс помехи (фиг. 3) до или во врем  действи  предварительной записи, то он не из10If the input bus 15 does not receive an input signal, but an interference pulse (Fig. 3) before or during pre-recording, it is not out of 10

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

мен ет состо ни  реле времени, так как на четвертом выходе блока 2 управлени  сформирован нулевой сигнал. Если на входную шину 15 поступает импульс помехи после предварительной записи, когда на четвертом выходе блока 2 управлени  сформирован единичный сигнал, то на выходе интегратора 4 напр жение не достигнет порогового (так как конденсатор интегратора 4 разр дилс  через ключ 6, управл емый сигналом с третьего выхода блока 2 управлени , пороговое устройство 5 не сформирует единичного сигнала , триггер 11 не опрокинетс  и устройство не сформирует ложного выходного сигнала.changes the state of the time relay, since a zero signal is generated at the fourth output of control unit 2. If an impulse noise arrives at the input bus 15 after preliminary recording, when a single signal is generated at the fourth output of the control unit 2, the voltage at the output of the integrator 4 will not reach the threshold voltage (because the integrator capacitor 4 is discharged through the switch 6, the output of the control unit 2, the threshold device 5 will not generate a single signal, the trigger 11 will not overturn and the device will not generate a false output signal.

За счет использовани  одних и тех же узлов на обоих этапах интегрировани  исключаютс  погрешности в формировании измен ющегос  напр жени  интегратора , срабатывани  порогового устройства и т.п. В предложенном реле времени таким образом не предъ вл ютс  высокие требовани  к линейности интегратора , к точности порогового устройства .Due to the use of the same nodes at both stages of integration, errors in the formation of a variable voltage integrator, the operation of a threshold device, etc. are eliminated. In the proposed time relay, there are thus no high demands on the linearity of the integrator, on the accuracy of the threshold device.

В качестве интегратора 4 можно использовать интегрирующую цепь, состо щую из КС-элементов, а в качестве порогового устройства - логический элемент.As an integrator 4, an integrating circuit consisting of KS elements can be used, and a logic element can be used as a threshold device.

Блок 2 управлени  содержит блок 30 начальной установки, регистр 31 сдвига , триггер 32, элементы ИЛИ 33, элемент И 34, счетчик 35 импульсов, устройство 36 сравнени  кодов.The control unit 2 comprises an initial setting unit 30, a shift register 31, a trigger 32, elements OR 33, an AND element 34, a pulse counter 35, a code comparison device 36.

Блок 30 начальной установки содержит резистор 37, конденсатор 38 и пороговое устройство 39.Block 30 of the initial installation contains a resistor 37, a capacitor 38 and a threshold device 39.

Блок управлени  2 (фиг. 4) работает следующим образом.The control unit 2 (Fig. 4) operates as follows.

При включении напр жени  питани  конденсатор 38 начинает зар жатьс  через резистор 37. До тех пор, пока напр жение на конденсаторе 38 не достигнет порогового значени , на выходе порогового устройства 39 сформирован единичньп сигнал, который устанавливает в нулевое состо ние регистр 31 сдвига, счетчик 35 импульсов и в единичное состо ние триггер 32. При достижении величины напр жени  на конденсаторе 38, равной пороговому значению, на выходе устройства начальной установки формируетс  нулевой сигнал и начинаетс  счет импульсов , счетчиком 35, которые поступают с выхода генератора 1 через элемент И 34.When the supply voltage is turned on, the capacitor 38 begins to charge through the resistor 37. Until the voltage on the capacitor 38 reaches the threshold value, a single signal is generated at the output of the threshold device 39, which sets the shift register 31 to the zero state, the counter 35 pulses and to the single state trigger 32. When the voltage on the capacitor 38 reaches the threshold value, a zero signal is generated at the output of the initial setup device and the pulse counting starts, counter 35, which come from the output of the generator 1 through the element And 34.

В момент равенства кода на выходах счетчика 35 коду, поступающему с выхода триггера 32 через элементы ИЛИ 33 на входы устройства 36 сравнени  кодов, на выходе этого устройств вырабатываетс  импульс напр жени .At the moment of equality of the code at the outputs of the counter 35 to the code coming from the output of the trigger 32 through the elements OR 33 to the inputs of the code comparison device 36, a voltage pulse is generated at the output of this device.

Этим импульсом производитс  запис единицы с выхода триггера 32 в первы разр д регистра 31 сдвига (передний фронт выходного импульса), который обнул ет триггер 32 и через элементы ИЛИ 33 задает на входы устройства 36 сравнени  кодов другой код. При равенстве вновь заданного код с кодом на выходах счетчика происходит запись единицы во второй разр д регистра 31, а на первом выходе регистра 31 сдвига формируетс  задний фронт выходного импульса.This impulse records the unit from the output of flip-flop 32 to the first bit of shift register 31 (the leading edge of the output impulse), which zeroes the flip-flop 32 and, via OR 33 elements, sets another code to the inputs of the code comparison device 36. If the newly defined code is equal to the code at the outputs of the counter, the unit is recorded in the second register bit 31, and the falling edge of the output pulse is formed at the first output of the shift register 31.

Аналогично происходит формирование следующего выходного импульса.Similarly, the formation of the next output pulse.

При установке единичного сигнала в третьем разр де регистра 31 сдвига запрещаетс  прохождение импульсов с генератора 1 через элемент И 34, т.е на третьем разр де регистра 31 сдвига посто нно установлен единичный сигнал.When a single signal is set in the third bit of the shift register 31, the passage of pulses from generator 1 through the AND 34 element is prohibited, i.e. a single signal is permanently installed on the third bit of the shift register 31.

Выход устройства 30 начальной установки  вл етс  первьпч выходом блока 2 управлени .The output of the setup device 30 is the first output of the control unit 2.

Выходы первого, второго и третьего разр дов регистра 31 сдвига  вл ютс  соответственно вторым, третьим и четвертым выходами блока 2 управлени .The outputs of the first, second and third bits of the shift register 31 are the second, third and fourth outputs of the control unit 2, respectively.

Длительность импульса, снимаемого с второго выхода блока 2 управлени , выбираетс  из услови  зар да конденсатора интегратора 4 до значени  велчины порога порогового устройства 5. Ллительность импульса, снимаемого с третьего выхода блока 2 управлени , выбираетс  из услови  полного разр да конденсатора через ключ 6. Подключа  выходы регистра 31 сдвига к входам различных элементов ИЛИ 33, можно измен ть длительность выходных импульсов блока 2 управлени .The duration of the pulse removed from the second output of the control unit 2 is selected from the condition of charging the capacitor of the integrator 4 to the value of the threshold threshold threshold 5. The length of the pulse removed from the third output of the control unit 2 is selected from the condition of the full discharge of the capacitor through the switch 6. Connected the outputs of the shift register 31 to the inputs of the various elements OR 33, the duration of the output pulses of the control unit 2 can be changed.

Дешифратор 14 (фиг, 5) состоит из устройства 40 сравнени  кодов и блока 41 переключателей.The decoder 14 (FIG. 5) consists of a code comparison device 40 and a switch block 41.

Задающими элементами блока 41 переключателей задаетс  код устройства который характеризует врем  срабатывани  реле времени.The driver elements of the switch block 41 define the device code that characterizes the time of operation of the time relay.

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Дешифратор 14 определ ет равенство одного двоичного числа другому, причем это равенство определ етс  дл  каждой пары двоичных разр дов двух чисел.The decoder 14 determines the equality of one binary number to another, and this equality is determined for each pair of binary digits of two numbers.

При изменении кода дешифратора происходит изменение и времени срабатывани  реле времени.When the decoder code changes, the time switch also changes.

Таким образом, предлагаемое реле времени позвол ет формировать выходной сигнал с высокой точностью временной задержки. Такое реле времени можно использовать в системах с высоким уровнем помех, когда циклограмма работы не известна.Thus, the proposed time relay allows the output signal to be generated with high time delay accuracy. Such a time relay can be used in systems with a high level of interference when the sequence diagram is not known.

Введенные отличи  исключают сбои при поступлении помех на этапе подготовки устройства к работе.Introduced differences exclude failures when interference occurs at the stage of preparing the device for operation.

Кроме того, исключаетс  необходимость регулировочных работ при практической реал1гзации устройства.In addition, the need for adjustment work is eliminated during the practical implementation of the device.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Реле времени, содержащее инвертор, генератор импульсов, выход которого соединен с первым и вторым входами элемента 2И-2ИЛП, третий вход которого соединен с выходом RS-триггера, R-вход которого соединен с R-входом счетчика импульсов и первым выходом блока управлени , второй выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, соединенного выходом с входом интегратора, выход которого через пороговый элемент соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с S-входом RS-триггера , второй элемент И, соединенный выходом с четвертым входом элемента 2И-2ИЛИ, выход которого соединен с синхронизирующим входом счетчика импульсов , выходы которого соединены с входами дешифратора, соединенного выходом с выходной шиной устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет использовани  устройства в услови х интенсивных помех, в него введены третий элемент И, ключ, первый вывод которого соединен с выходом интегратора, второй выв од - с общей шиной электропитани , а вход управлени  - с третьим выходом блока управлени , четвертый выход которого соединен с первым входом третьего элемен- тз И, выход которого соединен с вторыми входами первого элемента И и элемента ИЛИ, а второй вход третьего элемента И соединен с входом устройства , вход элемента НЕ соединен с выходом порогового элемента, выход элемента НЕ соединен с первым входомA time relay containing an inverter, a pulse generator, the output of which is connected to the first and second inputs of element 2I-2ILP, the third input of which is connected to the output of the RS flip-flop, the R input of which is connected to the R input of the pulse counter and the first output of the control unit, the second the output of which is connected to the first input of the OR element, which is connected to the input of the integrator, the output of which through the threshold element is connected to the first input of the first element And whose output is connected to the S input of the RS flip-flop, the second element And connected to the output with even The rotary input of element 2I-2ILI, the output of which is connected to the synchronizing input of the pulse counter, whose outputs are connected to the inputs of the decoder connected to the output bus of the device, characterized in that, in order to expand the field of application by using the device under conditions of intense interference, A third AND element is entered into it, the key whose first output is connected to the integrator output, the second output to the common power supply bus, and the control input to the third output of the control unit, the fourth output of which connected to the first input of the third element And, the output of which is connected to the second inputs of the first element AND and the OR element, and the second input of the third element And connected to the device input, the input of the element is NOT connected to the output of the threshold element, the output of the element is NOT connected to the first input второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управлени , соединенного входом с выходом генератора импульсов,The second element is And, the second input of which is connected to the second output of the control unit connected by the input to the output of the pulse generator, Редактор Г. ВолковаEditor G. Volkova 0U9.S0U9.S Составитель А. Очерет ныйCompiled by A. Contour Техред М.ДидыкКорректор Л. ПатайTehred M.DidykKorrektor L. Patay Заказ 7965/55Order 7965/55 Тираж 884Circulation 884 ВНИ1ШИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5All-Union Scientific Research Institute of State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 4/5, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 113035 Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина, U)1Production and publishing plant Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, U) 1 ПодписноеSubscription