Коммутатор

ОП ИСАНИЕ Союз Советских Социалистических Республик(П) 566383 ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт вид-ву3/1 осударстаенный комитетСоаета Министроа СССРпо делам изооретенийн открытий Приоритет Бюллетень 27 исания 11,08.77(54) КОММУТАТО ет низкую скорость переключеканалов в 1 сек),близкий к изобретению коммужит многократный координатный (МКС), состоящий из первого полненного на выбирающих элекналов н им ния (до 10Наиболе татор содер соединитель счетчика, вИзобретение .относится к электротехнике и может применяться в устройствах автоматических систем контроля.Известен коммутатор, выполненный по схеме релейной матрицы с двухкоординатной выборкой реле, С помощью счетных декад на коммутаторных детекторах по одной координате матрицы выбираются единицы, а по другой - десятки адреса коммутируемого канала. Переключение счетной декады единиц осуществляется от внутреннего задающего генератора импульсов, а декады десятков импульсов - с последнего выхода декады единиц, Выходы (катоды) декатрсьнов каждой декады через усилитель соединены с соответствующими адресными шинами релейной матрицы 1).Однако этот коммутатор пре для коммутации малого (до 10атромагнитах, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, второго счетчиа, выполненного наудерживаваих электромагнитах, и третьего счетчика, выходы разрядов которого соединены с контактными шинами МКС, а счетный вход третьего счетчика - с генератором тактовых импульсовЫНедостатком такого коммутатора явля-1 О ется низкая возможная частота его переключения за счет задержки тактового гене,ратора на время переключения электромагнитов первого и второго счетчиков,Бель изобретения - повышение быстрор действия коммутатора.Это достигается тем, что в коммутатор,:одержащий многократный координатный соединитель (МКС), состоящий из первого счетчика, выполненного на выбирающих электрсь 20 магнитах, счетный вход которого соединенс выходом элемента И, второго счетчика,выполненного на удерживающих электромагнитах, и третьего счетчика выходы разрядовкоторого соединены с контактными шинами35 МКС, а счетный вход третьего счетчика МИАЗМс генератором тактовых импульсов, введены элементы ИЛИ, ИЛИ-НЕ, блоки запуска, блок запирания и четвертый счетчик, выполненный на удерживающих электромагнитах, счетный вход которого, а также счетный вход второго счетчика соединены с соответствующими выходами третьего счетчика, установочные ходы второго и четвертого счетчиков соединены с выходами первого блока запуска, один вход которого через первый 1 р элемент ИЛИ соединен с выходами первого счетчика, а другой вход соединен с выходом последнего разряда четвертого счетчика и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с со"тветствующим. выходом третьего счетчика, установочный вход которого соединен с выходом второго блока запуска, один вход которого через второй элемент ИЛИ соединен с выходами второго счетчика, а другой вход - через элемент М ИЛИ-НЕ соединен с выхсдами третьего счетчика и с первым входом блока запирания, второй вход которого через третий элемент ИЛИ соединен с выходами четвертого счетчика, причем третий вход блока запира ния соединен со счетным входом второго счетчика, а выход - с запирающим входом генератора тактовых импульсов.На чертеже дана структурная схема пред лагаемого устройства, 0Коммутатор содержит многократный координатный соединитель (МКС), состоящий из первого. счетчика 1, выполненного на выбираюших электромагнитах, счетный вход 2 которого соединен с выходом элемента 05 И 3, второго счетчика 4, выполненного на удерживающих электромагнитах, и третьего счетчика 5, выходы разрядов которого соединены с контактными шинами МКС, а счет ный вход 6 третьего счетчика 5 - с гене ратором 7 тактовых импульсов, элементов ИЛИ 8, 9, 10, элемента ИЛИ-НЕ 11, блоков 12, 13 запуска, блока 14 запирания и четвертого счетчика 15, выполненного на удерживавших электромагнитах, счетный 45 вход 16 которого, а также счетный вход 17 второго счетчика 4 соединены с соответствующими выходами третьего счетчика 5, установочные входы 18 и 19 второго и четвертого счетчиков 4 и 15 соединены с выходами первого блока 12 запуска, один вход которого через первый элемент ИЛИ 8 соединен с выходами первого счетчика , а другой вход соединен с выходом последнего разряда четвертого счетчика 1 5 и с первым входом элемента И 3, второй вход которого соединен с соответствующим выходом третьего счетчика 5, установочный вход 20 которого соединен с выходом второго блока 13 запуска, один вход которого через второй элемент ИЛИ 9 соединен с выходами второго счетчика 4, а другой вход через элемент ИЛИ-НЕ 11 соединеч с выходами третьего счетчика 5 и с первым входом блока 14 запирания, второй вход которого через третий элемент ИЛИ 10 соединен с выходами четвертого счетчика 15, причем третий вход блока 14 запирания соединен со счетным входом 17 второго счетчика 4, а выход - с запирающим входом генератора 7 тактовых импульсов.Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии все разряды всех счетчиков выключены Сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ 11 через элемент ИЛИ 21 запирает генератор 7. На выходах остальных ячеек управляющие сигналы отсутствуют. Исходное состояние ячейки "Память" 22 показано на чертеже.Для запуска коммутатора на вход 23 счетчика 1 подают запускающий импульс. При этом включается первый разряд счетчика 1, сигнал с его выхода чеоез элемент ИЛИ 8 и формирователь 24 импульсов пос. тупает на установочный вход 18 второго счетчика 4, а через открытую ячейку "Запрет" 25 и формирователь 26 на установоч ный вход 19 счетчика 15..В обоих счетчиках 4 и 15 включаются первые разряды, По срабатывании первого разряда счетчика 4 сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 9 и формирователь 27 переключает ячейку "Память" 22, сигнал с выхода которой ч"рез открытый элемент И 28 поступает на установочный вход 20 счетчика,5, где включается первый разряд 5-1, сигнал с выхода которого вызывает пропадание сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 11. При этом формирователь 29 вырабатывает импульс, переключающий ячейку Память" 22 в исходное положение, и снимается запирающий сигнал с генератора 7, который вырабатывает импульсы, поступающие на счетный вход 6 счетчика 5,разряды которого поочередно переключаются от 5-1 до 5-5 включительно, коммутируя контактные шины МКС, относящиеся к разрядам счетчика 4. Гри включении разряда 5-5 сигнал с его выхода поступает на прямой вход ячейки "Запрет 30 и на счетный вход 17 счетчика 4. При этом, если к это- му времени разряд 15-1 счетчика 15 не успеет сработать, то "Запрет" 30 будет открыт, а генератор 7 заперт через элемент ИЛИ 21 и ячейку Запрет" 30 сигналом с выхода разряда 5-5. По срабатыванию разряда 15-1 или, если он включился раньше разряда 5-5, ячейка "Запрет" 30 будет заперта, а генератор 7 будет продолжать генерировать разряды счетчика 5 от 5-5 до5-10 включительно, коммутируя контактные шины МКС, относящиеся к разрядам счетчика 15. После выключения разряда 5-5 вторым фронтом импульса с его выхода произ водится переключение в счетчике 4, где 5 разряд 4-1 выключается, а разряд 4-2 включается. После выключения разрядов 5- 10 вторым фронтом импульса с его выхода производится переключение в счетчике 15, где разряд 15-1 выключается, а разряд 10 15-2 включается, после чего в счетчике 5 все разряды оказываются выключенными и на выходе ИЛИ-НЕ 11 появляется сигнал, запирающий генератор 7 через ИЛИ 21 в случае, если разряд 4-2 счетчика 4 не 15 включен. По включении разряда 4-2, или если он включится раньше выключения разряда 5-10, сигнал с его выхода через. эле 1 мент ИЛИ 9 и формирователь 27 переключит ячейку Память" 22, сигнал с выхода кото рой через элемент И 28 после выключения разряда 5-10 поступит на вход 20 счетчика 5, вызывая включение разряда 5-1, сигнал с выхода которого через элемент ИЛИНЕ 11 и формирователь 29 переключит 25 ячейку Память" 22 в исходное положение. После чего цикл переключений в коммутаторе повторяется аналогично вышеописанному до срабатывания разряда 15-5 счетчика 15. При включении разряда 15-5 запирается 30 ячейка Запрет" 25 и открывается по первому входу элемент И 3. При включении разряда 5-6 элемент И 3 открывается по второму входу и сигнал с его выхода поступает на счетный вход 2 счетчика 1, где разряд 1-1 выключается, а разряд 1-2 включается, За время переключения разрядов в счетчике 5 от 5-6 до 5-10 происходит переключение разрядов в счетчике 1. Если выключение разряда 5-10 закончилось 0 раньше включения разряда 1-2, то произойдет выключение разряда 15-5 в счетчике 15, сигнал на его выходе пропадает, ячейка "Запрет 25 открывается и при включении разряда 1-2 сигнал с его выхода через45 элемент ИЛИ 8, ячейку "Запрет" 25 и фор мировятель 26 поступит на установочные входы 3 9 и 18 счетчиков 15 и 4, вызывая включение разрядов 15-1 и 4-1 соответственно. Если включение разряда 1-2 закон 50 чилось раньше выключения разряда 5-10, то ячейка "Запрет" 25 остается запертой по инверсному входу сигналом с разряда 15-5. При включении оаэряда 1-2 сигнал с его выхода через элемент Р.ЛИ 8 и формиУ 55 ровятель 24 поступает на установочный вход 1 8 счетчика 4, где включается раз ряд 4-1, при выключении разряда 5-10 произойдет выключение разряда 15-5, после60 чего сигнал с выхода разряда 1-2 через 6элемент ИЛИ 8, ячейку Запрет 25 и формирователь 26 поступит,на усгановочный вход 19 счетчика 15, где произойдет включение разряда 1 5-1. В обоих случаях при включении разряда 4-1 и выключении разряда 5 м 10 сигналами с выходов элементов ИЛИ 9 и ИЛИ-НЕ 11 через блок 13 запуска производится включение разряда 5-1 счетчика 5, После чего цикл работы коммутатора повторяется аналогично вышеописанному до выключения разряда 1-12 счетчика 1, тогда схема коммутатора приходит в исходное состояние.Быстродействие коммутатора, длительностьь периода переключения его в пересчете на одну клемму, можно определить по формуле;Т, + О,О а 1 Т- т)+ ооЬ (Т ++ Тма Тггде Тг - длительность периода переключения токового генератора;Т - среднее время срабатываниямчудерживакяцего электромагнита;Т - среднее время срабатывания вымвбирающего электромагнита,Пример выражения в скобках1 мв г) "Риг ууттмв-Тг 1=0 пГи Тгт чтмвИз чего следует заключить, что при длительности периода переключения тактового генератораТчастота переключения коммутатора в пересчете на одну клемму равна частоте переключения тактового генератора. В этом же случае достигается наибольший выигрыш по быстродействию в сравнении с известным коммутатором 21, где при любой частоте тактового генератора осуществляется его эапирание на время переключения электромагнитов, входящих в счетчики.Фор мула изобретения Кокв 1 утатор, содержащий многократный координатный соединитель (МКС), состоящий из первого счетчика, выполненного на выбирающих электромагнитах, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, второго счетчика, выполненного на удерживающих электромагнитах, и третьего счетчика, выходы разрядов которого соединены с контактными шинами МКС, а счетный вход третьего счетчика - с генератором тактовых импульсов, отлкч аюши йс я тем,566383 что, с целью повышения быстродействия, введены элементы ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, блоки запуска, блок запирания и четвертый счетчик, выполненный на удерживающих электромагнитах, счетный вход которого, а так 5 же счетный вход второго счетчика соединены с соответствующими выходами третьего счетчика, установочные входы второго и четвертого счетчиков соединены с выходами первого блока запуска, один вход которого через первый элемент ИЛИ соединен с выходами первого счетчика, а другой вход соединен с выходом последнего разряда че вертого счетчика и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с соответствующим выходом третьего счетчика, установочный вход которого соединен с выходом второго блока запуска, один вход ко 8торого через второй элем .нт ИЛИ соединен с выходами второго счетчика, а другой, вход- через элемент ИЛИ-НЕ соединен с выходами третьего счетчика,и с первым входом блока запирания, второй вход которого через третий элемент ИЛИ соединен с выходами четвертого счетчика, причем третий вход блока запирания соединен со счетным входом второго счетчика, а выход - с запирающим входом генератора тактовых импульсов.Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе:1. Долгов В. А, и цр, Коммутирующие устройства автоматических систем контроля, М., "Энергия, 1969, с. 73.2. Авторское свидетельство СССР % 427484, кл. Н 04 3 ю 13/18, 17.05.73. ЦНИИПИ Заказ 2516/4 Тираж 815 Подписно филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная,