Формирователь такта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 119) (11) 51) 4 Н 03 К 5/О 1, Н 03 К 17/78фОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯЦ Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 76 иг,7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРытий(71) Государственный проектный институт "Донгипрошахт"(57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано для формирования такта и требуемой последовательности открытия оптронов импульсных логических элементов при наличии сигнала на их входах. Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей путем формирования такта синхронно и синфазно с источником переменного напряжения. Формирователь такта содержиттрансформаторс первичной обмоткой 2, вторичными обмотками З.и 4;диоды 5 и 6; шины формирования первого такта 3 и 14, а второго такта - 15; шины питания 16 и 7 переменным напряжением. Для достиженияпоставленной цели в него дополнительно введены тактовые оптроны 7,8, 9 и 1 О и токоограничивающие резисторы 11 и 12. В описании изобретения приводится пример реализацииформирователя такта на примере упрощенной схемы автоматизации водоотливной установки с использованием логических элементов. 2 ил.1 1280694 2Изобретение относится к импульс- жит оптроны 20 и 21, конденсаторы ной технике и может быть использо и 23, диоды 24 и 25 и резисторы вано для Формирования такта н тре и 27, импульсный вход, вход датбуемой последовательности открытия чиков, прямой выход и вспомогательоптронов импульсных логических эле ный выход, первый 28 и второй 29 вхоментов при наличии сигналов на их ды питания переменным напряжением. входах. Импульсный ннвертор содержит диодыЦель изобретения - расширение 30 - 33, конденсаторы 34 и 35, ре. Функциональных возможностей путем зисторы 36 и 37, оптрон 38, вход обеспечения Формирования такта синх-: 10 датчиков, прямой выход и инверсный ронно и синфаэно с источником пере- выход, первый 39 и второй 40 входы менного напряжения. питания переменным напряжением.На Фиг.1 изображена принципи- В логических элементах 18-3, 18-4 альная схема Формирователя такта; и 18-5 условно показаны только их на Фиг.2 - пример схемы на логичес входные цепи, в датчиках 19-1 и 19-2 ких элементах, с которой может ра- их входные контакты. ботать Формирователь такта. Последовательно включенные тирисФормирователь такта содержит тор оптрона 20, конденсатор 22 с одтрансформатор 1 с первичной обмот" ной стороны и тиристор оптрона 21, кой 2, вторичными обмотками 3 и 4Л конденсатор 23, вход, контакт датчика диоды 5 и 6, тактовые оптроны 7 - 10, 19-1 с другой стороны включены токоограничивающие резисторы 11 и 12, встречно-параллельно, Анод тнристора первую 13 и вторую 14 шины Формиро- оптрона 20 через вход 28 соединен с вания первого такта, третью шину 15 шиной 16. Анод тиристора оптрона 2125Формирования второго такта, первую через вход 29 - соединен с шиной 17,16 и вторую 17 шины питания перемен- а его катод через резистор 27, диод ным напряжением. 25, светодиод оптрона 20, выход, свеПоследовательно включенные диод , тодиод элемента 18-5 соединен с ши 5 и светодиоды оптронов 7 и 8 анодом ной 15.Катод тиристора оптрона 20 диода 5 соединены с концом обмотки через резистор 26, диод 24, свето, а катодом светодиода оптрона 8 - ,диод оптрона 21 и выход соединен сс ее началом. Аноды светодиода и шиной 1 З.Контакт датчика 19-2, вход,тиристора оптрона 7 соединены между диод 31, конденсатор 34 и диод 33 исобой, а его катод через светодиод конденсатор 35 включены параллельнооптрона 9 и резистор 12 соединены с З 5 к шинам 16 и 17 (правые обкладки конначалом обмотки 4. Анод диода 5 сое.-. денсаторов соединены с шиной 171,динен с катодом диода 6, анод кото- . Катод диода 31 через резистор 36,рого соединен с катодом светодиода диод 30, светодиод оптрона 38, выход,оптрона 10. Анод светодиода оптрона светодиод элемента 18-4 и вход эле 10 соединен с катодом светодиода40мента 18-1 соединен с анодом светооптрона 8. Анод тиристора опт- диода оптрона 21. Тиристор оптронарона 8 соединен с катодом тиристо включен встречно-параллельно сра оптрона 9 и с шиной 13. Анод ти- диодом 33, катод которого через реристора оптрона 9 соединен с шиной зистор 37, диод 32, выход и вход14. Катод тиристора оптрона 8 соеди- элемента 18-3 соединен с шиной 14.45нен с шиной 17. Катод тиристора оптро. формирователь такта работаетна 10 соединен с шиной 16, а его следующим образом. анод - с шиной 15. При подаче питания на обмотку 2Более наглядное представление ло- трансформатора 1 с обмотки 3 перегических зависимостей приведено на менное напряжение подается на входыпримере упрощенной схемы (Фиг 2) 28 и 29 всех импульсных логическихавтоматизации водоотливной установки элементов, а с обмотки 4 - во вход.с логическими элементами 18 - 1 ные цепи тактовых оптронов 7 - 1 О,18 - и и с датчиками 19 - 1 и 19 работа которых по соединению шин2 соответственно нижнего и верхнего 15 и 16, 13 и 17, 14 и 17 черезуровней воды в водосборнике шахты, тиристоры оптронов в заданной послеИмпульсный логический элемент довательности осуществляется перио(динамический триггер ) 18-1 содер- дическисинхронно и синфазно с напряжением питающей сети. В положительные полупериоды ( условно) светодиодоптрона 10 и диод 6 открыты, токчерез них протекает по цепи: йачалообмотки 4, светодиод, диод 6, конецобмотки 4. При этом в каждый положительный полупериод тиристор оптрона1 О открывается и соединяет шину 15с шиной 16. Светодиоды оптронов 79 и диод 5 в эти полупериоды закрыты. 10В отрицательные полупериоды открытысветодиоды оптронов 7 и 8 и диод 5,ток через них протекает по цепи: конец обмотки 4, диод 5, светодиоды 7и 8, конец обмотки 4, При этом в каждый отрицательный полупериод тиристор оптрона 8 соединяет шину 13 сшиной 17, а открытие тиристора оптрона 7 обеспечивает открытие оптрона 9с замедлением с начала такта. Через 20светодиод оптрона 9 ток протекает поцепи: конец обмотки 4, диод 5, тиристор оптрона 7, светодиодоптрона 9,резистор 12, начало обмотки 4. Приэтом тиристор оптрона 9 в каждый 25отрицательный полупериод с замедлением открывается и соединяет шину4 с шиной 17 (через тиристоры оптронов 8 . Таким образом, в положительные полупериоды соединяются шины 15 и 16, а в отрицательные - шины 13 и 17 и с замедлением шины 14и 17, формируя такты управления встрого определенной последовательности. В исходнОм сОстОЯнии Оптроны ло 35гических элементов 18-1 - 18-й закрыты, так как через их светодиоды1ток не протекает. Контакты датчиков 19-1 - 19-2 разомкнуты. В положительные полупериоды диод 33 открывается, конденсатор 35 заряжается поцепи: шина 16 диод 33, конденсатор 35, шина 17. В отрицательныеполупериоды конденсатор 35 будетразряжаться по цепи: левая его обкладка, резистор 37, диод 32, выход,входная цепь элементов 18-3 и 8 - И,шина 14, тиристоры оптронов 9 и 8,шина 17, правая обкладка конденсатора 35. Оптроны логических элементов 18-3 и 18-и в отрицательные полупериоды открываются. Учитывая, чтологические зависимости выполнены применительно к схеме автоматизацииводоотливной установки в качестве 55логических элементов 18-3,18-4,18-5и 18-п могут быть использованы усилители на оптронах, в цепи тиристо 1280694 4ров элементов 8-3,18-4 и 18- н включены сигнальные лампы, а элементы18-5 - реле или в в простейшем случае ( для более ясного понимания работы схемы) вместо логических элементов 18-3,18-4 и 18-и могут быть ис-,пользованы светодиоды.Открытие оптронов логических элементов 18-3 и 18-и приведет к включению сигнальных ламп или светодиодов (например в диспетчерской и нащите управления), сигнализирующихо том, что уровень воды в водосборнике не достиг верхней отметки. Принижнем уровне замыкается контакт датчика 19-1, однако изменений в схемене происходит, При верхнем уровнезамыкается контакт датчика 19-2 иконденсатор 34 начнет заряжаться вположительные полупериоды по цепи:шина 6, контакт датчика 19-2,вход,диод 31, конденсатор 34, шина 17.В отрицательные полупериоды конденсатор 34 разряжается по цепи еголевая обкладка, резистор 36, диод30, светодиод Оптрона 38, выход,светодиод элемента 18-4 вход элемента 18-1, светодиод оптрона 21 элемента 18-1, его выход, шина 13, ч .е.на выходе элемента 18-2, на входеэлемента 18-4, входе элемента 18-1будет логическая единица ("1"), Приэтом в диспетчерский пункт поступитсигнал о верхнем уровне, так как элементом 18-4 включится сигнальная лампа (не показана), или будет светитьсяего светодиод и произойдет запусктриггера 18-1.Запуск триггера произойдет следующим образом. При наличии сигналалогической "1" на входе в отрицатель.ные полупериоды будет периодическиоткрываться тиристор оптрона 21 иконденсатор 23 будет заряжаться.Ток заряда будет протекать по цепи;шина 17, тиристор оптрона 21, конденсатор 23, вход 2, контакт датчика 19, шина 16. В положительные полупериоды конденсатор 23 будет разряжаться по цепи: правая его обкладка, резистор 27, диод 25, светодиод оптрона 20, выход, светодиод логического элемента 18-5, шина 15.Это вызовет открытие тиристора оптрона 20 в положительные полупериодыи заряд конденсатора 22. Ток заряда будет протекать по цепи: шина 16,тиристор оптрона 20, конденсатор 22,80694 5 12 шина 17. В положительные же полупериоды конденсатор 22 будет разряжаться через светодиод оптрона 21, чем осуществляется обратная связь по цепи: левая обкладка, резистор 26, диод 24, светодиод оптрона 21, шина 13. В дальнейшем ( при сйятии сигнала с входа при снижении уровня в водосборнике верхнего уровня) триггер останется во взведенном состоянии. Элементом 18-5 включается пускатель, а следовательно, и привод насосной установки (не показаны). С открытием тиристора оптрона 38 через конденсатор 35 будет протекать переменный ток, при этом разрядка его через выход, входы элементов 18-3 и 18-и происходить не будет. На выходе сигнал будет соответствовать логическому нулю ("О"),Для того, чтобы исключить сигналпомехи на инверсном выходе,-он соединен через входы логических элементов с шиной 14, соединение которой сшиной 17 осуществляется с замедлением после соединения шины 13 с шиной17. С шиной 13 соединяются выходчерез входы логических элементов,При достижении уровня воды в водосборнике ниже отметки нижнего уровня контактдатчика 19-1 разомкнется и схема придет в исходное состояние.Для других схем автоматизации соединение шин формирователя такта симпульсными логическими элементамианалогичное, изменится при этомтолько количество,.тип и логическиесвязи между элементами,Формула изобретенияФормирователь такта, содержащийтрансформатор с первичной и двумявторичными обмотками, два диода,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей путем обеспечения формирования такта синхронно и синфазно систочником переменного напряжения, в 10 него введены четыре тиристорных илидиодных оптрона, два резистора, приэтом последовательно включенные первый диод, светодиоды первого и второго оптронов с одной стороны и 15 светодиод четвертого оптрона и второй диод с другой стороны включенывстречно-параллельно, анод первогои катод второго диодов соединеныс концом третьей обмотки трансфор матора, а ее начало соединено скатодом светодиода второго оптрона,с анодом светодиода четвертого оптрона и через последовательно соединенные второй резистор, светодиодтретьего оптрона и тиристор первогооптрона - с катодом первого диода,аноды тиристора второго, третьегои четвертого оптронов соединены соответственно с первой, второй и З 0 третьей выходными шинАми, анод тиристора второго оптрона соединен скатодом тиристора третьего оптрона,начало второй обмотки трансформатора соединено с катодом тиристора чет вертого оптрона и с первой шиной питания переменным напряжением, а ееконец через первый резистор соединенс второй шиной питания переменнымнапряжением и с катодом тиристора 40 второго оптрона.1280 б 94 17 ЛТ 74 Составитель М.Леоновактор А.Ревин Техред В,Кадар орректор М.Самборская 7133/58 Тираж 816ВНИИ 11 И Государственного комитетапо делам иэобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская на писно