Реверсивный счетчик импульсов

,80,К 23 10 3(51 ИЗОБРЕТИДЕТЕЛЬСТВУ НИЯ ВТОРСКОМУ С У 40 ны с зантактпрямого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57)3,РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК ИИПУЛЬСОВ, содержащий Я счетных разрядовпо модулю 2 Ф(где и = 2,3,4,)1элемент совпадения, шину сложения,шину вычитания и шину начальной ус-,тановки, подключенную к входам начальной установки счетных разрядов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей за счет формированиязнака результата, повышения надежности и снижения потребляемой мощности, в него дополнительно введенвходной блок, .выходы прямого и обратного счета каждого счетного разряда соединены соответственно. с вхо-дами прямого и обратного счета последующего счетного разряда, входысложения и вычитания входного блокасоединены соответственно с шинамисложения и вычитания, выходы прямого и обратнОго счета входного блокасоединены соответственно с входамипрямого и обратного счета первогосчетного разряда, выходы начальногосостояния всех счетных разрядов соединены с соответствующими входамиэлемента совпадения, выход которогоподключен к входу контроля начального состояния входного блока.2. Реверсивный счетчик импульсовпо и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что входной блок содержит реле,обмотка которого подключена междувходом контроля начального состояния и отрицательной шиной питания,двухобмоточный электромагнитный элемент коммутации, без самовозврата,диоды н тиристоры, причем аноды первого и второго тнристоров соединены с положительной шиной питания, катоды первого и второго тиристоров подключены к началам соответственно отбойной и рабочей обмоток электромагнитного элемента коммутации без самовозврата переключающий контакт первой контактной группы реле соединен с отрицательной шиной питания, .замыкающий и размыкающий контакты - первой контактной группы реле соединены с переключающими контактами соответственно первой н второй контактных групп электромагнитного элемента коммутации беэ самовозврата, размыкающий и замыкающий контакты пеговой контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединены с концами соответственно рабочей и отбойной обмоток электро" магнитного элемента коммутации без самовозврата, размыкающий и замыкающий контакты второй контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединены соответственно с выходными положительной и отрицательной знаковыми шинами, замыкающий контакт третьей контактной группы и размыкающий контакт четвертой контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединеШ мыкающим контактом второй ко ной группы реле и с выходом счета, размыкающий контакт третьей контактной группы и замыкающий контакт четвертой контактной группы электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединены с переключающим контактом второй контактной группы реле, размыкающий контакт которой соединен с выходом обратного счета, вход сложения соединен с анодами первого и второго диодов, катоды которых соединенысоответственно с управляющим электродом первого тиристора и с переключающим контактем четвертой контактной группы электромагнитного .элемента коммутации без самовозврата, вход вычитания соединен с анодами третьего и четвертого диодов, катоды которых соединены соответственнос управляющим электродом второго тиристора и с переключающим контактомтретьей контактной труппы электромагнитного элемента коммутации безсамовозврата. 3. Реверсивний счетчик импульсов по и. 1, отличающийся тем, что счетный разряд по модулю 20(где П д 2,3,4,) содержит 6 четырехобмоточных электромагнитных элементов коммутации без самовозвра- та, диоды, тиристоры и ключи, причем вход прямого счета соединен с сигнальным входом первого ключа и с анодом первого диода, катод которого соединен с управляющим электродом первого тиристора, вход обратного . счета соединен с сигнальным. входом второго ключа и с анодом второго ди-: ода, катод которого соединен с уп. равляющим электродом второго тиристо ра,.выходы первого и второго ключей подключены соответственнок выходам Зо прямого и обратного счета, анода ти" ристоров соединеныс положительной шиной питания, катод первого тиристора соединен с анодами. первой группы диодов, катоды каждого из кото рых подключены к началам первйх рабочих и первых отбойных обмоток соответствующих электромагнитнйх элементов, коммутации без самовозвра-., та, катод второго тиристора" подключеи 46 к анодам третьего и четвертого диодов катод четвертого диода соединен с началом второй рабочей обмотки первого электромагнитного элемента ком-. мутации без самовоэврата, катод тре" тьего диода соединен с катодом пя" того диода и с анодами второй группы диОйов, катоды каждого из которых соединены с началами вторых рабочих ю вторых отбойных обмрток соответствующих электромагнитных элементов коммутации беэ самовозврата, кроме второй рабочей обмотки первого элек)громагнитного элемента коммутации без самовозврата, анод пятого диода соединен с входом установки началь ного состояния, размыкающий контакт первой контактной группы последнего электромагнитного элемента комиута-. ции беэ самовоэврата соединен ссоответствующим инФормационным выходом, с концами первой рабочей обмотки последнего и второй рабочейобмотки первого электромагнитных элементов коммутации без самовоэвратас катодами шестого и седьмого диодов,аноды которых соединены соответственно с выходомконтроля начальногосостояния и с управляющим входомвторого ключа, замыкающий контактпервой контактной группы последнегоэлектромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом,с концами второй отбойной обмоткипоследнего и первой рабочей обмотки.предпоследнего электромагнитныхэлементов коммутации без самовозврата, переключаюттве контакты первойи второй контактных групп каждогоэлектромагнитного элемента коммутации без самовозврата, кроме первого,соединены соответственно с разььткающим и замыкающим контактами первых контактных групп предыдущих злектромагнитных элементов коммутациибез самовозврата, переключающий контактпервой контактной группы первого электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен сотрицательной .шиной питания, замыкающий контакт второй контактнойгруппы-го электромагнитного злемвйта.коммутации без самовоэврата,кроме. первого,соединен с соответствующим информационным выходом и сконцами первой отбойной обмотки-говторой отбойной обмотки (")-голвктромагнитных элементов коммутаи бвз самовозврата,.размакаивцйконтакт второй контактной группы-го электромагнитного элемента коммутации беэ самовозврата, кроме первого и второго, соединен с соответствующим информационным выходом, сконцами второй рабочей обмотки-гои первой рабочей обмотки (4-2)-гоэлектромагнитных элементов коммутаций .6 э самовоэврата, размыкающийконтакт .второй контактной группывторого электромагнитного элементакоммутации без самовозврата соединенс соответствующим информационным выходом, с. концами второй рабочей обмотки второго и первой отбойной обмотки первого электромагнитных элементов коммутации без самовоэвратаи с катодом восьмого диода, анод которого соединен с управляихаим входомпврВОгО клзОча,Изобретение относится к автомати. .ке и вычислительной технике и может:, быть использовано для контроля перемещений рабочих органов станков, в автоматике конвейеров, в коммутатс. рах и цифровых термометрах, для ди станционного управления объектами.Наиболее близким к.предлагаеьому является реверсивный счетчик импуль" сов, содержащий триггеры, элементы совйадения, элементы ИЛИ, шины сло жения и вычитания Щ .Недостатками известного устройства являются низкие функциональные воз" .можности, обусловленные отсутствием формирования знака результата, низ кая надежность, обусловленная сбоями в работе при кратковременных перерывах питания, и большая потребляемая мощность.Цель изобретения - расширение : 2 О функциональных возможностей за счет формирования знака результата, повышение надежности и снижение потребляемой мощности.Поставленная цель достигается тем, что в реверсивный счетчик им-. пульсов, содержащийсчетных, разря-. дов по .модулю .2 и(где= 2,3,4,. элемент совпадения, шину сложения, шину вычитания и шину начальной уста- новки, подключенную к входам началь ной установки счетных разрядов, до., полнительно введен входной блок, еыходы прямого и обратного счета каж" дого счетного разряда соединены соответственно с входами прямого. и.обратного счета последующего счетного :,разряда, входы сложения и вычитания входного блока соединены соответственно с шинами сложения и вычитания, выходы прямого и обратного счета . . 46 входного блока соединены соответственно с входами прямого и обратного счета .первого счетного разряда, выходы начального состояния всехсчетных разрядов соединены с соот" 4 ветствующими входами элемента совпадения, выход которого подключен к входу контроля начального состояний входного блока. Причем входной блок содержит реле, Обмотка которого лодКЛючеНа МЕжду входом контроля начального состояния и отрицательной шиной питания, двухобмоточный электромагнитный элемент коммутации без самовозврата, диоды и тиристоры, причем аноды первого и второго тиристоров соединены с положительной шиной питания, като-. ды первого и второго тиристоров Подключены к началам соответственно от бойной и рабочей обмоток электромаг" нитного элемента коммутации без само- возврата, переключающий контакт первой контактной группы реле соединен с Отрицательной шиной литания, за-. 5 ьикающий и раэмыкакщий контакты пер-.вой контактной группы реле соединеныс переключающими контактами соответственно первой и второй контактныхгрупп электромагнитного элементакоммутации без самовозврата, развею"кающий и замыкающий контакты первойконтактной группы электромагиитногоэлемента коммутации без самовозвратасоединены с концами соответственнорабочей и отбойной обмоток электромагнитного элемента коммутации безсамовоэврата, разикающий и вамкающий контакты второй контактной группыэлектромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединены со-.ответственно с выходными положительной и отрицательной знаковыми шинами,замыкающий контакт третьей контактной группы и разьюкающий контактчетвертой контактной группы электромагнитного элемента коммутации беэсамовозврата соединены с замыкающимконтактом второй контактной группыреле и с выходом прямого счета, разьмыкающий контакт третьей контактнойгруппы и заьыкающий контакт четвертой контактной группы электромагнит.ного, элемента коммутации без самовозврата соединены с переключающимконтактом второй контактной группыреле, размыкающий контакт которойСОЕДИНЕН С ВЫХОДОМ Обратного счета,вход сложения соединен с анодами первого и второго диодов, катоды кото;рых соединены соответственно с управляющим электродом первого тиристора н с переключающим контактомчетвертой контактной группы электромагнитного элемента коммутации безсамовозврата, вход вычитания соединен с анодами третьего и четвертого.диодов, катоды которых соединены соответственно с управлявшим электродомвторого тиристора и с переключающимконтактом третьей койтактной группыэлектромагнитного элемента коммутации без самовозврата. счетный разряд по модулю 2 п(гдел2,3,4,) содержит и четырехобмоточных электромагнитных элементов. коммутации без самовозврата, диоды, тиристоры и ключи, причем вход прямого счета соединен с сигнальным входом первого ключа и с анодом- первого диода, катод которого соединен с управляющим электродом первого ти-. ристора, вход обратного счета соединен с сигнальным входом второго ключа и с анодом второго диода, катод которого соединен с управляющим элек" тродом второго тирнстора, выходы первого и второго ключей подключены соответственно к выходам прямого и обратиоге счета, аноды тиристоров соединены с положительной шиной питания, катод лервого тирнстора со"единен с анодами первой группы диодов, катоды каждого из которых подключены к началам первых рабочихи первых отбойных обмоток соответствующих электромагнитных элементовкоммутации без самовозврата, катод 5второго тиристора подключен к .анодам третьего и четвертого диодов,катод четвертого диода соединен сначалом второй рабочей обмотки перво.го электромагнитного элемЕнта коммутации без самовозврата, катодтретьего диода соединен с катодомпятого диода и с анодами второй группы диодов, катоды каждого из которых соединены с началами вторых 15рабочих и вторых отбойных обмотоксоответствующих электромагнитныхэлементов коммутации без самовозврата, кроме второй рабочей обмоткипервого электромагнитного элементакоммутации без самовозврата, анодпятого диода соединен с входом установки начального состояния, размыкающий контакт первой контактнойгруппы последнего электромагнитногоэлемента коммутации без самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом, с концамипервой рабочей обмотки последнегои второй рабочей обмотки первогоэлектромагнитных элементов коммута" Зфции беэ самовозврата, с катодамишестого и седьмого диодов, анодыкоторых соединены соответственно свыходом контроля начального состояния и с управляющим входом второго 35ключа, залыкающий контакт первойконтактной группы последнего электромагнитного элемента коммутациибез самовозврата соединен с соответствующим информационным выходом, 4 рс концами второй отбойной облютки последнего и первой рабочей обмотки предпоследнего электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, переключающие контакты первой и второй контактных групп каждого электромагнитного элемента коммутации беэ самовозврата, кроме первого, соединены соответственно с раэмыкающим и заликающим контактамипервых контактных групп предыдущихэлектромагнитных элементов коммута" ции без самовозврата, перекЛючающийконтакт первой контактной группы первого электромагнитного здемента коммутации без самовоэврата соединен с отрицательной шиной питания, замыкающий контакт второй контактной группы-го электромагнитного элемента коммутации беэ самовоэврата, кроме первого, соединен с со ответствующим информационным выходом н с концами первой отбойной обмотки -го и второй отбойной обмоткой -1)-го электромагнитных элементов коммутации без самовозврата, разли кающий коятакт второй контактнойгруппы-го электромагнитного элемента коммутации без самовозврата,кроме первого и второго, соединенс соответствующим информационнымвыходом, с концами второй рабочейобмотки-го и первой рабочей об 1мотки(-2)-го электромагнитных элементов коммутации без самовозврата,размыкающий контакт второй контактной группы второго электромагнитного элемента коммутации без самовозврата соединен с соответствующиминформационным выходом,: концами второй рабочей обмотки второго и первойотбойной обмотки перэого электромагнитных элементов коммутации беэ самовоэврата и с катодом восьмого диода, анод которого соединен с управляющим входом первого ключа.На фиг. 1 представлена функциональная схема реверсивного счетчика ймпульсов; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема входного блока,; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема выполнения счетного разряда по модулю2 п(например при и = 5).Реверсивный счетчик импульсовсодержит входной блок .1, счетные разряды 2-1 - 2- щ по модулю 2 Н, гдеП = 2,3,4, , элемент 3 совпадения,шину 4 сложения, шину 5 вычитания,шину б начальной установки, причемвходной блок содержит электромагнит- .ный элемент (ЭЭ) 7 коммутации безсамовоэврата с.контактными группами 7-1 - 7-4, реле 8 с контактнымигруппами 8"1 - 8-2, тиристоры 9 и10, диоды 11-14, вход 15 сложения,вход 16 вычитания, положительнуюшину 17 питания, отрицательную шину18 питания, вход 19 контроля начального состояния, выход 20 прямогосчета, выход 21 обратного счета,выходную положительную знаковуюшину 22 и выходную отрицательнуюзнаковую шину 23, а счетный разрядпо модулю десять содержит тиристоры24 и 25, диоды,26-52, электромагнитные элементы коммутации без самовозврата (ЭЭ) 53-57 с контактнымигруппами 53-1, 54-1 и 54-2, 55-1и 55-256-1 и 56-2, 57-1 и 57-2,ключи 58 и 59, вход 60 прямого счета, вход 61 обратного счета, выход62 прямого счета, выход 63 обратного счета, вход 64 установки начального состояния, выход 65 контроляначального состояния, информационные выходы 66-0, - 66-9, положительную шину 67 питания и отрицательнуюшиву 68 питания.Реверсивный счетчик импульсовработает следующим образом,Работа реверсивного счетчикаимпульсов. начинается с того, чтона шину 6 начальной установки поступает уровень положительного напряжения, который через диоды 28каждого счетного разряда 2-1 - 2-ппоследовательно воздействует наотбойные ирабочие обмотки электро-,магнитных элементов 53-57 коммутации беэ самовозврата, устанавливаясчетные разряды 2-1 - 2-а из произвольного состояния, в котором онинаходились, е нулевое. При этом уровень отрицательного напряжения с . 10шины 68 через замкнутые контактыЭЭ 53-57 поступает на нулевой информационный выход 66-0 и через диод29 на шину 65 контроля начальногосостояния. ИнФормация с шин конт-. 15роля начального состояния всех счетных разрядов 2-1 - 2-ппоступает наэлемент 3 совпадения, на выходе ко-торого пояцляется уровень положительного напряжения только тогда,.когда на всех его входах присутствуют уровни отрицательного напряжения, Этот уровень положительногонапряжения поступает на вход 19контроля начального состояния входного блока 1, в результате чего срабатывает реле 8. После снятия уровня положительного напряжения с ши"ны б начальной установкиустройствоготово к приему первого счетногоимпульса по любой из входных шин 4 или .5 (сложенияили вычитания),при поступлении продифференцированного положительного импульса .сшины 4 сложения на вход 15 сложениявходного блока 1 он проходит черездиод 11 на выход 20 прямого счета,устанавливая первый счетный разрядв состояние +00001, При этом положительный потенциал на входе 19контроля начального состояния про- . 4 Опадает и реле 8 возвращается в ис-ходное состояние. Так как ЭЭ 7 находится в, отбитом состоянии, отрицательный потенциал с шины 18 черезнормально замкнутый контахт 8-1 реле 458 и нормально замкнутый контакт 7-2ЭЭ 7 поступает иа положительную зна-.ковую шину 22, сигнализируя о положительном знаке результата. При по"ступлении с шины 5 вычитания положительных продифференцированных импульсов на вход 16 вычитания входного блока 1 они проходят через диод12 и контакты 7-3 ЭЭ 7 и 8-2 реле 8на выход 21 обратного счета, уменьшая состояние счетных разрядов 2-12-к 1, При этом при достижении нуле- .вого состояния всех счетных разрядов2-1 - 2-а на выходе элемента совпадения 3 и, соответственно, навходе 19 контроля начального состояния появляется положительный потенциал, который включает реле 8. Последующий импульс, .поступающий наф вход 16 вычитания, переключает ЭЭ 7и проходит через диод 12 и контакты 5Состояние ЭЭ 53 ЭЭ 54 ЭЭ 55 ЭЭ 56 ЭЭ 57 О 0 О 1 1 1 1 О 1 О О 0 0О а о О 0 0 1 0 1 1 1 О 0 О О 0 О 0 0 1 О О О 1 О О О ОО0 О При достижении счетным разрядом девятого состояния см, табл, переходов) переключается контакт 54-2 7-3 на выход 20 прямого счета, увеличивая на единицу состояние счетных разрядов 2-1 - 2-щ, При этом отрицательный потенциал появляется на отрицательной знаковой шине 23 и пропадает на положительной знаковой шине 22.Входные импульсы с выхода 20 прямого счета (или с выхода 21 обратного счета) входного блока 1 поступают на вход 60 прямого счета, или вход 61 обратного счета первого счетного разряда 2-1. Предположим, что счетныйразряд находится в нулевом состоянии (Фиг. 3) и входные импульсы поступают на вход прямого счета.Первый входной импульс включает тиристор 24 через диод 26. Так как отрицательный потенциал подается через замкнутые контакты 53-1, 54-.1, 55-1, 56-1 и 57-1 на рабочую обмотку ЭЭ 57, то он срабатывает и устанавливается в единичное состояние, При этом переключаются его контакты 57-1, размыкая цепь тиристора 24. Он закрывается. Счетный разряд установлен в первое состояние. При этом отрицательный потенциал с шины 68 поступает на информационный вы" ход 66-1, подготавливая к установке в единичное состояние ЭЭ 56, При. поступлении следующих счетных импульсов на вход 60 прямого счета счетный разряд принимает состояние в соответствии со следующей таблицей переходов.н отрицательный потенциал с шины 68 через контакты 53-1, 54-2 и диод 32 поступает на управляющий вход ключа 58, разрешая прохождение последующего импульса с входа 60 прямого счета первого счетного разряда на вход 60 прямого счета второго счетного разряда. Работа счетного разряда в режиме вычитания происходит аналогично и в соответствии с вышеуказанной таблицей переходов, отличие состоит лищь в том, что движение по таблице переходов осуществляется снизу вверх.Таким образом, предлагаеьаяй реверсивный счеткик импульсов позволяет суммировать и вычитать входные импульсы с получением как модуля результата, так и его знака. При этом использование в качестве эле- ментов памяти электромагнитных элементов коммутации без самовозврата(например, дистанционных переключателей или ферридов) позволяет сократить до минимума расход электроэнергии, а также исключить влияние 5 кратковременного пропадания напряжения питания, что повышает помехозащищенность счетчика. Быстродей.ствие счетчика, построенного попредлагаемой схеме, определяется 10 только быстродействием выбранныхэлектромагнитных элементов коммутации без самовозврата и не зависитот числа счетных разрядов.Обмотки электромагнитных элементов коммутации без самовозврата счетчика с целью повыаения надежностисрабатывания электромагнитных элементов могут быть охвачены диодами,включенными встречно питающему напряжению, или конденсаторами.,ференц ор Тираа 936 Государственнолам изобрете Москва, ЖЗаказ 8687/ Подпи сноеСР ИИПИ по 3035комитета С и открытий ушская наб 4/ бб-О бб бббббб-Х бб-Ф бб бб-Ю бб "У бб "8 филиал ППП фПатент", г. Уагород, ул. Проектная,