CN106992094A - 串并联时序逻辑继电器电路网络 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种串并联时序逻辑继电器电路网络，旨在提供一种基于继电器的高可靠电路执行机构，以保证需要指令输出时指令可靠输出，不需要指令输出时指令绝对不能输出。本发明通过下述技术方案予以实现：按接点串联连接的继电器串联电路和由几个继电器接点并联连接构成的并联电路，三路继电器串联电路共端通过输入端a并联连接接收预令，共端通过输出端c并联连接输出动令，并且两组共线通过并联线b输出预令，从而构成至少三路串并联时序逻辑继电器电路网络，在三路串并联时序逻辑继电器电路网络电路中，串并联继电器被分为两组，两组以总并联的方式共线经并联线b输出预令控制信号，通过动令控制输入网络来实现继电器线包的通断电。

Description

串并联时序逻辑继电器电路网络

技术领域

本发明涉及一种电子控制器件，尤其是关于飞行器安全指令接收机中安控指令执行机构采用的继电器电路。

背景技术

继电器是一种当输入量变化到某一定值时，其触头或电路即接通或分断交直流小容量控制回路。它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。继电器串联RC电路：这种形式主要应用于继电器的额定工作电压低于电源电压的电路中。当电路闭合时，继电器线圈由于自感现象会产生电动势阻碍线圈中电流的增大，从而延长了吸合时间，串联上RC电路后则可以缩短吸合时间。原理是电路闭合的瞬间，电容C两端电压不能突变可视为短路，这样就将比继电器线圈额定工作电压高的电源电压加到线圈上，从而加快了线圈中电流增大的速度，使继电器迅速吸合。电源稳定之后电容C不起作用，电阻R起限流作用。继电器是由线圈和触点组两部分组成的，继电器驱动线圈通过合适的电流，继电器才会吸合，如果是驱动线圈并联、串联，两个继电器都是一同动作，接点的并联、串联比较复杂，接点的并联、串联体现的是控制逻辑关系。串联电路是指继电器接点串联连接的电路，它的功能是实现逻辑“与”的运算。从逻辑功能的角度来看，接点在电路中的串接顺序是任意的，而且中接点端子是接向电源一侧还是继电器线圈一侧也是任意的。并联电路由几个继电器接点并联连接的电路称做并联电路，它的逻辑功能是实现逻辑“或”。其中任何一个接点闭合都会使继电器吸起。从逻辑功电度来看，只要接点是并联连接就可以了，但从工程角度来看也要考虑接点组的有效利用问题。串并联电路根据逻辑功能的要求在电路中有些接点是串联连接，有些是并联连接，可以称这类电路为串并联电路。在由继电器构成的控制系统中，各个继电器必须按照一定的先后动作顺序工作才能达到顶期的控制目的。我们称这类继电电路为时序电路。在时序电路中，为了保证继电器可靠的工作，对于其中某些继电器的时间特性有所要求，一般是要求某些继电器具有一定的缓放时间。至于哪些继电器应具有缓放性能，可通过实验和时间分析法来确定，不过在多数情况下可根据下述情况来判断。假设继电器A和B具有如下时序关系:则继电器A必须采用缓放型的才能保证B的可等吸起。这是因为B的励磁电路是经由A的前接点闭合的，而A的励磁电路是经内B的后接点闭合的。当B的励磁电路刚刚接通而开始动作时，B的后接点立即断开，若A不是缓放型的则它因励磁电路被切断而立即释放，结果使继电器B不能可靠地吸起。A的缓放时间只要略大于B的衔铁运动时间就可以了。缓放型继电器的固有缓放时间是能满足这一要求的。在某些特殊情况下若要求继电器的缓放时间大于缓放型继电器的固有缓放时间，则需采取延时电路，例如采用在继电器线圈上并联-个RC电路可以达到延时目的。其原理是在继电器CJ的励磁电路被切断时，RC电路和继电器的线圈构成了一个闭合回路，此回路既是电容C的放电回路又是线圈感应电流的通路，由于这两种电流方向一致且使继电器处于励磁状态，所以延长了继电器保持吸起的时间。这个缓放时间可以通过电路分析计算求得。在工程中-般是通过实验，改变电阻和电容的数值而得到预期的缓放时间的。为了满足逻辑功能的需要，同一个继电器的几个接点总是要接在不同的电路中。然而一个继电器的接点数量是有限的，如果不注意节省接点的用量，可能因接点数量不足而增加复示继电器，这是不经济的。因此，在设计继电器电路时重要任务之一是在保证逻辑功能不变的前提下尽可能节约继电器接点的用量，也就是说.使一个接点为多条电路共用。这种使接点复用的工作称做电路简化或电路合并。继电电路既然可以用逻辑代数来表述，那么也可运用逻辑代数的基本定律和运算法则先将电路的逻辑表达式简化，而后再根据简化后的逻辑表达式画成继电电路，这是一种有效的简化方法。必须强调指出，简化后的电路必须保持逻辑功能的正确性、而不应出现错误的逻辑电路，或者说不应出现错误的迂回电路。错误的逻辑电路是不允许的。许多继电器电路具有站场形网络形式，各个网络之间一般只有时序逻辑的联系(即继电器接点的相互控制)，而没有电路的连接，如果有些连接也只是简化电路的结果。就一个具体网络来说，在网络上连接着多个继电器，由继电器的各自网络合并而成的。

继电器有两个状态--释放状态(落下状态)和吸起状态，电路图中只能表达这两种状态之一。因此应有一定规则以确定电路图中应表现哪一状态。继电器的转换触点属于机械触点，其可靠性指标一直是整个产品的一个薄弱环节，电路设计上必须采用可靠性设计方法，通过降额设计、冗余设计等方法提高继电器电路的固有可靠性。最终实现，需要指令输出时指令可靠输出，不需要指令输出时指令绝对不输出，或者任何一个触点失效时，均不会影响指令的正确执行。

现有安全指令接收机中，一般情况下，现有的安控指令执行机构1只继电器均有2组转换触点可用，虽然电路设计上也完全消除了单点故障模式，采用2只继电器2组转换触点并联实现预令指令输出，2只继电器2组转换触点并联实现动令输出，预令和动令继电器转换触点串联，该安全指令接收机中的安控指令执行机构，继电器电路共使用了4只继电器的4组转换触点，由于电路冗余度设计不够，一旦某一只继电器一组转换触点粘连时或两组转换触点断开时，均会导致误动作或不动作，因此存在继电器电路可能导致不动作或误动作的缺陷。

发明内容

本发明为了克服现有的安控指令执行机构继电器电路可能导致不动作或误动作的上述缺陷，提供一种可靠性高，不会导致误动作或不动作的串并联时序逻辑继电器电路网络，当任意一只继电器失效时(转换触点粘连或断开)，均不会导致误动作或不动作。

本发明通过的上述目的可以通过下措施来达到。一种串并联时序逻辑继电器电路网络，包括：按接点串联连接的继电器串联电路和由几个继电器接点并联连接构成的并联电路，其特征在于：所述的继电器串联电路至少为三路，三路继电器串联电路共端通过输入端a并联连接接收预令控制信号，共端通过输出端c并联连接输出动令控制信号，从而构成至少三路串并联时序逻辑继电器电路网络，在三路串并联时序逻辑继电器电路网络电路中，串并联继电器被分为两组，每组使用了6只继电器的12组转换触点，在转换触点的连接上，采用不同继电器的转换触点两两串联，两组以总并联的方式共线通过并联线b输出预令控制信号，通过动令控制输入网络来实现继电器线包的通断电。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

可靠性高。本发明采用三路继电器串联电路共端通过输入端a并联连接接收预令控制信号，共端通过输出端c并联连接输出动令控制信号，构成至少三路串并联时序逻辑继电器电路网络，克服了现有技术电路冗余度设计不够，一旦某一只继电器一组转换触点粘连时或两组转换触点断开时，会导致误动作或不动作的缺陷，有效提高了继电器电路的固有可靠性，不会导致误动作或不动作。本发明在三路串并联时序逻辑继电器电路网络电路中，串并联继电器被分为两组，共使用了6只继电器的12个转换触点，并且两组共线通过并联线b输出预令控制信号，通过不同继电器的转换触点先串联再并联的电路连接，实现任意单只继电器失效不影响预令、动令的正常输出。可靠性获得明显提高，即使任意一只继电器两对触点全部粘连或全部断开，也不会导致误动作或不动作，从而保障任务安全和可靠。

电路结构简单。本发明使用3只继电器6组转换触点串并联实现预令指令输出，3只继电器6组转换触点串并联实现动令指令输出，预令继电器和动令继电器转换触点串联，该继电器电路共使用了6只继电器的12组转换触点，避免了现有技术2只继电器4组转换触点的继电器电路冗余度设计不够的不足。

附图说明

下面结合附图和实施例对本专利进一步说明。

图1为本发明串并联时序逻辑继电器电路网络的电路原理示意图。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的实施例中，一种串并联时序逻辑继电器电路网络，包括：按接点串联连接的继电器串联电路和由几个继电器接点并联连接构成的并联电路。继电器串联电路至少为三路，三路继电器串联电路共端通过输入端a并联连接接收预令控制信号，共端通过输出端c并联连接输出动令控制信号，从而构成至少三路串并联时序逻辑继电器电路网络，在三路串并联时序逻辑继电器电路网络电路中，串并联继电器被分为两组，共使用了6只继电器的12组转换触点，并且两组共线通过并联线b输出预令控制信号。在两组串并联继电器中，每3只并联继电器有常开转换触点6组，转换触点串并联通过并联线b输出预令指令。串并联继电器电路共使用了6只继电器的12个转换触点，在转换触点的连接上，采用不同继电器的转换触点两两串联，然后再总并联的方式，继电器转换触点K1B和继电器转换触点K2B串联、继电器转换触点K2C和继电器转换触点K3B串联、继电器转换触点K3C和继电器转换触点K1C串联,然后再并联于并联线b；同样，继电器转换触点K4B和继电器转换触点K5B串联、继电器转换触点K5C和继电器转换触点K6B串联、继电器转换触点K6C和继电器转换触点K4C串联,然后共端并联于输出端c输出动令控制信号。动令控制输入网络包括：由继电器线包K1A、继电器线包K2A、继电器线包K3A构成的并联网络和由继电器线包K4A、继电器线包K5A、继电器线包K6A构成的并联网络，其中，继电器线包K1A、K2A、K3A的公共端和继电器线包K4A、K5A、K6A的公共端分别接地GND。

图1中，继电器线包K1A、继电器转换触点K1B、继电器转换触点K1C定义为继电器K1；继电器线包K2A、继电器转换触点K2B、继电器转换触点K2C定义为继电器K2；继电器线包K3A、继电器转换触点K3B、继电器转换触点K3C定义为继电器K3；继电器线包K4A、继电器转换触点K4B、继电器转换触点K4C定义为继电器K4；继电器线包K5A、继电器转换触点K5B、继电器转换触点K5C定义为继电器K5；继电器线包K6A、继电器转换触点K6B、继电器转换触点K6C定义为继电器K6。

继电器K1、K2和K3并联为一组预令继电器组，继电器K4、K5和K6并联为一组动令继电器组，预令继电器组和动令继电器组转换触点串联。

工作流程上，继电器K1、继电器K2、继电器K3为预令继电器，正常工作时，当预令控制输入有效时，继电器线包K1A、继电器线包K2A、继电器线包K3A通电接通，继电器转换触点K1B、继电器转换触点K1C、继电器转换触点K2B、继电器转换触点K2C、继电器转换触点K3B、继电器转换触点K3C闭合，输入端a点和输出端b点连通，连通完成预令输出；同理，继电器线包K4、继电器线包K5、继电器线包K6为动令继电器，正常工作时，当动令控制输入有效时，继电器转换触点K4A、继电器转换触点K5A、继电器转换触点K6A通电接通，继电器转换触点K4B、继电器转换触点K4C、继电器转换触点K5B、继电器转换触点K5C、继电器转换触点K6B、继电器转换触点K6C闭合，输出端b点和输出端c点连通，连通完成动令输出。

本发明中，当任意一只继电器失效时，其转换触点无论是不动作还是误动作，均不影响电路的正常工作。

Claims (10)

1.一种串并联时序逻辑继电器电路网络，包括：按接点串联连接的继电器串联电路和由几个继电器接点并联连接构成的并联电路，其特征在于：所述的继电器串联电路至少为三路，三路继电器串联电路共端通过输入端a并联连接接收预令控制信号，共端通过输出端c并联连接输出动令控制信号，从而构成至少三路串并联时序逻辑继电器电路网络，在三路串并联时序逻辑继电器电路网络电路中，串并联继电器被分为两组，共使用了6只继电器的12组转换触点，在转换触点的连接上，采用不同继电器的转换触点两两串联，两组以总并联的方式共线经并联线b输出预令控制信号，通过动令控制输入网络来实现继电器线包的通断电。

2.如权利要求1所述的串并联时序逻辑继电器电路网络，其特征在于：在两组串并联继电器中，每3只并联继电器有常开转换触点6个，转换触点串并联通过并联线b输出预令指令。

3.如权利要求1所述的串并联时序逻辑继电器电路网络，特征在于：串并联继电器电路在转换触点的连接上，采用不同继电器的转换触点两两串联，然后再总并联的方式，其中，继电器转换触点K1B和继电器转换触点K2B串联、继电器转换触点K2C和继电器转换触点K3B串联、继电器转换触点K3C和继电器转换触点K1C串联，然后再并联于并联线b；同样，继电器转换触点K4B和继电器转换触点K5B串联、继电器转换触点K5C和继电器转换触点K6B串联、继电器转换触点K6C和继电器转换触点K4C串联，然后共端并联于输出端c输出动令控制信号。

4.如权利要求1所述的串并联时序逻辑继电器电路网络，其特征在于：动令控制输入网络包括：由继电器线包K1A、继电器线包K2A、继电器线包K3A构成的并联网络和由继电器线包K4A、继电器线包K5A、继电器线包K6A构成的并联网络，其中，继电器线包K1A、K2A、K3A的公共端和继电器线包K4A、K5A、K6A的公共端分别接地GND。

5.如权利要求4所述的串并联时序逻辑继电器电路网络，其特征在于：继电器线包K1A、继电器转换触点K1B、继电器转换触点K1C定义为继电器K1；继电器线包K2A、继电器转换触点K2B、继电器转换触点K2C定义为继电器K2；继电器线包K3A、继电器转换触点K3B、继电器转换触点K3C定义为继电器K3；继电器线包K4A、继电器转换触点K4B、继电器转换触点K4C定义为继电器K4；继电器线包K5A、继电器转换触点K5B、继电器转换触点K5C定义为继电器K5；继电器线包K6A、继电器转换触点K6B、继电器转换触点K6C定义为继电器K6。

6.如权利要求5所述的串并联时序逻辑继电器电路网络，其特征在于：继电器K1、K2和K3并联为一组预令继电器组，继电器K4、K5和K6并联为一组动令继电器组，预令继电器组和动令继电器组转换触点串联。

7.如权利要求5所述的串并联时序逻辑继电器电路网络，其特征在于：工作流程上，继电器K1、继电器K2、继电器K3为预令继电器。

8.如权利要求5所述的串并联时序逻辑继电器电路网络，其特征在于：正常工作时，当预令控制输入有效时，继电器线包K1A、继电器线包K2A、继电器线包K3A通电接通，继电器转换触点K1B、继电器转换触点K1C、继电器转换触点K2B、继电器转换触点K2C、继电器转换触点K3B、继电器转换触点K3C闭合，输入端a点和输出端b点连通，连通完成预令输出。

9.如权利要求5所述的串并联时序逻辑继电器电路网络，其特征在于：继电器线包K4、继电器线包K5、继电器线包K6为动令继电器。

10.如权利要求1所述的串并联时序逻辑继电器电路网络，其特征在于：正常工作时，当动令控制输入有效时，继电器转换触点K4A、继电器转换触点K5A、继电器转换触点K6A通电接通，继电器转换触点K4B、继电器转换触点K4C、继电器转换触点K5B、继电器转换触点K5C、继电器转换触点K6B、继电器转换触点K6C闭合，输出端b点和输出端c点连通，连通完成动令输出。