CS218686B1

CS218686B1 - Control circuit wiring for multichannel switching control

Info

Publication number: CS218686B1
Application number: CS150781A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Hruska; Jaroslav Sustek
Original assignee: Frantisek Hruska; Jaroslav Sustek
Priority date: 1981-03-03
Filing date: 1981-03-03
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Vynález se týká zapojení elektrického ří dicího obvodu pro mnohokanálové přepíná ní různých typů spínačů :s vyloučením toho, aby zůstaly sepnuty současně dva kanály. Účelu se dosáhne zapojením obvodu složeného ze synchronních klopných obvodů, monostabilního klopného obvodu a logických negát-o-rů tak, že klopné obvody (01, 02 až On) mají propojeny své vstupy (101, 201 až nOl) pomocí vodičů (1, 2 až n), jednak is ovládacími prvky povelového zařízení, jednak se vstupy logických negátorů (11, 12 až ln) a své druhé vstupy (102, 202 až nO2) mají propojeny vodičem (22) s výstupem monostabilního klopného obvodu (20), jehož vstup je spojen vodičem (21) s výstupy logických negátorů (11, 12 až ln) -a přes odpor (R) s napětím (U), taktovací frekvence (F) paralelně propojuje synchronizační vstupy (103, 203 až n03) blokových obvodů (01, 02 až On), jejichž výstupy (31, 32 až 3n) jistou vyvedeny k vnějším obvodům.The invention relates to the connection of an electrical control circuit for multi-channel switching of various types of switches: excluding two channels from remaining switched on simultaneously. The purpose is achieved by connecting a circuit consisting of synchronous flip-flops, a monostable flip-flop and logical negators in such a way that the flip-flops (01, 02 to On) have their inputs (101, 201 to nOl) connected by wires (1, 2 to n), both with the control elements of the command device and with the inputs of the logical negators (11, 12 to ln) and their second inputs (102, 202 to nO2) connected by wire (22) with the output of the monostable flip-flop (20), the input of which is connected by wire (21) with the outputs of the logical negators (11, 12 to ln) - and through a resistor (R) with a voltage (U), the clock frequency (F) connects in parallel the synchronization inputs (103, 203 to n03) of the block circuits (01, 02 to On), the outputs of which (31, 32 to 3n) are safely led to the external circuits.

Description

Vynález se týká zapojení elektrického řídicího obvodu pro mnohokanálové přepínání různých typů spínačů :s vyloučením toho, aby zůstaly sepnuty současně dva kanály. Účelu se dosáhne zapojením obvodu složeného ze synchronních klopných obvodů, monostabilního klopného obvodu a logických negát-o-rů tak, že klopné obvody (01, 02 až On) mají propojeny své vstupy (101, 201 až nOl) pomocí vodičů (1, 2 až n), jednak is ovládacími prvky povelového zařízení, jednak se vstupy logických negátorů (11, 12 až ln) a své druhé vstupy (102, 202 až nO2) mají propojeny vodičem (22) s výstupem monostabilního klopného obvodu (20), jehož vstup je spojen vodičem (21) s výstupy logických negátorů (11, 12 až ln) -a přes odpor (R) s napětím (U), taktovací frekvence (F) paralelně propojuje synchronizační vstupy (103, 203 až n03) blokových obvodů (01, 02 až On), jejichž výstupy (31, 32 až 3n) jistou vyvedeny k vnějším obvodům.The invention relates to an electrical control circuit for multichannel switching of different types of switches: avoiding that two channels remain closed simultaneously. The purpose is achieved by connecting a circuit composed of synchronous flip-flops, monostable flip-flops and logic negatives so that flip-flops (01, 02 to On) have their inputs (101, 201 to nO1) connected by conductors (1, 2). to n), on the one hand with the control elements of the command device, on the other hand with inputs of logic negators (11, 12 to ln) and their other inputs (102, 202 to nO2) are connected by conductor (22) with output of monostable flip-flop (20) input is connected by conductor (21) with outputs of logic negators (11, 12 to ln) -and through resistor (R) with voltage (U), clock frequency (F) parallel connects synchronization inputs (103, 203 to n03) of block circuits ( 01, 02 to On), the outputs (31, 32 to 3n) of which are connected to external circuits.

218886218886

Vynález se týká zapojení řídicího obvodu pro řízení nanohokanálového přepínání elektrických obvodů.The invention relates to a control circuit for controlling the nano-channel switching of electrical circuits.

Požadavky na přepínání elektrických signálů se uplatňují ve stále větším rozsahu. Mnohokanálové přepínání je například realizováno v zařízení pro kontrolu a řízení technologických procesů. Pro menší počty měřených a řízených technologických veličin jsou budovány centralizované dozorny s ručně zadávaným požadavkem na přepínání měronosných signálů. Pro rozsáhlejší technologie zabezpečují tyto úkoly automatická zařízení, která ovládají program přepínání velkého počtu měřených míst. Tato zařízení jsou zpravidla doplněna záložními zařízeními pro kontrolu a řízení procesu v případě poruchy automatického zařízení při současném nepřerušení technologie výroby. Tato záložní' zařízení umožňují sledovat a řídit nejdůležitější parametry technologie přepínáním na centrální zobrazovací jednotku podle požadavků obsluhy.The requirements for switching electrical signals are increasingly applied. For example, multichannel switching is realized in equipment for control and control of technological processes. For smaller numbers of measured and controlled technological variables, centralized control rooms are built with manually entered request for switching of low-frequency signals. For larger technologies, these tasks are provided by automatic devices that control the program switching of a large number of measuring points. These devices are usually supplemented with backup devices for process control and control in case of failure of the automatic device while the production technology is not interrupted. These back-up devices allow you to monitor and control the most important technology parameters by switching to a central display unit according to operator's requirements.

Pro řízení vícekanálového přepínání elektrlckých signálů se v současné době nejčastěji používají mechanické tlačítkové nebo otočné přepínače. Sepnutí požadovaného kanálu se provádí stlačením odpovídajícího tlačítkového spínače nebo nastavením správné polohy otočného přepínače v ovládacím poli obsluhy. Tlačítkový spínač nebo otočný přepínač ovládá spínací element požadovaného kanálu nebo! přímo provádí připojení vstupního elektrického signálu na výstupní sběrnici.Currently, mechanical pushbutton or rotary switches are most commonly used to control multi-channel switching of electrical signals. The desired channel is activated by pressing the corresponding pushbutton switch or by setting the correct position of the rotary switch in the operator control field. A button switch or rotary switch controls the switching element of the desired channel or! directly connects the input electrical signal to the output bus.

Zabezpečení sepnutí pouze jednoho¹ vstupního¹ kanálu na výstupní sběrnici závisí zpravidla na obsluhující osobě. Obsluha musí nejdříve zrušit sepnutí předcházejícího kanálu vypnutím tlačítkového spínače nebo nastavením nulové polohy přepínače a teprve může provést připojení nového vstupního kanálu. U zařízení s malým počtem tlačítkových spínačů je toto zabezpečení provedeno způsobem mechanického blokování. V jiných případech se u stávajících zařízení používá několika skupin měřených kanálů a přepínání se provádí pouze uvnitř -těchto skupin.Ensuring that only one ¹ input ¹ channel on the output bus is switched usually depends on the operator. The operator must first cancel the switching on of the previous channel by switching off the pushbutton switch or by setting the switch to the zero position before the new input channel can be connected. For devices with a small number of pushbutton switches, this is done by means of a mechanical interlock. In other cases, several groups of measured channels are used with existing devices and switching is performed only within these groups.

Obecným nedostatkem všech dosud známých zapojení řídicího obvodu pro mnohokanálové přepínání elektrických signálů je problematika zabezpečení .sepnutí pouze jednoho vstupního kanálu. Vlivem chyb obsluhujícího personálu se často zapomíná zrušit kontrolu nebo řízení předcházejících kanálů a jsou sepnuty současně dva kanály. Údaj zobrazovaný na ukazateli nebo údaj výstupu řízení je v těchto případech nesprávný.A general drawback of all known circuitry for multichannel switching of electrical signals is the problem of securing only one input channel. Due to operator errors, it is often forgotten to cancel the control or control of previous channels and two channels are closed at the same time. In these cases, the indication displayed on the indicator or the control output is incorrect.

Odstranění tohoto nedostatku mechanickým blokováním je techniky možné pouze pro malý počet tlačítkových spínačů. Toto řešení je navíc velmi nákladné, složité a poruchové. Spínání elektrických signálů ve skupinách pomocí otočných přepínačů přináší velký nedostatek v tom, že je nutno pro každou tuto skupinu používat samostatný ukazovací, registrační nebo řídicí přístroj. Vedle vysoké pořizovací ceny se projevuje u tohoto způsobu složitost rozvodů, velká poruchovost a značné rozměry.Removal of this drawback by mechanical locking is only possible with a small number of pushbutton switches. Moreover, this solution is very costly, complex and failing. Switching of electrical signals in groups by means of rotary switches presents a big drawback in that it is necessary to use a separate pointing, registration or control device for each group. In addition to the high purchase price, this method shows the complexity of the distribution system, high failure rate and considerable dimensions.

Další nedostatek vystupuje do popředí v případech, kdy je nutno řídit přepínací jednotky číslicovým adresovacím způsobem. Vedle složitosti, rozměrnosti a poruchovosti přistupují zde rušivé vlivy řízení vznikající v důsledku zakmitávání kontaktů.Another drawback comes to the fore in cases where it is necessary to control the switching units in a digital addressing manner. In addition to the complexity, dimensionality and failure rate, there are also disturbing driving effects due to contact bias.

Nedostatky těchto známých řešení odstraňuje zapojení řídicího obvodu pro řízení mnohokanálového přepínání sestávající z klopných obvodů řízených taktovací frekvencí, monoistabilního klopného obvodu a logických negátorů vyznačené tím, že klopné obvody mají propojeny své vstupy jednak s odpovídajícími ovládacími prvky povelového zařízení, například tlačítkovými spínači, jednak se vstupy odpovídajících logických negátorů, jednak s výstupem monostabilního klopného, obvodu, jehož vstup je spojen s výstupy logických negátorů a přes odpor se svorkou pro přívod napětí úrovně logická jedna, další vstupy klopných obvodů jsou spojeny se svorkou pro přívod taktovací frekvence, přičemž výstupy klopných obvodů jsou propojeny s odpovídajícími vnějšími obvody.The drawbacks of these known solutions are overcome by the wiring of a multichannel switching control circuit consisting of flip-flops controlled by a clock frequency, a mono-stable flip-flop and logic negators, characterized in that the flip-flops have their inputs interconnected with corresponding control device controls, e.g. inputs of corresponding logic negators, both with the output of monostable flip-flop, circuit whose input is connected with outputs of logic negators and through resistor with terminal for voltage level logic one, other inputs of flip-flops are connected with terminal for clock frequency, are connected to the corresponding external circuits.

Zapojení řídicího obvodu pro řízení mnohokanálového přepínání podle předloženého vynálezu má proti dosud známým řešením několik výhod. Pomocí elektronických obvodů je možno· řídit mnohokanálové spínače různých typů. Pro zadání voleného spínacího kanálu lze použít miniaturní tlačítkové spínače, případně bezkontaktní spínače zapojené jednotlivě pro každý vstupní kanál nebo maticovým způsobem. Odstranění obecného -nedostatku dosavadních způsobů mnohokanálové ho přepínání je prováděno zcela automaticky .rychlostí úměrnou taktovací frekvenci. Po zadání povelu k sepnutí žádaného vstupního kanálu se nejdříve v prvním 'taktu provede nulování všech klopných obvodů -a tím zrušení sepnutí minulého vstupního· kanálu a následně, v druhém taktu, se nastaví pouze klopný obvod odpovídající volenému vstupnímu kanálu do stavu logická jedna. Pomocí těchto dvou taktů je řízeno přepínání pouze jednoho — zadaného — vstupního kanálu. Tuto výbotdu je možno použít pro neomezený počet kanálů přepínače pouhým rozšířením počtu klopných obvodů a logických negátorů. Další velkou předností je možnost řídit i přepínače číslicově ovládané, protože uvedené zapojení není citlivé na kmitání ovládacích tlačítkových prvků, které navíc mohou být doplněny dalšími předřadnými klopnými obvody.The wiring of the multichannel switching control circuit of the present invention has several advantages over the prior art solutions. Multichannel switches of various types can be controlled using electronic circuits. Miniature pushbuttons or contactless switches connected individually for each input channel or in a matrix way can be used to enter the selected switching channel. The elimination of the general shortcoming of the prior art multichannel switching methods is carried out completely automatically at a rate proportional to the clock frequency. After the command for the desired input channel is commanded, all flip-flops are reset first in the first step, thereby canceling the last input channel closure, and then, in the second measure, only the flip-flop corresponding to the selected input channel is set to logic one. These two measures are used to control the switching of only one input channel. This equipment can be used for an unlimited number of switch channels by simply increasing the number of flip-flops and logic negators. Another great advantage is the possibility to control the switches numerically controlled, because the wiring is not sensitive to the oscillation of the control button elements, which in addition can be supplemented with other flip flops.

Realizaci zapojení řídicího obvodu podle vynálezu lze zabezpečit pomocí integrovaných obvodů. Tímto vznikají další přednosti jako malé rozměry, spolehlivost, nízká cena a malé nároky na energii.The implementation of the control circuit according to the invention can be ensured by means of integrated circuits. This gives rise to further advantages such as small size, reliability, low cost and low energy requirements.

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží další popi-s a příklad konkrétního provedení schematicky zakreslený na výkresu, který však rozsah vynálezu neomezuje.The following description and example of a specific embodiment schematically depicted in the drawing are intended to illustrate the invention in more detail, but do not limit the scope of the invention.

Ovládací povelové signály vstupují do obvodu řízení od tlačítkových spínačů přes doplňující asynchronní klopné obvody typu R—S. Vodiče 1, 2 až n pro vstupní signály jsou zapojeny jednak na odpovídající vstupy 101, 201 až nOl klopných obvodů 01, 02 až On, jednak na vstupy logických negátorů 11, 12 až ln.The control command signals enter the control circuit from the pushbutton switches via the additional R-S asynchronous flip-flops. The wires 1, 2 to n for the input signals are connected to the corresponding inputs 101, 201 to nO1 of the flip-flops 01, 02 to On, and to the inputs of the logic negators 11, 12 to 11n.

V příkladném zapojení jako klopné obvody 01, 02 až On jsou použity monolitické integrované klopné obvody synchronní typu J—K a jako logické negátory 11, 12 až ln monolitické inegrované negátory s otevřeným kolektorovým výstupem.In the exemplary circuit, the J-K synchronous monolithic integrated flip-flops are used as flip-flops 01, 02 to On, and monolithic integrated open-output monolithic integrators as logic negators 11, 12 to 11n.

Nastavovací vstupy 102, 202 až n02 klopných obvodů 01, 02 až On jsou vzájemně spojeny společně s výstupem 22 monostabilního klopného· obvodu 20. Synchronizační vstupy 103, 203 až n03 jsou vzájemně spojeny a napojeny na svorku F pro· přívod taktovací frekvence v uvedeném příkladu o hodnotě 10 Hz.The setting inputs 102, 202 to n02 of the flip-flops 01, 02 to On are connected to each other together with the output 22 of the monostable flip-flop 20. The synchronization inputs 103, 203 to n03 are connected to each other and connected to terminal F for clock frequency input. 10 Hz.

Vstup 21 mon-ostabilníha klopného obvodu 20 je spojen s výstupy všech logických negátorů 11, 12 až ln a přes odpor R se svorkou U pro přívod napětí o hodnotě logická jedna. Výstupy klopných obvodů 61, až On jsou vodiči 31, 32 až 3n vyvedeny k vnějším obvodům.The input 21 of the monostable flip-flop 20 is connected to the outputs of all logic negators 11, 12 to 11n and via a resistor R to a terminal U for a voltage of logic one. The outlets of the flip-flops 61 to On are led to the outer circuits by conductors 31, 32 to 3n.

Řízení sepnutí odpovídajícího vstupního' kanálu se provádí ve dvou krocích. Po žádání požadavku na sepnutí stlačením tlačítkového; spínače na vnějším ovládacím panelu jsou v prvním kroku nastaveny všechny synchronní klopné obvody do stavu logické nuly a tím se ruší všechny předcházející řídicí signály. Na činnosti tohoto kroku se podílí odpovídající logický negátor, jehož výstup vytvoří v monostabilním klopném obvodu 28 krátký impulsní signál s trváním asi 5 ns, který následně nastaví všechny klopné obvody 01, 62 až On do logické nuly. V dalším kroku, který začne po ukončení impulsního signálu monostubilního obvodu 20, je podle vstupního signálu od voleného tlačítkového spínače nastaven odpovídající klopný obvod do stavu logická jedna v okamžiku příchodu prvního impulsu taktovací frekvence. Nastavení žádaného klopného obvodu trvá nadále 'beze změny i po ukončení stlačení tlačítkového spínače až do volby sepnutí jiného vstupního kanálu. Nastavený synchronní klopný obvod do stavu logická jedna svým výstupním signálem řídí sepnutí odpovídajícího kanálu vstupního elektrického signálu ve vnějším mnohokanálovém přepínači.The switching of the corresponding input channel is performed in two steps. After requesting a switch-on request by pressing the push-button; the switches on the external control panel set all synchronous flip-flops to logic zero in the first step, thereby canceling all previous control signals. The operation of this step involves a corresponding logic negator, the output of which in the monostable flip-flop 28 produces a short pulse signal of about 5 ns duration, which then sets all flip-flops 01, 62 to On to logic zero. In the next step, which starts after the pulse signal of the mono-circuit 20 is terminated, the corresponding flip-flop is set to logical one at the moment of the first pulse of the clock frequency according to the input signal from the selected pushbutton switch. The setting of the desired flip-flop remains unchanged even after the push-button switch is pressed until another input channel is selected. The set synchronous flip-flop to logic one with its output signal controls the switching of the corresponding input electrical signal channel in the external multi-channel switch.

Claims

Subject

Multichannel switching control circuit wiring consisting of synchronous flip-flops, monostable flip-flop and logic negators, characterized in that the flip-flops (01, 02 to On) have their inputs (101, 201 to nO1) connected by conductors (1, 2 to n) for input signals both with control elements of the command device, for example with pushbutton switches, and with inputs of logic negators (11, 12 to ln) and its second inputs (102, 202 to n02)

OF THE INVENTION they are connected by a conductor (22) with the output of a mono, a stable flip-flop (20), the input of which is connected by a conductor (21) with the outputs of logic negators (11, 12 to ln) and via a resistor (R) with a terminal (U) The synchronization inputs (103, 203 to n03) of the flip-flop circuits (01, 02 to On) are connected to the clock frequency terminal (F), the outputs of which (31, 32 to 3n) are connected to external circuits.