CS268637B1 - Zapojeni bezpečného dynadckého logického obvodu a funkci neekvivalence - Google Patents

Abstract

Zapojeni ae týká oboru železniční zabezpečovací techniky, fteii bezpečné zapojeni dynaalckého obvodu a funkci neekvivalence a využiti· a1krotlektronlekých prvků, které vyhovuje požadavků· zabezpečovací techniky v železniční dopravě. Podstatou je zapojeni dvou kaskédně řazených optočlenů v diagonále diodového aoatu. Vatup prvního optočlenů je buzen 1apulan1· algnélta z generátoru hodinového kaltočtu. Diodový aoat je napijen vatupniaí atatlckýai loglckýal algnély. Výatupea obvodu je iapulani algnél na výatupu druhého optočlenů, kteréau Je přiřazen význaa "logické 1", nebo atatlcký atav, kteréau je přiřazen význaa "logické 0" v souladu a pravdivostní tabulkou funkce neekvivalence. Zapojení lze využit předevži· v alkroelektronlckých logických obvodech pro železniční zabezpečovací techniku a déle v těch aplikacích, kde ae požaduje, aby při poruchách obvodových prvků zapojeni nedoilo ke generaci aktivního signálu na výatupu logického obvodu.

Description

Vynález řeši zapojeni bezpečného dynaaického logického obvodu s funkcí neekvívatence vyhovujícího požadavků· zabezpečovací techniky v železniční dopraví.

V řadě zapojení pro železniční zabezpečovací techniku se požaduje, aby ie porucha jednotlivých prvků nebo funkčních bloků zapojení projevila v bezpečnější· smyslu. V zapojeních bezpečných logických obvodů s funkcí neekvívalence se požaduje, aby při poruše obvodových prvků zapojeni nebyl na výstupu generován aktivní signál logická 1, dále se požaduje, aby při poruchách nedošlo ke zaínán typu realizované logické funkce.

Z těchto důvodů se v doposud známých zapojeních bezpečných logických obvodů pro železniční zabezpečovací techniku používají zejména reléové obvody se speciálně konstruovanýai bezpečnými elektromechanickými relé, nebo speciální ferrotranzi st ořové obvody, připadni speciální elektronické obvody s funkční kontrolou. Elektromechanická relé určená pro zabezpečovací techniku jsou rozměrná, trpí opotřebením mechanických části, speciální ferrotranzistorové obvody nejsou technologicky slučitelné s moderními elektronickými obvody a speciální elektronické logické obvody s funkční kontrolou jsou v řadě případů 1 při realizaci jednoduchých' logických funkci obvodově složité.

Výše uvedené obtíže řeši zapojeni bezpečného dynaalckého logického obvodu s funkci neekvivalence, vyznačené tía, že první výstup zdroje hodinového kaitočtu je- připojen na první vstup prvního optočlenu, druhý výstup zdroje hodinového kmitočtu je připojen na druhý vstup prvního optočlenu, první vstupní svorka je připojena přes první diodu na první výstup prvního optočlenu, druhá vstupní svorka je přes čtvrtou diodu rovněž připojena na první výstup prvního optočlenu, druhý výstup prvního optočlenu je připojen na první vstup druhého optočlenu, druhý vstup druhého optočlenu je přes druhou diodu připojen na první vstupní svorku a přes třetí diodu na druhou vstupní svorku, první výstup druhého optočlenu je připojen na společnou zeaní svorku, druhý výstup druhého optočlenu je připojen na výstupní svorku.

Zapojením bezpečného dynamického logického obvodu s funkcí neekvivalence podle vynálezu se oproti doposud známým zapojením dosáhne bezpečné funkce při schematické jednoduchosti zapojeni, dále sníženi hmotnosti a rozměrů takto realizovaného zapojeni.

Na obr. 1 je zapojeni bezpečného dynamického logického obvodu s funkcí neekvivalence podle vynálezu, na obr. 2 je příklad praktické realizace bezpečného dynamického logického obvodu s funkci neekvivalence podle vynálezu.

V konkrétním provedeni bezpečného dynamického logického obvodu s funkcí neekvivalence, podle obr. 1, je na první výstup 1 zdroje hodinového kmitočtu 2 připojen na první vstup první ho optočlenu £, druhý výstup 5 zdroje hodinového kaitočtu 2 j· připojen na druhý vstup $ prvního optočlenu $, první vstupní svorka 2 je připojena přes první diodu 5 na první výstup 12 prvního optočlenu druhá vstupní svorka JQ je přes čtvrtou diodu U rovněž připojena na první výstup 12 prvního optočlenu druhý výstup 15 prvního optočlenu £ je připojen na první vstup 12 druhého optočlenu druhý vstup 12 druhého optočlenu 1$ je přes druhou diodu 2 připojen na první vstupní svorku 2 a přes třetí diodu 12 na druhou vstupní svorku IQ, první výstup 12 druhého optočlenu 1$ je připojen ns společnou zemní svorku 15, druhý výstup 2fl druhého optočlenu Je připojen na výstupní svorku 21·

Funkce zapojeni spočívá ve využití dokonalých izolačních vlastností optočlenů mezi vstupem a výstupem. Tyto vlastností zaručují, že ve všech uvažovaných poruchových stavech optočlenů ve smyslu požadavků železniční zabezpečovací techniky nedojde k falešnému průniku vstupního signálu na výatup optočlenu. V zapojení bezpečného dynamického logického obvodu a funkcí neekvivalence, podle obr. 1, je přiveden budící impulsní signál z výstupů J a 5 zdroje hodinového kmitočtu 2 na vstupy J » J prvního optočlenu £. Tento impulsní signál budí vysílač prvního optočlenu i, obvykle svítivou infračervenou diodu, světelným tokem je buzen přijímač prvního optočlenu, obvykle fototranzí stor.

CS 268 637 B1

V první· přiblíženi lze přijímač prvního optočlenu 4 aproximovat Ideálním spínače·, který je zapojen mezi výstupy 1$ a 1£ prvního optočlenu 4· Tento spínač spíná a rozpíná výstupní obvod v rytmu budicího Impulsního signálu z výstupu zdroje hodinového kmitočtu J. Výstup 16 prvního optočlenu 6 Je připojen na první vstup 1J druhého optočlenu j4· Výstup prvního optočlenu 4 a vstup Ji druhého optočlenu 14 jsou připojeny do diagonály diodového můstku tvořeného diodami £, £, H, 12· Vstupy diodového můstku jsou přivedeny na vstupní svorky 2 a JQ. Jestliže na vstupní svorky Z a jQ jsou přivedeny oproti společné zemní svorce 12 kombinace statických logických signálů logická 0 a logická 1“, pak při čtyřech možných kombinacích těchto logických signálů, je pouze při dvou kombinacích vstupních logických proměnných generováno v diagonále diodového můstku stejnosměrné napětí. Je to pouze tehdy, jestliže jedna ze vstupních svorek Z a 12 je na úrovní logická 0 a druhá na úrovni “logická 1”. Tento vztah, který platí recipročně, odpovídá logické funkci typu neekvivalence. Takto získaný stejnosměrný signál v diagonále můstku tvořeného diodami g, 2z 11 · 12 slouží k buzeni vysilače druhého optočlenu 14. Budicí signál je potom periodicky přerušován pomoci výstupního obvodu /přijímače/ prvního optočlenu 4· Výstup JJ přijímače druhého optočlenu Ji je připojen na společnou zemni svorku,' výstup 22 přijímače druhého optočlenu 14 je připojen na výstupní svorku 21· V prvním přiblížení lze přijímač druhého optočlenu 14 rovněž aproximovat ideálním spínačem. V případě splněni podmínky funkce logické neekvivalence je v diagonále můstku z diod §, 2z liz 12 stejnosměrný signál, kterým je buzen vysilač druhého optočlenu 14 periodicky přerušovaný pomoci optočlenu 4. Výstupní obvod druhého optočlenu 14 slouží ke generaci dynamického impulsního signálu, jehož kmitočet je shodný s kmitočtem budícího impulsního signálu zdroje hodinového kmitočtu 2« Tento výstupní dynamický signál bezpečně zanikne, jestliže přestane plstit podmínka neekvivalence vstupních statických logických signálů. K jeho zániku, resp. ke změně na statický signál dojde rovněž při všech uvažovaných poruchových stavech jednotlivých prvků zapojeni ve smyslu požadavků Železniční zabezpečovací techniky tj. rozpojeni e zkraty obvodů, přerušeni a proraženi vstupů a výstupů optočlenů. Zapojení tek splňuje požadavky na bezpečný logický obvod s funkcí neekvivalence vstupních statických logických signálů přivedených mezi společnou zemní svorku 1§ a vstupní svorky Z · 12· Impulsní dynamický výstupní signál na výstupu 21 je aktivní signál, kterému je přiřazen význam “logická 1, bezproudovému stavu nebo statickému stavu na výstupu 21 j· přiřazena logická 0.

Výstupní aktivní impulsní signál lze využit v navazujících obvodech bud přímo, nebo jej lze převést na bezpečný statický signál pomocí navazujícího dekodéru, např. transformátoru a usměrňovačem, jak je znázorněno na příkladu konkrétního provedení na obr. 2.

Zapojení bezpečného dynamického logického obvodu s funkcí neekvivalence lze využít zejména v železniční zabezpečovací technice pří bezpečné komparací statických výstupních signálů pří vicekanálovém paralelním zpracování logických signálů v mikroprocesorových obvodech. OaUÍ možnost využití je v bezpečných výstupních komparátorech v mikroelektronických obvodech s pevnou např. dvoudrátovou logikou. Mimo uvedeného přikladu lze zapojení využít 1 pří realizaci kaskádné řazených obvodů s funkcí neekvi? valence pro bezpečnou komparací vicevstupových logických funkcí.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VTNÁLEZU

   Zapojeni bezpečného dynamického logického obvodu s funkci neekvivalence, vyznačené tím, íe první výstup /1/ zdroje hodinového kmitočtu /2/ je připojen na první vstup /3/ prvního optočlenu druhý výstup /5/ zdroje hodinového kmitočtu /2/ je připojen na druhý vstup /6/ prvního optočlenu /4/, první vstupní svorka /7/ je připojena přes první diodu /8/ na první výstup /17/ prvního optočlenu /4/, druhá vstupní svorka /10/ je přes čtvrtou diodu /11/ rovněž připojena na první výstup /17/ prvního optočlenu /4/_z přičemž druhý výstup /16/ prvního optočlenu /4/ je připojen na první vstup /15/ druhého optočlenu /14/, druhý vstup /13/ druhého optočlenu /14/ je přes druhou diodu /9/ připojen na první vstupní svorku /7/ a přes třetí diodu /12/ na druhou vstupní svorku /10/, zatímco první výstup /19/ druhého optočlenu /14/ je společnou zemní svorkou /18/ a druhý výstup /20/ druhého optočlenu /14/ je připojen na výstupní svorku /21/.