DE1290587B

DE1290587B - Circuit arrangement for converting the switching processes generated by an electromechanical changeover contact into electronically evaluable states

Info

Publication number: DE1290587B
Application number: DE1967S0111730
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hasso; Steigenberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-09-08
Filing date: 1967-09-08
Publication date: 1969-03-13
Also published as: NL6812310A; FR1579380A; BE720524A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung Aufwand solcher Schaltungen erhöht. Es ist bekannt, zur Umsetzung der durch einen elektromechanischen ■ in der Steuerschaltung als den Zustand der bistabilen Umschaltekontakt erzeugten Schaltvorgänge in elek- Kippschaltung speicherndes Element einen Kondentronisch auswertbare, von Kontaktprellungen, Kon- sator vorzusehen, der Über eine Kontaktstellung auftaktflugzeit und Störimpulsen unbeeinflußbare Zu- 5 geladen und über eine andere Kontaktstellung entstände, laden wird. Die Aufladezeit begrenzt das Anwen-Die Ansteuerung elektronischer Schaltungsteile dungsgebiet einer solchen Umsetzerschaltung auf die größerer Schaltungssysteme über elektromechanische Fälle, in denen der Kontakt in relativ langsamem Umschaltekontakte bereitet oftmals Schwierigkeiten, Rhythmus umgesteuert wird.The invention relates to a circuit arrangement that increases the complexity of such circuits. It is known, to implement the through an electromechanical ■ in the control circuit as the state of the bistable Changeover contact generated switching processes in an electronic flip-flop circuit storing element a condenser evaluable, of contact bruises, connector to be provided, the over a contact position start flight time and interference pulses that cannot be influenced 5 would be charged and would arise via a different contact position, will load. The charging time limits the application area of such a converter circuit larger circuit systems have electromechanical cases in which contact is relatively slow Changeover contacts often cause difficulties, the rhythm is reversed.

da elektromechanische Kontakte, gemessen an der io Die im folgenden beschriebene Erfindung gibt eine hohen Empfindlichkeit elektronischer Schaltungs- Schaltungsanordnung zur Umsetzung der durch einen teile, kein eindeutiges Schaltverhalten zeigen. So ent- elektromechanischen Umschaltekontakt erzeugten stehen beispielsweise beim Abheben und beim Auf- Schaltvorgänge in einen elektronisch auswertbaren treffen der Kontaktfedern, auf denen die Kontakt- Zustand an, durch die die vorgenannten Nachteile, köpfe befestigt sind, Prellungen, die sich in einer 15 wie der Einfluß von Kontaktprellungen und Kontakt-Impulsfolge äußern. Darüber hinaus muß mit einer flugzeit, vermieden wird und die darüber hinaus auch während eines Umschaltevorganges entstehenden von Störimpulsen unbeeinflußt ist. Die Erfindung ist Kontaktflugzeit gerechnet werden, zu deren Über- dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzerschaltung brückung besondere Verzögerungsschaltungen vor- zwei Gatter enthält, deren erste Eingänge einerseits zusehen sind, da für nachfolgende elektronisch arbei- 20 mit einer ständigen logischen Erregung beaufschlagt tende Schaltungsteile diese Zeiten störend sind. Man sind, daß andererseits der erste Eingang des ersten kann also grundsätzlich sagen, daß bei einer Verwen- Gatters mit der Ruheseite, der erste Eingang des dung elektromechanischer Bauteile, beispielsweise zweiten Gatters mit der Arbeitsseite des Umschalte-Kontakte, eine dynamische Steuerung von elektroni- kontakts verbunden ist und daß die zweiten Eingänge sehen Bausteinen, beispielsweise Kippstufen, nicht 35 beider Gatter jeweils mit den den Ausgang der Ummehr möglich ist. setzerschaltung bildenden Ausgängen des anderensince electromechanical contacts, measured on the io The invention described below gives a high sensitivity electronic circuitry for implementing the through a parts, show no clear switching behavior. Electromechanical changeover contact generated in this way are, for example, in an electronically evaluable way when taking off and switching on meet the contact springs on which the contact condition occurs, through which the aforementioned disadvantages, heads are attached, bruises that result in a 15 like the influence of contact bruises and contact pulse train to express. In addition, having a flight time must be avoided and beyond that too is unaffected by interference pulses occurring during a switchover process. The invention is Contact flight time are expected to be over- characterized in that the converter circuit bridging special delay circuits in front of two gates, whose first inputs on the one hand can be seen, since for subsequent electronic work 20 is subjected to a constant logical excitation tend circuit parts are disturbing these times. One is that, on the other hand, the first entrance of the first can therefore basically say that when using a gate with the rest side, the first entrance of the generation of electromechanical components, for example a second gate with the working side of the switchover contacts, a dynamic control of electronic contacts is connected and that the second inputs see blocks, for example flip-flops, not 35 of both gates each with the output of the Ummehr is possible. outputs of the other forming the converter circuit

Ein charakteristisches Beispiel für den nachteiligen Gatters verbunden sind. Diese besonders einfache, Einfluß der durch elektromechanische Kontakte ver- rein elektronisch arbeitende Umsetzerschaltung arursachten Einflüsse wird bei einem neuen Zeitmulti- beitet auch bei sehr schnell betätigten Kontakten einplex-Datenvermittlungssystem ersichtlich, bei dem 30 wandfrei. Im Gegensatz zu bekannten integrierenden lediglich die Polaritätswechsel der Nachrichten- Schaltungen, bei denen zusätzliche Verzögerungen schritte erkannt und vermittelt werden. Dort sind gegenüber den Kontaktvorgängen des elektromechameist elektromechanische Empfangsrelais verwendet, nischen Umschalters in Kauf genommen werden bei denen jede Kontaktprellung als zusätzlicher, also müssen, ergeben sich bei der Anordnung nach der störender Polaritätswechsel erkannt und vermittelt 35 Erfindung keine zusätzlichen Verzögerungen, wird. Dadurch wird die Belastung der Vermittlung Einzelheiten der Erfindung werden im folgendenA characteristic example of the adverse gates connected. This particularly simple, Influence of the converter circuit, which works electronically due to electromechanical contacts Influences are multiplied with a new time, even with very quickly activated contacts, a single-plex data switching system can be seen in the 30 wall-free. In contrast to well-known integrating only the polarity reversal of the message circuits, in which additional delays steps are recognized and communicated. There are opposite to the contact processes of the elektromechameist electromechanical receiving relays are used, niche changeover switches are accepted in which every contact bruise as an additional, so must, arise in the arrangement according to the disturbing polarity change recognized and conveyed 35 invention no additional delays, will. This will reduce the burden of switching. Details of the invention will be described below

unzulässig hoch. an Hand der in den Figuren dargestellten Schaltungs-impermissibly high. on the basis of the circuit shown in the figures

Es ist zwar bereits eine Schaltungsanordnung be- anordnungen beschrieben, kannt, die in der Lage ist, die beim Schalten eines F i g. 1 zeigt dabei eine aus NOR-Gattern,Although a circuit arrangement has already been described, knows who is able to act when switching a F i g. 1 shows one of NOR gates,

elektromechanischen Schalters auftretenden Prell- 40 Fig. 2 eine aus NAND-Gattern bestehende Umimpulse zu unterdrücken. Diese Schaltung enthält im setzerschaltung;Electromechanical switch occurring bouncing 40 Fig. 2 a consisting of NAND gates Umimpulse to suppress. This circuit contains the setter circuit;

wesentlichen eine monostabile Kippschaltung, die bei F i g. 3 zeigt ein entsprechendes Impulsdiagramm,essentially a monostable multivibrator, which is shown in FIG. 3 shows a corresponding pulse diagram,

Betätigung des elektromechanischen Schalters in ihre aus dem das Schaltverhalten für das in der F i g. 1 Arbeitslage gesteuert wird. Die damit erreichte Um- dargestellte Beispiel im einzelnen ersichtlich ist. setzung des Schaltzustandes weist allerdings den 45 Die Umsetzerschaltung der F i g. 1 besteht aus zwei Nachteil auf, daß die Dauer, während der die mono- negierenden ODER-Gattern Gl und Gl, die im folstabile Kippschaltung in ihrer Arbeitslage bleibt, von genden NOR-Gatter genannt werden. Jedes Gatter der Dauer des umgesteuerten Kontaktes unabhängig weist einen ersten Eingang El und einen zweiten ist, die Schaltzustände also zeitlich verfälscht werden. Eingang El auf. Die Ausgänge der Gatter, die mit C Um das zu vermeiden, ist es weiterhin bekannt, die 50 und D bezeichnet sind, bilden gleichzeitig die Ausmonostabile Kippschaltung zusammen mit einer als gänge der Umsetzerschaltung. Die Ansteuerung der ODER-Gatter wirkenden Diodenschaltung zu betrei- Gatter erfolgt über den Umschaltekontakt k, dessen ben, derart, daß ein Eingang der Gatterschaltung über Ruheseite A mit dem Eingang El des ersten und die monostabile Kippschaltung, der andere über den dessen Arbeitsseite B mit dem Eingang El des zwei-Kontakt selbst erregt wird. Diese bekannten Schal- 55 ten Gatters verbunden ist. Die ersten Eingänge beitungen sind allerdings nicht für Umschaltekontakte der Gatter sind gleichzeitig mit einer ständig vorhangeeignet. Sollten sie auch dazu verwendet werden, so denen logischen Erregung beaufschlagt. Im Falle der würde das den doppelten Aufwand bedeuten, wobei Verwendung von NOR-Gattern ist diese logische Erjedoch gleichzeitig ein zusätzliches Problem durch regung eine »0«, Die zweiten Eingänge El beider die Kontaktflugzeit entsteht. _. 60 Gatter sind zur Erzeugung eines bistabilen Ver-Actuation of the electromechanical switch in their from which the switching behavior for the in the F i g. 1 working position is controlled. The resulting re-represented example can be seen in detail. However, the conversion of the switching state has the 45 The converter circuit of FIG. 1 has two disadvantages, that the duration during which the mono-negating OR gates Gl and Gl, which remain in their working position in the flip-flop circuit, are called by the NOR gates. Each gate of the duration of the reversed contact independently has a first input E1 and a second input, so the switching states are falsified over time. Entrance El on. The outputs of the gates, denoted by C To avoid this, it is also known, denoted 50 and D , at the same time form the monostable multivibrator together with one of the gears of the converter circuit. The control of the OR gates acting diode circuit to operators gate via the changeover contact k whose ben such that an input of the gate circuit on rest side A to the input El of the first and the monostable multivibrator, the other over the whose working side B with the input El of the two-contact itself is energized. This known switching 55 th gate is connected. However, the first inputs are not suitable for switching contacts of the gates are simultaneously suitable for a continuous curtain. Should they also be used for this purpose, then logical excitation applied. In the case of, this would mean twice the effort, whereby the use of NOR gates is this logical er, but at the same time an additional problem due to the excitation of a "0", the second inputs El both the contact flight time arises. _. 60 gates are used to generate a bistable

Es ist zwar bereits bekannt, durch die Umschaltung haltens jeweils mit dem Ausgang des anderen Gatters eines Kontaktes eine bistabile Kippschaltung anzu- verbunden. Zur Erläuterung des Schaltverhaltens steuern und die Lage des Kontaktes aus der Lage der dieser Umsetzerschaltung wird auf das Impulsdiabistabilen Kippschaltung abzuleiten. Dabei ist es je- gramm der F i g. 3 hingewiesen. In der ersten Zeile doch ein Nachteil, daß die die bistabile Kippschal- 65 dieser Figur ist die Erregung des den Umschaltetung umsteuernden Impulse eine von der Lage der kontakt k steuernden Relais dargestellt. Die über den Kippschaltung abhängige Polarität aufweisen müssen. Umschaltekontakt anliegende logische Erregung ist Das erfordert eine besondere Steuerschaltung, die den hier eine »1«. Befindet sich der Umschaltekontakt k It is already known to connect a bistable trigger circuit to the output of the other gate of a contact by means of the hold switch. To explain the switching behavior and control the position of the contact from the position of this converter circuit is derived on the pulse diabistable trigger circuit. It is the program of FIG. 3 pointed out. In the first line, however, a disadvantage that the bistable toggle switch 65 of this figure is shown the excitation of the switching reversing pulses of a relay controlling the position of the contact k. Must have the polarity dependent on the toggle switch. The logic excitation applied to the changeover contact requires a special control circuit, which has a "1" here. Is the changeover contact k

in der gezeichneten Lage, liegt also der Kontakt auf seiner Ruheseite A, so liegt am ersten Eingang El des ersten Gatters Gl die logische »1«, am ersten Eingang El des zweiten Gatters E2 eine logische »0«. Man erkennt das in der Fig. 3 in den Zeilen 2 und 3. Am Ausgang C des ersten Gatters Gl erscheint demnach auf jeden Fall die logische »0«, während am Ausgang D des zweiten Gatters G 2 auf jeden Fall die logische »1« erscheint. Das ist aus den Zeilen 6 und 7 der Fig. 3 zu ersehen. Zum Zeitpunkt ti wird ein den Umschaltekontakt k steuerndes, nicht dargestelltes Relais erregt. Nach einer gewissen, mit ts bezeichneten Ansprechzeit wird zum Zeitpunkt 12 der Umschaltekontakt k von seiner Ruheseite A abheben und nach einer mit tf bezeichneten Flugzeit zum Zeitpunkt t3 auf seine Arbeitsseite B umgeschaltet sein. Sowohl beim Abheben als auch beim Auftreffen des Umschaltekontaktes entstehen Prellungen, die in den Zeilen 4 und 5 (Ap bzw. Bp) dargestellt sind. Man erkennt jedoch deutlich, daß beim ersten Auftreffen des Kontaktarmes auf seiner Arbeitsseite B dem ersten Eingang El des zweiten Gatters G 2 die logische »1« angeboten wird, wodurch sofort, d. h. zum Zeitpunkt t3, am Ausgang D die logische »0« erscheint. Infolge der Rückkopplung vom Ausgang des zweiten auf den zweiten Eingang des ersten Gatters wird dort am Ausgang C sofort eine logische »1« erscheinen. Diese Umsteuerung ist unabhängig von den Kontaktprellungen und ist auch nicht von der Flugzeit des Umschaltekontaktes beeinflußt. Die elektronisch auswertbaren Kriterien sind lediglich um eine konstante Zeitdauer verzögert. Diese Vorgänge verlaufen in gleicher Weise, wenn der Umschaltekontakt k wiederum von seiner Arbeits- in seine Ruhelage gesteuert wird. Zum Zeitpunkt i4 sei die Erregung des steuernden Relais beendet, worauf nach einer Ansprechzeit ts zum Zeitpunkt tS der Umschaltekontakt von der Arbeitsseite abhebt und nach einer mit tf bezeichneten Flugzeit zum Zeitpunkt*6 die RuheseiteA berührt. Unabhängig von den in den Zeilen 4 und 5 der F i g. 3 dargestellten Kontaktprellungen wird beim ersten Berühren des Umschaltekontaktes auf der Ruheseite das erste Gatter wiederum über seinen ersten Eingang mit einer logischen »1« versorgt, was sofort das Erscheinen einer logischen »0« am Ausgang C verursacht. Dadurch wird sofort auch das Gatter G 2 derart erregt, daß an seinem Ausgang D die logische »1« erscheint. Der vom elektromechanischen Umschaltekontakt verursachte Zustand wird auf diese Weise ohne die mit elektromechanischen Bauelementen verbundenen Nachteile in elektronisch auswertbare Kriterien umgesetzt. Es ist selbstverständlich, daß ein vollständiges Durchprellen des Umschaltekontaktes k von der Ruhe- zur Arbeitsseite oder umgekehrt nicht zulässig ist. Durch die Überbrückung der Flugzeit des Umschaltekontaktes ist die Schaltung besonders vorteilhaft in Verbindung mit elektromechanischen Empfangsrelais in Telegrafiestromkreisen verwendbar.In the position shown, ie if the contact is on its rest side A, the logic "1" is at the first input El of the first gate Gl and a logic "0" is at the first input El of the second gate E2. It can be seen that in the Fig. 3 in lines 2 and 3. At the output C of the first gate Gl thus appears in any case, the logical "0", while at the output D of the second gate G 2 in any case the logical "1" appears. This can be seen from lines 6 and 7 of FIG. At time ti , a relay (not shown) controlling the changeover contact k is energized. After a certain response time, denoted by ts , the changeover contact k will lift off from its rest side A at time 12 and, after a flight time denoted by tf , will be switched to its working side B at time t3. Both when lifting and when the changeover contact hits, bruises occur, which are shown in lines 4 and 5 (Ap and Bp) . It can be clearly seen, however, that the first time the contact arm hits its working side B, the first input E1 of the second gate G 2 is offered the logical "1", which means that the logical "0" appears at output D immediately, ie at time t3. As a result of the feedback from the output of the second to the second input of the first gate, a logical "1" will appear at output C immediately. This reversal is independent of the contact bounces and is also not influenced by the flight time of the changeover contact. The criteria that can be evaluated electronically are only delayed by a constant period of time. These processes proceed in the same way if the changeover contact k is in turn controlled from its working position to its rest position. At time i4 the excitation of the controlling relay is ended, whereupon after a response time ts at time tS the changeover contact lifts off the working side and after a flight time designated by tf touches the rest side A at time * 6. Regardless of the in lines 4 and 5 of FIG. 3, the first time the changeover contact on the rest side is touched, the first gate is again supplied with a logic "1" via its first input, which immediately causes a logic "0" to appear at output C. As a result, the gate G 2 is immediately excited in such a way that the logical "1" appears at its output D. In this way, the state caused by the electromechanical changeover contact is converted into criteria that can be evaluated electronically without the disadvantages associated with electromechanical components. It goes without saying that a complete bouncing through of the changeover contact k from the rest to the working side or vice versa is not permitted. By bridging the flight time of the changeover contact, the circuit can be used particularly advantageously in connection with electromechanical receiving relays in telegraphic circuits.

Im Rahmen der Erfindung können die in der F i g. 1 verwendeten NOR-Gatter durch NAND-Gatter ersetzt sein. Dabei ist es allerdings erforderlich, die logischen Erregungen zu vertauschen. NunmehrIn the context of the invention, the in F i g. 1 used NOR gate through NAND gate be replaced. In doing so, however, it is necessary to swap the logical excitations. Now

ίο liegt an den ersten Eingängen der beiden NAND-Gatter El und E2 als ständige logische Erregung die »1«. Über den mit dem Umschaltekontakt k verbundenen Eingang ist die logische »0« anschaltbar. Die Vorgänge sind an sich die gleichen, wie an Hand der F i g. 1 erläutert, weswegen darauf im einzelnen nicht mehr eingegangen wird.ίο is located on the first inputs of two NAND gates El and E2 logical as permanent excitation, the "1". The logical "0" can be switched on via the input connected to the changeover contact k. The processes are per se the same as on the basis of FIG. 1 explains why it will no longer be discussed in detail.

Alle gemäß der Erfindung aufgebauten Schaltungsanordnungen weisen eine hohe Unempfindlichkeit gegen Störimpulse auf, da der jeweilige Zustand derAll circuit arrangements constructed in accordance with the invention are highly insensitive against glitches, as the respective state of the

so bistabilen Umsetzerschaltung durch den steuernden elektromechanischen Umschaltekontakt statisch erhalten bleibt.so bistable converter circuit by the controlling one electromechanical changeover contact remains static.

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for implementing the through an electromechanical changeover contact generated switching operations into an electronically evaluable, of contact bruises, contact flight time and interfering pulses unaffected state, characterized in that the converter circuit contains two gates whose first inputs on the one hand have a constant logic excitation applied to them, on the other hand the first input of the first gate with the rest side, the first input of the second gate is connected to the working side of the changeover contact and that the second inputs of both Gate each with the outputs of the other forming the output of the converter circuit Gatters are connected.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the gates are NOR gates which have their first inputs (E 1) on the one hand subjected to the constant logic excitation "0" and on the other hand via the changeover contact (k) to a logic excitation »1« can be switched on.

3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the gates are NAND gates, which are acted upon with their first inputs (El) on the one hand with the constant logic excitation "1" and on the other hand via the changeover contact (k) to a logic excitation " 0 «can be switched on.

1 sheet of drawings