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Schaltunsanordrnin zur Uberwachung einer Betriebs spannung Die Erfindung
bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Uberwachung einer Betriebsspannung,
bei der ein Kippglied verzögert angesteuert wird.
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In Steuerungsanlagen werden zum Speichern von Steuerbefehlen bistabile
Kippstufen (Speicher) erwendet. Der jeweilige Sehaltzustand der Speicher ist dabei
von Schaltzustand der gesamten Steuerungsanlage abhängig und wird insbesondere von
Eingangssignalen, dem Vorliegen bestimmter Verriegeltingsbedingungen sowie dem Ablauf
eines Steuerungsprogrammes beeinflußt. Bei einem auch nur kurzzeitigem Wegfall der
Betriebsspannung geht jedoch die durch den Schaltzustand der Speicher gegebene Information
verloren, sofern keine Speicher mit Gedächtnis (Ilaftspeicher) vorgesehen sind.
Diese nehmen bei Wiederkehr der Betriebsspannung den vor Ausfall derselben vorliegenden
Schaltzustand wieder ein. Unter ungünstigen Bedingungen, insbesondere bei insbesondere
bei Vorliegen bestimmter zeitlicher snderungen der Betriebsspannung, ist Jedoch
das ordnungsgemäße Verhalten der Haftspeicher in Frage gestellt. Die zuletzt genannten
Schwierigkeiten lassen sich jedoch durch eine Schaltungsanordnung zur Überwachung
der Betriebsspannung vermeiden, die unter bestimmten Bedingungen die Betriebsspannurlg
abschaltet sowie wieder zusehaltet und damit zulässige zeitliche Änderungen der
Betriebs spannung erzwirzgt.
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E ist bereits ein zentrales Steuergerät bekannt, mit dem die Be-.
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triebsspannung in vorgegebener Weise für bis zu 40 Haftspeicher zugeschaltet
werden kann. Das Steuergerät enthält einen Grenzwertmelder, der bei wiederkehrender
Betriehsspannung eine Relaisfolgeschaltung betätigt. Der Grenzwertmelder wird über
ein RC-Glied von der Betriebsspannung verzögert angesteuert. Der Beginn der Aufladung
des Kondensators des RC-Gliedes ist dabei unabhängig von der Höhe der Betriebsspannung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zu erstellen, mit der die Betriebsspannung mit vorgegebener Zeitverzögerung und
prellfrei nach einem Spannungseinbruch eingeschaltet werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei der eingangs angegebenen ochaltungsanordnung
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Schwellwertgbber mit einem unbEen und einem
oberen Ansprechwert vorgesehen ist, daß der Ausgang des Schwellwertgebers für den
oberen Ansprechwert mit dem Steuereingang eines verzögert ansprechenden Zeitgliedes
verbunden ist, an dessen Ausgang der Steuereingang des Kippgliedes angeschlossen
ist und daß der Ausgang des Schwellwertgebers für den unteren Ansprechwert mit einem
Freigabeeingang des Kippgliedes verbunden ist.
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Nach der Erfindung werden also bei einer Schaltungsanordnung zur Uberwachung
einer Retriebsspannung eine untere Abschaltschwelle, eine demgegenüber höhere Einschaltschwelle
und eine Zeitbedingung für die Einschaltschwelle vorgegeben. Durch diese Maßnahmen
wird sichergestellt, daß die durch das Zeitglied vorgegebene Verzögerungszeit fur
ein Zuschalten der Betriebsspannung erst dann beginnt abzulaufen, wenn die Betriebsspannung
den oberen Ansprechwert des Schwellwertgebers erreicht hat. Eine störende Voraufladung
von Kondensatoren des Zeitgliedes durch unterhalb des £nsprechwertes liegende Spannungen
entfällt. Die Verzögerungszeit verhindert unerwünschte Auswirkungen von Störimpulsen.
Durch den unteren Ansprechwert ist insbesondere sichergestellt, daß sich eine geringfügige
Absenkung der Betriebsspannung beim Zuschalten vieler Haftspeicher nicht störend
auswirkt. Insgesamt wird durch
die Maßnahmen nach der Erfindung
erreicht, daß ein unter ungünstigen Umständen mögliches wiederholtes Ein- und Ausschalten
(Pumpen) bei derartigen Schaltungsanordnungen nicht auftritt.
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Diese Eigenschaft wird noch verbessert, sofern der Ausgang des Kippgliedes
mit einem Sperreingang des Zeitgliedes verbunden ist.
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Dadurch wird eine sofortige Rückstellung des Zeitgliedes erreicht
und es wird sichergestellt, daß auch bei dehr kurzen Spannungseinbrüchen stets die
gesamte Verzögerungszeit ablaufen muß.
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Eine weitere Verbesserung der Eigenschaften der Schaltungsanordnung
nach der Erfindung wird erreicht, falls der Ausgang des Schwellwertgebers für den
oberen Ansprechwert über ein NICHT-Glied mit dem Sperreingang des Zeitgliedes verbunden
ist. Eine mögliche störende Auswirkung von wiederholten kurzzeitigen Uberschreitungen
des oberen Ansprechwertes wird dadurch sicher vermieden; denn nach jeder fiberschreitung
des oberen Ansprechwertes wird das Zeitglied schnell zurückgestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach
der Erfindung sind der Ausgang des Schwellwertgebers für den oberen Ansprechwert
über ein ODER-Glied und ein UND-Glied mit dem Steuereingang des Zeitgliedes, der
Ausgang des Schwellwertgebers für den unteren Ansprechwert über das gleiche UND-Glied
mit dem Freigabeeingang des Kippgliedes und der Ausgang des Kippgliedes mit einem
Eingang des ODER-Gliedes verbunden. Durch diese Ausgestaltung wird vorteilhafterweise
erreicht, daß das Zeitglied und das Kippglied gleichzeitig mit einem Steuersignal
bzw. Freigabesignal beaufschlagt werden und daß nach dem Ansprechen des Kippgliedes
nur das Unterschreiten des unteren Ansprechwertes zu einem Sperren des Kippgliedes
führt. Das Erscheinen des Freigabesignals erst nach dem Uberschreiten des oberen
Ansprechwertes stellt unter anderem sicher, daß bei einer plötzlichen Spannuiigswiederkehr
sich dao Kipglied stots im nichtangeeprochenem Zustand befindet.
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Im folgenden soll die Erfindung anhand eines in der Figur schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
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Bei der gezeigten Schaltungsanordnung zur Überwachung einer Betriebsspannung
UB wirkt diese auf einen Eingang 1 eines Schwellwertgebers 2. Dieser besitzt einen
unteren Ansprechwert u und einen oberen Ansprechwert o. Beim tterschreiten der Ansprechwerte
u bzw. u, o stehen am Ausgang 3 bzw. 3 und 4 des Schwellwertgebers 2 Signale an.
Der Ausgang 4 ist über ein ODER-Glied 5 mit einem Eingang eines UND-Gliedes 6 verbunden,
dessen zweiter Eingang an den Ausgang 3 angeschlossen ist. Der Ausgang des UND-Gliedes
6 ist mit einem Steuereingang eines verzögert ansprechenden und schnell zurückfallenden
Zeitgliedes 9, über einen negierten Eingang eines ODER-Gliedes 7 mit einem Sperreingang
des Zeitgliedes 9 und mit einem Freigabeeingang 14 eines Kippgliedes 10 verbunden.
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Der Ausgang des Zeitgliedes 9 ist an einen Steuereingang 13 des Kippgliedes
10 angeschlossen. Das Kippglied 10 besteht aus einem ODER-Glied 11 und einem UND-Glied
12 in Selbsthalteschaltung. Es stellt somit einen Speicher dar, für den der Steuereingang
13 den Speichereingang und der Freigabeeingang 14 den dominierenden Löscheingang
darstellen. Der Ausgang 15 des Kippgliedes 10 ist über einen Eingang des ODER-Gliedes
7 mit dem Sperreingang des Zeitgliedes 9, mit einem Eingang des ODER-Gliedes 5 und
dem Eingang eines Verstärkers 16 verbunden, dessen Ausgang mit 17 bezeichnet ist.
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Das dominierende Verhalten eines Signales am Sperreingang des Zeitgliedes
9 gegenüber einem Signal am Steuereingang zeigt in der Figur die UND-Schaltung 8
mit einem negierten eingang an,der mit dem Ausgang des ODER-Gliedes 7 verbunden
ist. Das Zeitglied 9 ist derart ausgeführt, daß beim hTlliegen eines sperrend wirkenden
Signals der zeitbestimmende Kondensator des Zeitgiied'. 9 schnell entladen wird.
Außerdem ist noch ein Entladekrei, für den Kondensator vorgesehen, der bei eisen
Wegfall der Betriebsspannung eine Entlfldung sicherstellt.
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Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist folgende: Eine Ansteuerung
beider Eingänge des UND-Gliedes 6 erfolgt nach einem Einschalten oder einer Wiederkehr
der Betriebsspannung U3 niir, sofern diese den unteren u und den oberen o Ansprechwert
des Schwellwertgeber 2 überschreitet. Erst darin liegt am Ausgang des UND-Gliedes
6 ein Signal vor. Dieses bewirkt den Wegfall des Signales am Sperreingang des Zeitgliedes
9, eine Ansteuerung des Zeitgliedes 9 und eine Freigabe des Kippgliedes 10. Sofern
innerhalb der durch das Zeitglied 9 vorgegebenen Verzögerungszeit das Signal am
Ausgang des UND-Gliedes 5 wegfällt, wird nicht nur das Steuersignal des Zeitgliedes
9 unterbrochen, sondern dieses wird außerdem über ein Sperrsignal schnell in seinen
Ausgangszustand zurückgestellt. Wird jedoch die Verzögerungszeit überschritten,
erfolgt eine Ansteuerung des Kippgliedes 10, das in Selbsthaltung geht. Das dann
vom Kippglied 10 abgegebene Ausgangssignal bewirkt iiber das ODER-Glied 5 ein Unwirksammachen
des vom obren Ansprechwert abgegebenen Signals, über das ODER-Glied 7 eine sofortige
Rückstellung des Zeitgliedes 9 und über den Verstärker 16 die Abgabe eines Steuersignals
oder auch eine direkte Zuschaltung der Betriebsspannung für nachgeschaltete, jedoch
nicht gezeigte Haft speicher. Eine Änderung dieses Schaltzustandes der Anordnung
erfolgt erst, wenn die Betriebsspannung den unteren Ansprechwert u unterschreitet.
Dann wird die Selbsthaltung des Kippgliedes 10 unterbrochen und die gesamte Schaltungsanordnung
kehrt in ihren Ausgangszustand zurück.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß eine Schaltungsanordnung erstellt wurde, mit der insbesondere für Haftspeicher
die Betriebsspannung mit vorgegebener Zeitverzögerung prellfrei eingeschaltet werden
kann.