DE2607025C2 - Electronic timer - Google Patents

Electronic timer

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DE2607025C2
DE2607025C2 DE19762607025 DE2607025A DE2607025C2 DE 2607025 C2 DE2607025 C2 DE 2607025C2 DE 19762607025 DE19762607025 DE 19762607025 DE 2607025 A DE2607025 A DE 2607025A DE 2607025 C2 DE2607025 C2 DE 2607025C2
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/02—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
    • H01H47/18—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay for introducing delay in the operation of the relay

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Description

3535

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Zeitschaltvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Zeitschaltvorrichtung ist aus der DE-OS 21 18 994 bekannt.The invention relates to an electronic time switch device according to the preamble of Claim 1. Such a time switch device is known from DE-OS 21 18 994.

Eine Umstellung von ansprechverzögejter auf rückfallverzögerte Betriebsweise wird bei diesem Zeitrelais dadurch herbeigeführt, daß die Eingangsgrößen an den Eingängen eines als Differenzverstärker arbeitenden Operationsverstärkers vertauscht werden.A changeover from response-delayed to release-delayed The operating mode of this timing relay is brought about by the fact that the input variables are sent to the Inputs of an operational amplifier working as a differential amplifier are interchanged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zeitschaltvorrichtung zu schaffen, die nicht nur durch einen einfachen Umschaltvorgang von anzugs- auf abfallverzögerte Arbeitsweise umschaltbar ist, sondern darüber hinaus die unverzögerte Weiterleitung von Signalen gestattet.The invention has for its object to provide a time switch device that not only through a simple switchover from pick-up to release-delayed mode of operation can be switched, rather In addition, signals can be forwarded without delay.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features characterized in claim 1.

Obwohl die Eignung von Operationsverstärkern zum Bau von Zeitschaltvorrichtungen an sich bekannt ist (DE-OS 24 02 091), ist nicht erkannt worden, daß mit Hilfe solcher Elemente und sinnvoll zugeordneten Wahlschaltern Zeitschaltvorrichtungen mit wesentlich verbesserten Gebrauchseigenschaften geschaffen werden können. Für die Praxis der industriellen Steuerungen bedeutet es eine erhebliche Vereinfachung, wenn sich das vorhandene Zeitrelais auf unterschiedliche Funktionen in einfacher Weise einstellen läßt und daher ein Austausch gegen ein anderes Zeitrelais entbehrlich ist.Although the suitability of operational amplifiers for the construction of timing devices is known per se (DE-OS 24 02 091), it has not been recognized that with the help of such elements and meaningfully assigned Selector switches timing devices are created with significantly improved properties can. For the practice of industrial controls, it means a considerable simplification if the existing timing relay can be set to different functions in a simple manner and therefore there is no need to replace it with another timing relay.

Eine weitere Verbesserung der Zeitschaltvorrichtung ist noch dadurch erzielbar, daß zwei Zeitschaltvorrichtungen mit einer gemeinsamen Stromversorgungseinrichtung zu einem einheitlichen Gerät vereinigt sind.A further improvement of the time switch device can be achieved in that two time switch devices are combined with a common power supply device to form a single device.

Der Aufwand für ein solches Doppelgerat ist geringer als für zwei normale einfache Geräte, da die Stromversorgungseinrichtung nur einmal benötigt wird. Die Möglichkeit, zwei zeitabhängige Vorgänge mit einem einzigen Zeitrelais unabhängig voneinander durchzuführen, entspricht auch der meistens vorliegenden Aufgabenstellung.The effort for such a double device is less than for two normal simple devices, since the Power supply device is only needed once. The ability to have two time-dependent operations performing a single timing relay independently of each other also corresponds to the one that is usually available Task.

Werden zwei oder mehrere Zeitschaltvorrichtungen in der angegebenen Weise vereinigt, so kann es sich als günstig erweisen, die Zeitbereiche der Verzögerung unterschiedlich zu wählen. Beispielsweise kann die eine Zeitschaltvorrichtung einen Zeitbereich von 03 bis 10 Sekunden und die andere einen Zeitbereich von 0,2 bis 2 Sekunden aufweisen.If two or more time switching devices are combined in the manner indicated, it can be as prove beneficial to choose the time ranges of the delay differently. For example, the one Timer a time range from 03 to 10 seconds and the other a time range from 0.2 to 2 seconds.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert DieThe invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the figures the

F i g. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild mit zwei Zeitkreisen. In derF i g. 1 shows a basic circuit diagram with two timing circuits. In the

Fig.2 sind anhand von Spannungsverläufen die zeitabhängigen Vorgänge innerhalb eines Zeitkreises dargestelltFIG. 2 shows the time-dependent processes within a time cycle on the basis of voltage curves shown

Das Schaltungsbeispiel gemäß der F i g. 1 zeigt zwei unabhängig voneinander arbeitende Zeitkreise, die ein gemeinsames Stromversorgungsteil besitzen. An die Eingangsklemmen a 4 und b 3 wird eine Versorgungsspannung angelegt, z. B. eine Wechselspannung von 42 Volt, sofern es sich um eine Zeitschaltvorrichtung für den Bergbau unter Tage handelt. Die angelegte Wechselspannung wird durch ein Gleichrichterventil V3 gleichgerichtet und durch einen Kondensator C4 geglättet. Eine Zenerdiode V4, ein Widerstand R 5 und ein Transistor VlO bilden eine Stabilisierungsschaltung zur Bereitstellung einer internen Versorgungsspannung Uy. Die Steuerbefehle, die der Schaltung durch Verbinden oder Trennen der Eingangsklemmen a 4 und 64 sowie a 4 und a 3 eingegeben werden können, beeinflussen zwei Zeitkreise, die je zwei Operationsverstärker VIl und V12 sowie V13 und V14 enthalten. Den Ausgang jedes Zeitkreises bildet ein Relais K1 bzw. K 2, das je einen Öffner und einen Schließer besitzt, die an Ausgangsklemmen al, a 2 und b 1, b 2 bzw. a 5, a 6 und b5, b 6 angeschlossen sind. Durch je einen zweipoligen Umschalter sind jedem Operationsverstärker die Eingangsgrößen wahlweise an den invertierenden oder den nichtinvertierenden Eingang anlegbar. Es sind somit insgesamt vier Operationsverstärker und vier Umschalter vorhanden.The circuit example according to FIG. 1 shows two independent timing circuits that share a common power supply. A supply voltage is applied to the input terminals a 4 and b 3, e.g. B. an AC voltage of 42 volts, provided it is a timer for underground mining. The applied alternating voltage is rectified by a rectifier valve V3 and smoothed by a capacitor C4. A Zener diode V4, a resistor R 5 and a transistor V10 form a stabilization circuit for providing an internal supply voltage Uy. The control commands that can be input to the circuit by connecting or disconnecting the input terminals a 4 and 64, and a 4 and a 3, two time affect circuits, each of two operational amplifiers and VIl V 12 and V13 and V14 included. The output of each time circuit is formed by a relay K 1 or K 2, each having a break contact and a make contact, which are connected to output terminals a1, a 2 and b 1, b 2 or a 5, a 6 and b5, b 6 . With a two-pole changeover switch, the input variables of each operational amplifier can be applied to either the inverting or the non-inverting input. There are thus a total of four operational amplifiers and four changeover switches.

Im folgenden wird davon ausgegangen, daß durch Verbinden der Eingangsklemmen a 4 und b 4 ein verzögertes Anziehen des Relais K1 herbeigeführt werden soll. An den invertierenden Eingang 2 des Operationsverstärkers VIl gelangt zunächst über den einen Kontakt des zweipoligen Umschalters 511 eine feste Spannung U\ (Fig.2a). Der Ausgang des Operationsverstärkers VIl befindet sich etwa bei null Volt, so daß der Kondensator C1 ungeladen ist. Wird nun im Zeitpunkt /0 an den nichtinvertierenden Eingang 3 des Operationsverstärkers VIl durch Verbindung der Klemmen a 4 und 64 über den anderen Kontakt des Umschalters S11 eine Spannung U2 gelegt, die positiver als die an dem invertierenden Eingang 2 ist (F i g. 2a), so springt das Potential am Ausgang des Operationsverstärkers VIl auf den Wert Ua 1, der etwa der Versörgungsspannung Uv entspricht (F i g. 2b). Über das Potentiometer R17 wird nun der Kondensator Cl aufgeladen. Dieser Kondensator ist über den einen Kontakt des Umschalters S12 mit dem invertierendenIn the following it is assumed that a delayed pick-up of the relay K1 is to be brought about by connecting the input terminals a 4 and b 4. A fixed voltage U \ (FIG. 2a) is first applied to the inverting input 2 of the operational amplifier VIl via one contact of the two-pole changeover switch 511. The output of the operational amplifier VIl is approximately at zero volts, so that the capacitor C1 is uncharged. If at time / 0 a voltage U 2 is applied to the non-inverting input 3 of the operational amplifier VIl by connecting the terminals a 4 and 64 via the other contact of the changeover switch S1 1, which is more positive than that at the inverting input 2 (F i g 2a), the potential at the output of the operational amplifier VIl jumps to the value Ua 1, which corresponds approximately to the supply voltage U v (FIG. 2b). The capacitor C1 is now charged via the potentiometer R17. This capacitor is via one contact of the switch S12 with the inverting one

Eingang 4 des Operationsverstärkers V12 verbunden. An dem nichtinvertierenden Eingang 3 des Operationsverstärkers V12 liegt über den anderen Kontakt des Umschalters S12 eine mittels des Potentiometers R 19 eingestellte Spannung Ua (Fig.2c). Solange die Spannung Uc an dem Kondensator Ci kleiner ist als die Spannung an dem nichtinvertierenden Eingang 3, liegt der Ausgang des Operationsverstärkers V12 auf dem Wert U12 (Fig.2d), der ebenfalls etwa der Versorgungsspannung Uv entspricht. Das Relais K1 ist abgefallen. In dem Augenblick ii, da die Kondensatorspannung t/cdie Potentiometerspannung £Λ überschreitet, schaltet der Operationsverstärker V12 auf ein Potential von etwa nuli Volt um (F i g. 2d). Das Relais Ki spricht nun an. Unter Verwendung der Anschlußklemmen a 1, b 1 oder a 2, b 2 kann wahlweise ein Stromkreis ein- oder ausgeschaltet werden. Die Zeit rv, nach der das Relais K 1 verzögert anzieht, läßt sich mit dem Potentiometer R19 einstellen. R19 stellt die Eingangsspannung an dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers K12 bereit.Input 4 of the operational amplifier V 12 connected. At the non-inverting input 3 of the operational amplifier V12 there is a voltage Ua set by means of the potentiometer R 19 via the other contact of the switch S12 (FIG. 2c). As long as the voltage Uc at the capacitor Ci is less than the voltage at the non-inverting input 3, the output of the operational amplifier V12 is at the value U 12 (FIG. 2d), which also roughly corresponds to the supply voltage U v. The relay K 1 has dropped out. At the moment ii, when the capacitor voltage t / c exceeds the potentiometer voltage £ Λ, the operational amplifier V 12 switches to a potential of approximately zero volts (FIG. 2d). The relay Ki now responds. Using the connection terminals a 1, b 1 or a 2, b 2 , a circuit can be switched on or off as required. The time r v after which the relay K 1 picks up with a delay can be set with the potentiometer R 19. R 19 provides the input voltage at the non-inverting input of the operational amplifier K12.

Die F i g. 2c und 2d lassen ferner erkennen, wie sich durch Veränderung der Spannung Ua unterschiedliche Verzögerungszeiten tv erzielen lassen. Ferner ist die Entladung des Kondensators Ci beim Trennen der Klemmen a 4 und b 4 in F i g. 2c dargestellt.The F i g. 2c and 2d also show how different delay times t v can be achieved by changing the voltage Ua. Furthermore, the discharge of the capacitor Ci when the terminals a 4 and b 4 are disconnected in FIG. 2c.

Sinngemäß dieselben Vorgänge finden in dem zweiten Zeitkreis statt, wenn die Eingangsklemmen a 4, a 3 miteinander verbunden werden. Die Verzögerungszeit des Relais K 2 wird durch ein weiteres Potentiome- ter R 20 eingestellt, das parallel zu dem Potentiometer R 19 geschaltet ist Durch entsprechende Bemessung der an den Ausgang des Operationsverstärkers V13 angeschlossenen Kombination des Widerstandes R 18 und des Kondensators C2 läßt sich erreichen, daß der zweite Zeitkreis einen anderen Bereich von Verzögerungszeiten erhält Zweckmäßig «st beispielsweise die eingangs angegebene Bemessung derart daß der erste Zeitkreis von 0,5 bis 10 Sekunden uno der zweite Zeitkreis von 0,2 bis 2 Sekunden einstellbar ist Es sind natürlich auch hiervon abweichende Zeitbereiche möglich und sinnvoll, wenn die gestellten Steuerungsaufgaben dies erfordern. Correspondingly, the same processes take place in the second time circuit when the input terminals a 4, a 3 are connected to one another. The delay time of relay K 2 is set by another potentiometer R 20, which is connected in parallel to potentiometer R 19. By appropriate dimensioning of the combination of resistor R 18 and capacitor C2 connected to the output of operational amplifier V13, it is possible to achieve that the second time circuit has a different range of delay times. For example, the dimensioning given at the beginning is expedient such that the first time circuit can be set from 0.5 to 10 seconds and the second time circuit from 0.2 to 2 seconds possible and sensible if the given control tasks require it.

Wie bereits erwähnt ist jedem Operationsverstärker ein zweipoliger Umschalter zugeordnet, der es gestattet die Eingangsgrößen wahlweise an den invertierenden oder den nichtinvertierenden Eingang anzulegen. Werden beispielsweise in dem ersten Zeitkeis die Schalter 511 und 512 in die zweite Schaltstellung gebracht so zieht das Relais K 1 beim Verbinden der Eingangskiemmen a 4 und b4 sofort an, weif der Ausgang des Operationsverstärkers V12 schlagartig auf null Volt gelangt. Dies beruht auf den durch die Schalterstellung eingeprägten Potentialen an den invertierenden und nichtinvertierenden Eingängen der Operationsverstärker VIl und V12. Die folgende Tabelle zeigt die möglichen Vorgänge in Abhängigkeit von der Stellung der genannten Schalter und der Behandlung der Eingangsklemmen (Verbinden oder Trennen der Klemmen a 4, b 4 und a 4, a 3).As already mentioned, a two-pole changeover switch is assigned to each operational amplifier, which allows the input variables to be applied either to the inverting or the non-inverting input. If, for example, the switches 511 and 512 are brought into the second switching position in the first time cycle, the relay K 1 picks up immediately when the input terminals a 4 and b4 are connected , when the output of the operational amplifier V 12 suddenly reaches zero volts. This is based on the potentials impressed by the switch position at the inverting and non-inverting inputs of the operational amplifiers VIl and V12. The following table shows the possible processes depending on the position of the switches mentioned and the treatment of the input terminals (connecting or disconnecting terminals a 4, b 4 and a 4, a 3).

KlemmenClamps Schalter/StellungSwitch / position 512512 α 4-6 4α 4-6 4 SIlSIl 11 schließenconclude 11 22 11 11 22 22 22 11 a 4-6 4 a 4-6 4 11 22 öffnento open 11 11 22 22 22 ο4-σ3ο4-σ3 521521 schließenconclude 11 11 22 22 α 4-α3 α 4-α3 11 öffnento open 11 22 522522 22 11 22 11 22 11 22 11 22

Vorgangoccurrence

ΛΊΛΊ

KlKl

KlKl

KlKl

zieht verzögert an
fallt verzögert ab
fällt sofort ab
zieht sofort anpicks up with a delay
decays with a delay
falls off immediately
attracts immediately

fällt sofort ab
zieht sofort an
zieht verzögert an
fällt verzögert abfalls off immediately
attracts immediately
picks up with a delay
falls off with a delay

zieht verzögert an
fällt verzögert ab
fällt sofort ab
zieht sofort anpicks up with a delay
falls off with a delay
falls off immediately
attracts immediately

fällt sofort ab
zieht sofort an
zieht verzögert an
fällt verzögert abfalls off immediately
attracts immediately
picks up with a delay
falls off with a delay

Es ist noch zu erwähnen, daß die Zeitkreise auch durch Anlegen von Fremdspannungen betätigt werden können. Beispielsweise kann der erste Zeitkreis durch Anlegen einer Wechselspannung oder einer Gleichspannung geeigneter Polarität an die Klemmen b 3 und b 4 gesteuert werden. In der gleichen Weise kann mit den Klemmen b3 und a 3 verfahren werden, um den zweiten Zeitkreis zu betätigen.It should also be mentioned that the timing circuits can also be operated by applying external voltages. For example, the first time circuit can be controlled by applying an alternating voltage or a direct voltage of suitable polarity to the terminals b 3 and b 4. You can proceed in the same way with terminals b3 and a 3 in order to operate the second timing circuit.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektronische Zeitschaltvorrichtung mit einer zeitbestimmenden Reihenschaltung eines Kondensators (Cl) und eines Ladewiderstandes (R 17) und mit einem elektromechanischen Relais (K 1), bei der die Ladespannung (Uc) des Kondensators (C 1) und eine Vergleichspannung (Ua) wahlweise an den nichtinvertierenden bzw. invertierenden Eingang (3,1.Electronic time switch device with a time-determining series connection of a capacitor (Cl) and a charging resistor (R 17) and with an electromechanical relay (K 1), in which the charging voltage (U c ) of the capacitor (C 1) and a comparison voltage (Ua) optionally to the non-inverting or inverting input (3, 4) eines Operationsverstärkers (V 12) anlegbar sind und hierdurch die Schaltung des Relais (Kl) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung des ÄC-Gliedes (R 17, Cl) über einen weiteren Operationsverstärker (VH) erfolgt, an dessen invertierenden Eingang (2) bzw. nichtinvertierenden Eingang (3) eine feste Spannung (Ui) und eine Steuerspannung (U2) über einen Umschalter (£11) anlegbar sind, und daß den Eingängen des einen Operationsverstärkers (V 12) für die Ladespannung (Uc) und die Vergleichsspannung (U*) gleichfalls ein Umschalter (512) vorgeschaltet ist4) of an operational amplifier (V 12) can be applied and thereby the switching of the relay (Kl) takes place, characterized in that the charging of the ÄC element (R 17, Cl) takes place via a further operational amplifier (VH) , at its inverting input (2) or non-inverting input (3) a fixed voltage (Ui) and a control voltage (U2) can be applied via a switch (£ 11), and that the inputs of an operational amplifier (V 12) for the charging voltage (Uc) and the comparison voltage (U *) is also preceded by a changeover switch (512) 2. Elektronische Zeitschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei elektronische Zeitschaltvorrichtungen (VU, V12, Kl; V13, V14, K 2) mit einer gemeinsamen Stromversorgungseinrichtung (V3, R 5, VlO) zu einem einheitlichen Gerät vereinigt sind.2. Electronic time switching device according to claim 1, characterized in that two electronic time switching devices (VU, V 12, Kl; V 13, V 14, K 2) are combined with a common power supply device (V3, R 5, VlO) to form a unitary device . 3. Elektronische Zeitschaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zeitschaltvorrichtungen unterschiedliche Zeitbereiehe der Verzögerung aufweisen.3. Electronic time switching device according to claim 2, characterized in that the two Time switching devices different time ranges of delay.
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