DE2736896C2 - Kreuzschienenverteiler - Google Patents

Description

Funktion

,, A₂, Xi, Xi, Xi, Xb)^X\X2XlXAXi V i, Xa, Af5, Xl) = Xi V *4 V Xj V Xl j, Aj) = X, VÄ3

realisiert,

Fig.5 die elektrische Prinzipschaltung zur Ausbildung gemäß F i g. 4.

Der Kreuzschienenverteiler gemäß F i g. 1 realisiert die Booleschen Funktionen der Form:

/XAi₁. A₂, Xi, Xa. Xi, Xb)= XlXoXiXtXS V A-JAT₂AT₆ 4, Af₅, Xi) = A?4 V Xs V Xl V Xi

A(AfI, ATj) = A?! VXi

Hierzu hat er sieben horizontale EingangSoChienen 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, dreizehn horizontale Arbeitsschienen 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, drei horizontale Ausgangsschienen 79, 80, 81 und neun Vertikalschienen 82,83,84,8% 86,87,88,89,90. Außerdem weist er zehn in zwei Reihen 101, 102 längs der Vertikalschienen 82,83,84,85,86,87,88,89,90 beidseitig von diesen angeordnete UND-NICHT-Glieder 91, 92,93,94,95,96,97,98,99,100 auf.

Jeder der Arbeitsschienen 66,67,68,69,70,71,72,73, 74, 75, 76, 77, 78 besteht aus drei Abschnitten 103, !04 und 105 (Fig.2). Die Abschnitte 103 und 104 sind auf einer Seite einer Platte 106 mit einem Abstand zwischen ihren Enden angeordnet Der dritte Abschnitt 105 liegt, diesen Abstand übergreifend, auf der anderen Seite der Platte 106.

In der Platte 106 sind an den Enden der Abschnitte erste und zweite Löcher 107 und 108 ausgeführt. Der erste Abschnitt 103 jeder Arbeitsschiene 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 ist mit dem dritten Abschnitt 105 mittels einer im ersten Loch 107 vorgesehenen Leitungsanordnung 109 verbunden. Der zweite Abschnitt 104 jeder Arbeitsschiene 68, 69, 72, 73, 78 ist mit dem dritten Abschnitt 105 mit Hilfe eines im zweiten Loch 108 anbringbaren Leiters 109 verounden.

|ede der Vertikalschienen 82,83,84,85,86,87,88, 89,

90 weist auch drei auf der Platte 106 analog den oben beschriebenen Abschnitten 103, 104, 105 der Horizontalschienen 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90 angeordnete Abschnitte 111,112,113 auf, wobei diese Bezugszeichen in Fig.2 in Klammern angegeben sind. Die analoge Leitungsanordnung ist mit 114 und der analoge Leiter ist mit 116 bezeichnet.

Kin Eingang des logischen Elements 91 ist an den mit dem Abschnitt 111 der Vertikalschiene 82 verbundenen Abschnitt 103 der Arbeitsschiene 66 angeschlossen. Dieser Abschnitt 111 ist mit der Eingangsschiene 59 gekoppelt. Der Abschnitt 112 der Vertikalschiene 82 ist mit dem an einen Eingang des UND-NICHT-Gliedes 95 angeschlossenen Abschnitt 103 der Arbeitsschiene 77 verbunden. Der andere Eingang des UND-NICHT-Gliedes

91 ist mit dem an den Abschnitt 111 der Vertikalschiene 83 angeschlossenen Abschnitt 103 der Arbeitsschiene 67 verbunden. Dieser Abschnitt 111 der Schiene 83 ist mit der Eingangsschiene 60 gekoppelt. Der Ausgang des UND-NICHT-Gliedes 9i ist mit dem Eingang des UND-NICHT-Güedes 92 verbunden, dessen Ausgang mil dem Abschnitt 103 der Arbeitsschiene 68 gekoppelt ist. Drei Eingänge des UND-NICHT-Gliedes 93 sind mit den Abschnitten 103 der jeweiligen Arbeitsschienen 71, 72, 73 und sein Ausgang ist an einen Eingang des UND-NICHT-Gliedes 94 gekoppelt. Die Abschnitte 103 der Schienen 71, 72, 73 sind jeweils mit den Abschnitten 111 der jeweils an die Eingangsschienen 61, 62, 63 angeschlossenen Vertikalschienen 84, 85,86 verbunden. Der andere Eingang des UND-NICHT-Gliedes 94 und sein Ausgang sind mit den Abschnitten 103 der Arbeitsschiene 70 bzw. 69 verbunden. Der Abschnitt 103 der Schiene 70 ist mit dem Abschnitt 111 der an die Eingangsächiene 64 gekoppelten Vertikalschiene 87 verbunden.

Die vier Eingänge des UND-NICHT-Gliedes 95 sind an die Abschnitte 103 der jeweiligen Arbeitsschiene 74, 75,77,78 und sein Ausgang ist an den Abschnitt 103 der Arbeitsschiene 76 angeschlossen. Die Abschnitte 103 der Schienen 76,77,78 sind jeweils mit den Abschnitten 112 der Vert'kalschienen 83, 82, 84 verbunden. Der Abschnitt 112 der Schiene 83 ist mit der -l,usgangsschiene

2ö 81 gekoppelt

Die vier Eingänge des UND-NICHT-Gliedes 96 sind jeweils mit den Abschnitten 104 der Arbeitsschienen 66, 67, 68, 69 und sein Ausgang ist an den Eingang des UND-NICHT-Gliedes 97 gekoppelt. Der Ausgang dieses Gliedes 97 ist mit dem Abschnitt 104 der mit der Vertikalschiene 90 gekoppelten Arbeitsschiene 70 verbunden.

Die vier Eingänge des UND-NICHT-Gliedes 98 sind jeweils mit den Abschnitten 104 der Arbeitsschienen 71, 72, 73, 74 und sein Ausgang ist mit dem Eingang des UND-NICHT-Gliedes 99 verbunden. Der Ausgang des Gliedes 99 ist mit dem Abschnitt 104 der Arbeitsschiene 75 gekoppelt. Der Abschnitt 104 der Arbeitsschiene 74 ist mit dem Abschnitt 111 der mit der Eingangsschiene 65 gekoppelten Vertikalschiene 89 verbunden. Die zwei Eingänge des UND-NICHT-Gliedes 100 sind mit den Abschnitten 104 der jeweiligen Arbeitsschienen 77, 78 und sein Ausgang ist mit dem Abschnitt 104 der Arbeitsschiene 76 verbunden. Die Abschnitte 104 der Arbeits- schieben 76,77 sind jeweils mit den Abschnitten 112 der Vertikalschienen 89, 88 gekoppelt. Die Abschnitte 112 der Vertikalschienen 89, 90 sind jeweils mit den Ausgangsschienen 80,79 verbunden.

Fig.3 zeigt einen Kreuzschienenverteiler, dessen Platte 106 aus drei einzelnen Teilen I, II und UI besteht.

Der Teil I der Platte 106 trägt die Eingangsschienen 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65 und die sie überquerenden Vertikalschienen 82,, 83,, 84|, 85i, 86,, 87,, 88,, 89,, 90,.
Der Teil II der Platte 106 trägt die UND-NICHT-Glieder91,92,93,94,95,96,97,98,99,100 mit den an sie angeschlossenen Arbeitsschienen 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72,73, ⁷J, 75,76,77,78 und den sie kreuzenden Vertikalschienen 82„, 83,1,84,i, 85ii, 86n, 87n, 88n, 89,i, 90„.
Der Teil III der Plane 106 trägt die Ausgang^chiener.

79,80, 81 und die sie kreuzenden Vertikalschienen 82m, 83in, 84|,i, 85„i. 86n„ 87|„, 88|„, 89m, 90m. Ein Ende jeder Schiene 82n, 83n, 84„, 85n, 86„, 87n, 88n, 89„, 90n ist mit einem jeweiligen Ende jeder Schiene 82|, 83|, 84,, 85|. 86|, 87,, 88i,89i, 90[ mittels eines flexiblen Leiters 118 verbunden. Das andere Ende jeder Schiene 82„, 83n, 84·;, 85„, 86ii, 87ii, 88,1, 89||, 90h ist mit einem jeweiligen Ende jeder Schiene 82,,,, 83m, 84ι_Μ, 85m, 86_m, 87,,,, 88m, 89m, 90in mittels eines flexiblen Leiters 119 gekoppelt.

Die Teile I. II, III der Platte 106 werden zu einem Paket einander parallel zusammengebaut, wodurch eine kompakte Konstruktion gebildet wird.

Als Programmsteuergerät für Produktionsanlagen mit elektrischen und elektromechanischen Stellorganen

und zur Realisierung des hisrzu vorgegebenen Steuerprogramms dient der in F i g. 4 gezeigte Kreuzschienenverteiler 120 mit einem auf seiner Platte 106 angeordneten Zeitverzögerungseinsteller 121.

Die Eingangsschienen 59,60,61,62,63,64,65 sind mit den Ausgängen einer Anpassungseinheit 122 für die Signale verschiedener Signalgeber und Parameter von das vorgegebene Programm realisierenden logischen Elementen verbunden. Die Anpassungseinheit 122 weist sieben Eingänge 123, 124, 125,126,127, 128, 129 auf, die an die genannten Geber angeschlossen sind.

Die Ausgangsschienen 79, 80, 81 sind mit den drei Eingängen einer Einheit 130 zur Erzeugung von Steuersignalen für die Stellorgane der Produktionsanlage gekoppelt. Die Ausgänge 131, 132, 133 dieser Steuersignaleinheit 130 sind an die Stellorgane der Produktionsanlage angeschlossen.

Dieser Kreuzschienenverteiler 120 hat zwei zusätzliche Horizontalschienen 134, 135. mit deren Hilfe der Zeitverzögerungseinsteller 12 mit einer Vergleichsschaltung eines als Zeitverzögerungsgerät dienenden elektronischen Zeitrelais 136 verbunden ist. Der Ein- und der Ausgang des Zeitrelais 136 sind an Horizontalschienen 137 bzw. 1138 angeschlossen, die mit den jeweiligen Abschnitten 112 der Vertikalschienen 90, 85 gekoppelt sind.

Außerdem hat der Kreuzschienenverteiler 120 zusätzliche Horizontalschienen 139, 140, 141. die jeweils mit dem Eingang, dem Löscheingang und dem Ausgang einer Speichereinheit 142 verbunden sind. Die Schienen 139, 140 sind jeweils mit den Abschnitten 112 der Vertikalschienen 83, 85 gekoppelt. Die Schiene 141 ist mit einer zusätzlichen, an den Abschnitt 103 der Arbeitsschiene 67 gekoppelten Vertikalschiene 143 verbunden.

Die Anpassungseinheit 122 hat für jedes Eingangssignal einen Anpassungskanal 144 (Fig. 5). Jeder Kanal 544 hat am Eingang ein RC-Giied aus einem Kondensator 146 und einem Widerstand 145. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 145 mit dem Kondensator 146 ist an die Katoden von Stabilisatordioden 148,149 angeschlossen. Die Anode der Stabilisatordiode 148 ist mit der Anode einer Stabilisatordiode 150 verbunden, deren Katode an die Nullschiene 147 angekoppelt ist. Die Anode der Stabilisatordiode 149 ist an die Anode einer Stabilisatordiode 151 angeschlossen, deren Katode an die Basis eines Transistors 132 gekoppelt ist. Die Basis des Transistors 152 ist über einen Widerstand 153 an den Pluspol 154 einer (nicht gezeigten) Gleichstromquelle und über einen Widerstand 155 an die Nullschiene 147 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 152 ist an die Anode einer Diode 156 geschaltet. Zwischen der Katode dieser Diode 156 und der Nullschiene 147 liegt ein Kondensator 157. Der Kollektor des Transistors 152 ist über einen Widerstand 158 an den Pluspol 154 der Gleichstromquelle angeschaltet. Der Emitter des Transistors 152 ist an die Nullschiene 147 angeschlossen.

Die Anode der Stabilisatordiode 149 ist an die Anode einer Diode 159 angeschlossen, deren Katode an die Katode der Diode 156 unmittelbar und über einen Widerstand 160 an die Basis eines Transistors 161 geschaltet ist. Die Basis des Transistors 161 ist an die Nullschiene 147 über einen Widerstand 162 und sein Emitter ist an diese unmittelbar gekoppelt Der Kollektor des Transistors 161 ist über einen Widerstand 163 an den Pluspol 154 der Gleichstromquelle und unmittelbar an den Eingang eines UND-NICHT-Gliedes 164 angeschlossen, dessen Ausgang als Ausgang des Kanals 144 der Anpassungseinheit 122 wirkt und an eine der Eingangsschienen 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65 des Kreuzschicnenverteilers 120 gekoppelt ist.

Das elektronische Zeitrelais 136 enthält eine Diode 165. deren Katode an die Horizontalschicne 137 und deren Anode an ein als Zeitver/ögcrungseinsteller 121 wirkendes Potentiometer 166. an die Katode einer Stabilisatordiode 167 und einen Kondensator 168 angeschlossen ist. Der Kondensator 168 ist auch an eine Nullschiene 169 angeschaltet. Das Potentiometer 166 ist an den positiven Pol 170 der Gleichstromquelle angeschlossen.

Die Anode der Stabilisatordiode 167 ist an die Basis eines Transistors 171 angeschaltet. Zwischen der Basis des Transistors 171 und der Nullschiene 169 ist ein Widerstand 172 geschaltet. Der Emitter des Transistors 171 ist an die Nullschiene 169 und sein Kollektor über einen Widerstand 173 an den Pluspol der Gleichstromquelle und unmittelbar an den Eingang eines UND-NICIIT-Gliedes 174 angeschlossen. Der Ausgang dieses Gliedes 174 ist an die Horizontalschiene 138 gekoppelt.

Die Einheit 130 zur Erzeugung der Steuersignale weist drei Umwandler 175 auf. Jeder Umwandler 175 enthält zwei logische Schaltungen 176, 177, deren Eingänge an die entsprechenden Ausgangsschienen 79, 80, 81 der, Kreuzschienenverteilers 120 und deren Ausgänge an d>e Katoden zugehöriger Leuchtdioden 178, 179 zweier Optothyristorschaltungen 180, 181 angeschlossen sind. Die Anoden dieser Dioden 178, 179 sind über Widerstände 182, 183 an den Pluspol 184 der Gleichstromquelle angeschlossen. Die Katoden der Optothyristoren 185, 186 der Optothyristorschaltungen 180, 181 sind jeweils an die Katoden von gegenparallel geschalteten Leistungsthyristoren 187, 188 gekoppelt. Die Anöden der Optothyristoren 185, 186 sind jeweils mit den Anoden der Thyristoren 187,188 über Widerstände 189,

190 verbunden. Paraiiei zu den Leistungsthyristoren 187, 188 ist eine Reihenschaltung aus einem Widerstand

191 und einem Kondensator 192 zum Schutz dieser Thyristoren 187, 188 gegen Schaltüberspannungen angeschlossen.

Die Ausgänge 131, 132, 133 der Steuersignaleinheit 130 sind an die elektrischen und elektromechanischen Stellorgane der Produktionsanlage und ihre Anschlüsse 193, 194, 195 an Wechselstromquellen angeschaltet. Die Leistungsthyristoren 187, 188 dienen zur Kommutierung der Leistung dieser Wechselstromquellen.

Die Realisierung einer Booleschen Funktion der Form:

fl(Xl. Xl. Af3, Xa. Xi, Xf,) = X)XiXiXiXi V X\X2Xt,

mittels des Kreuzschienenverteilers gemäß Fig. 1 geschieht wie folgt:

Bei der Belegung der Eingangsschienen 59,60 mit den Variablen λ ,, x₂ entsprechenden und über die Abschnitte 111 der Vertikalschienen 82 und 83 und die Abschnitte 103 der Arbeitsschienen 66 und 67 an den Eingängen des UND-NICHT-Gliedes 91 eintreffenden 1-Signalen tritt an seinem Ausgang ein 0-Signal auf. Dieses Signal kommt am Eingang des UND-NICHT-Gliedes 92 an. und an dessen Ausgang tritt ein über die Arbeitsschiene 68 auf den Eingang des UND-NICHT-Gliedes 96 auftreffendes 1-Signal auf.

Bei der Beaufschlagung der Eingangsschienen 61, 62, 63 mit den Variablen xy, Λ4, x, entsprechenden und über die Abschnitte 111 der Vertikalschienen 84, 85, 86 und die Abschnitte 103 der Arbeitsschienen 71,72,73 an den

Eingängen des UND-NICHT-Gliedes93 ankommenden I -Signalen tritt an dessen Ausgang ein O-Signal auf. Dieses Signal gelang' auf den Eingang des UND-NICHT-Glicdes 94, und an dessen Ausgang erscheint ein über die Arbeitsschiene 69 am anderen Eingang des UND-NICHT-Gliedes % eintreffendes 1-Signal. Hierbei tritt an des^r-;n Ausgang ein am Eingang des UN D-NICHT-Glicdes 97 ankommendes O-Signal auf, an dessen Ausgang ein 1-Signal erscheint.

Dieses Signal gelangt über den Abschnitt 104 der Arbeitsschiene 70 und über die Vertikalschiene 90 auf die Ausgangsschiene 79, was der Realisierung einer Booleschen Funktion der Form:

entspricht.

Bei der Belegung der Eingangsschienen 64 mit einem der Variablen Xb entsprechenden und über den Abschnitt 111 der Vertikalschiene 87 und den Abschnitt 103 der Arbeitsschiene 70 am Eingang des UND-NICHT-Gliedes 94 eintreffenden O-Signal erscheint am Ausgang des letzteren ein 1-Signal.

Hierbei erscheinen beim Anliegen an den Eingangsschienen 59,60 von den Variablen Χι, X₂ entsprechenden und an den Eingängen des UND-NICHT-Gliedes 91 ankommenden 1-Signalen am Ausgang des letzteren ein O-Signal und an den Ausgängen der UND-NICHT-Gliedcr 92, % und 97 jeweils ein I -, 0-, 1 -Signal. Das 1 -Signal vom \usgangdes UND-NICHT-Gliedes 97 trifft auf die Ausgangsschiene 79 auf, was der Realisierung einer Booleschen Funktion der Form:

/)" = XiX₂Xb

entspricht.

An der Ausgangsschiene 30 wird also ein eine Boolesche Funktion der Form:

Λ = Λ' ν Λ" = χι

.V₄, Xs, X7)

VX4 ν X₃ ν x>

wird auf die Eingangsschiene 61 ein der Variablen X₃ entsprechendes und über die Vertikalschiene 84 und die Arbeitsschiene 78 am Eingang des UND-NICHT-Gliedes 100 eintreffendes 0-SignaI gegeben, und am Ausgang des letzteren erscheint ein i-Signal. Dieses Signal gelangt über den Abschnitt 104 der Arbeitsschiene 76 und den Abschnitt 112 der Verrkalschiene 89 auf die Ausgangsschiene 80, was der Realisierung einer Booleschen Funktion der Form:

entspricht.

Bei der Belegung der Eingan<,jschiene 62 mit einem der Variablen X4 entsprechenden und über den Abschnitt 111 der Vertikalschiene 85 und über die Arbeitsschiene 72 am Eingang des UND-NICHT-Gliedes 98 eintreffenden 0-Signai erscheint am Ausgang des letzteren ein 1 -Signal. Dieses Signal trifft auf den Eingang des UND-NICHT-Giiedes 99, was ein Auftreten an dessen Ausgang eines über die Arbeitsschiene 75. Vertikalschiene 88 und die Arbeitsschiene 77 am Eingang des UND-NICHT-Gliedcs 100 ankommenden O-Signals bewirkt. Am Ausgang dieses Gliedes 100 erscheint ein über den Abschnitt 112 der Vertikalschiene 89 an der Ausgangsschiene 80 ankommendes 1-Signal. Dies entspricht der Realisierung einer Booleschen Funktion der Form:

Bei Eintreffen eines der Variablen X₅ entsprechenden O-Signals an der Eingangsschiene 63 gelangt dieses Signal über den Abschnitt 111 der Vertikalschiene 86 und über die Arbeitsschiene 73 auf den Eingang des UND-NICHT-Gliedes 98. An dessen Ausgang erscheint ein 1-Signal, das analog dem oben Beschriebenen auf die Ausgangsschiene 80 kommt. Dies entspricht der Realisierung einer Booleschen Funktion der Form:

darstellendes Programmsignal formiert.

Zur Realisierung einer Booleschen Funktion der Form:

U"

Bei der Beaufschlagung der Eingangsschiene 65 mit einem über den Abschnitt 111 der Vertikalschiene 89 und über den Abschnitt 104 der Arbeitsschiene 74 am dritten Eingang des UND-NICHT-Gliedes 98 ankommenden O-Signal erscheint am Ausgang des letztgenannten ein 1-Signal. Hierbei treten in Analogie zum obenbeschriebenen Signaldurchgang an den Ausgängen der UND-NICHT-Glieder 99 und 100 auf die Ausgangsschiene 80 auftreffende 1-Signale auf. Dies entspricht der Realisierung einer Booleschen Funktion der Form:

Das an der Ausgangsschiene 80 erhaltene Programmsignai steiit aiso die Boolesche Funktion:

Λ = W ν U" ν W" ν Z₄"" =x₃ ν x₄ ν x₅ ν x>

dar.

Zur Realisierung einer Booleschen Funktion der Form:

wird auf die Eingangsschiene 59 ein der Variablen x\ entsprechendes und über die Vertikalschiene 82 und den Abschnitt 103 der Arbeitsschiene 77 am Eingang des UND-NICHT-Gliedes 95 eintreffendes O-Signal gegeben. An dessen Ausgang tritt ein über den Abschnitt 112 der Vertikalschiene 83 an der Ausgangsschiene 81 ankommendes 1-Signal auf. Das entspricht der Realisierung einer Booleschen Funktion der Form:

fs'=*.

Auf die Eingangsschiene 61 wird ein der Variablen X₃ entsprechendes und über die Vertikalschiene 84 und den Abschnitt 103 der Arbeitsschiene 78 am anderen Eingang des UND-NICHT-Gliedes 95 eintreffendes 0-Signal gegeben. Am Ausgang des letzteren erscheint ein auf die Ausgangsschiene 81 auftreffendes 1-Signal. Das entspricht der Realisierung einer Booleschen «Funktion der Form:

fs"

An der Ausgangsschiene 81 wird also ein eine Boolesche Funktion der Form:

h = (■■! ν k"

vis

darstellenden Piogrammsignal formiert.

Das Programmsteuergerät für Produktionsanlagen gemäß F i g. 4 und 5 arbeitet wie folgt:

An einem beliebigen der Eingänge 123,124,125,126, 127,128,129 der Anpassungseinheit 122 trifft von einem Geber der Produktionsanlage ein eine Wechsel- oder Gleichstromspannung zweiei Polaritäten darstellendes Signal ein.

Diese Signale können ein eine Wechsel- oder Gleichstromspannung beliebiger Polarität von 110V±10% bis 4V±10% darstellendes 1-Signal oder ein die genannte Spannung mit einem Wert unterhalb von 3 V± 10% darstellendes O-Signal sein.

Dcim Anliegen äii cmciVi beliebigen uci Eingänge 123,

124, 125, 126, 127, 128,129 eines einem Spannungswert unterhalb der Schaltschwelle der Stabilisatordioden 149,151 entsprechenden O-Signals ist der Transistor 152 des entsprechenden Anpassungskanals 144 bis zur Sättigung durch eine mit Hilfe der Widerstände 153, 155 an dessen Basis eingestellte positive Vorspannung leitend gemacht. Hierbei ist der Spannungswert an seinem Kollektor nahe Null wegen des Spannungsabfalls über dem Widerstand 158. Der Transistor 161 ist gesperrt, weil der Spannungswert an seiner Basis wegen des geringen Spannungsabfalls am Widerstand 162 nahe Null und unzureichend zu seinem Durchschalten ist. Hierbei ist die Spannung an seinem Kollektor nahe der Spannung der Gleichstromquelle und erzeugt am Eingang des UND-NICHT-Gliedes 164 eine einem 1-Signal entsprechende Spannung. Am Ausgang des letzteren stellt sich eine einem O-Signal entsprechende Spannung ein.

Der Kondensator 157 ist über die Widerstände !60, 162 und den Basisemitterübergang des Transistors 161 auf eine Spannung entladen, deren Wert nahe Null ist.

Bei der Belegung eines beliebigen der Eingänge 123, 124,125,126,127,128,129 mit einer positiven Halbwelle einer einem 1-Signal entsprechenden Wechselspannung wird der Spannungswert an der Katode der Stabilisatordiode 148 gleich einer der Stabilisierungsspannung und dem Durchlaßspannungsabfall an der Stabilisatordiode 150 entsprechenden Summenspannung sein. Die Stabilisierungsspannung der Stabilisatordioden 149, 151 liegt unter der Stabilisierungsspannung der Stabilisatordioden 148,150. Wird an der Katode der Stabilisatordiode 149 ein Wert der positiven Spannung oberhalb ihrer Stabilisierungsspannung erreicht, so daß sie leitend, und die positive Spannung gelangt von ihrer Anode über die Diode 159 und den Widerstand 160 an die Basis des Transistors 161. Der Transistor 161 schaltet durch, der Spannungswert an seinen Kollektor wird nahe Null, die Spannung am Eingang des UND-NICHT-Gliedes 164 ist folglich auch nahe Null. Am Ausgang des UND-NICHT-Gliedes 164 erscheint ein 1-Signal.

Gleichzeitig gelangt die positive Spannung von der Katode der Diode 159 an den Kondensator 157 und lädt ihn auf. Der Transistor 152 bleibt nach wie vor im leitenden Zustand, denn die positive Spannung kommt von der Anode der Stabilisatordiode 149 über die Stabilisatordiode 151 an die Basis des Transistors 152 und hält ihn im leitenden Zustand,

Beim Abfall des Spannungswertes der positiven Halbwelle an einem beliebigen der Eingänge 123, 124,

125, 126, 127, 128, 129 und folglich an der Katode der

Stabilisatordiod? 149 auf einen Wert unterhalb der .Stabilisierungsspannung dieser Stabilisatordiode 149 sperrt diese. Die Diode 159 wird auch gesperrt, und der Kondensator 157 beginnt, sich über den Stromkreis Widerstand 160, Widerstand 162 und Basisemitterübergang des Transistors 161 zu entladen. Der Transistor 161 wird im leitenden Zustand für die Zeit gehalten, die durch den Kapazitätswert des Kondensators 157 und den Widerstandswert des Entladekreises bestimmt wird.

Beim Anliegen einer negativen Halbwelle einer einem 1-Signal entsprechenden Wechselspannung an einem beliebigen der Eingänge 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129 wird der Spannungswert an der Katode der Stabilisatordiode 148 des entsprechenden Anpassungskanals 144 durch eine der Stabilisierungsspannung der Stabilisatordiode 150 und dem Durchlaßspannungsabfall über der Stabilisatordiode 148 entsprechende Siirr>menspannung bestimmt.

Erreicht die Kaiode der Siabiiisatordiode i5i einen Spannungswert oberhalb ihrer Stabilisierungsspannung, so wird sie leitend, und die negative Spannung gelangt von ihrer Katode auf die Basis des Transistors 152. Der Transistor 152 sperrt, die Spannung an seinem Kollektor wird nahe der Spannung der Gleichstromquelle.

Die positive Spannung vom Kollektor dieses Transistors 152 kommt über die Diode 156 und den Widerstand 160 an die Basis des Transistors 161, wodurch dieser im leitenden Zustand gehalten wird.

Die positive Spannung von der Katode der Diode 156 gelangt auf den Kondensator 157 und lädt ihn erneut auf.

Die negative Spannung von der Anode der Stabilisatordiode 149 gelangt nicht zur Basis des Transistors 161, weil die Diode 159 nicht leitet.

Beim Übergang des Spannungswertes am Eingang 123,124,125,126,127,128,129 von der negativen Halbwelle auf die ⁿositive und umgekehrt, d. h. beim Durchgang durch einen Wert nahe Null, wo der Spannungswert die Stabilisierungsspannung der Stabilisatordiode 149,151 unterschreitet, wird der Transistor 161 im offenen Zustand durch eine Entladung des Kondensators 157 gehalten. Die Entladungszeit des Kondensators 157 wird derart gewählt, daß beim Nulldurchgang des Spannungswertes an einem beliebigen der Eingänge 123,124, 125, 126, 127, 128, 129 der Transistor 161 leitenden Zustand auf der gewählten Frequenz der Wechselspannung am entsprechenden Eingang 123, 124, 125, 126, 127,128,129 gehalten wird.
Beim Anlegen an einen beliebigen der Eingänge 123, 124,125,126,127,128,129 einer einem 1-Signal entsprechenden positiven oder negativen Gleichspannung arbeitet jeder Kanal 144 der Anpassungseinheit 122 ebenso wie bei der Beaufschlagung der Eingänge 123, 124, 125,126,127, 128,129 mit der positiven bzw. negativen Halbwelle der Wechselspannung.

Beim Anlegen an einen beliebigen der Eingänge 123, 124, 125,126, 127, 128,129 einer gemäß dem oben Beschriebenen einem 0-Signal entsprechenden Spannung von den Gebern der Produktionsanlage stellt sich am Ausgang des UND-NICHT-Gliedes 164 des entsprechenden Anpassungskanals 144 und an der entsprechenden Eingangsschiene 59,60,61,62,63,64,65 ein 0-Signal ein, dessen Pegel dem Pegel des 0-Signals der UND-NICHT-Glieder 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100 entspricht.

Bei der Belegung eines beliebigen der Eingänge 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129 mit einer gemäß dem oben Beschriebenen einem 1-Signal entsprechenden Span-

11 12

iiung von diesen Gebern stellt sich am Ausgang des !-Steuersignale von den Ausgangsschienen 79, 80 oder

UND-NIC'IT-Gliedes 164 und an der entsprechenden 81 ein, so erscheinen an den Ausgängen der UND-

Eingangsschiene 59, 60,61, 62, 63, 64, 65 der Matrb; 120 NICHT-Glieder 176, 177 O-Signale. Hierbei fließt über

ein I-Signal ein, dessen Pegei dem Pegel des 1-Signals die Widerstände 182,183 und die Leuchtdioien 178,179

der UND-NICHT-Glieder 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 5 der Optothyristorschaltungen 180, ISl ein Strom, was

99,100 entspricht. eine Zündung der Optothyristoren J85,186 und der Lei-

Dcr Kreuzschienenverteiler 120 realisiert beim Ein- stungsthyristoren 187,188 bewirkt, treffen eines 0- oder 1-Signals an seinen Eingangsschie- Zu dem Zeitpunkt beispielsweise, wo an der Anode nen 59, 60, 61, 62, 63, 64 eine Boolesche Funktion der des Thyristors 187 eine positive Halbwelle der Speise-Form: io spannung der Wechselstromquelle anliegt, zündet der

Thyristor 185, und auf die Steuerelektrode des Thyri-

Λ = XiAf₂-VjX₄Xs ν x\x₂xt, stors 187 wird eine Zündspannung gegeben. Dies verursacht eine öffnung des Thyristors 187 und den Anschluß

in Analogie zur Realisierung dieser Funktion durch den des angesteuerten Stellorgans an die Wechselstrom-

Krcuzschienenverteiler gemäß Fig. 1. Wenn hierbei 15 quelle.

das vom Ausgang des Kanals 144 an der Eingangsschie- Beim Erscheinen einer negativen Halbwelle zündet in

ne 60 eintreffende und der Variablen X2 entsprechende ähnlicher Weise der Thyristor 188 und schließt das Stell-

i -Signal kui'£££iug (beispielsweise uei enieni TäSieii- uigan an die WeCn^elsiroinquelie an. druck ohne Fixierung) sein wird, so gelangt es über die Erscheint am Eingang eines Umwandlers 175 ein 0-Si-

Vertikalschitr.e 83 und die Horizontalschiene 139 auf 20 gnal, so erscheint am Ausgang seiner UND-NICHT-den Eingang der Speichereinheit 142 und wird einge- Glieder 176,177 ein 1-Signal. Deswegen wird der Strom speichert. An deren Ausgang erscheint über die Hori- nicht durch die Leuchtdioden 178,179 fließen und zwar zontalschiene 141, Vertikalschiene 143 und die Arbeits- wegen der ungefähren Spannungsgleichheit an den Ausschiene 67 am Eingang des UND-N!CHT-Gliedes 91 ganger, der UND-NICHT-Glieder 176, 177 und an der ankommendes 1-Signal. Im weiteren werden sämtliche 25 Gleichstromquelle.

logischen Operationen mit den Eingangssignalen wie Fließt durch die Leuchtdioden 178,179 kein Strom, so

oben beschrieben verwirklicht. werden die Optothyristoren 185,186 der Op'.othyristor-

Hierbei gelangt das !-Signal bA dessen Erscheinen an schaltungen 180, 181 nicht gezündet, was auch ein Zünclir Vertikalschiene 90 und der Ausgangsschiene 79 den der Leistungsthyristoren 187, 188 verhindert. Infolübcr die Horizontalschiene 137 auf den Eingang der 30 gedessen bleiben die Stellorgane von der Wechsel-Diode 165 des elektronischen Zeitrelais 136. Der Kon- stromquelle abgeschaltet.

densator 168 beginnt, sich durch die positive Spannung Das 0- und 1-Signal an den Ausgangsschienen 79, 80,

vom Pluspol 170 der Gleichstromquelle über das Poten- 81 sind also Steuersignale für die zwei antiparallel getiometer 166 aufzuladen. Die Ladezeit des Kondensa- schalteten Thyristoren 187,188, die die elektrischen und tors 168 hängt von seinem Kapazitätswert und dem Wi- 35 elektromechanischen Stellorgane der Produktionsanladcrstand des Potentiometers 166 ab, der durch die Ls⁰C ^CTe an die Wechselstrorn^uelle anschalten. Hierbei ISsseincs Schleifers bestimmt wird. gen die durch die Steuersignaleinheit 130 geschalteten

Erreicht die Katode der Stabilisatordiode 167 einen Ströme und Spannungen v. isentlich höher als die Strö-Spannungswert oberhalb ihrer Stabilisierungsspannung, me und Spannungen der von den Ausgangsschienen 79, so schaltet sie durch, und die positive Spannung von 40 80,81 ankommenden Programmsignale.

ihrer Anode gelangt an die Basis des Transistors 171.

Der Transistor 171 wird leitend, der Spannungswert an Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

seinem Kollektor wird nahe Null, was einem 0-Signal

am Eingang des UND-NICHT-Gliedes 174 entspricht.
An dessen Ausgang stellt sich ein 1-Signal mit einer 45
durch die Lage des Schleifers des Potentiometers 166
bestimmten Zeitverzögerung bezüglich des am Eingang
des elektronischen Zeitrelais 136 eingetroffenen Signals
ein. Dieses Signal gelangt über die Horizontalschiene
138. Abschnitte 112 der Vertikalschiene 85 und der Ho- 50
rizontalschiene 140 auf den Löscheingang der Speichereinheit 142. An deren Ausgang tritt ein über die Horizontalschiene 141, Vertikalschiene 143 und die Horizontalschiene 67 am Eingang des UND-NICHT-Gliedes 91
eintreffendes 0-Signal auf. 55

Erscheint an der Vertikalschiene 90 ein 0-Signal, so
trifft es auf den Eingang der Diode 165 des elektronischen Zeitrelais 136 auf, und der Kondensator 168 entlädt sich praktisch schlagartig über die Diode 165. An
der Basis des Transistors 171 ist die Spannung nahe 60
Null, weil die Stabilisatordiode 167 nicht, leitet. Der
Transistor 171 sperrt, und an seinem Kollektor und am
Eingang des UND-NICHT-Gliedes 174 stellt sich eine
Spannung nahe der der Gleichstromquelle ein, was dem
Eintreffen eines 1-Signals ohne Zeitverzögerung am 65
Eingang dieses Gliedes 174 entspricht. Am Ausgang des
letzteren stellt sich ein 0-Signal ein.

Treffen an den Eingängen der Steuersignaleinheit 130

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kreuzschienenverteiler mit auf verschiedenen Seiten einer Platte vertikal und horizontal angeordneten, miteinander in gewählten Kreuzungspunkten in Abhängigkeit von der zu realisierenden Booleschen Funktion verbundenen Schienen

und mit logischen Elementen, derer. Eingänge an einzelne mit Arbeitsschienen bezeichnete Schienen angeschlossen sind und deren Ausgänge auf andere Arbeitsschienen rückgeführt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die gewählten Kreuzungspunkte galvanische Verbindungen der mit Ein- und Ausgangsschienen bezeichneten Schienen mit den logischen Elementen und untereinander herstellen

und mindestens ein Teil der Schienen aus drei Abschnitten (103, 104, 105) ausgeführt ist, von denen der erste usd der zweite Abschnitt mit einem Abstand zwischen ihren Enden auf der einen Seite der Platte (106) und deren dritter auf der anderen Seite der Platte (106), diesen Abstand übergreifend, angeordnet ist

und an den Enden jedes Abschnitts in diesem und in der Platte (106) erste und zweite Löcher (107, 108) ausgeführt sind, wobei ein Ende des ersten Abschnitts (103) und das darunterliegende Ende des dritten Abschnitts (105) durch eine im ersten Loch (107) vorgesehene Leitungsanordnung (109) verbunden sind

und in Abhängigkeit der Verbindungen der Ein- und Ausgangsschienen mit den logischen Elementen die Verbindung des zweiten Abschnitts (104) mit dem anderen Ende des dritten Abschnitts (105) mittels eines im zweiten Loch (108) anbringbaren Leiters (109) herstellbar ist,

wobei jeder dritte Abschnitt (105) der dreigeteilten Schienen in einem Zwischenraum der Schienen der anderen Richtung liegt.

2. Kreuzschienenverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die logischen Element (91 bis 95 und 96 bis 100) in zwei, längs der vertikal angeordneten Schienen (82 bis 90) beiderseits von diesen liegenden Reihen (101, 102) angeordnet sind und die Arbeitsschienen (66 bis 78) horizontal angeordnet und dreigeteilt sind.

3. Kreuzschienenverteiler nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (106) aus mindestens drei einzelnen Teilen (I, II, III) zusammengesetzt ist, deren erster die Eingangsschienen (59 bis 65) und die sie schneidenden Vertikalschienen (82| bis 9O|), deren zweiter die logischen Elemente (91 bis 100) mit den an sie angeschlossenen horizontal angeordneten Arbeitsschienen (66 bis 78) und die sie schneidenden Vertikalschienen (82n bis 9O||) und deren dritter die horizontal angeordneten Ausgangsschienen (79,80,81) und die sie schneidenden Vcrtikalschienen (82m bis 90m) enthält, wobei jede Vertikalschiene (82n bis 9On) des zweiten Teiles (II) mit ihrem einen Ende mittels eines flexiblen Leiters (118) an ein Ende der entsprechenden Vertikalschiene (82[ bis 90i) des ersten Teiles (I) und mit ihrem anderen Ende an ein Ende der entsprechenden Vertikalschiene (82m bis 90m) des dritten Teils (Ill)anschließbar ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kreuzschienenverteiler nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Kreuzschienenverteiler ist aus der DE-AS 12 56 301 bekannt.

Bei der bekannten Ausbildung sind die sich kreuzenden Schienen durchgehend ausgeführt, deren Verbindungen in den gewählten Kreuzungspunkten mittels Dioden hergestellt sind, die die Rolle von LIND- bzw. ODER-Gattern spielen. Auf diese Weise kaun zwar

ίο durch entsprechenden Aufbau des Kreuzschienenverteilers eine Vielzahl verschiedener logischer Verknüpfungen realisiert werden, die jedoch dann festliegen und nur mit größerem Aufwand geändert werden können. Außerdem werden für die Realisierung komplizierter Funktionen große Abmessungen des Kreuzschienenverteilers erforderlich.

Aus den AEG-Mitteilungen 1960, Nr. 1/2, Seiten 66 bis 75, ist es bekannt, wie mit Hilfe von logischen Elementen verschiedene Boolesche Funktionen realisiert werden können, wobei hier jedoch nicht entnehmbar ist,

WtC UCl IVUtIl(JIl^lCIlC:! 1 UIIMIUIlV.lt UlV. t_f L/X.1 UlV.IItllX.llfXV.It

gewahrt werden kann. Zwar ist in Industrie-Elektrik+ Elektronik, 1974, Seiten 172 bis 176, für eine solche Schaltung ein relativ übersichtlicher Aufbau gezeigt, bei dem von parallelen Eingangsleitungen rechtwinklig Leitungen abgreifen und zu den logischen Elementen führen, jedoch handelt üs sich auch hier nur um feste Aufbauten begrenzter Variabilität.

Ein variabler Schaltungsaufbau mittels eines Kreuz-Schienenverteilers ist der GB-PS 8 03 006 zu entnehmen, wobei hier die Verbindung der Schienen in den Kreuzungspunkten durch Verwendung von metallischen Steckern eine galvanische sein kann oder durch Verwendung von mit Dioden versehenen Steckern auch

eine passive Logik verwirklicht werden kann. Ähnlich wie bei der eingangs betrachteten Ausbildung ist jedoch auch hier wegen der durchgehenden Schienen die Variabilität der verwirklichbaren Funktionen begrenzt, oder es wird schnell ein großer Atf'vand erforderlich, der entsprechend große Abmessungen des Kreuzschienenverteilers nach sich zieht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber die Schaffung eines Kreuzschienenverteilers, bei dem gegenüber der eingangs betrachteten und obcrbegrifflich vorausgesetzten Ausbildung die Variabilität der Leitungsführung größer ist und die Abmessungen verringert werden können.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Mit einem so ausgebildeten Kreuzschienenverteiler können auf einfache Weise eine gr-oße Vielzahl von verschiedenen Verknüpfungen aufgebaut und Funktionen realisiert werden, wobei der Kreuzschienenverteiler selbst von kompakter Bauweise bleibt.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Prinzipschaltung eines Kreuzschienenvcrtellers mit sieben Eingangsschienen, drei Ausgangsschienen und dreizehn Arbeitsschienen,

Fig. 2 den Querschnitt der Platte im Bereich der durch einen dritten Schienenabschnitt verbindbaren Enden eines ersten und eines zweiten Schienenabschnitts,

F i g. 3 eine Ausbildung mit aus drei einzelnen Teilen bestehender Platte.

F i g. 4 die Blockschaltung einer Ausführung zur Anwendung als Programmsteuergerät, die die Boolesche