RU2175166C2 - Switching device - Google Patents
Switching device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2175166C2 RU2175166C2 RU97113264A RU97113264A RU2175166C2 RU 2175166 C2 RU2175166 C2 RU 2175166C2 RU 97113264 A RU97113264 A RU 97113264A RU 97113264 A RU97113264 A RU 97113264A RU 2175166 C2 RU2175166 C2 RU 2175166C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistor
- terminal
- output
- circuit
- thyristor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для коммутации исполнительных элементов автоматики (электромагнитов, клапанов и т.д.) в определенной последовательности с необходимыми временными задержками и самоблокировками, например, в дозирующих устройствах с кнопочным включением (пуском). The invention relates to the field of automation and can be used for switching actuating elements of automation (electromagnets, valves, etc.) in a certain sequence with the necessary time delays and self-locking, for example, in metering devices with push-button inclusion (start).
Широко известны простейшие коммутационные устройства, используемые, например, в системах лифтового хозяйства или дозирующих автоматах для продажи жидких пищевых продуктов (например, растительных масел, молочных продуктов) или прохладительных напитков. При всем огромном разнообразии вариантов выполнения эти устройства включают нормально разомкнутую контактную кнопку, пусковой электромагнит с цепью самоблокировки, устройства временной задержки (реле времени) и дозирующий клапан, при открытии которого в выходной патрубок из накопительной емкости проливается за фиксированное время определенное количество жидкого продукта. Лифтовая автоматика обычно строится по типу шаговых искателей, с переключателями ограничения скорости движения и герконовыми датчиками положения, выключающими привод кабины лифта при достижении ею заданной позиции. Для введения необходимых издержек времени используются специальные электронные реле времени с задержкой до 30 с [1]. The simplest switching devices are widely known, for example, used in elevator systems or dosing machines for the sale of liquid food products (for example, vegetable oils, dairy products) or soft drinks. With all the huge variety of embodiments, these devices include a normally open contact button, a starting electromagnet with a self-locking circuit, a time delay device (time relay) and a metering valve, when a certain amount of liquid product is poured into the outlet pipe from the storage tank for a fixed time. Elevator automation is usually built according to the type of step finders, with speed limit switches and reed switches that turn off the elevator car drive when it reaches a predetermined position. To introduce the necessary time costs, special electronic time relays with a delay of up to 30 s are used [1].
Указанные системы коммутации автономны, могут длительно эксплуатироваться без вмешательства человека, достаточно просты и дешевы, однако допускают значительные неточности в позиционировании исполнительного элемента (лифтовой кабины) или сравнительно большую погрешность в объеме розданного жидкого продукта, а также не допускают оперативного контроля и управления. These switching systems are autonomous, can be operated for a long time without human intervention, are quite simple and cheap, but they allow significant inaccuracies in the positioning of the actuator (elevator cabin) or a relatively large error in the volume of the dispensed liquid product, and also prevent operational monitoring and control.
Указанные недостатки вполне терпимы для систем названного назначения, однако для систем повышенной точности такие коммутационные устройства использовать уже затруднительно. К тому же надежность их работы невелика из-за большого количества коммутационных элементов. These shortcomings are quite tolerable for the systems of the indicated purpose, however, for systems of increased accuracy, such switching devices are already difficult to use. In addition, the reliability of their work is low due to the large number of switching elements.
Значительно более лучшими точностными характеристиками обладают коммутационные устройства, управляемые микропроцессорными системами. Они позволяют достаточно точно задавать временные задержки и интервалы времени работы коммутационных элементов, что в итоге обеспечивает относительно высокую точность дозирования, и допускают текущий контроль рабочего процесса с широкими функциональными возможностями. Significantly better accuracy characteristics have switching devices controlled by microprocessor systems. They allow you to accurately set the time delays and operating time intervals of the switching elements, which ultimately provides a relatively high dosing accuracy, and allow current control of the workflow with wide functionality.
Типичным представителем такого устройства является пульт дистанционного управления "Имипульс-1", используемый для дистанционного управления топливораздаточной колонкой (ТРК) с литровой дозировкой и автоматическим отключением колонки после отпуска заданного на пульте оператором количества топлива [2]. При этом обеспечивается цифровая индикация количества топлива, подлежащего отпуску, а в конце отпуска требуемого объема топлива автоматически осуществляется снижение расхода. A typical representative of such a device is the Imipuls-1 remote control used to remotely control a fuel dispenser (dispenser) with a liter dosage and automatically turn off the dispenser after dispensing the amount of fuel set on the console by the operator [2]. At the same time, a digital indication of the amount of fuel to be dispensed is provided, and at the end of the dispensing of the required amount of fuel, the consumption is automatically reduced.
Основой указанного пульта является большая интегральная схема К145ВХ205 (микроконтроллер), выполняющая функции арифметико-логического устройства (АЛУ), производящего операции по обработке вводимых данных, арифметические операции над данными, выработку последовательностей разрядных и сегментных импульсов, а также вывод данных на индикацию. Последовательность работы устройства заключается в следующем. The basis of this remote control is a large integrated circuit K145BX205 (microcontroller), which performs the functions of an arithmetic logic unit (ALU), which performs operations on the processing of input data, arithmetic operations on data, generation of sequences of bit and segment pulses, as well as data output for indication. The sequence of operation of the device is as follows.
С помощью специальных цифровых клавиш оператор вводит данные об объеме требуемого к раздаче количества топлива на пульте. Потребитель вставляет раздаточный кран, например, в горловину бака автомобиля, и нажимает нормально разомкнутую кнопку "Пуск" топливораздаточной колонки, включая тем самым перекачивающий насос. Начинается отпуск топлива. Using special numeric keys, the operator enters data on the amount of fuel required for distribution to the console. The consumer inserts the dispensing valve, for example, into the neck of the car tank, and presses the normally open “Start” button of the dispenser, thereby turning on the transfer pump. Fuel dispensing begins.
При этом от расходомера раздаточного устройства в АЛУ начинают поступать импульсы литрового расхода, которые вычитаются по одному из заданного числа. Когда количество оставшегося топлива станет равным нулю, АЛУ формирует сигнал, по которому отключается насос колонки и прекращается отпуск топлива. In this case, the liter flow rate pulses begin to be received from the flow meter of the dispenser to the ALU, which are subtracted from one of the given numbers. When the amount of remaining fuel becomes equal to zero, the ALU generates a signal by which the column pump is turned off and fuel dispensing is stopped.
Кроме того, по переднему фронту последнего счетного импульса расходомера подается команда на снижение расхода топлива через раздаточную колонку. При этом подается напряжение питания на дополнительный клапан снижения расхода и отпуск последнего литра топлива осуществляется при сниженном расходе за значительно большее время, что позволяет более точно осуществить отпуск потребителю последнего литра. In addition, on the leading edge of the last counting pulse of the flow meter, a command is issued to reduce fuel consumption through the dispensing column. At the same time, the supply voltage is supplied to an additional valve to reduce consumption and the release of the last liter of fuel is carried out at a reduced consumption for a significantly longer time, which allows more accurate vacation to the consumer of the last liter.
Электронная часть указанного коммутационного устройства содержит значительное количество цифровых микросхем (в основном триггеров и логических элементов), производящих подсчет импульсов расходомера, формирование требуемых временных задержек и т.п., времязадающий элемент (зарядную емкость), определяющую задержку на включение ключевых транзисторов и открытие симисторов, управляющих работой насоса и клапанов расхода топливораздаточной колонки. В варианте 2 исполнения коммутационного устройства используется оптоэлектронная гальваническая развязка между цепью управления и исполнительной цепью (оптотиристор с использованием в качестве фотоприемника симистора), что обеспечивает существенно более высокую надежность работы устройства (см. прилагаемую электрическую принципиальную схему пульта "Импульс-1"). The electronic part of the specified switching device contains a significant number of digital microcircuits (mainly triggers and logic elements) that count the pulses of the flowmeter, generate the required time delays, etc., a time-consuming element (charging capacity), which determines the delay for switching on the key transistors and the opening of triacs controlling the operation of the pump and the flow rate valves of the dispenser. In embodiment 2, the switching device uses optoelectronic galvanic isolation between the control circuit and the executive circuit (optothyristor using a triac as a photodetector), which provides significantly higher reliability of the device (see the attached electrical circuit diagram of the "Pulse-1" remote control).
Основные технические характеристики этого коммутационного устройства:
1. Количество обслуживаемых колонок - 1 шт.Main technical characteristics of this switching device:
1. The number of serviced columns - 1 pc.
2. Дискретность задания дозы - 1 л. 2. The resolution of the dose setting is 1 liter.
3. Частота поступления литровых счетных импульсов от топливораздаточной колонки, не более - 3 имп/с. 3. The frequency of receipt of liter counting pulses from the fuel dispenser, not more than 3 imp / s.
4. Максимальное значение раздаваемого количества топлива - 999 л. 4. The maximum value of the distributed amount of fuel is 999 liters.
5. Длительность сигнала на снижение расхода топлива в конце выдачи последнего литра - 200-500 мс. 5. The duration of the signal to reduce fuel consumption at the end of the last liter is 200-500 ms.
6. Потребляемая мощность без учета мощности потребителя по цепям управления, не более - 7 Вт. 6. Power consumption excluding consumer power in control circuits, not more than - 7 W.
Анализ технических параметров этого устройства четко показывает его недостатки: на каждую колонку требуется отдельный пульт, что весьма неудобно для оператора и создает предпосылки для ошибок, так как обычное число ТРК, например, на АЗС легковых автомобилей, составляет 12...16; структура электронной части устройства ограничивает быстродействие топливоперекачивающей аппаратуры 3 л/с, что весьма неудобно при перекачке больших объемов, например, 1000 л можно перекачать лишь за 330 с, т.е. 5,5 мин; максимальное значение раздаваемого за один цикл количества топлива не превышает 1000 л, что иногда явно недостаточно; устройство сложное, надежность и помехоустойчивость его низки. An analysis of the technical parameters of this device clearly shows its shortcomings: a separate remote control is required for each column, which is very inconvenient for the operator and creates the preconditions for errors, since the usual number of fuel dispensers, for example, at gas stations in cars, is 12 ... 16; the structure of the electronic part of the device limits the speed of fuel pumping equipment to 3 l / s, which is very inconvenient when pumping large volumes, for example, 1000 l can be pumped over only 330 s, i.e. 5.5 min; the maximum value of the amount of fuel distributed per cycle does not exceed 1000 liters, which is sometimes clearly not enough; the device is complex, its reliability and noise immunity are low.
Указанные недостатки еще более заметны, если управление работой ТРК производить на базе персонального компьютера (ПК), позволяющего управлять одновременно работой минимум 8 колонок с одного пульта (клавиатуры) и монитора. Достаточно высокое быстродействие ПК при этом практически не может быть использовано из-за низкого быстродействия коммутационного устройства, а сопряжение ПК с коммутационным устройством осуществляется достаточно сложно. These drawbacks are even more noticeable if the fuel dispenser is controlled on the basis of a personal computer (PC), which allows controlling at least 8 speakers simultaneously from one remote control (keyboard) and monitor. A sufficiently high performance of the PC can hardly be used due to the low speed of the switching device, and pairing the PC with the switching device is quite difficult.
В то же время переход на ПК является неизбежностью, т.к. безналичные расчеты по кредитным карточкам, ускорение обслуживания клиентов, взаиморасчеты между организациями возможны только при использовании вычислительных сетей. At the same time, switching to a PC is inevitable, because non-cash payments by credit cards, acceleration of customer service, mutual settlements between organizations are possible only when using computer networks.
Указанное устройство "Импульс-1" [2] принято за прототип. The specified device "Impulse-1" [2] is taken as a prototype.
Предлагаемое соединение элементов известного коммутационного устройства [2] и дополнительно введенных элементов в известной доступной литературе не обнаружено. Это позволяет считать, что оно имеет элементы новизны. Построение заявляемого устройства с введением схемы дозирования энергии питания управляющей части, обеспечением необходимых временных задержек для организации жесткого цикла последовательного срабатывания подготовительных цепей, цепей временных задержек, цепей защиты и самоблокировки, цепей включения клапана снижения расхода, а также с использованием коммутирующего узла на слаботочных маломощных элементах вместе с силовыми оптотиристорами для гальванической развязки управляющей и исполнительной частей приводит к появлению сверхсуммарного технического эффекта в виде дополнительного увеличения надежности работы устройства, повышения точности раздачи топлива и снижения эксплуатационных затрат. Использование для построения цепей самоблокировки и включения клапана снижения расхода топлива известных аналоговых таймеров и дополнительного слаботочного оптотиристора в новых взаимосвязях также обеспечивает появление сверхсуммарного эффекта. The proposed combination of elements of a known switching device [2] and additionally introduced elements in the known available literature were not found. This suggests that it has elements of novelty. The construction of the inventive device with the introduction of a dosing circuit for the power supply of the control part, providing the necessary time delays for organizing a hard cycle of sequential operation of preparatory circuits, time delay circuits, protection and self-locking circuits, flow control valve enable circuits, and also using a switching unit on low-power low-power elements together with power optothyristors for galvanic isolation of the control and executive parts leads to the appearance of total technical effect in the form of an additional increase in the reliability of the device, increase the accuracy of fuel distribution and reduce operating costs. The use of well-known analog timers and an additional low-current opto-thyristor in new relationships for the construction of self-locking circuits and the inclusion of a fuel reduction valve in new relationships also provides the appearance of an over-total effect.
В предлагаемом коммутационном устройстве устранены почти все отмеченные недостатки прототипа. In the proposed switching device, almost all of the noted disadvantages of the prototype are eliminated.
Принципиальная электрическая схема предлагаемого коммутационного устройства приведена на фиг. 1. На фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства (штриховыми линиями показаны соответствующие изменения токов и напряжении в схеме при повторном нажатии кнопки ТРК (пуск) при работающем топливном насосе). The circuit diagram of the proposed switching device is shown in FIG. 1. In FIG. 2 is a timing chart explaining the operation of the device (dashed lines show the corresponding changes in currents and voltage in the circuit when the fuel dispenser (start) button is pressed again with the fuel pump running).
Предлагаемое устройство содержит (см. фиг. 1):
- цепь дозирования энергии питания, включающую в себя резистор 1 (R1), второй резистор 2 (R2), первый биполярный транзистор 3 p-n-p типа (VT1), первый выпрямительный диод 4 (VD1) и первый зарядный конденсатор 5 (C1);
- времязадающий элемент задержки, включающий в себя третий резистор 6 (R3), четвертый резистор 7 (R4), однопереходный транзистор 8 (VT2), пятый резистор 9 (R5), первый полевой транзистор 10 с управляющим p-n переходом и каналом p-типа (VT3), входную цепь 11 первого оптотиристора UT1 (светодиод UT1.1), первый времязадающий конденсатор 12 (C2), шестой резистор 13 (R6), седьмой резистор 14 (R7) и второй выпрямительный диод 15 (VD2);
- токоограничительный восьмой резистор 16 (R8);
- цепь подготовки включения и защиты, включающую в себя второй полевой транзистор 17 с управляющим p-n переходом и каналом p-типа (VT4), входную цепь 18 второго оптотиристора UT2 (светодиод UT2.1), выходную цепь 19 второго оптотиристора UT2 (оптотиристор UT2.2), девятый резистор 20 (R9), десятый резистор 21 (R10), второй времязадающий конденсатор 22 (C3), третий выпрямительный диод 23 (VD3), одиннадцатый резистор 24 (R11), двенадцатый резистор 25 (R12), выходную цепь 26 первого оптотиристора UT1 (оптотиристор UT1.2), ключевой биполярный пятый транзистор 27 n-p-n типа (VT5);
- силовой оптотиристор UT3, включающий входную цепь 28 (светодиод UT3.1) и выходную цепь 29 (оптотиристор UT3.2);
- выносную нормально разомкнутую кнопку 30 управления (пуска) ТРК;
- цепь самоблокировки, включающую первый аналоговый таймер 31 (DA1), тринадцатый резистор 32 (R13), четырнадцатый резистор 33 (R14), пятнадцатый резистор 34 (R15), шестнадцатый резистор 35 (R16), четвертый конденсатор 36 (C4), пятый конденсатор 37 (C5), четвертый выпрямительный диод 38 (VD4), ключевой биполярный шестой транзистор 39 n-p-n типа (VT6), семнадцатый резистор 40 (R17);
- цепь включения клапана снижения расхода, включающую второй аналоговый таймер 41 (DA2), восемнадцатый резистор 42 (R18), девятнадцатый резистор 43 (R19), двадцатый резистор 44 (R20), двадцать первый резистор 45 (R21), двадцать второй резистор 46 (R22), двадцать третий резистор 47 (R23), шестой конденсатор 48 (C6), седьмой конденсатор 49 (C7), пятый выпрямительный диод 50 (VD5), ключевой биполярный седьмой транзистор 51 n-p-n типа (VT7), входную цепь 52 четвертого оптотиристора UT4 (светодиод UT4.1) и выходную цепь 53 четвертого оптотиристора UT4 (оптотиристор UT4.2);
- шестой выпрямительный диод 54 (VD6).The proposed device contains (see. Fig. 1):
a power energy dosing circuit including a resistor 1 (R1), a second resistor 2 (R2), a first pnp type bipolar transistor 3 (VT1), a first rectifier diode 4 (VD1), and a first charging capacitor 5 (C1);
- a delay timing element including a third resistor 6 (R3), a fourth resistor 7 (R4), a single-junction transistor 8 (VT2), a fifth resistor 9 (R5), a first field-effect transistor 10 with a pn junction control and a p-type channel ( VT3), the input circuit 11 of the first optothyristor UT1 (LED UT1.1), the first timing driver capacitor 12 (C2), the sixth resistor 13 (R6), the seventh resistor 14 (R7) and the second rectifier diode 15 (VD2);
- current limiting eighth resistor 16 (R8);
- a preparation circuit for switching on and protection, including a second field-effect transistor 17 with a control pn junction and a p-type channel (VT4), an input circuit 18 of the second opto-thyristor UT2 (LED UT2.1), and an output circuit 19 of the second opto-thyristor UT2 (opto-thyristor UT2. 2), the ninth resistor 20 (R9), the tenth resistor 21 (R10), the second timing driver capacitor 22 (C3), the third rectifier diode 23 (VD3), the eleventh resistor 24 (R11), the twelfth resistor 25 (R12), the output circuit 26 the first opto-thyristor UT1 (opto-thyristor UT1.2), the key bipolar fifth transistor 27 npn type (VT5);
- power opto-thyristor UT3, including an input circuit 28 (LED UT3.1) and output circuit 29 (opto-thyristor UT3.2);
- remote normally open button 30 control (start) fuel dispenser;
- a self-locking circuit, including the first analog timer 31 (DA1), the thirteenth resistor 32 (R13), the fourteenth resistor 33 (R14), the fifteenth resistor 34 (R15), the sixteenth resistor 35 (R16), the fourth capacitor 36 (C4), the fifth capacitor 37 (C5), the fourth rectifying diode 38 (VD4), a key bipolar sixth transistor 39 npn type (VT6), seventeenth resistor 40 (R17);
- a flow control valve enable circuit including a second analog timer 41 (DA2), an eighteenth resistor 42 (R18), a nineteenth resistor 43 (R19), a twentieth resistor 44 (R20), a twenty-first resistor 45 (R21), a twenty-second resistor 46 ( R22), twenty-third resistor 47 (R23), sixth capacitor 48 (C6), seventh capacitor 49 (C7), fifth rectifier diode 50 (VD5), key bipolar seventh transistor 51 npn type (VT7), input circuit 52 of the fourth opto-thyristor UT4 (LED UT4.1) and output circuit 53 of the fourth opto-thyristor UT4 (opto-thyristor UT4.2);
- sixth rectifier diode 54 (VD6).
Кроме того, на фиг. 1 обозначены не входящие в состав заявленного устройства, но управляемые им элементы: первый силовой диодный выпрямительный мост 55 (ZU1) и пусковая обмотка 56 магнитного пускателя (контактора) (ПМЕ1), который управляет включением-выключением топливного насоса (на фиг. 1 не обозначен); второй силовой диодный выпрямительный мост 57 (ZU2) и пусковая обмотка 58 магнитного пускателя (контактора) (ПМЕ2), который управляем включением-выключением клапана снижения расхода при раздаче последнего литра (единичного объема) продукта, например, топлива (на фиг. 1 не показан); электронно-механическое отсчетное устройство 59 для топливо-раздаточных колонок, например, ЭТЦ-1/5 или ЭТЦ-2/5 и им подобные. In addition, in FIG. 1 denotes elements that are not part of the claimed device but controlled by it: the first power diode rectifier bridge 55 (ZU1) and the start winding 56 of the magnetic starter (contactor) (PME1), which controls the on / off of the fuel pump (in Fig. 1 is not indicated ); the second power diode rectifier bridge 57 (ZU2) and the starting winding 58 of the magnetic starter (contactor) (PME2), which is controlled by turning on / off the valve to reduce flow when distributing the last liter (unit volume) of the product, for example, fuel (not shown in Fig. 1 ); an electronic-mechanical reading device 59 for fuel dispensers, for example, ETTs-1/5 or ETTs-2/5 and the like.
На фиг. 1 обозначены также земляная шина 60, клеммы 61 и 62 подключения фазного провода питающего силового напряжения (например, ~220 В, 50 Гц), клемма 63 подключения управляющего напряжения Uупр от ПК и клемма 64 подключения питающего устройство напряжения +15 В.In FIG. 1 also shows the ground bus 60, terminals 61 and 62 for connecting the phase wire of the power supply voltage (for example, ~ 220 V, 50 Hz), terminal 63 for connecting the control voltage U control from a PC, and terminal 64 for connecting the power supply device with a voltage of +15 V.
Кнопка 30 управления (пуска) ТРК и силовой тиристор 28 (UT3) могут находиться на значительном (до 50 м) удалении от коммутационного устройства и от ПК, который управляет его работой. The control button (start) 30 of the dispenser and the power thyristor 28 (UT3) can be located at a considerable (up to 50 m) distance from the switching device and from the PC that controls its operation.
В качестве аналоговых таймеров 31 (DA1) и 41 (DA2) в заявленном устройстве использованы отечественные микросхемы К1006ВИ1 [4,3]. Конденсаторы 37 (C5) и 49 (C7) рекомендуемой емкостью 0,001...0,1 мкФ для данного типа таймеров являются вспомогательными, обеспечивающими помехозащищенность и при использовании других типов аналоговых таймеров могут отсутствовать. В связи с этим заявитель считает наличие этих конденсаторов несущественным признаком, однако на схеме фиг. 1 они изображены в типовом включении таймеров К1006ВИ1. Присутствие остальных элементов на схеме фиг. 1 необходимо для обеспечения нормальной работоспособности коммутационного устройства с требуемыми характеристиками. As the analog timers 31 (DA1) and 41 (DA2) in the claimed device used domestic microcircuit K1006VI1 [4,3]. Capacitors 37 (C5) and 49 (C7) with the recommended capacitance of 0.001 ... 0.1 μF for this type of timers are auxiliary, providing noise immunity and may be absent when using other types of analog timers. In this regard, the applicant considers the presence of these capacitors an insignificant sign, however, in the diagram of FIG. 1 they are depicted in the typical inclusion of timers K1006VI1. The presence of the remaining elements in the circuit of FIG. 1 is necessary to ensure the normal operation of a switching device with the required characteristics.
Коммутационное устройство работает следующим образом. The switching device operates as follows.
В исходном состоянии на схему подано напряжение питания, например, +15 В (определяется максимально допустимым напряжением питания аналоговых таймеров К1006ВИ1 [4] ), а на исполнительную часть, включающую диодные мостовые выпрямители 55 (ZU1) и 57 (ZU2) с фототиристорами 29 (UT3.2) и 54 (UT4.2), а также обмотки пусковых контактов 56 (ПМЕ1) и 58 (ПМЕ2), подано силовое напряжение ~220 В, 50 Гц (или другое переменное напряжение, обеспечивающее работу исполнительной части). Различие в подключении обмоток контакторов 56 (ПМЕ1) и 58 (ПМЕ2) и диодных мостовых выпрямителей 55 (ZUI) и 57 (ZU2) к зажимам ~220 В, 50 Гц (клеммы 61 и 62) и земляной шине 60 обусловлено только требованиями к снижению электромагнитных помех и удобством монтажа на месте. В принципе, подключение этих элементов к питающему силовому напряжению может быть симметричным (одинаковым). In the initial state, the supply voltage is applied to the circuit, for example, +15 V (determined by the maximum allowable supply voltage of the K1006VI1 analog timers [4]), and to the executive part, including diode bridge rectifiers 55 (ZU1) and 57 (ZU2) with photo thyristors 29 ( UT3.2) and 54 (UT4.2), as well as the windings of the starting contacts 56 (PME1) and 58 (PME2), a power voltage of ~ 220 V, 50 Hz (or other alternating voltage that ensures the operation of the executive part) is supplied. The difference in connecting the contactor windings 56 (PME1) and 58 (PME2) and the diode bridge rectifiers 55 (ZUI) and 57 (ZU2) to the terminals ~ 220 V, 50 Hz (terminals 61 and 62) and the ground bus 60 is due only to the reduction requirements electromagnetic interference and ease of installation on site. In principle, the connection of these elements to the supply voltage can be symmetrical (the same).
Кроме того, при включении напряжения питания оно подается непосредственно на выводы 04 и 08 аналоговых таймеров 31 (DA1) и 41 (DA2), через четырнадцатый 33 (R14) и девятнадцатый 43 (R19) резисторы на выводы 02 и 06 первого аналогового таймера 31 (DA1) и вывод 06 второго аналогового таймера 41 (DA2), а также на анод светодиода 52 (входная цепь четвертого оптотиристора UT4.1). При этом четвертый конденсатор 36 (C4) и шестой конденсатор 48 (C6) заряжаются соответственно через четырнадцатый резистор 33 (R14) и девятнадцатый резистор 43 (R19) практически до напряжения питания. Заряд идет по экспоненте и при выбранных значениях номиналов элементов время заряда составляет 1-2 мс. In addition, when the supply voltage is turned on, it is supplied directly to the terminals 04 and 08 of the analog timers 31 (DA1) and 41 (DA2), through the fourteenth 33 (R14) and nineteenth 43 (R19) resistors to the terminals 02 and 06 of the first analog timer 31 ( DA1) and terminal 06 of the second analog timer 41 (DA2), as well as to the anode of the LED 52 (input circuit of the fourth opto-thyristor UT4.1). In this case, the fourth capacitor 36 (C4) and the sixth capacitor 48 (C6) are charged respectively through the fourteenth resistor 33 (R14) and the nineteenth resistor 43 (R19) almost to the supply voltage. The charge exponentially and at the selected values of the element values, the charge time is 1-2 ms.
Аналоговый таймер (см. фиг. 1), например, К1006ВИ1, [3-5], состоит из двух компараторов; резистивного делителя, который с высокой точностью задает опорные напряжения компараторов относительно значения напряжения источника питания: нижний порог - 1/3 Uпит, верхний порог - 2/3 Uпит; асинхронного потенциального RS-триггера, входами которого управляют выходы компараторов; мощного выходного каскада и выходного каскада с открытым коллектором. В связи с этим аналоговый таймер можно рассматривать как асинхронный потенциальный триггер с двумя аналоговыми входами: прямым C (вывод 06), инверсным 
где Q - обозначение состояния выходов аналогового таймера в предыдущий момент (выход Q - вывод 03, выход R - вывод 07),
Q+ - состояние выходов аналогового таймера после подачи управляющих перепадов напряжения.An analog timer (see Fig. 1), for example, K1006VI1, [3-5], consists of two comparators; resistive divider, which with high accuracy sets the reference voltage of the comparators relative to the voltage value of the power source: the lower threshold is 1/3 U pit , the upper threshold is 2/3 U pit ; an asynchronous potential RS-trigger, the inputs of which are controlled by the outputs of the comparators; powerful output stage and output stage with an open collector. In this regard, the analog timer can be considered as an asynchronous potential trigger with two analog inputs: direct C (pin 06), inverse
where Q is the designation of the status of the outputs of the analog timer at the previous moment (output Q - output 03, output R - output 07),
Q + is the status of the outputs of the analog timer after applying control voltage drops.
Выход Q (вывод 03) - низкоомный, выход R (вывод 07) - высокоомный (коллектор выходного транзистора). Output Q (pin 03) is low resistance, output R (pin 07) is high resistance (collector of the output transistor).
В соответствии с логикой работы аналоговых таймеров [4, 5] первый аналоговый таймер 31 (DA1) после этого устанавливается в состояние выводов (выходов) 03 и 07, близкое к нулю (на входах 04, 06 и 02 высокий уровень, почти равный напряжению питания). Второй аналоговый таймер 41 (DA2) устанавливается в состояние, при котором на выводе (выходе) 03 устанавливается напряжение +15 В (напряжение питания): на входах 04 и 06 второго аналогового таймера 41 (DA2) высокий уровень, а на входе 02 - низкий. Состояние выхода 07 второго аналогового таймера 41 (DA2) - высокое, так как параллельно ему подключен заряженный до +15 В шестой конденсатор 48 (C6). При этом третий ключевой транзистор 51 n-p-n типа (VT7) остается закрытым, так как анод пятого выпрямительного диода 50 (VD1) подключен к выходу 07 первого аналогового таймера 31 (DA1) - низкий уровень, - и диод 50 (VD5) закрыт. In accordance with the logic of the operation of the analog timers [4, 5], the first analog timer 31 (DA1) is then set to the state of outputs (outputs) 03 and 07, which is close to zero (at inputs 04, 06 and 02 a high level is almost equal to the supply voltage ) The second analog timer 41 (DA2) is set to a state where +15 V (supply voltage) is set at the output (output) 03: the inputs 04 and 06 of the second analog timer 41 (DA2) are high, and the input 02 is low . The state of the output 07 of the second analog timer 41 (DA2) is high, since the sixth capacitor 48 (C6) charged to +15 V is connected in parallel to it. The third key transistor 51 npn type (VT7) remains closed, since the anode of the fifth rectifier diode 50 (VD1) is connected to the output 07 of the first analog timer 31 (DA1) - low, and the diode 50 (VD5) is closed.
Закрыт также второй ключевой транзистор 39 (VT6) - на выходе 03 первого аналогового таймера 31 (DA1) низкий уровень и четвертый выпрямительный диод 38 (VD4) закрыт. Соответственно не включено электронно-механическое отсчетное устройство 59 (ЭТЦ- 1/5, ЭТЦ-2/5 или им подобное). The second key transistor 39 (VT6) is also closed - the output 03 of the first analog timer 31 (DA1) is low and the fourth rectifier diode 38 (VD4) is closed. Accordingly, the electronic-mechanical reading device 59 is not turned on (ETTs-1/5, ETTs-2/5 or the like).
Одновременно на аноде входной цепи 11 (светодиод UT1.1) первого оптотиристора UT1 присутствует близкое к нулю напряжение, так как он соединен через семнадцатый резистор 40 (R17) с выводом (выходом) 03 первого аналогового таймера 31 (DA1). Поэтому входная цепь 11 (светодиод UT1.1) закрыта. At the same time, an voltage close to zero is present at the anode of the input circuit 11 (LED UT1.1) of the first opto-thyristor UT1, since it is connected through the seventeenth resistor 40 (R17) to the output (output) 03 of the first analog timer 31 (DA1). Therefore, the input circuit 11 (LED UT1.1) is closed.
Напряжение Uупр, поступающее на клемму 63 от ПК, в исходном состоянии близко к нулю.The voltage U control applied to terminal 63 from the PC is close to zero in the initial state.
При раздаче продукта оператор набирает объем отпускаемого топлива на ПК для соответствующей топливораздаточной колонки, при этом Uупр принимает значение +15 В и начинается подготовительный этап (момент времени t1 на фиг. 2). Через одиннадцатый резистор 24 (R11) и открытый второй выпрямительный диод 23 (VD3) второй времязадающий конденсатор 22 (C3) заряжается почти до уровня Uупр. Снимаемое с делителя 20, 21 (R9, R10) напряжение подается на затвор p-канального второго полевого транзистора 17 (VT4) с управляющим p-n переходом и закрывает его, подготавливая тем самым к работе цепи включения колонки. Оптотиристоры 19 (UT2.2) и 26 (UT1.2) при этом закрыты. Соответствующие диаграммы изменения напряжений Uупр, UUT2.2 (анод) и тока через одиннадцатый резистор 24 (IR11) при заряде второго времязадающего конденсатора 22 (C3) приведены на фиг. 2.When distributing the product, the operator collects the amount of fuel dispensed on the PC for the corresponding fuel dispenser, while U control assumes a value of +15 V and the preparatory stage begins (time t 1 in Fig. 2). Through the eleventh resistor 24 (R11) and the open second rectifying diode 23 (VD3), the second time-setting capacitor 22 (C3) is charged almost to the level of U exercise . The voltage removed from the divider 20, 21 (R9, R10) is supplied to the gate of the p-channel second field-effect transistor 17 (VT4) with the pn junction control and closes it, thereby preparing the column switching circuit for operation. The optothyristors 19 (UT2.2) and 26 (UT1.2) are closed. Corresponding diagrams of changes in voltages U control , U UT2.2 (anode) and current through the eleventh resistor 24 (I R11 ) when charging the second time-setting capacitor 22 (C3) are shown in FIG. 2.
Одновременно Uупр подается на вывод (вход) 02 второго аналогового таймера 41 (DA2) и его выходы 03 и 07 устанавливаются в нулевое напряжение (на управляющих входах 04, 06 и 02 - высокое напряжение). При этом шестой конденсатор 48 (C6) разряжается до нуля через двадцатый резистор 44 (R20) и выход 07 второго аналогового таймера 41 (DA2). На входе 06 второго аналогового таймера 41 (DA2) напряжение становится равным нулю. Время разряда шестого конденсатора 48 (C6) определяется номиналом двадцатого резистора 44 (R20) и составляет несколько микросекунд.At the same time, U control is applied to terminal (input) 02 of the second analog timer 41 (DA2) and its outputs 03 and 07 are set to zero voltage (high voltage is applied to control inputs 04, 06 and 02). In this case, the sixth capacitor 48 (C6) is discharged to zero through the twentieth resistor 44 (R20) and the output 07 of the second analog timer 41 (DA2). At input 06 of the second analog timer 41 (DA2), the voltage becomes zero. The discharge time of the sixth capacitor 48 (C6) is determined by the value of the twentieth resistor 44 (R20) and is a few microseconds.
На этом подготовительный этап заканчивается. At this preparatory stage ends.
Затем при нажатии покупателем выносной нормально разомкнутой кнопки управления (пуска) 30 (ТРК) (момент времени t2 на фиг. 2) второй резистор 2 (R2) соединяется через кнопку 30 (ТРК) с земляной шиной 60. На биполярном транзисторе 3 p-n-p типа (VT1) появляется необходимое смещение, он открывается и обеспечивает заряд зарядного конденсатора 5 (C1) через первый выпрямительный диод 4 (VD1). Одновременно через первый выпрямительный диод 4 (VDI) и третий резистор 6 (R3) заряжается первый времязадающий конденсатор 12 (C2).Then, when the buyer presses the remote normally open control (start) button 30 (fuel dispenser) (time t 2 in Fig. 2), the second resistor 2 (R2) is connected via button 30 (fuel dispenser) to the ground bus 60. On a 3 pnp type bipolar transistor (VT1) the necessary bias appears, it opens and provides a charge capacitor 5 (C1) through the first rectifier diode 4 (VD1). At the same time, the first time-setting capacitor 12 (C2) is charged through the first rectifier diode 4 (VDI) and the third resistor 6 (R3).
Время полного заряда зарядного конденсатора 5 (C1) до некоторого напряжения определяется выходным сопротивлением биполярного транзистора 3 p-n-p типа (VT1) и сопротивлением открытого первого выпрямительного диода 4 (VD1) и составляет несколько микросекунд, поэтому зарядный конденсатор 5 (C1) заряжается практически мгновенно еще до того, как покупатель отпускает кнопку управления (пуска) 30 (ТРК). Время же нарастания напряжения на первом времязадающем конденсаторе 12 (C2) до некоторого значения, почти равного напряжению на C1 (или напряжению пробоя эмиттерного перехода однопереходного транзистора 8 (VT2)), определяется постоянной времени τ3 = R3•C2. При выбранных номиналах сопротивления третьего резистора 6 (R3) и емкости первого времязадающего конденсатора 12 (C2) время нарастания напряжения составляет 5-8 мс, а само изменение напряжения на конденсаторе 12 (C2) происходит по экспоненте (см. фиг. 2).The time of the full charge of the charging capacitor 5 (C1) to a certain voltage is determined by the output resistance of a bipolar transistor 3 pnp type (VT1) and the resistance of the open first rectifier diode 4 (VD1) and is several microseconds, so the charging capacitor 5 (C1) is charged almost instantly before of how the buyer releases the control (start) button 30 (fuel dispenser). The time of the voltage rise at the first time-setting capacitor 12 (C2) to a value almost equal to the voltage at C1 (or the breakdown voltage of the emitter junction of the single-junction transistor 8 (VT2)) is determined by the time constant τ 3 = R3 • C2. With the selected resistance values of the third resistor 6 (R3) and the capacitance of the first time-setting capacitor 12 (C2), the voltage rise time is 5-8 ms, and the voltage change across the capacitor 12 (C2) occurs exponentially (see Fig. 2).
Одновременно с началом процесса заряда конденсаторов 5 (C1) и 12 (C2) напряжение с коллектора биполярного транзистора 3 p-n-p типа (VT1) через делитель 13, 14 (R6, R7) подается на затвор p- канального первого полевого транзистора 10 с управляющим p-n переходом (VT3), обеспечивая принудительное закрытие канала. Поэтому, когда напряжение на конденсаторе 12 (C2) достигнет значения пробоя эмиттерного перехода однопереходного транзистора 8 (VT2), пробоя как такового не происходит (p-канальные полевые транзисторы с управляющим p-n переходом 10 (VT3) и 17 (VT4) закрыты) и первый времязадающий конденсатор 12 (C2) заряжается далее почти до значения напряжения на зарядном конденсаторе 5 (C1). Simultaneously with the beginning of the process of charging capacitors 5 (C1) and 12 (C2), the voltage from the collector of a bipolar transistor 3 pnp type (VT1) is supplied through a divider 13, 14 (R6, R7) to the gate of the p-channel first field-effect transistor 10 with a pn junction control (VT3), providing forced closure of the channel. Therefore, when the voltage across the capacitor 12 (C2) reaches the breakdown value of the emitter junction of the single-junction transistor 8 (VT2), breakdown does not occur as such (p-channel field-effect transistors with the pn junction 10 (VT3) and 17 (VT4) closed) and the first the timing capacitor 12 (C2) is then charged almost to the voltage value on the charging capacitor 5 (C1).
После отпуска покупателем кнопки 30 управления (пуска) (ТРК) в исходное (разомкнутое) положение (момент времени t3 на фиг. 2) смещение с базы биполярного транзистора 3 p-n-p типа (VT1) снимается и он запирается. Напряжение на коллекторе биполярного транзистора 3 (VT1) резко снижается, соответственно уменьшается напряжение на затворе p-канального первого полевого транзистора 10 с управляющим p-n переходом (VT3) и его канал открывается. По образовавшейся замкнутой цепи - пятый резистор 9 (R5), канал первого p-канального полевого транзистора 10 с управляющим p-n переходом (VT3), второй выпрямительный диод 15 (VD2) и светодиод 11 (UT1.1) - происходит резкое увеличение тока через эмиттерный переход однопереходного транзистора 8 (VT2) и пробой соответствующего перехода. При этом первый времязадающий конденсатор 12 (C2) быстро разряжается по указанной цепочке. При этих процессах напряжение питания на каскаде с однопереходным транзистором 8 (VT2) задается напряжением на зарядном конденсаторе 5 (C1), отделенном от биполярного транзистора 3 p-n-p типа (VT1) первым выпрямительным диодом 4 (VD1).After the buyer leaves the control (start) button 30 (fuel dispenser) to the initial (open) position (time t 3 in Fig. 2), the pnp type (VT1) bipolar transistor 3 is displaced from the base and it is locked. The voltage at the collector of bipolar transistor 3 (VT1) decreases sharply, respectively, the voltage at the gate of the p-channel first field-effect transistor 10 with the control pn junction (VT3) decreases and its channel opens. According to the formed closed circuit - the fifth resistor 9 (R5), the channel of the first p-channel field effect transistor 10 with the control pn junction (VT3), the second rectifier diode 15 (VD2) and LED 11 (UT1.1) - a sharp increase in the current through the emitter the transition of a single-junction transistor 8 (VT2) and the breakdown of the corresponding transition. In this case, the first time-setting capacitor 12 (C2) is quickly discharged along the specified chain. In these processes, the supply voltage at the cascade with a single-junction transistor 8 (VT2) is set by the voltage at the charging capacitor 5 (C1), separated from the pnp type bipolar transistor 3 (VT1) by the first rectifier diode 4 (VD1).
Таким образом, учитывая, что заряд первого времязадающего конденсатора 12 (C2) происходит через третий резистор 6 (R3) и через него же идет разряд зарядного конденсатора 5 (C1), то для нормальной работоспособности устройства достаточно выполнить условие C1≥C2. В этом случае τзаряда зарядного конденсатора 5 (C1) будет всегда меньше τзаряда первого времязадающего конденсатора 12 (C2), а τразряда конденсатора 5 (C1) будет всегда больше τразряда конденсатора 12 (C2).Thus, taking into account that the charge of the first time-setting capacitor 12 (C2) occurs through the third resistor 6 (R3) and the charge capacitor 5 (C1) is discharged through it, it is sufficient to fulfill the condition C1≥C2 for normal operation of the device. In this case, the τ charge of the charging capacitor 5 (C1) will always be less than the τ charge of the first time-setting capacitor 12 (C2), and the τ discharge of the capacitor 5 (C1) will always be greater than the τ discharge of the capacitor 12 (C2).
Ток разряда первого времязадающего конденсатора 12 (C2) практически не протекает на вывод 03 первого аналогового таймера 31 (DA1), так как отделен от катода второго выпрямительного диода 15 (VD2) семнадцатым резистором 40 (R17). Номинал семнадцатого резистора 40 (R17) составляет единицы кОм и определяется нагрузочной способностью первого аналогового таймера 31 (DA1). Это значение сопротивления семнадцатого резистора 40 (R17) всегда много больше (в сотни раз) сопротивления входной цепи 11 (светодиод UT1.1) оптотиристора UT1 в открытом состоянии. The discharge current of the first timing capacitor 12 (C2) practically does not flow to terminal 03 of the first analog timer 31 (DA1), since it is separated from the cathode of the second rectifier diode 15 (VD2) by the seventeenth resistor 40 (R17). The value of the seventeenth resistor 40 (R17) is units of kOhm and is determined by the load capacity of the first analog timer 31 (DA1). This value of the resistance of the seventeenth resistor 40 (R17) is always much greater (hundreds of times) of the resistance of the input circuit 11 (LED UT1.1) of the optothyristor UT1 in the open state.
Протекание броска разрядного тока через входную цепь 11 (светодиод UT1.1) оптотиристора UT1, определяемого значениями номиналов резисторов 7, 9 (R4, R5), сопротивлением открытого канала p- канального полевого транзистора 10 с управляющим p-n переходом (VT3) и открытого второго выпрямительного диода 15 (VD2), приводит к отпиранию оптотиристора (выходной цепи 26 (UT1.2)). При этом на базу ключевого биполярного транзистора 27 n-p-n типа с делителя 24, 25 (R11, R11) подается отпирающее напряжение. Транзистор 27 (VT5) открывается, в результате чего четвертый конденсатор 36 (C4) быстро (за несколько микросекунд) разряжается через тринадцатый резистор 32 (R13) и открытый переход коллектор-эмиттер транзистора 27 (VT5). Как только напряжение на четвертом конденсаторе 36 (C4) снизится до 1/3 напряжения питания +15 В (т.е. приблизительно до +5 В), первый аналоговый таймер 31 (DA1) переключается и напряжение на его выходе 03 скачком устанавливается почти равным напряжению питания +15 В. Четвертый выпрямительный диод 38 (VD4) открывается, появляется смещение на базе второго ключевого биполярного транзистора 39 (VT6), который отпирается и замыкает на земляную шину 60 источник питания +12 В электронно-механического отсчетного устройства 59. С задержкой в 1,6-2,5 с отсчетное устройство 59 включается, замыкая входную цепь 28 (светодиод UT3.1) оптотиристора UT3 на земляную шину. Протекающий по входной цепи 28 ток, значение которого ограничивается восьмым резистором 16 (R8) и составляет около 100 мА, включает выходную цепь 29 (оптотиристор UT3.2) оптотиристора UT3. При этом запитывается обмотка 56 пускателя топливного насоса ПМЕ1 и производится отпуск топлива потребителю. The discharge inrush current flows through the input circuit 11 (LED UT1.1) of the opto-thyristor UT1, determined by the values of the resistors 7, 9 (R4, R5), the resistance of the open channel of the p-channel field effect transistor 10 with the control pn junction (VT3) and the open second rectifier diode 15 (VD2), leads to the unlocking of the optothyristor (output circuit 26 (UT1.2)). At the same time, a trigger voltage is applied to the base of the n-pn type key bipolar transistor 27 from the divider 24, 25 (R11, R11). Transistor 27 (VT5) opens, as a result of which the fourth capacitor 36 (C4) is quickly (in a few microseconds) discharged through the thirteenth resistor 32 (R13) and the open collector-emitter junction of transistor 27 (VT5). As soon as the voltage on the fourth capacitor 36 (C4) drops to 1/3 of the supply voltage +15 V (i.e., approximately +5 V), the first analog timer 31 (DA1) switches and the voltage at its output 03 jumps to almost equal +15 V power supply. The fourth rectifying diode 38 (VD4) opens, an offset appears on the basis of the second key bipolar transistor 39 (VT6), which is unlocked and closes the +12 V power supply of the electronic-mechanical reading device 59 to the ground bus 60. Delayed 1.6-2.5 s reading device 59 turns on, closing the input circuit 28 (LED UT3.1) of the opto-thyristor UT3 to the ground bus. The current flowing through the input circuit 28, the value of which is limited by the eighth resistor 16 (R8) and is about 100 mA, includes the output circuit 29 (the opto-thyristor UT3.2) of the opto-thyristor UT3. In this case, the winding 56 of the PME1 fuel pump starter is energized and fuel is dispensed to the consumer.
Открытие первого оптотиристора UT1 приводит к существенному "просаживанию" напряжения на аноде второго выпрямительного диода 23 (VD3) (определяется соотношением номиналов резисторов 24 (R11) и 
Соответственно, для предотвращения ложного выключения колонки при многократном нажатии кнопки 30 управления (пуска) (ТРК) в момент пуска значения номиналов второго времязадающего конденсатора 22 (C3) и резисторов 20, 21 (R9, R10) выбираются таким образом, чтобы полученная задержка с момента включения первого оптотиристора UT1 до отпирания p-канала второго полевого транзистора 17 с управляющим p-n переходом (VT4) составляла 4-5 с. Для выполнения этого условия необходимо, чтобы τразряда второго времязадающего конденсатора 22 (C3) была бы, как минимум, в 10 раз больше, чем τразряда первого времязадающего конденсатора 12 (C2).Accordingly, to prevent false shutdown of the column by repeatedly pressing the control (start) button 30 (fuel dispenser) at the time of start-up, the values of the values of the second time-setting capacitor 22 (C3) and resistors 20, 21 (R9, R10) are selected so that the received delay from the moment the first opto-thyristor UT1 turned on until the p-channel of the second field-effect transistor 17 with the control pn junction (VT4) was unlocked was 4-5 s. To fulfill this condition, it is necessary that the discharge τ of the second timing capacitor 22 (C3) would be at least 10 times larger than the τ discharge of the first timing capacitor 12 (C2).
Кроме того, при открытии оптотранзистора (АОТ110А) внутри электронно-механического отсчетного устройства 59 (см. фиг. 1) открывается дополнительно введенный шестой выпрямительный диод 54 (VD6). Это происходит при условии, что напряжение на десятом резисторе 21 (R10) больше напряжения открытия этого диода (0,7- 0,8 В). Второй времязадающий конденсатор 22 (C3) быстро разряжается по цепочке девятый резистор 20 (R9) - шестой выпрямительный диод 53 (VD6). Напряжение на затворе второго полевого транзистора 17 с управляющим p-n переходом и каналом p-типа резко снижается и становится равным падению напряжения на открытом шестом выпрямительном диоде 54 (VD6), транзистор 17 открывается, подготавливая цепь выключения первого оптотиристора UT1 при повторном случайном или намеренном нажатии кнопки 30 управления (пуска) ТРК. In addition, when the optotransistor (AOT110A) is opened inside the electronic-mechanical reading device 59 (see Fig. 1), the sixth rectifier diode 54 (VD6) is additionally introduced. This happens if the voltage at the tenth resistor 21 (R10) is greater than the opening voltage of this diode (0.7 - 0.8 V). The second timing capacitor 22 (C3) quickly discharges through the chain the ninth resistor 20 (R9) - the sixth rectifier diode 53 (VD6). The voltage at the gate of the second field-effect transistor 17 with a pn junction control and a p-type channel decreases sharply and becomes equal to the voltage drop on the open sixth rectifier diode 54 (VD6), the transistor 17 opens, preparing the turn-off circuit of the first opto-thyristor UT1 when the button is pressed again accidentally or intentionally 30 control (start) fuel dispenser.
Таким способом форсируется (ускоряется) процесс вывода в рабочее состояние цепи подготовки включения и защиты и производится ее дублирование. Одновременно снижаются требования к соотношению постоянных времени paзpядa (τразряда) втopoгo 22 (C3) и первого 12 (C2) времязадающих конденсаторов (см. выше) и повышается надежность работы указанной цепи.In this way, the process of putting into operation the circuit for preparing the inclusion and protection is accelerated (accelerated) and its duplication is carried out. At the same time, the requirements for the ratio of discharge time constants ( discharge τ) of the second 22 (C3) and the first 12 (C2) time-setting capacitors (see above) are reduced and the reliability of this circuit is increased.
При этом цепь дозирования энергии питания на все время включения силового оптотиристора UT3 практически остается обесточенной, что существенно повышает пожаро- и взрывобезопасность топливораздаточной колонки. At the same time, the dosing circuit of the supply energy for the entire time the UT3 power optothyristor is turned on remains virtually de-energized, which significantly increases the fire and explosion safety of the fuel dispenser.
Одновременно, при установке на выводе 03 первого аналогового таймера 31 (DA1) высокого выходного напряжения +15 В через семнадцатый резистор 40 (R17) осуществляется самоблокировка включенного состояния оптотиристора UT1 (светодиода UT1.1), так как закрытие по каким-либо причинам первого полевого транзистора 10 с управляющим p-n переходом и каналом p-типа (VT3) не приводит к изменению состояния оптотиристора UT1 (светодиода UT1.1). Это дополнительно повышает надежность устройства. Второй выпрямительный диод 15 (VD2) выполняет при этом защитную функцию: предотвращает попадание напряжения с выхода 03 первого аналогового таймера 31 (DA1) на сток первого полевого транзистора 10 с управляющим p-n переходом и каналом p-типа (VT3). At the same time, when the first analog timer 31 (DA1) of high output voltage +15 V is installed at terminal 03, the seventeenth resistor 40 (R17) self-locks the on state of the opto-thyristor UT1 (LED UT1.1), since the first field a transistor 10 with a pn junction control and a p-type channel (VT3) does not change the state of the opto-thyristor UT1 (LED UT1.1). This further enhances the reliability of the device. The second rectifying diode 15 (VD2) performs a protective function: it prevents the voltage from the output 03 of the first analog timer 31 (DA1) from reaching the drain of the first field-effect transistor 10 with a p-n junction control and a p-type channel (VT3).
Одновременно с этим также снимается запрещающий сигнал с выхода 07 первого аналогового таймера 31 (DA1) на включение третьего ключевого биполярного транзистора 51 n-p-n типа (VT7), который управляет работой пускателя 58 (ПМЕ2) клапана снижения расхода топлива. Однако транзистор VT7 при этом остается в закрытом состоянии, так как на выходе 03 второго аналогового таймера 41 (DA2) присутствует нулевой уровень напряжения. At the same time, the inhibit signal is also removed from the output 07 of the first analog timer 31 (DA1) to turn on the third key type n-p-n bipolar transistor 51 (VT7), which controls the operation of the starter 58 (PME2) of the fuel consumption reduction valve. However, the transistor VT7 remains closed, since at the output 03 of the second analog timer 41 (DA2) there is a zero voltage level.
Такое состояние схемы остается до прихода в ПК счетного импульса расходомера ТРК (на фиг. 1 не показан) отпуска предпоследнего литра набранной оператором дозы. При этом программно ПК снимает на время 55 мс напряжение управления Uупр = +15 В с клеммы 63 (т.е. Uупр становится равным нулю - см. фиг. 2), а затем программно вновь восстанавливает его до Uупр = +15 В до конца отпуска всего набранного оператором на ПК объема топлива.This state of the circuit remains until the counting pulse of the fuel dispenser of the fuel dispenser (in Fig. 1 is not shown) arrives in the PC, and the penultimate liter of the dose accumulated by the operator is dispensed. In this case, the PC software removes for a period of 55 ms the control voltage Ucont = +15 V from terminal 63 (i.e., the Ucontrol becomes equal to zero - see Fig. 2), and then restores it programmatically to Ucont = +15 In until the end of the vacation the entire amount of fuel typed by the operator on the PC
При указанном снятии высокого Uупр с клеммы 63 выходная цепь 26 (оптотиристор UT1.2) оптотиристора UT1 закрывается (снято анодное напряжение), закрывается соответственно и первый ключевой биполярный транзистор 27 n-p-n типа (VT5). Четвертый конденсатор 36 (C4) начинает вновь заряжаться от питающего напряжения +15 В через четырнадцатый резистор 33 (R14). Пока нарастающее по экспоненте напряжение на четвертом конденсаторе 36 (C4) не достигнет значения 2/3 Uпит, первый аналоговый таймер 31 (DA1) не переключается и напряжение на его выходе 03 остается без изменений. При выбранных номиналах четырнадцатого резистора 33 (R14) и четвертого конденсатора 36 (C4) обеспечивается задержка срабатывания первого аналогового таймера 31 (DA1), равная примерно 80 мс. Поэтому после окончания программного прерывания Uупр на клемме 63, происходит самовключение выходной цепи 26 (оптотиристор UT1.2) оптотиристора UT1. Таким образом, программное прерывание Uупр не приводит к изменениям в работе пускателя электронасоса топлива ПМЕ1.When said removing high U simp terminals 63 with the output circuit 26 (optotiristors UT1.2) optotiristors UT1 locked (withdrawn anode voltage), respectively, and closes the first key bipolar npn type transistor 27 (VT5). The fourth capacitor 36 (C4) begins to recharge from the +15 V supply voltage through the fourteenth resistor 33 (R14). Until the exponentially increasing voltage at the fourth capacitor 36 (C4) reaches 2/3 U pit , the first analog timer 31 (DA1) does not switch and the voltage at its output 03 remains unchanged. With the selected values of the fourteenth resistor 33 (R14) and the fourth capacitor 36 (C4), the response delay of the first analog timer 31 (DA1) is approximately 80 ms. Therefore, after the software interrupt simp U at terminal 63, occurs samovklyuchenie output circuit 26 (optotiristors UT1.2) optotiristors UT1. Thus, the software interrupt U control does not lead to changes in the operation of the starter of the electric fuel pump PME1.
С другой стороны, снятие Uупр с восемнадцатого 42 (R18) и вывода (входа) 02 второго аналогового таймера 41 (DA2) приводит к его перебросу, и на выходе 03 устанавливается высокое напряжение (приблизительно +15 В). Это приводит к отпиранию пятого выпрямительного диода 50 (VD5) и третьего ключевого биполярного транзистора 51 (VT7). При этом через входную цепь 52 (светодиод UT4.1), двадцать третий резистор 47 (R23) и открытый транзистор 51 (VT7) протекает ток, значение которого определяется, в основном, номиналом двадцать третьего резистора 47 (R23). Оптотиристор UT4 включается (выходная цепь 53 (UT4.2)), запитывая обмотку 58 пускателя клапана снижения расхода топлива ПМЕ2. Клапан закрывается и отпуск топлива производится с меньшим расходом, что в конечном итоге позволяет точнее дозировать последний литр отпускаемого объема топлива.On the other hand, removing U control from the eighteenth 42 (R18) and the output (input) 02 of the second analog timer 41 (DA2) leads to its transfer, and high voltage is set at the output 03 (approximately +15 V). This leads to the unlocking of the fifth rectifier diode 50 (VD5) and the third key bipolar transistor 51 (VT7). In this case, a current flows through the input circuit 52 (LED UT4.1), the twenty-third resistor 47 (R23) and the open transistor 51 (VT7), the value of which is determined mainly by the value of the twenty-third resistor 47 (R23). The optotyristor UT4 is turned on (output circuit 53 (UT4.2)), feeding the winding 58 of the starter of the PME2 fuel consumption reduction valve. The valve closes and fuel is dispensed at a lower flow rate, which ultimately allows more accurate metering of the last liter of dispensed fuel.
Время нахождения третьего ключевого биполярного транзистора 51 (VT7) в открытом состоянии и установившегося состояния выходов 03 и 07 второго аналогового таймера 41 (DA2) определяется номиналами девятнадцатого резистора 43 (R19) и шестого конденсатора 48 (C6) и задается в диапазоне 0,2-0,5 с. The time spent by the third key bipolar transistor 51 (VT7) in the open state and the steady state of the outputs 03 and 07 of the second analog timer 41 (DA2) is determined by the values of the nineteenth resistor 43 (R19) and the sixth capacitor 48 (C6) and is set in the range 0.2- 0.5 s
Отпуск топлива покупателю происходит до тех пор, пока ПК поддерживает высокий уровень Uупр на клемме 63. Это продолжается до тех пор, пока число счетных импульсов расходомера колонки (эквивалент литров) не совпадает с набранным оператором на ПК числом литров отпускаемого топлива.Fuel is dispensed to the buyer until the PC maintains a high level of U control on terminal 63. This continues until the number of counting pulses of the column flow meter (liter equivalent) matches the number of liters of fuel dispensed by the operator on the PC.
После окончания отпуска топлива разрешающий сигнал ПК высокого уровня Uупр снимается с клеммы 63 (см. фиг. 2). Тиристор UT1 и первый ключевой биполярный транзистор 27 (VT5) закрываются, а напряжение на выходе 03 первого аналогового таймера 31 (DA1) примерно через 80 мс устанавливается равным нулю. В итоге второй ключевой биполярный транзистор 39 (VT6) закрывается, размыкается оптронная связь в электронно-механическом отсчетном устройстве 59, разрывается цепь протекания тока через входную цепь 28 (светодиод UT3.1) силового оптрона UT3. Последний выключается и обесточивает обмотку пускателя 56 (ПМЕ1), который отключает топливный насос. На этом отпуск заданного объема топлива в штатном режиме заканчивается. Схема возвращается в исходное состояние.After the end of the fuel release, the enable signal of the high-level PC U control is removed from terminal 63 (see Fig. 2). The thyristor UT1 and the first key bipolar transistor 27 (VT5) are closed, and the voltage at the output 03 of the first analog timer 31 (DA1) is set equal to zero after about 80 ms. As a result, the second key bipolar transistor 39 (VT6) is closed, the optocoupler communication in the electronic-mechanical reading device 59 is opened, the current flow through the input circuit 28 (LED UT3.1) of the power optocoupler UT3 is broken. The latter turns off and de-energizes the winding of the starter 56 (PME1), which turns off the fuel pump. On this vacation of a given amount of fuel in normal mode ends. The circuit returns to its original state.
Если по каким-либо причинам во время отпуска топлива снова будет нажата кнопка 30 управления (пуска) (ТРК), то сработает цепь защиты на основе второго оптотиристора UT2. If, for any reason, during the fuel dispensing, the control (start) button (fuel dispenser) 30 is pressed again, the protection circuit will be activated based on the second optotyristor UT2.
Происходит это следующим образом: при повторном открытии биполярного транзистора 3 p-n-p типа (VT1) снова заряжаются конденсаторы 5 и 12 (C1 и C2) (момент времени t4-t5 на фиг. 2). Как только напряжение на втором времязадающем конденсаторе 12 (C2) достигнет напряжения пробоя эмиттерного перехода однопереходного транзистора 8 (VT2) (оно приблизительно в 2 раза меньше напряжения на зарядном конденсаторе 5 (C1)), последний отпирается (момент времени t6 на фиг. 2) и через цепь эмиттерный переход транзистора 8 (VT2) - пятый резистор 9 (R5) - открытый p-канал (сток-исток) второго полевого транзистора 17 с управляющим p-n переходом (VT4) - входная цепь (светодиод 18 (UT2.1)) оптотиристора UT2 начинается быстрый разряд первого времязадающего конденсатора 12 (C2). Протекающий по этой цепи ток отпирает второй оптотиристор UT2 (выходную цепь 19 (UT2.2)), в результате чего ток через выходную цепь 26 (UT1.2) снижается ниже критического значения и он запирается. Это приводит к закрытию первого ключевого биполярного транзистора 27 n-p-n типа (VT5), приблизительно через 80 мс состояние выходов 03 и 07 первого аналогового таймера 31 (DA1) изменяется на низкий уровень, после этого обесточивается входная цепь 11 (светодиод UT1.1) первого оптотиристора UT1 и закрывается второй ключевой транзистор 39 (VT6), разрывается оптронная связь внутри электронно-механического отсчетного устройства 59 и закрывается оптотранзистор (на фиг. 1 не обозначен) внутри его. Ток через входную цепь 28 (светодиод UT3.1) третьего силового оптотиристора UT3 прерывается и он закрывается, обесточивая обмотку 56 пускателя топливоперекачивающего насоса ПМЕ1. Отпуск топлива прекращается. Одновременно закрывается шестой выпрямительный диод 54 (VD6).This happens as follows: when the bipolar transistor 3 pnp type (VT1) is reopened, the capacitors 5 and 12 (C1 and C2) are charged again (time t 4 -t 5 in Fig. 2). As soon as the voltage at the second time-setting capacitor 12 (C2) reaches the breakdown voltage of the emitter junction of the single-junction transistor 8 (VT2) (it is approximately 2 times less than the voltage at the charging capacitor 5 (C1)), the latter is unlocked (time t 6 in Fig. 2 ) and through the circuit the emitter junction of transistor 8 (VT2) - the fifth resistor 9 (R5) - the open p-channel (drain-source) of the second field-effect transistor 17 with the control pn junction (VT4) - the input circuit (LED 18 (UT2.1) ) the optothyristor UT2 begins the fast discharge of the first time-setting condensate and 12 (C2). The current flowing through this circuit unlocks the second opto-thyristor UT2 (output circuit 19 (UT2.2)), as a result of which the current through the output circuit 26 (UT1.2) decreases below a critical value and it is locked. This leads to the closure of the first key npn type bipolar transistor 27 (VT5), after approximately 80 ms the status of outputs 03 and 07 of the first analog timer 31 (DA1) changes to low, then the input circuit 11 (LED UT1.1) of the first opto-thyristor is de-energized UT1 and the second key transistor 39 (VT6) is closed, the optocoupler communication inside the electronic-mechanical reading device 59 is broken and the optotransistor (not indicated in Fig. 1) is closed inside it. The current through the input circuit 28 (LED UT3.1) of the third power opto-thyristor UT3 is interrupted and it closes by de-energizing the winding 56 of the PMT1 fuel transfer pump starter. Fuel dispensing stops. At the same time, the sixth rectifier diode 54 (VD6) closes.
Останов топливоперекачивающего насоса (на фиг. 1 не показан) приводит к программному снятию управляющего напряжения Uупр на клемме 63 и переходу схемы в исходное состояние. Повторный запуск ТРК возможен только при участии оператора с новым набором остатка нерозданного топлива на ПК.The stop of the fuel transfer pump (not shown in Fig. 1) leads to a programmed removal of the control voltage U control on terminal 63 and the circuit returns to its initial state. Restarting the fuel dispenser is possible only with the participation of the operator with a new set of the remainder of the unused fuel on the PC.
Таким путем исключается возможность непреднамеренного или недобросовестного нарушения цикла работы ТРК и получения излишнего количества топлива. In this way, the possibility of unintentional or unscrupulous disruption of the fuel dispenser cycle and the receipt of excess fuel is eliminated.
Таким образом, заявляемое коммутационное устройство обеспечивает по сравнению с прототипом дополнительные преимущества:
1) реализуется режим снижения расхода при раздаче последнего литра продукта (топлива), что обеспечивает более точное выдерживание раздаваемого объема продукта (топлива) и отсутствие перелива, а также снижение связанных с этим потерь;
2) осуществляется самоблокировка включения первого оптотиристора UT1 (входной цепи 11 - светодиода UT1.1), что повышает надежность работы устройства;
3) осуществляется форсирование цепи подготовки включения и защиты с помощью дополнительного шестого выпрямительного диода 54 (VD6), что также повышает надежность работы устройства;
4) сохраняется возможность использования прежнего программного обеспечения управляющего ПК с вложением кратковременного цикла прерывания (снятия напряжения управления с клеммы 63).Thus, the claimed switching device provides in comparison with the prototype additional advantages:
1) a flow rate reduction mode is implemented when distributing the last liter of the product (fuel), which ensures more accurate keeping of the distributed volume of the product (fuel) and the absence of overflow, as well as reduction of losses associated with this;
2) the inclusion of the inclusion of the first optothyristor UT1 (input circuit 11 - LED UT1.1) is carried out, which increases the reliability of the device;
3) the circuit for the preparation of inclusion and protection is forced through an additional sixth rectifier diode 54 (VD6), which also increases the reliability of the device;
4) it remains possible to use the old control PC software with a short interrupt cycle (removing control voltage from terminal 63).
Некоторое усложнение аппаратной части заявленного устройства по сравнению с прототипом несущественно с точки зрения получения дополнительных преимуществ. Some complication of the hardware of the claimed device compared to the prototype is not significant from the point of view of obtaining additional benefits.
Ориентировочная потребность в такого рода устройствах на автозаправочных станциях (АЗС) России (как государственных, так и ведомственных) составляет по экспертной оценке около 60 тыс. штук. The estimated need for such devices at gas stations (gas stations) in Russia (both state and departmental) is, according to expert estimates, about 60 thousand units.
Источники информации
1. Лифт пассажирский ПП-427. Паспорт и техническое описание 427.00.00.000 ПС. Самаркандский лифтостроительный завод им. 50-летия СССР.Sources of information
1. Passenger elevator PP-427. Passport and technical description 427.00.00.000 PS. Samarkand elevator plant them. 50th anniversary of the USSR.
2. Пульт дистационного управления "Импульс-1". Паспорт АЗТ 2.391.166.00 ПС. - Концерн "Роснефтепродукт". НПО Автозаправочной техники - прототип. 2. Remote control "Impulse-1". Passport AZT 2.391.166.00 PS. - Concern Rosnefteprodukt. NGO Filling equipment - prototype.
3. Коломбет Е.А. Таймеры. - М.: Радио и связь, 1983. 3. Colombet EA Timers. - M .: Radio and communications, 1983.
4. Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. - М.: Радио и связь, 1991. 4. Colombet EA Microelectronic analog signal processing tools. - M .: Radio and communications, 1991.
5. Пухальский Г. И. , Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник. - М.: Радио и связь, 1990. 5. Pukhalsky G.I., Novoseltseva T.Ya. Design of discrete devices on integrated circuits: Reference. - M .: Radio and communications, 1990.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97113264A RU2175166C2 (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Switching device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97113264A RU2175166C2 (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Switching device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97113264A RU97113264A (en) | 1999-06-20 |
| RU2175166C2 true RU2175166C2 (en) | 2001-10-20 |
Family
ID=20195953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97113264A RU2175166C2 (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Switching device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2175166C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560822C1 (en) * | 2014-05-15 | 2015-08-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МИЭТ" (МИЭТ) | Output cascade for cmos chips with device for protection against electrostatic discharges |
-
1997
- 1997-07-31 RU RU97113264A patent/RU2175166C2/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Пульт "Импульс-1", ПБВК. 486.323.001 ТУ, 15.05.1995. * |
| Электронная техника в автоматике. Сб. статей под ред. Ю.И.Конева, вып. 2. -М.: Сов. радио, 1971, с. 54, рис. 2. НОСОВ Ю.Р. Сидоров А.С.,Оптроны и их применение. -М.: Радио и связь, 1981, с. 191, рис. 4.17. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560822C1 (en) * | 2014-05-15 | 2015-08-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МИЭТ" (МИЭТ) | Output cascade for cmos chips with device for protection against electrostatic discharges |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4007401A (en) | Current sensitive circuit protection system | |
| EP1104069A2 (en) | Energy validation arrangement for a self-powered circuit breaker | |
| KR100960667B1 (en) | Inductive Contactless Starter | |
| US3996499A (en) | Zener diode effect on long acceleration module | |
| GB2034922A (en) | Automatic control of dispensing apparatus | |
| CN1788398A (en) | Electric circuit breaker | |
| WO1983000780A1 (en) | Touch-operated power control device | |
| US4345289A (en) | Ground fault circuit interrupting device with improved thyristor triggering | |
| US5455469A (en) | Comparator controlled delay-on-break devices | |
| RU2175166C2 (en) | Switching device | |
| US4305122A (en) | Method and system for controlling a dishwashing apparatus | |
| US4745629A (en) | Duty cycle timer | |
| US3521130A (en) | Sequential operating system | |
| US2803192A (en) | Electrical control system | |
| US3691431A (en) | Interlocked selection control apparatus | |
| RU2124806C1 (en) | Switching device | |
| US4672284A (en) | Permanent split-phase capacitor induction motor | |
| US3825153A (en) | Solid state automatic fluid dispensing means | |
| US5450001A (en) | Process and device for safeguarding an alternating current circuit having an electrical load associated therewith | |
| US4912591A (en) | Distribution line switchgear control employing a precision rectifier | |
| GB2173656A (en) | Distribution line switchgear control | |
| US4567330A (en) | Interface for connecting standard telephones to party lines | |
| CA2393180A1 (en) | Device for actuating an electromagnet | |
| CN107735931B (en) | Limiting of access current | |
| CA1079882A (en) | Pulse counting circuit for key telephone system |