本發(fā)明涉及一種電子控制器件,尤其是關(guān)于飛行器安全指令接收機中安控指令執(zhí)行機構(gòu)采用的繼電器電路。
背景技術(shù):
繼電器是一種當輸入量變化到某一定值時,其觸頭或電路即接通或分斷交直流小容量控制回路。它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓,線圈中就會流過一定的電流,從而產(chǎn)生電磁效應(yīng),銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯,從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點(常開觸點)吸合。對于繼電器的“常開、常閉”觸點,可以這樣來區(qū)分:繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點,稱為“常開觸點”;處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。當線圈斷電后,電磁的吸力也隨之消失,銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置,使動觸點與原來的靜觸點(常閉觸點)釋放。這樣吸合、釋放,從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。繼電器串聯(lián)rc電路:這種形式主要應(yīng)用于繼電器的額定工作電壓低于電源電壓的電路中。當電路閉合時,繼電器線圈由于自感現(xiàn)象會產(chǎn)生電動勢阻礙線圈中電流的增大,從而延長了吸合時間,串聯(lián)上rc電路后則可以縮短吸合時間。原理是電路閉合的瞬間,電容c兩端電壓不能突變可視為短路,這樣就將比繼電器線圈額定工作電壓高的電源電壓加到線圈上,從而加快了線圈中電流增大的速度,使繼電器迅速吸合。電源穩(wěn)定之后電容c不起作用,電阻r起限流作用。繼電器是由線圈和觸點組兩部分組成的,繼電器驅(qū)動線圈通過合適的電流,繼電器才會吸合,如果是驅(qū)動線圈并聯(lián)、串聯(lián),兩個繼電器都是一同動作,接點的并聯(lián)、串聯(lián)比較復雜,接點的并聯(lián)、串聯(lián)體現(xiàn)的是控制邏輯關(guān)系。串聯(lián)電路是指繼電器接點串聯(lián)連接的電路,它的功能是實現(xiàn)邏輯“與”的運算。從邏輯功能的角度來看,接點在電路中的串接順序是任意的,而且中接點端子是接向電源一側(cè)還是繼電器線圈一側(cè)也是任意的。并聯(lián)電路由幾個繼電器接點并聯(lián)連接的電路稱做并聯(lián)電路,它的邏輯功能是實現(xiàn)邏輯“或”。其中任何一個接點閉合都會使繼電器吸起。從邏輯功電度來看,只要接點是并聯(lián)連接就可以了,但從工程角度來看也要考慮接點組的有效利用問題。串并聯(lián)電路根據(jù)邏輯功能的要求在電路中有些接點是串聯(lián)連接,有些是并聯(lián)連接,可以稱這類電路為串并聯(lián)電路。在由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)中,各個繼電器必須按照一定的先后動作順序工作才能達到頂期的控制目的。我們稱這類繼電電路為時序電路。在時序電路中,為了保證繼電器可靠的工作,對于其中某些繼電器的時間特性有所要求,一般是要求某些繼電器具有一定的緩放時間。至于哪些繼電器應(yīng)具有緩放性能,可通過實驗和時間分析法來確定,不過在多數(shù)情況下可根據(jù)下述情況來判斷。假設(shè)繼電器a和b具有如下時序關(guān)系:則繼電器a必須采用緩放型的才能保證b的可等吸起。這是因為b的勵磁電路是經(jīng)由a的前接點閉合的,而a的勵磁電路是經(jīng)內(nèi)b的后接點閉合的。當b的勵磁電路剛剛接通而開始動作時,b的后接點立即斷開,若a不是緩放型的則它因勵磁電路被切斷而立即釋放,結(jié)果使繼電器b不能可靠地吸起。a的緩放時間只要略大于b的銜鐵運動時間就可以了。緩放型繼電器的固有緩放時間是能滿足這一要求的。在某些特殊情況下若要求繼電器的緩放時間大于緩放型繼電器的固有緩放時間,則需采取延時電路,例如采用在繼電器線圈上并聯(lián)-個rc電路可以達到延時目的。其原理是在繼電器cj的勵磁電路被切斷時,rc電路和繼電器的線圈構(gòu)成了一個閉合回路,此回路既是電容c的放電回路又是線圈感應(yīng)電流的通路,由于這兩種電流方向一致且使繼電器處于勵磁狀態(tài),所以延長了繼電器保持吸起的時間。這個緩放時間可以通過電路分析計算求得。在工程中-般是通過實驗,改變電阻和電容的數(shù)值而得到預(yù)期的緩放時間的。為了滿足邏輯功能的需要,同一個繼電器的幾個接點總是要接在不同的電路中。然而一個繼電器的接點數(shù)量是有限的,如果不注意節(jié)省接點的用量,可能因接點數(shù)量不足而增加復示繼電器,這是不經(jīng)濟的。因此,在設(shè)計繼電器電路時重要任務(wù)之一是在保證邏輯功能不變的前提下盡可能節(jié)約繼電器接點的用量,也就是說.使一個接點為多條電路共用。這種使接點復用的工作稱做電路簡化或電路合并。繼電電路既然可以用邏輯代數(shù)來表述,那么也可運用邏輯代數(shù)的基本定律和運算法則先將電路的邏輯表達式簡化,而后再根據(jù)簡化后的邏輯表達式畫成繼電電路,這是一種有效的簡化方法。必須強調(diào)指出,簡化后的電路必須保持邏輯功能的正確性、而不應(yīng)出現(xiàn)錯誤的邏輯電路,或者說不應(yīng)出現(xiàn)錯誤的迂回電路。錯誤的邏輯電路是不允許的。許多繼電器電路具有站場形網(wǎng)絡(luò)形式,各個網(wǎng)絡(luò)之間一般只有時序邏輯的聯(lián)系(即繼電器接點的相互控制),而沒有電路的連接,如果有些連接也只是簡化電路的結(jié)果。就一個具體網(wǎng)絡(luò)來說,在網(wǎng)絡(luò)上連接著多個繼電器,由繼電器的各自網(wǎng)絡(luò)合并而成的。
繼電器有兩個狀態(tài)--釋放狀態(tài)(落下狀態(tài))和吸起狀態(tài),電路圖中只能表達這兩種狀態(tài)之一。因此應(yīng)有一定規(guī)則以確定電路圖中應(yīng)表現(xiàn)哪一狀態(tài)。繼電器的轉(zhuǎn)換觸點屬于機械觸點,其可靠性指標一直是整個產(chǎn)品的一個薄弱環(huán)節(jié),電路設(shè)計上必須采用可靠性設(shè)計方法,通過降額設(shè)計、冗余設(shè)計等方法提高繼電器電路的固有可靠性。最終實現(xiàn),需要指令輸出時指令可靠輸出,不需要指令輸出時指令絕對不輸出,或者任何一個觸點失效時,均不會影響指令的正確執(zhí)行。
現(xiàn)有安全指令接收機中,一般情況下,現(xiàn)有的安控指令執(zhí)行機構(gòu)1只繼電器均有2組轉(zhuǎn)換觸點可用,雖然電路設(shè)計上也完全消除了單點故障模式,采用2只繼電器2組轉(zhuǎn)換觸點并聯(lián)實現(xiàn)預(yù)令指令輸出,2只繼電器2組轉(zhuǎn)換觸點并聯(lián)實現(xiàn)動令輸出,預(yù)令和動令繼電器轉(zhuǎn)換觸點串聯(lián),該安全指令接收機中的安控指令執(zhí)行機構(gòu),繼電器電路共使用了4只繼電器的4組轉(zhuǎn)換觸點,由于電路冗余度設(shè)計不夠,一旦某一只繼電器一組轉(zhuǎn)換觸點粘連時或兩組轉(zhuǎn)換觸點斷開時,均會導致誤動作或不動作,因此存在繼電器電路可能導致不動作或誤動作的缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的安控指令執(zhí)行機構(gòu)繼電器電路可能導致不動作或誤動作的上述缺陷,提供一種可靠性高,不會導致誤動作或不動作的串并聯(lián)時序邏輯繼電器電路網(wǎng)絡(luò),當任意一只繼電器失效時(轉(zhuǎn)換觸點粘連或斷開),均不會導致誤動作或不動作。
本發(fā)明通過的上述目的可以通過下措施來達到。一種串并聯(lián)時序邏輯繼電器電路網(wǎng)絡(luò),包括:按接點串聯(lián)連接的繼電器串聯(lián)電路和由幾個繼電器接點并聯(lián)連接構(gòu)成的并聯(lián)電路,其特征在于:所述的繼電器串聯(lián)電路至少為三路,三路繼電器串聯(lián)電路共端通過輸入端a并聯(lián)連接接收預(yù)令控制信號,共端通過輸出端c并聯(lián)連接輸出動令控制信號,從而構(gòu)成至少三路串并聯(lián)時序邏輯繼電器電路網(wǎng)絡(luò),在三路串并聯(lián)時序邏輯繼電器電路網(wǎng)絡(luò)電路中,串并聯(lián)繼電器被分為兩組,每組使用了6只繼電器的12組轉(zhuǎn)換觸點,在轉(zhuǎn)換觸點的連接上,采用不同繼電器的轉(zhuǎn)換觸點兩兩串聯(lián),兩組以總并聯(lián)的方式共線通過并聯(lián)線b輸出預(yù)令控制信號,通過動令控制輸入網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)繼電器線包的通斷電。
本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
可靠性高。本發(fā)明采用三路繼電器串聯(lián)電路共端通過輸入端a并聯(lián)連接接收預(yù)令控制信號,共端通過輸出端c并聯(lián)連接輸出動令控制信號,構(gòu)成至少三路串并聯(lián)時序邏輯繼電器電路網(wǎng)絡(luò),克服了現(xiàn)有技術(shù)電路冗余度設(shè)計不夠,一旦某一只繼電器一組轉(zhuǎn)換觸點粘連時或兩組轉(zhuǎn)換觸點斷開時,會導致誤動作或不動作的缺陷,有效提高了繼電器電路的固有可靠性,不會導致誤動作或不動作。本發(fā)明在三路串并聯(lián)時序邏輯繼電器電路網(wǎng)絡(luò)電路中,串并聯(lián)繼電器被分為兩組,共使用了6只繼電器的12個轉(zhuǎn)換觸點,并且兩組共線通過并聯(lián)線b輸出預(yù)令控制信號,通過不同繼電器的轉(zhuǎn)換觸點先串聯(lián)再并聯(lián)的電路連接,實現(xiàn)任意單只繼電器失效不影響預(yù)令、動令的正常輸出??煽啃垣@得明顯提高,即使任意一只繼電器兩對觸點全部粘連或全部斷開,也不會導致誤動作或不動作,從而保障任務(wù)安全和可靠。
電路結(jié)構(gòu)簡單。本發(fā)明使用3只繼電器6組轉(zhuǎn)換觸點串并聯(lián)實現(xiàn)預(yù)令指令輸出,3只繼電器6組轉(zhuǎn)換觸點串并聯(lián)實現(xiàn)動令指令輸出,預(yù)令繼電器和動令繼電器轉(zhuǎn)換觸點串聯(lián),該繼電器電路共使用了6只繼電器的12組轉(zhuǎn)換觸點,避免了現(xiàn)有技術(shù)2只繼電器4組轉(zhuǎn)換觸點的繼電器電路冗余度設(shè)計不夠的不足。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本專利進一步說明。
圖1為本發(fā)明串并聯(lián)時序邏輯繼電器電路網(wǎng)絡(luò)的電路原理示意圖。
具體實施方式
參閱圖1。在以下描述的實施例中,一種串并聯(lián)時序邏輯繼電器電路網(wǎng)絡(luò),包括:按接點串聯(lián)連接的繼電器串聯(lián)電路和由幾個繼電器接點并聯(lián)連接構(gòu)成的并聯(lián)電路。繼電器串聯(lián)電路至少為三路,三路繼電器串聯(lián)電路共端通過輸入端a并聯(lián)連接接收預(yù)令控制信號,共端通過輸出端c并聯(lián)連接輸出動令控制信號,從而構(gòu)成至少三路串并聯(lián)時序邏輯繼電器電路網(wǎng)絡(luò),在三路串并聯(lián)時序邏輯繼電器電路網(wǎng)絡(luò)電路中,串并聯(lián)繼電器被分為兩組,共使用了6只繼電器的12組轉(zhuǎn)換觸點,并且兩組共線通過并聯(lián)線b輸出預(yù)令控制信號。在兩組串并聯(lián)繼電器中,每3只并聯(lián)繼電器有常開轉(zhuǎn)換觸點6組,轉(zhuǎn)換觸點串并聯(lián)通過并聯(lián)線b輸出預(yù)令指令。串并聯(lián)繼電器電路共使用了6只繼電器的12個轉(zhuǎn)換觸點,在轉(zhuǎn)換觸點的連接上,采用不同繼電器的轉(zhuǎn)換觸點兩兩串聯(lián),然后再總并聯(lián)的方式,繼電器轉(zhuǎn)換觸點k1b和繼電器轉(zhuǎn)換觸點k2b串聯(lián)、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k2c和繼電器轉(zhuǎn)換觸點k3b串聯(lián)、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k3c和繼電器轉(zhuǎn)換觸點k1c串聯(lián),然后再并聯(lián)于并聯(lián)線b;同樣,繼電器轉(zhuǎn)換觸點k4b和繼電器轉(zhuǎn)換觸點k5b串聯(lián)、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k5c和繼電器轉(zhuǎn)換觸點k6b串聯(lián)、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k6c和繼電器轉(zhuǎn)換觸點k4c串聯(lián),然后共端并聯(lián)于輸出端c輸出動令控制信號。動令控制輸入網(wǎng)絡(luò)包括:由繼電器線包k1a、繼電器線包k2a、繼電器線包k3a構(gòu)成的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和由繼電器線包k4a、繼電器線包k5a、繼電器線包k6a構(gòu)成的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò),其中,繼電器線包k1a、k2a、k3a的公共端和繼電器線包k4a、k5a、k6a的公共端分別接地gnd。
圖1中,繼電器線包k1a、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k1b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k1c定義為繼電器k1;繼電器線包k2a、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k2b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k2c定義為繼電器k2;繼電器線包k3a、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k3b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k3c定義為繼電器k3;繼電器線包k4a、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k4b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k4c定義為繼電器k4;繼電器線包k5a、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k5b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k5c定義為繼電器k5;繼電器線包k6a、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k6b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k6c定義為繼電器k6。
繼電器k1、k2和k3并聯(lián)為一組預(yù)令繼電器組,繼電器k4、k5和k6并聯(lián)為一組動令繼電器組,預(yù)令繼電器組和動令繼電器組轉(zhuǎn)換觸點串聯(lián)。
工作流程上,繼電器k1、繼電器k2、繼電器k3為預(yù)令繼電器,正常工作時,當預(yù)令控制輸入有效時,繼電器線包k1a、繼電器線包k2a、繼電器線包k3a通電接通,繼電器轉(zhuǎn)換觸點k1b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k1c、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k2b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k2c、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k3b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k3c閉合,輸入端a點和輸出端b點連通,連通完成預(yù)令輸出;同理,繼電器線包k4、繼電器線包k5、繼電器線包k6為動令繼電器,正常工作時,當動令控制輸入有效時,繼電器轉(zhuǎn)換觸點k4a、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k5a、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k6a通電接通,繼電器轉(zhuǎn)換觸點k4b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k4c、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k5b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k5c、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k6b、繼電器轉(zhuǎn)換觸點k6c閉合,輸出端b點和輸出端c點連通,連通完成動令輸出。
本發(fā)明中,當任意一只繼電器失效時,其轉(zhuǎn)換觸點無論是不動作還是誤動作,均不影響電路的正常工作。