DE1234789B - Einheitsbaustein zur Durchfuehrung logischer Funktionen mit einem Relais - Google Patents

Description

• Einheitsbaustein zur Durchführung logischer Funktionen mit einem Relais Die Erfindung betrifft einen Einheitsbaustein zur Durchführung logischer Funktionen mit einem Relais, insbesondere einem Schutzrohreinkontaktrelais.
• Es ist bereits bekannt, Grundschaltungen zur Durchführung logischer Funktionen mit Relais aufzubauen. Die ODER-Verknüpfung wird gelöst, indem die Kontakte der durch die einzelnen Eingangssignale angesteuerten Relais einander parallel geschaltet werden, während die UND-Verknüpfung dadurch gelöst wird, daß die betreffenden Kontakte in Serie geschaltet werden. Diese Schaltungsart hat je- doch den Nachteil, daß für jede Eingangsvariable ein Relais erforderlich ist und daß wegen der festen Verdrahtung der Kontakte jeweils nur eine der genannten Verknüpfungen durchgeführt werden kann. Selbstverständlich könnte dieser Nachteil durch Mehrkontaktrelais behoben werden, deren Kontakte einerseits eine ODER-Schaltung und andererseits eine UND-Schaltung bilden, dies erfordert jedoch einen hohen Aufwand. Außerdem kann auch mit dieser zuletzt angegebenen Lösung keine Negations- oder Inhibitionsschaltung gebildet werden; hierzu wären Relais mit Ruhekontakten erforderlich.
• Alle diese vorstehend aufgeführten Möglichkeiten zur Bildung verschiedener logischer Verknüpfungsschaltungen lassen jedoch nicht den Aufbau eines Einheitsbausteins zu, mit dem eine Vielzahl von verschiedenen Verknüpfungen möglich ist, ohne daß der Aufwand durch zusätzliche und nicht für jede Verknüpfung ausgenutzte Bauelemente erhöht werden müßte.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde-, einen Einheitsbaustein vorzuschlagen, der nur ein einziges Relais und einige wenige weitere Bauelemente benötigt. Der erfindungsgemäße Einheitsbaustein ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschluß der Relaiswicklung über einen Vorwiderstand mit dem einen Pol der Betriebsspannung verbunden ist, daß ein Relaiskontakt zwischen den Ausgang und einen ersten Eingang geschaltet ist, daß der zweite und erste Anschluß der Relaiswicklung über je einen Entkopplungsgleichrichter mit einem zweiten und einem dritten Eingang verbunden sind und daß die Eingänge wahlweise mit dem anderen Pol der Betriebsspannung zu verbinden sind.
• Dieser Einheitsbaustein kann ohne Änderung der inneren Verdrahtung und ohne daß wesentliche Teile nicht ausgenutzt werden, als UND-Schaltung, Zwischenrelais, Negationsschaltung oder Inhibitionsschaltung dienen.
• Da zur Verknüpfung nur ein Kontakt erforderlich ist und dieser einzige Kontakt vorzugsweise ein Arbeitskontakt ist, ist der erfindungsgemäße Baustein insbesondere für Schutzrohrkontaktrelais mit nur einem Arbeitskontakt geeignet.
• Durch Herausführen des zweiten Anschlusses der Relaiswicklung an einen zusätzlichen Eingang ist es möglich, aus dem Einheitsbaustein durch eine äußere Kopphing zwischen diesem zusätzlichen Eingang und dem Ausgang eine Schaltungsanordnung mit Speichereigenschaft zu erhalten.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung hervor. Es zeigt F i g. 1 das Schaltbild des erfindungsgemäßen Einheitsbausteins, F i g. 2 das Impulsdiagramm des Bausteins ohne Speichereigenschaft, F i g. 3 das Impulsdiagramin des Bausteins mit Speichereigenschaft.
• Der in der F i g. 1 gezeigte Einheitsbaustein besteht aus einem Schutzrohrkontaktrelais mit einer Wicklung Rel, die über einen Vorwiderstand R 1 mit dem Minuspol - Ub der Betriebsspannung verbunden ist. Der Eingang e 1 ist über den Kontakt K mit dem Ausgang a verbunden. Beide Anschlüsse der Wicklung Rel sind über je eine Diode D 1 und D 2 mit weiteren Eingängen e 2 und e 3 verbunden.
• Wird an e2 Pluspotential gelegt, so zieht das Re-Ials an, und der KontaktK schaltet el an a durch. Ein Anziehen des Relais kann dabei durch ein Pluspotential an e3 verhindert werden. Liegt der Eingang e2 fest an Pluspotential, so kann das hierdurch angezogene Relais auch durch ein Pluspotential an dem Eingang e3 abgeworfen werden.
• Um hohe Abschaltspannungsspitzen zu vermeiden, ist die Relaiswicklung Rel durch eine Diode D 3 überbrückt. Diese Diode führt zwar zu einer Abfallverzögerung, die jedoch in den meisten Fälleti erwünscht ist, wenn sie in der Größenordnung der Abfallverzögerung lieg so daß hierdurch eine Symmetrierung des Anzugs- und Abfallverhaltens erreicht wird.
• Bei der Verknüpfung der Signale an den Eingängen el, e2 und e3 ist zu beachten, daß die Steuersignale an den Eingängen e 2 und e 3 eine bestimmte Mindestamplitude haben müssen, um das Relais zum Ansprechen zu bringen bzw. abzuwerfen, während die Amplitude von el keine Rolle spielt. Außerdem ist der Eingang el in keiner Weise potential gebunden. Die Signalee2 und e3 kommen um die Ansprech-bzw. Abfallzeit des Relais verzögert zur Wirkung, während das Eingangssignal el bei angezogenem Relais sofort am Ausgang erscheint.
• Die logische Verknüpfung, welche mit dem in der F i g. 1 gezeigten Einheitsbaustein durchgeführt werden kann (ohne die Diode D 4 und den Widerstand R 2), ist: a = e 1 - e 2 - _e3. Werden bestimmte Eingänge e nicht angeschlossen (e = 0) oder mit Pluspotential verbunden (e = 1), so lassen sich folgende Verknüpfungen durchführen:

  UND-Schaltung:

  e3 = 0 a = el-e2

  Zwischenrelais:

  el= 1 a= e2

  e3 = 0

  Negationsschaltung.

  el = 1 a = e

  e2= 1

  Inhibitionssehaltung-

  el= 1 a = e2-«i3

  Wird jedoch das am Ausgang a auftretende Signal über die gestrichelt gezeigte Kombination mit der Diode D 4 und dem Widerstand R 2 an den zusätzlich herausgeführten Eingang e4 zurückgeführt (e4=a) und wird der Eingang el mit Pluspotential verbunden (el = 1), so entsteht eine Schaltungsanordnung mit Speicherverhalten. Der Widerstand R 2 ist so bemessen, daß das Relais Rel sicher gerade gehalten wird. Das Impulsdiagramm der F i g. 3 läßt diese Funktion im einzelnen erkennen.

  Bistabile Kippstufe:

  el = 1 a = 0 (nach dem Einschalten)

  e4=a a = 1 (wenn e2 kurzzeitig = 1)

  a = 0 (wenn e3 kurzzeitig = 1)

  Es ist auch möglich, den Zustand (a = 1) zu löschen, wenn das Pluspotential an e 1 kurzzeitig entfernt wird. Hierzu wird weniger Energie benötigt, als wenn der Eingang e3 markiert wird, insbesondere dann, wenn mehrere Stufen gelöscht werden sollen.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Einheitsbaustein zur Durchführung logischer Funktionen mit einem Relais, insbesondere einem Schutzrohreinkontaktrelais, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschluß der Relaiswicklung (Rep über einen Vorwiderstand (R1) mit dem einen Pol der Betriebsspannung (- Ub) schen den Ausgang (a) und einen ersten Eingang verbunden ist, daß ein Relaiskontakt (K) zwi-(el) geschaltet ist, daß der zweite und der erste Anschluß der Relaiswicklung (Rep über je einen Entkopplungsgleichrichter (D 1 bzw. D 2) mit einem zweiten und einem dritten Eingang (e2 bzw. e3) verbunden sind und daß die Eingänge wahlweise mit dem anderen Pol der Betriebsspannung zu verbinden sind.
2. 2. Einheitsbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (Re4 einen Arbeitskontakt (K) hat. 3. Einheitsbaustein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschluß der Relaiswicklung (Re4 an einen zusätzlichen Eingang (e4) herausgeführt ist. 4. Einheitsbaustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Relaiswicklung (Rep in an sich bekannter Weise ein Funkenlöschglied, vorzugsweise ein Gleichrichter (D3), parallel geschaltet ist.