CZ322099A3

CZ322099A3 - Hasicí přístroj

Info

Publication number: CZ322099A3
Application number: CZ19993220A
Authority: CZ
Inventors: Nader Riad; Wolfgang Pelzel
Original assignee: Bavaria Egypt (S. A. E.)
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1998-03-10
Publication date: 2000-02-16
Also published as: WO1998040125A1; AU726805B2; PL186326B1; PL335616A1; DE19710300A1; PT966313E; DE59809927D1; ATE251931T1; CZ293870B6; CA2284511A1; DK0966313T3; US6131666A; EP0966313A1; DE19880262D2; EP0966313B1; KR100516545B1; CA2284511C; KR20000076129A; AU7519698A; ES2209135T3

Description

Jednotka pro střídavé vstupy v.obvodech sběru dat

Oblast techniky

Vynález se týká jednotky pro střídavé vstupy v obvodech sběru dat zejména v oblasti železniční dopravy.

Dosavadní stav techniky

Jednotky pro střídavé vstupy určené pro obvody sběru dat jsou v podstatě sestaveny z mechanických bezpečnostních relé, které jsou navzájem propojeny jednoduchým kabelovým věděním.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je jednotka pro střídavé vstupy, která je určena pro obvody sběru dat zejména v železniční dopravě. Bezpečnostní parametry jednotky podle vynálezu jsou přinejmenším rovnocenné dosavadní technice a výhodou je její nižší poruchovost, snadnější údržba, montáž a větší životnost.

Uspořádání jednotky podle vynálezu vylučuje chyby snímání, iimožiií odhalit případné poruchy v obvodu a na nejmenši míru snížit kolísání parametrů užitých součástek vlivem vnějších faktorů, např. vlivem teploty.

Jednotku podle vynálezu tvoří alespoň jeden detektor napětí přesahujícího referenci pro kladnou půlvlnu vstupního napětí a detektor napětí přesahujícího referenci .pro zápornou P ů 1 v 1 n ú vstupu i h o i la pě t, í .

Každý detektor obsahuje Zenerovu diodu, optočlen opatřený svítící diodou LED, diodu a rez istór. Tyto součástky jsou razeny do serie.

Pod Je prvého vhodného provedení vynálezu jsou součástky každého detektoru umístěny na jedné větvi a obě větve jsou para l e 1 n í .

V tomto případě jsou součástky tvořící detektor pro zápornou pil Iv lnu zapojeny inverzně k sončástkálii detektoru pro kladnou pňlvluu.

Podle jiného provedeni jsou oba detektory zapojeny do

- 2 serie na jedné větvi. V tomto případě jsou součástky detektoru pro zápornou půlvlnu zapojeny inverzně k součástkám detektoru pro kladnou půlvlnu.

Ve zvláště vhodném provedení je na každý optočlen připojen paralelně řežistor a tím se omezí vliv svodového proudu Zenerových diod.

Přehled obrázků na výkrese^

Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresu, na kterém znázorňuje = obr. 1 a 2 schéma principů zapojení součástek zařízení podle vynálezu.

obr. 3 praktické provedení vynálezu užitím principů znázorněných na obr. 1 a 2.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 a 2 jsou znázorněny principy uspořádání zařízení podle vynálezu.

Zařízení obvykle nazývané jednotkou pro střídavé vstupy v obvodech sběru dat Cobr. 1) tvoří v podstatě dvě větve A a B součástek, přičemž větev Λ tvoří detektor napětí přesahujícího referenci pro kladnou půlvlnu vstupního napětí a větev B tvoří detektor napětí přesahujícího referenci pro zápornou-půTv-lnn—_vs [-_Up_n-í-j_iO—.

Práh napětí se obyčejně stanoví tak, že se změří čas, za který v průběhu půlvlny vstupní napětí překročí referenční napětí. Jestliže tento čas je vyšší než předem definovaný mezní cas, pak můžeme vstupní napětí považovat, za dostatečné; v opačném případě předpokládáme, že na vstupu není dostatečné napět í.

Větve A či . B obsahují stejné součástky, které jsou však zapojeny inverzně. Větev A, která tvoří detektor pro kladnou půlvlmi obsahuje Zeneiwu diodu PZ1, optočlen Ul, diodu D_2 a rezistor Rl. Tytu součástky jsou řazeny do serie. Větev B tvořící detektor pro zápornou půlvlnu obsahuje: 2eiierovu

- 3 • · ··· «·· diodou DZ2, optočlen IJ2, diodu D4 a rezistor R3. Tyto součástky jsou rovněž zapojeny do serie, avšak inverzně.

Podle jiného vhodného provedení znázorněného na obr. 2 se předpokládá umístění všech součástek větví fl a B z obr. 1 do jedné větve a obě serie součástek, Zenerova dioda DZ1 s optočlenem Uj a Zenerova dioda DZ2 s optočlenem U2 jsou zapojeny inverzně. Nevýhoda uspořádání znázorněného na obr. 2 spočívá v tom, že Zenerovými diodami DZ1 a DZ2 prochází značný, svodový proud, který se zvyšuje s teplotou.

Tento problém lze vhodně vyřešit připojením rezištorů R7 nebo R1.3 paralelně k diodám LED optočlánkům Ul.a U2.

Paralelně k U1 nebo Π2 je možné zařadit i jinou součástku stejné funkce. Nicméně rezistor je spolehlivější a jednodušší.

Hlavní výhodou tohoto uspořádání je dosažení klidového proudu.

Jinou výhodou tohoto uspořádání je spolehlivost a menší rozměry jednotky.

Na obr. 3 je znázorněno praktické provedení zařízení podle vynálezu na základě principů z obr. 2.Zarízení znázorněné na obr.. 3 je jednotkou střídavých vstupů 110 V, 50 Hz, která v podstatě sestává ze tří kaskádou i tě uspořádaných b1ókfl.

Prvý ti lok 1 v podstatě umožňuje omezit přepětí.

Druhý blok II garantuje spotřebu vstupního příkonu.

Třetí blok III realizuje prahové napětí jednotky -a—ga-Eva-n-řckt? odděTerrí^- ^mezí:—^^ustupem ..... a “výstupními ' zpracovatelskými řetězci.

Blok I tvoří varistor VR1, rezistor R5, diody a jiskři stě pro ochranu jednotky proti přepětí. Blok II, který zalistuje minimální .nominální spotřebu (jalový výkon), tvor í .· tyrsvorkový kondenzátor C4, jehož svorky jsou spo jeny se vstupními svorkami jednotky bloku lil.

Varistor VR1 omezuje amplitudu přepětí, která se objevuji při vylo juni potenciálů, zatímco rezistor R5 omezuje amp 1ítudu proudových špiček ve čtyřsvorkovém kondenzátoru při vy b i j on f a ná růst, na pět í ( dV /d t ) .

l. .t'.yřs vorkuvý kondonzátur C4 musí být dimenzován tak, aby garantoval Giinimální odběr ρΐΌ dané vstupní napětí 50 Hz.

Detektor napětí přesahujícího referenci pro kladnou Přivinu vstupního napětí, který je umístěn na větvi A, tvoří v podstatě součástky popsané na obr- 1 a 2 Zenerova dioda βΖ1» op toč len Ul. dioda D2 a řež is tor R3. Detektor napětí přesahujícího referencí pro zápornou půlvlnu vstupního napětí, který je umístěn na větvi B, tvoří v podstatě tytéž součástky, které byly popsány na obr. 1 a 2 Zenerova dioda DZ2, optočlen Π2, dioda D4 a rezistor R3

Kromě toho je do každé větve A nebo B zařazena tavná pojistka F1 nebo F2.

Hlavním kriteriem výběru obou hlavních optočlenu Ul ^a 1J2 je schopnost pracovat s co nezmenším proudem LED, aby rezistory RI a R3 mohly pojmout minimum dodávaného výkonu. To rovněž umožni minjmaLizovat vliv emise LED na hodnotu prahového napětí.

Měření času sepnutí optoČlánků U1 a U2 se provádí vzorkováním 32 krát v pravidelných intervalech 20 milisekund (coz odpovídá frekvenci 50 Hz) elektrické úrovně dodávané do výstupních zpracovatelských řetězců a evidencí počtu vzorků pro které je stav log. 0.

Dioda LED na lil emituje po. celou dobu, kdy je vstupní napětí vyšší než prahové napětí větve A. Emise diody LED uptoclenu Π1 se aktivuje připojením na kostru zdvihacích reziStorfi R2, R9 a R10 umístěných v optočlenu U1, což vede k blokování Q1 a ke snímání úrovně log. 0 na vstupu in ul-M- pl· exe r u—v y br a n éh o~zp r ac ova teTs k ým— ře ťězceiir^A^- ( emTfoř~ Q1).

Emise LED optočlenu U2 probíhá po celou dobu, kdy je vstupní napět i vyšší než jeř prahové napětí větve D. Emise této diody LED na optočlenu 112 se aktivuje’ připojením· na kostru zdvíhacích rezístorů R4, R11 a R12 umístěných v Optočlenu .112, což vede ke snímání úrovně log. 0 na vstupu multi plexeni vybr aného zpracovatelským řetězcem B (’kolektor výstupního tranzistoru na IJ2) .

Garantované podmínky spolehlivostí vstupních jednotek

1.00 V AC jsou dvě ^:

- práh detekce nesmí poklesnout pod hranici sinusového napětí 50 Hz;

- dodávaný výkon pod sinusovým napětím 50 Hz pro vstup v log. stavu 1 nesmí poklesnout pod druhou mezní hodnotu

Je třeba poznamenat, že s výjimkou čtyřsvorkóvého kondenzátoru, součástky užité pro stavbu jednotky střídavých vstupů neposkytují žádnou garanci vnitřní spolehlivosti.

Z toho důvodu musí spolehlivost spočívat v užití redundance a kontroly koherence dat poskytovaných zpracovatelským řetězcům.

Zpracovatelský řetězec ft vyhodnocuje napětí na emitoru Ql, zatímco řetězec B je připojen na kolektor výstupního tranzistoru optočlenu JJ2. Na konci každého výběrového cyklu vyměřil řetězce A a B za účelem vzájemné kontroly jejich vlastní hodnotu o počet načítaných vzorků když U1 nebo U2 ved i y.

Užitečné signály na výstupu z jednotky se objevují na kolektorech výstupních optočlenů se zvýšenou úrovní výstupní impedance pro elektrický stav 1 a se slabou úrovní impedance pro elektrický stav 0”. Tato charakteristika představuje nebezpečí vzniku logické funkce 0U na obou zpracovatelských řetězcích (z hlediska stavu vstupů) v případe poruch vlivem krátkých spojení mezi výstupními signály různých jednotek. Tomu lze předefit tím, že pouze do řetezce A, jak je znázorněno na obr. 5, se zařadí koncový stupen s tranzistorem, který invertuje úroveň výstupních -i- m-pe ctan-c- í tak o výu i - z r ni s obei uT aby~ v txnífto .přípacTě^ByTa· n T z ka~ úroveň impedance pro elektrický stav 1 a zvýšená úiOveň impedance? pru elektrický stav 0. Koncový stupeň tvoří následující prvky R9, Q3 , Rio, Rll a Q4.

•Vy tvořen í jit asymetrie mezi oběma řetězci A a B se využije, v případe vícenásobných poruch zasahujících případně stejné jednotky obou zpracovatelských- řetězců, následující chování - ekvivalent funkce OU (ma elektrické’ úrovni) se realizuje na jednotkách řetězce A, zatímco ekvivalent funkce l.T (na elektrické úrovni) se reá I i zuje na jednotkách řetězce B.

To vede k detekci odchylky mezi zpracovatelskými řetězci, jakmile se obě jednotky zasažené poruchovými obvody nachází v různých stavech.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Jednotka pro střídavé vstupy v v železniční dopravě, kterou obvodech sběru dat.zejména tvoří alespoň dva řetězce

CA a B) stejných součástek, alespoň jednu Zenerovu diodu nebo U2) opatřený diodou když každý řetězec obsahuje CDZ1 nebo DZ2), op toč len Clil LED, diodu (D2 nebo D4 ) a rez is tor CR1 nebo R3), přičemž každá z těchto součástejc je razena do serie.
2. Jednotka podle nároku 1, v y z n a Č u j í c í s e tím, ze oba řetězce jsou uspořádány paralelně a součástky prvého řetězce jsou vzhledem k součástkám druhého řetězce zapojeny inverzně.
3. Jednotka podle nároku 1, vyznačující se t í ni, ze oba retezce CA a B) součástek jsou přeskupeny do serie a součástky prvého řetězce jsou vzhledem k součástkám druhého řetězce zapojeny inverzně.
4. Jednotka podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 3, v y z n a č u j í t: í s e t í m, že rez is tor CR7 nebo LIJ) je připojen paralelně k diode LED každého opLočlenu C !11 nebo H2 ) .
5. Jednotka podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 4, u-y—z~n—a^-'č^—ΰ í s e E í m , žě pouze jeden retezec CA) obsahuje koncový stupeň s tranzistorem (Ql a R6), který invertuje úroveň výstupních impedancí.