專(zhuān)利名稱(chēng):光纜控制裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種這樣的光欄控制裝置，該光欄控制裝置具有若干各自相對(duì)應(yīng)的(光)發(fā)射器和(光)接收器、一個(gè)控制電路和一個(gè)鑒定電路，該控制電路周期性地起動(dòng)該若干發(fā)射器/接收器時(shí)，該鑒定電路在第一通道檢驗(yàn)?zāi)骋话l(fā)射器工作時(shí)有關(guān)接收器是否起反應(yīng)，而在第二通道時(shí)，盡管某一發(fā)射器不工作，仍要檢驗(yàn)有關(guān)接收器是否起反應(yīng)。
4，520，262號(hào)美國(guó)專(zhuān)利即介紹了這種光欄控制裝置。該光欄控制裝置對(duì)一排發(fā)光二極管進(jìn)行了這樣的控制在各連續(xù)控制的情況下，只有一個(gè)二極管發(fā)光。各發(fā)光二極管(“發(fā)射器”)都與一個(gè)光敏接收器元件有關(guān)。在各情況下，各“發(fā)射器”和“接收器”由一個(gè)多路轉(zhuǎn)換器同步控制，各多路轉(zhuǎn)換器又由一個(gè)公用的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器控制。該二進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)量時(shí)鐘脈沖發(fā)生器的脈沖。在接收器方面，各發(fā)射器的激勵(lì)脈沖在邏輯電路中與接收器一方的多路轉(zhuǎn)換器輸出端的脈沖進(jìn)行比較。比較過(guò)程分兩方面進(jìn)行邏輯與門(mén)接線(xiàn)檢驗(yàn)發(fā)射器一方的控制脈沖是否也作為脈沖出現(xiàn)在接收器一方，在第二與門(mén)接線(xiàn)中則檢驗(yàn)在發(fā)射器方面的脈沖間隔時(shí)間內(nèi)接收器一方是否出現(xiàn)錯(cuò)誤脈沖。
但這種電路具有這樣的缺點(diǎn)，即，它不是始終可靠地對(duì)所有可覺(jué)察到的故障都起反應(yīng)，特別是對(duì)個(gè)別元件的特有故障，更是如此。它還具有這樣的缺點(diǎn)各脈沖的相位位置和脈沖寬度都必須高度精確吻合，否則會(huì)觸發(fā)偽警報(bào)。
本發(fā)明的課題是改進(jìn)上述光欄控制裝置的監(jiān)控電路，使其有最佳的安全性和可靠性。這個(gè)課題是用加設(shè)第三通道的方法來(lái)解決，該第三通道能對(duì)接收器輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)部分作出響應(yīng)，且出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)提高第一和第二通道反應(yīng)的靈敏度。本發(fā)明作出了以下有益的改進(jìn)設(shè)有第三通道，該第三通道能對(duì)接收器輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)部分作出響應(yīng)，且出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)提高第一和第二通道反應(yīng)的靈敏度。鑒定電路周期性地和交替地經(jīng)歷測(cè)量階段和測(cè)試階段，在測(cè)量階段，發(fā)射器和接收器受激發(fā)，在測(cè)試階段，發(fā)射器不工作，接收器工作。光欄控制裝置所控制的設(shè)備的個(gè)別元件(例如，電動(dòng)機(jī)保護(hù)，繼電器)在功能上結(jié)合到鑒定電路中。加到三個(gè)通道的輸入信號(hào)系按數(shù)字脈沖的形式進(jìn)行處理，其中三個(gè)通道在各情況下具有遞加積分器和遞減積分器，數(shù)字輸入信號(hào)即用該等積分器變換成模擬信號(hào)，此外三個(gè)積分器的輸出信號(hào)系加到兩個(gè)比較器上，該兩個(gè)比較器的輸出信號(hào)也是數(shù)字信號(hào)，第三通道積分器的輸出信號(hào)作為該兩個(gè)比較器的參考值。接收器的輸入信號(hào)系在一個(gè)比較器中與可調(diào)節(jié)的閾值比較，其中該比較器的輸出信號(hào)系加到一個(gè)觸發(fā)器的D輸入端，該觸發(fā)器的輸出表示接收器輸出信號(hào)的數(shù)字化實(shí)際值，此外，還設(shè)有第二個(gè)D觸發(fā)器，發(fā)射器的激發(fā)脈沖即加到該第二個(gè)D觸發(fā)器上，該D觸發(fā)器的輸出信號(hào)表示有光脈沖出現(xiàn)時(shí)的規(guī)定值，其中該輸出信號(hào)在異或門(mén)中加以比較，該異或門(mén)的輸出即為第一通道的輸入信號(hào)，觸發(fā)器的倒相輸出加到另一個(gè)異或門(mén)，該異或門(mén)的輸出即為第二通道的輸入信號(hào)，第一個(gè)觸發(fā)器的輸出信號(hào)在測(cè)量階段即為第三通道的輸入信號(hào)。第一通通的輸出信號(hào)總是與第二通道的輸出信號(hào)相反，個(gè)另元件出故障的情況例外。在各情況下第一和第二通道的輸出信號(hào)各控制一個(gè)繼電器，在無(wú)故障運(yùn)行期間，其中一個(gè)繼電器通電，另一個(gè)繼電器斷電，與該各繼電器有關(guān)的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)只有當(dāng)一個(gè)繼電器通電，另一個(gè)繼電器斷電時(shí)才可以通過(guò)光欄控制裝置監(jiān)控使設(shè)備或裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。第一和第二通道的輸出信號(hào)系在另一個(gè)異或門(mén)中彼此加以比較，當(dāng)由于元件出故障而使第一和第二通道彼此同相時(shí)，該另一個(gè)異或門(mén)起反應(yīng)，這時(shí)光欄控制裝置所監(jiān)控的裝置或設(shè)備就停下來(lái)。設(shè)有第三個(gè)繼電器，該繼電器一方面可通過(guò)異或門(mén)使其通電，另一方面還可通過(guò)改變與第一和第二通道有關(guān)的繼電器的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)的狀態(tài)使其通電，該第三個(gè)繼電器由于具有自保持觸點(diǎn)而且通過(guò)至少另一個(gè)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)也可以使光欄控制裝置所監(jiān)控的設(shè)備或裝置停下來(lái)，此外自保持觸點(diǎn)還使裝置或設(shè)備只能通過(guò)按壓復(fù)位鍵才能恢復(fù)工作。設(shè)有復(fù)位電路，按壓復(fù)位鍵后，該復(fù)位電路使各計(jì)數(shù)器和觸發(fā)器恢復(fù)到明確規(guī)定的初始狀態(tài)，復(fù)位之后，只有光欄控制裝置無(wú)事故或無(wú)故障運(yùn)行，光欄控制裝置所監(jiān)控的裝置或設(shè)備才能投入運(yùn)行。
本發(fā)明的一個(gè)重要的根本做法是增設(shè)一個(gè)第三通道，該第三通道起監(jiān)控另兩個(gè)通道的作用。為提高可靠性，還采取了下列措施測(cè)量階段和(本身的)測(cè)試階段連續(xù)進(jìn)行，從而可以立即檢測(cè)出各元件的毛病，否則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤地“令人滿(mǎn)意”的指示。
可靠性之所以提高，還在于裝置或設(shè)備的各組件，即光欄控制裝置所監(jiān)控的外部元件，都裝設(shè)在鑒定電路或監(jiān)控電路中。
在減少偽報(bào)警風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，可靠性之所以提高還由于，所有三個(gè)通道中都具有模擬信號(hào)處理，而所述三個(gè)通道的輸入和輸出信號(hào)都是呈脈沖形，因而都是數(shù)字信號(hào)。
可靠性之所以提高還在于，當(dāng)一個(gè)通道無(wú)故障運(yùn)行時(shí)，有加到其它通道的倒相輸出信號(hào)產(chǎn)生，因而在無(wú)事故運(yùn)行時(shí)，一個(gè)通道所控制的開(kāi)關(guān)元件(在某一繼電器通電時(shí))始終起作用，另一個(gè)開(kāi)關(guān)元件則(在某一繼電器斷電時(shí))相應(yīng)地不起作用。最后，可靠性之所以提高還在于，出現(xiàn)錯(cuò)誤之后，受監(jiān)控的設(shè)備或裝置必要時(shí)會(huì)停下來(lái)，且只有當(dāng)操作人員啟動(dòng)復(fù)位鍵之后才能恢復(fù)運(yùn)行。這只有在故障全部消除后才能進(jìn)行。
下面我們即將通過(guò)非限制性的實(shí)施例并參照附圖更詳細(xì)地介紹本發(fā)明的內(nèi)容。附圖中圖1是本發(fā)明包括鑒定電路的光欄控制裝置的電路方框圖。
圖2是從圖1中選取的某些脈沖的脈沖圖。
圖3是發(fā)射器方面多路轉(zhuǎn)換器連同其控制裝置的另一種方框電路圖。
圖4是說(shuō)明圖3用的脈沖圖。
圖5是圖1復(fù)位電路的方框電路圖。
圖6是說(shuō)明復(fù)位電路繼電器開(kāi)關(guān)時(shí)序的脈沖圖。
圖7是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例鑒定電路和復(fù)位電路各部分的詳細(xì)電路圖。
圖1是本發(fā)明電路的方框電路圖。發(fā)射器1將光束(例如，紅外光束)在待監(jiān)控的通路或距離2上發(fā)射到接收器3。這里發(fā)射器1有多個(gè)發(fā)光二極管4至4m，這些發(fā)光二極管通常按序排成直線(xiàn)。各發(fā)光二極管4都與透鏡5至5m的光學(xué)器件有關(guān)，這些透鏡對(duì)光束起更清晰的聚焦作用。在輸入方面，接收器3也具有由透鏡6至6m構(gòu)成的光學(xué)器件，這些透鏡將所收到的光束傳到光敏元件7至7m。7至7m中的某一具體光敏元件，與各發(fā)光二極管4至4m有關(guān)。光學(xué)器件5、6確保各發(fā)光二極管發(fā)出的光基本上只傳到與其有關(guān)的光敏元件上。
各發(fā)光二極管4順次連續(xù)由發(fā)射器一方的多路轉(zhuǎn)換器8觸發(fā)。同樣，接收器方面的光敏元件7順次連續(xù)地由接收器方面多路轉(zhuǎn)換器9進(jìn)行逐個(gè)詢(xún)問(wèn)。多路轉(zhuǎn)換器8、9兩者彼此同步，因而(在一個(gè)測(cè)量階段)只有其有關(guān)發(fā)光二極管4發(fā)光的光敏元件7才詢(xún)問(wèn)到。
振蕩器10產(chǎn)生固定給定頻率的方波脈沖，振蕩器10的輸出端C1提供時(shí)鐘脈沖，輸出端Q提供控制脈沖，控制脈沖頻率低于時(shí)鐘脈沖頻率，兩脈沖頻率的比值為1∶2。振蕩器10輸出端Q的脈沖加到兩計(jì)數(shù)器11和12上，這里，兩計(jì)數(shù)器均為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。該兩計(jì)數(shù)器也彼此同步運(yùn)行，用以控制多路轉(zhuǎn)換器8和9。分別作為計(jì)數(shù)器11和12讀數(shù)的函數(shù)，多路轉(zhuǎn)換器8和9的轉(zhuǎn)換狀態(tài)是互不相干擾但卻是各自明確隨11和12的讀數(shù)規(guī)定的。振蕩器10輸出端Q的輸出脈沖加到多路轉(zhuǎn)換器8的信號(hào)輸入端。在該饋線(xiàn)上接有與門(mén)8′，與門(mén)8′的其它輸入端則接到計(jì)數(shù)器12的最高位位置E上。只有當(dāng)此位的位置處于“1”時(shí)，發(fā)射器才起作用。該位的位置是在測(cè)量和測(cè)試階段之間轉(zhuǎn)換。在測(cè)試階段，發(fā)射器不工作，只詢(xún)問(wèn)接收器。根據(jù)計(jì)數(shù)器11計(jì)數(shù)讀數(shù)的函數(shù)，脈沖從多路轉(zhuǎn)換器8加到其中一個(gè)發(fā)光二極管4，該發(fā)光二極管4在該脈沖持續(xù)期間發(fā)光。該脈沖由有關(guān)的光敏元件7所接收，有關(guān)光敏元件7則借助于多路轉(zhuǎn)換器9及計(jì)數(shù)器12對(duì)多路轉(zhuǎn)換器9的控制受到準(zhǔn)確詢(xún)問(wèn)，使其輸出信號(hào)出現(xiàn)在多路轉(zhuǎn)換器9的輸出端上。(在此運(yùn)行方式下，更確切地說(shuō)，多路轉(zhuǎn)換器9是作為多路信號(hào)分離器工作的。)順便指出，兩計(jì)數(shù)器11、12可用單個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器代替，再由此二進(jìn)制計(jì)數(shù)器并行控制兩多路轉(zhuǎn)換器8、9。但為確保各元件無(wú)故障運(yùn)行，最好還是采用兩個(gè)分開(kāi)的計(jì)數(shù)器。
多路轉(zhuǎn)換器9的輸出信號(hào)加到一個(gè)鑒定電路上，該鑒定電路一般以三個(gè)通道工作。一個(gè)通道基本上監(jiān)控光脈沖的狀態(tài)。第二個(gè)通道基本上監(jiān)控兩光脈沖之間的時(shí)間間隔。第三個(gè)通道監(jiān)控兩個(gè)其它通道。鑒定電路按下列方式構(gòu)成。多路轉(zhuǎn)換器9的輸出信號(hào)加到比較器13的倒相或反相輸入端，比較器13的同相輸入端則由比較或參考值供應(yīng)器14供應(yīng)比較值或參考值。比較器13起倒相比較器的作用，其輸出信號(hào)加到D觸發(fā)器15的D輸入端。該觸發(fā)器15的時(shí)鐘輸入端C1接到振蕩器10的輸出端C1。觸發(fā)器15的輸出端Q接到一個(gè)異或門(mén)的一個(gè)輸入端。(D觸發(fā)器按這樣的方式工作，即當(dāng)一個(gè)時(shí)鐘脈沖到達(dá)輸入端C1時(shí)D觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換狀態(tài)發(fā)生變化，使其輸出端Q達(dá)到其D輸入端的邏輯電平。)第二個(gè)D觸發(fā)器16的時(shí)鐘輸入端C1接至振蕩器10的輸入端C1。D觸發(fā)器16的D輸入端接到與非門(mén)18的輸出端，與非門(mén)18的一個(gè)輸入端則接到振蕩器10的輸出端Q，另一個(gè)輸入端接到計(jì)數(shù)器12，即接到輸出端E，輸出端E附有計(jì)數(shù)器12的最高位位置。計(jì)數(shù)器11和12具有n個(gè)輸出端，因而最高計(jì)數(shù)值達(dá)2n。因此發(fā)光二極管4和光敏元件7的數(shù)目m＝2n-1。這樣，當(dāng)計(jì)數(shù)器11、12完成一個(gè)計(jì)數(shù)周期時(shí)，多路轉(zhuǎn)換器8、9因而兩次完成所有可能轉(zhuǎn)換狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
第二個(gè)觸發(fā)器16的輸出端Q接到異或門(mén)19的另一輸入端。同樣，觸發(fā)器15、16的兩個(gè)倒相輸出端
Q接到另一個(gè)異或門(mén)23的兩個(gè)輸入端。異或門(mén)19、23兩者的輸出端都分別通過(guò)正向連接的二極管D1、D2接到積分阻容元件20、21或24、25上，該阻容元件的輸出端(B點(diǎn)或C點(diǎn))在各場(chǎng)合下接到比較器22或26的同相輸入端。第二通道的比較器26也是一個(gè)倒相比較器。電阻器21′和25′并聯(lián)于電容器21和25，確定電容器21、25的放電時(shí)間常數(shù)。二極管D1、D2防止電容器21、25通過(guò)異或門(mén)19、23的輸出端放電。第一通道由元件15、19、D1、20、21、21′和22構(gòu)成，第二通道由元件16、23、D2、24、25、25′和26構(gòu)成。
第三通道有一個(gè)與非門(mén)17，與非門(mén)17的一個(gè)輸入端接到觸發(fā)器15的輸出端Q，另一個(gè)輸入端接到計(jì)數(shù)器12的輸出端E。與非門(mén)17的輸出端通過(guò)耦合電容器17′(此電容器只容許與非門(mén)17輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)部分通過(guò))，接到第三積分阻容元件27、28，阻容元件27、28的輸出端A則通過(guò)分壓器(電阻器29)接到比較器22、26的兩個(gè)倒相輸入端。比較器22、26在各情況下控制一個(gè)繼電器30、34，該兩繼電器在此情況下操動(dòng)三個(gè)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)31、32、90或35、36、91。兩個(gè)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)31、35系串聯(lián)聯(lián)接，該串聯(lián)聯(lián)接的一端接地，另一端接發(fā)光二極管33，發(fā)光二極管33的另一端則接一個(gè)電壓源(圖中未示出)。轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)32、36、90、91都是控制某一裝置、設(shè)備等用的觸點(diǎn)，受本光欄控制裝置的監(jiān)控。圖1所示的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)系處于不動(dòng)作時(shí)的狀態(tài)，即繼電器不通電的情況。
此外，比較器22、26的兩個(gè)輸出在各情況下都分別接到異或門(mén)37的一個(gè)輸入端，異或門(mén)37的輸出通過(guò)放大器38控制另一個(gè)繼電器39，繼電器39有兩個(gè)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)40、41。比較器26的輸出加到異或門(mén)的倒相輸入端(即倒相器37′)。相反，若有倒相器37′存在時(shí)，比較器26的同相輸出端可接到異或門(mén)37的同相輸入端。
還有另一個(gè)發(fā)光二極管42與轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)40串聯(lián)。轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)41也是作為本電路的輸出端，供實(shí)現(xiàn)上述復(fù)位功能之用。發(fā)光二極管43接到放大器38的輸出端。最后，異或門(mén)37的輸出系接到復(fù)位電路44上，下面即將結(jié)合圖5詳細(xì)介紹該復(fù)位電路。該復(fù)位電路(復(fù)位)的輸出接線(xiàn)80系接到計(jì)數(shù)器11、12的復(fù)位輸入端和觸發(fā)器15、16上。
一有復(fù)位指令(邏輯電平0)出現(xiàn)，兩觸發(fā)器15、16和兩計(jì)數(shù)器11、12即恢復(fù)到明確規(guī)定的狀態(tài)，使兩計(jì)數(shù)器和兩觸發(fā)器同步。繼電器30通電且/或繼電器34不通電時(shí)，轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)90、91把工作電壓加到線(xiàn)路77上。線(xiàn)路77與繼電器39相連。繼電器39可通過(guò)放大器38或轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)90、91通電。線(xiàn)路77上還有一個(gè)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)74，在無(wú)事故運(yùn)行時(shí)該觸點(diǎn)處于閉合位置，如圖1所示。該觸點(diǎn)由繼電器54操縱(見(jiàn)圖5復(fù)位電路)。
圖1的電路將結(jié)合圖2的脈沖圖予以介紹。圖2是各選擇信號(hào)的時(shí)間特性，圖2中的編號(hào)相應(yīng)于圖1中各元件的編號(hào)。因此，例如，“Q(15)”為觸發(fā)器15輸出端Q的脈沖列。
振蕩器10連續(xù)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖C1(10)。在某一“測(cè)量階段”，計(jì)數(shù)器12的輸出端E處在邏輯1，因而在本實(shí)施例中，所說(shuō)測(cè)量階段經(jīng)歷振蕩器10輸出端Q的16個(gè)脈沖。
現(xiàn)在假定計(jì)數(shù)器11和12的讀數(shù)為“1…000”(E處于1，所有其它計(jì)數(shù)器輸出端處于0)。第一個(gè)脈沖Q(10)使兩計(jì)數(shù)器11、12處于計(jì)數(shù)狀態(tài)“100…01”，從而使兩多路轉(zhuǎn)換器8、9此時(shí)觸發(fā)第一對(duì)有關(guān)的發(fā)光二極管和光敏元件。此外，第一脈沖Q(10)通過(guò)相應(yīng)接通的多路轉(zhuǎn)換器8給第一發(fā)光二極管4供應(yīng)能量，而在通路2暢通無(wú)阻的情況下，光束照到第一光敏元件7上，于是光敏元件7發(fā)出一個(gè)電壓脈沖，該電壓脈沖通過(guò)多路轉(zhuǎn)換器9加到比較器13上。相應(yīng)的脈沖信號(hào)時(shí)序在圖2中以“輸出(9)”表示。比較器13將該脈沖列與(來(lái)自器件14)預(yù)定的閾值加以比較。若多路轉(zhuǎn)換器9輸出端信號(hào)的大小大于所說(shuō)的閾值，則比較器13接轉(zhuǎn)，但若小于閾值，則比較器13不接轉(zhuǎn)。由于比較器13還有倒相作用，因而圖2中的信號(hào)“輸出(13)”在其輸出端出現(xiàn)，從而使比較器13起倒相脈沖形成器的作用。邏輯1一出現(xiàn)在觸發(fā)器15的輸入端D，就在出現(xiàn)下一個(gè)時(shí)鐘脈沖C1時(shí)反向，從而獲得信號(hào)序列Q(15)和
Q(15)。這些信號(hào)就為信號(hào)Q(10)相對(duì)于比較器13輸出端的信號(hào)為180度的相位所取代，它是根據(jù)D觸發(fā)器的特性產(chǎn)生的。于是信號(hào)Q(15)構(gòu)成了多路轉(zhuǎn)換器9實(shí)際狀態(tài)經(jīng)過(guò)移相、倒相、被脈沖成形的信號(hào)。各脈沖代表2n-1對(duì)發(fā)光二極管和光敏元件中的一對(duì)，因?yàn)槠溆嗝恳粋€(gè)脈沖Q(10)都能使計(jì)數(shù)器11、12接通，因而多路轉(zhuǎn)換器8、9也相應(yīng)地觸發(fā)下一對(duì)發(fā)光二極管4和光敏元件7。
在測(cè)量階段，觸發(fā)器16在其D輸入端接收脈沖
Q(10)，脈沖
Q(10)以移相形式代表光脈沖的規(guī)定值(12的E處于1)。觸發(fā)器16的動(dòng)作還造成相應(yīng)的延遲或相位移。觸發(fā)器15Q輸出端的信號(hào)(實(shí)際值)與觸發(fā)器16Q輸出端的信號(hào)(規(guī)定值)彼此在異或門(mén)19加以比較。若兩信號(hào)一樣(兩者為0或?yàn)?)，則門(mén)19的輸出端帶有一個(gè)0值。但若兩信號(hào)不同，則門(mén)19的輸出端帶有一個(gè)1值，表明有故障存在。這種測(cè)量階段的故障在圖2中用陰影線(xiàn)表示。
假定光通路2在一點(diǎn)上受阻，從而使多路轉(zhuǎn)換器9輸出端的信號(hào)電平達(dá)不到閾值，則倒相比較器13的輸出端相應(yīng)地仍然處于1而不轉(zhuǎn)到0，這在運(yùn)行情況良好時(shí)理應(yīng)如此。在相位移動(dòng)的情況下，輸出端Q(15)仍處于1，倒相輸出端
Q(15)仍處于0。這樣，在異或門(mén)19有(來(lái)自Q(15)的)一個(gè)1和(來(lái)自Q(16)的)一個(gè)0，從而使該門(mén)提供圖2中用陰影線(xiàn)表示的“故障脈沖”。這時(shí)，觸發(fā)器15、16的倒相輸出端
Q相應(yīng)地出現(xiàn)不同的狀態(tài)(
Q(15)處于0，
Q(16)處于1)，從而使異或門(mén)23也提供相應(yīng)的脈沖。這些脈沖這時(shí)就在阻容元件20、21、24、25上積累起來(lái)，從而使B點(diǎn)和C點(diǎn)上出現(xiàn)圖2下方所表示的信號(hào)(B和C)。換句話(huà)說(shuō)，只要無(wú)故障出現(xiàn)，該信號(hào)處于低電平，而一旦有故障出現(xiàn)，該信號(hào)就突然轉(zhuǎn)到高電平上，然后基本上通過(guò)電容器21或25在電阻器21′、25′上的放電過(guò)程而慢慢下降。二極管D1、D2的作用是防止諸電容器按非規(guī)定方式通過(guò)異或門(mén)19和23的輸出端放電。
在測(cè)量階段共同設(shè)置在比較器22、26上的比較信號(hào)(圖2中的曲線(xiàn)A)代表觸發(fā)器15倒相輸出信號(hào)
Q(與非門(mén)17使信號(hào)Q反相)的動(dòng)態(tài)部分(電容器17′)累積和減少的情況。電容器28的放電時(shí)間常數(shù)由電阻器29確定。大致上等于放電電容器28的時(shí)間常數(shù)。這樣，當(dāng)(17輸出端的)信號(hào)為連續(xù)方波信號(hào)時(shí)，在A(yíng)點(diǎn)可以得出大體上恒定的信號(hào)，兩比較器22、26即以該信號(hào)作為對(duì)比信號(hào)。一有故障出現(xiàn)，與非門(mén)17的輸出信號(hào)有一個(gè)“脈沖間隔”，因而使信號(hào)A下降某一給定電平，從而使兩比較器22、26的轉(zhuǎn)換更靈敏。有若干連續(xù)的“脈沖間隔”時(shí)，信號(hào)A相應(yīng)地進(jìn)一步下降，從而使另兩個(gè)通道的靈敏度相應(yīng)增加。
故障一消除，比較器22的輸出端處于0，從而使繼電器30不通電。相反，在無(wú)故障運(yùn)行的情況下，比較器26的倒相輸出端處于1，從而使繼電器34通電。這樣，接到(黃色)二極管33的電路通過(guò)兩開(kāi)關(guān)31、35接通，二極管33發(fā)亮。通過(guò)倒相器37′，與非門(mén)37的兩個(gè)輸入端接收完全相同的信號(hào)，從而使其輸出端處于0。因此，繼電器39不通電，開(kāi)關(guān)40處于閉合不動(dòng)作的位置，從而使(綠色)發(fā)光二極管42發(fā)亮，但(紅色)發(fā)光二極管43不亮。
在“正?！惫收锨闆r下(光路2或來(lái)自其它光源射到接收器上的光受阻)，比較器22、26兩者都反轉(zhuǎn)。繼電器30吸動(dòng)，繼電器34回動(dòng)。這時(shí)，借助于參照?qǐng)D5介紹的復(fù)位電路發(fā)出警報(bào)或使受監(jiān)控的設(shè)備停轉(zhuǎn)。令繼電器30、34進(jìn)行與上述相反的動(dòng)作時(shí)，開(kāi)關(guān)90、91的動(dòng)作也反轉(zhuǎn)，因而使繼電器39通過(guò)線(xiàn)路77(開(kāi)關(guān)74閉合)通電，從而使開(kāi)關(guān)40、41動(dòng)作反轉(zhuǎn)，發(fā)光二極管42熄滅，(紅色)發(fā)光二極管43亮起。
在某些故障情況下，例如，第一和/或第二通道19至22和/或23至26出現(xiàn)故障，異或門(mén)37的兩個(gè)輸入端接收同電平的信號(hào)，然后接轉(zhuǎn)，從而使繼電器39通過(guò)放大器38通電。(綠色)發(fā)光二極管42熄滅，(紅色)發(fā)光二極管43亮起。開(kāi)關(guān)40、41反轉(zhuǎn)。這樣，有兩個(gè)不同途徑(90/91或37/38)可使繼電器39通電。
在上述“正?！惫收系那闆r，如果接收器上具有足夠光強(qiáng)，則某個(gè)光脈沖會(huì)消失或不出現(xiàn)。圖2中標(biāo)有星號(hào)的各點(diǎn)表示在實(shí)際上不應(yīng)出現(xiàn)光脈沖的點(diǎn)上出現(xiàn)了光脈沖。這時(shí)在多路轉(zhuǎn)換器9的輸出端出現(xiàn)以陰影線(xiàn)表示的額外的脈沖。因此，該脈沖是在比較器13的輸出端上消失，在觸發(fā)器15的輸出端Q上移相。借助于Q15(這時(shí)處于邏輯電平0)與Q(16)(邏輯電平1)的異或連接，故障脈沖再次出現(xiàn)在異或門(mén)19的輸出端上。于是曲線(xiàn)B和C相應(yīng)上升，曲線(xiàn)A相應(yīng)下降，如第一故障所表現(xiàn)的那樣。最后談到的故障情況沒(méi)有在圖2中有關(guān)的曲線(xiàn)A、B、C上表示出來(lái)。
計(jì)數(shù)器12的輸出端E-處于邏輯0，系統(tǒng)就處在測(cè)試階段。無(wú)論是用計(jì)數(shù)器11的輸出端E(這時(shí)與門(mén)省略掉)或是用與門(mén)8，多路轉(zhuǎn)換器8或發(fā)射器1都以這樣的方式停止工作即多路轉(zhuǎn)換器的輸入端都不接到任何輸出端上或沒(méi)有激發(fā)脈沖或激勵(lì)脈沖(來(lái)自振蕩器10的Q)到達(dá)發(fā)光二極管，從而后者沒(méi)有一個(gè)接收觸發(fā)信號(hào)。
但多路轉(zhuǎn)換器9是要運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)周期的，因而它詢(xún)問(wèn)光敏元件7至7m中之一有否接收(錯(cuò)誤)信號(hào)。只要不是處在這種情況，多路轉(zhuǎn)換器9輸出端上就會(huì)有低電平信號(hào)出現(xiàn)，而且顯然低于參考值供應(yīng)器件14的閾值，因而在沒(méi)有故障的情況下，倒相比較器13總是帶有邏輯電平1。因此在觸發(fā)器15的D輸入端總是處于邏輯1，因而其輸出端Q總是帶有電平1，但在以后出現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)C1的情況下并不反向。于是觸發(fā)器15的輸出端Q相應(yīng)地總是帶有一個(gè)邏輯0。
無(wú)論與非門(mén)18的其它輸入端處于什么情況，通過(guò)計(jì)數(shù)器12輸出端E的邏輯0，與非門(mén)18的輸出端總是處于邏輯1的，因而觸發(fā)器16相應(yīng)地總是將其輸出端Q轉(zhuǎn)接到邏輯1，其倒相輸出端
Q轉(zhuǎn)接到邏輯0。因此，無(wú)故障出現(xiàn)時(shí)，異或門(mén)19、23的輸入端都是具有相同的信號(hào)，因而它們的輸出端帶有一個(gè)邏輯0，從而，點(diǎn)B和C處于低電平。由于來(lái)自計(jì)數(shù)器12輸出端E的邏輯0，與非門(mén)17總是處于邏輯1。但電容器17′不讓此直流電壓值通過(guò)，因而電容器28通過(guò)電阻器29放電，在A(yíng)點(diǎn)的信號(hào)慢慢轉(zhuǎn)到0。若在測(cè)試階段多路轉(zhuǎn)換器9的輸出端出現(xiàn)故障信號(hào)(可能由于具有同等波長(zhǎng)范圍的外部光源發(fā)出的紅外光，也可能由于電路中的故障元件引起的)，則多路轉(zhuǎn)換器9輸出端上就出現(xiàn)圖2測(cè)試階段以陰影線(xiàn)表示的信號(hào)。當(dāng)然，只在某些故障情況下才出現(xiàn)后一種情況。這時(shí)，比較器13的輸出端的信號(hào)電平就急劇下降至邏輯0，同時(shí)也導(dǎo)致觸發(fā)器15上以相位移動(dòng)的形式急劇下降(輸出端Q)或產(chǎn)生正脈沖(
Q)。但觸發(fā)器16并不受這種故障的影響，因而發(fā)生該故障時(shí)異或門(mén)19和23的輸入端上具有不同的信號(hào)，從而它們的輸出端附有帶邏輯1的短期脈沖。前面已經(jīng)談過(guò)，這時(shí)在B和C點(diǎn)的信號(hào)突然上升，從而使比較器22、26再次起反應(yīng)。
圖3是發(fā)射-接收通道數(shù)為32(25)時(shí)發(fā)射器方面多路轉(zhuǎn)換器的控制詳圖。在圖3的實(shí)施例中采用了普通型4067多路轉(zhuǎn)換器，這種多路轉(zhuǎn)換器在各情況下僅能控制24＝16個(gè)通道。因此設(shè)了兩個(gè)復(fù)用器8′和8″，該兩個(gè)多路轉(zhuǎn)換器在其控制輸入端A、B、C和D接收計(jì)數(shù)器11(圖1)的輸出信號(hào)，如圖4所示。在本實(shí)施例中，這些信號(hào)系以六個(gè)位位置A至F二-十進(jìn)制編碼形式出現(xiàn)的計(jì)數(shù)脈沖。這時(shí)在各情況下四位復(fù)用器8′和8″具有一個(gè)預(yù)定輸入端V，這具有這樣的作用，即只有當(dāng)該輸入端處于邏輯1時(shí)該多路轉(zhuǎn)換器才履行其功能，而當(dāng)該輸入端處在邏輯0時(shí)，該多路轉(zhuǎn)換器不將該信號(hào)從振蕩器10轉(zhuǎn)接到任何輸出端上。測(cè)量/測(cè)試操作循環(huán)以這樣的方式進(jìn)行，即在其它多路轉(zhuǎn)換器進(jìn)入相應(yīng)階段之前，各專(zhuān)用的多路轉(zhuǎn)換器8′、8″都具有一個(gè)完整的帶測(cè)量階段和測(cè)試階段的操作循環(huán)。為此，利用了計(jì)數(shù)器11的輸出端E和F，該等輸出端由與門(mén)45彼此連接起來(lái)并加到第一多路轉(zhuǎn)換器8′的預(yù)定輸入端V上。但第二多路轉(zhuǎn)換器8″系通過(guò)與門(mén)46獲得信號(hào)E與經(jīng)倒相器47倒相的信號(hào)的組合信號(hào)或聯(lián)合信號(hào)供應(yīng)，即E×
F，圖4中也列出了該信號(hào)。因?yàn)橹灰狤×
F處于邏輯1，多路轉(zhuǎn)換器8′就進(jìn)行其周期性轉(zhuǎn)換操作，從而使各發(fā)光二極管40至42n-1]]>都依次被激活。在此期間，E×
F信號(hào)處于邏輯0，因而使第二多路轉(zhuǎn)換器8″不工作。于是多路轉(zhuǎn)換器8′相應(yīng)地履行第一測(cè)試階段的任務(wù)，隨后第二多路轉(zhuǎn)換器8″履行其測(cè)量階段的任務(wù)(測(cè)量2)，然后再履行測(cè)試階段的任務(wù)(測(cè)試2)。
因此用六位計(jì)數(shù)器16就可以控制32個(gè)發(fā)光二極管420]]>至
。若只采用16個(gè)二極管，信號(hào)E就直接接到多路轉(zhuǎn)換器8′的預(yù)定輸入端V上，如虛線(xiàn)48所示。也可采用換向開(kāi)關(guān)，這樣，系統(tǒng)就可以按需要用16或32個(gè)通道控制。當(dāng)然，系統(tǒng)也可相應(yīng)地?cái)U(kuò)大成具有更多通道的系統(tǒng)。
圖3中，驅(qū)動(dòng)晶體管49系接在多路轉(zhuǎn)換器8′、8″的輸出端與諸二極管之間。這樣，諸發(fā)光二極管的陰極彼此相互連接，各連接點(diǎn)通過(guò)電阻器50接地。各二極管的陽(yáng)極都分接一個(gè)電阻器，各該電阻器的另一端都接地。
圖5是復(fù)位電路44更詳細(xì)的線(xiàn)路圖。圖中也畫(huà)出了諸繼電器30、34、39連同它們的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)90、32、91、36和41，這些雖然在圖1中分別示出，但在功能上也都屬于復(fù)位電路的一部分。復(fù)位電路總共用八個(gè)繼電器控制，即繼電器30、34、39和繼電器54、55、56、57、58。繼電器56、57和58分別通過(guò)繼電器30、34、39的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)32、36、41通電。繼電器30、34、39斷電時(shí)，其相應(yīng)的觸點(diǎn)32、36、41不通電，但該諸繼電器通電時(shí)，電源線(xiàn)59的正激磁電壓(在些為24伏)就加到相關(guān)的繼電器56、57、58上。圖5中的所有轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)都表示在靜止?fàn)顟B(tài)。在各情況下，繼電器56、57、58分別控制一對(duì)開(kāi)關(guān)60、61或62、63或64、65。諸開(kāi)關(guān)60、62、64與復(fù)位鍵66串聯(lián)，聯(lián)接到電源電壓(線(xiàn)路59)正極。若繼電器56和58處在靜止?fàn)顟B(tài)，則開(kāi)關(guān)60、64脫離復(fù)位鍵66。在通電狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)60、64與復(fù)位鍵接通。開(kāi)關(guān)62在繼電器57靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)與開(kāi)關(guān)60接通，在繼電器57通電時(shí)脫離開(kāi)關(guān)60。66、60、62、64串聯(lián)聯(lián)接后接到線(xiàn)路67。
三個(gè)開(kāi)關(guān)61、63、65也是串聯(lián)聯(lián)接，開(kāi)關(guān)61在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)與線(xiàn)路68相連。處在不工作狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)63打開(kāi)，開(kāi)關(guān)65閉合，因而與開(kāi)關(guān)63連通。還有一個(gè)繼電器69與所述三個(gè)開(kāi)關(guān)61、63、65串聯(lián)。這里繼電器69有三個(gè)激活的開(kāi)關(guān)用以控制設(shè)備的各項(xiàng)功能。線(xiàn)路68可以按需要進(jìn)行接地或接至電源正極上。繼電器69的另一端可以接電源負(fù)極或接地。若所有三個(gè)開(kāi)關(guān)61、63、65閉合，即繼電器61、65斷電，繼電器34通電，則繼電器69通電，于是開(kāi)始對(duì)規(guī)定設(shè)備進(jìn)行控制(操作)。若一個(gè)或多個(gè)繼電器56、57或58改變上述狀態(tài)，則繼電器69回動(dòng)，從而使，例如，受監(jiān)控的設(shè)備停止操作。
出現(xiàn)故障時(shí)，若繼電器56、58同時(shí)通電，繼電器57斷電，則按壓復(fù)位鍵66時(shí)，線(xiàn)路67上就有正電位。
若由于元件出故障，異或門(mén)37起反應(yīng)，則這時(shí)只有一個(gè)繼電器30或34改變其原有狀態(tài)，從而相應(yīng)地只有繼電器56或57改變其原有狀態(tài)。于是串聯(lián)聯(lián)接的60、62、64由于其中一個(gè)開(kāi)關(guān)打開(kāi)而中斷，因而在這種故障情況下不可能復(fù)位(鍵66)。
復(fù)位過(guò)程系由下面即將介紹的諸元件進(jìn)行的。繼電器54接在線(xiàn)路67和地或OV之間。電阻器70與電容器71串聯(lián)然后并接在繼電器54兩端。電阻器70與電容器71的公共接點(diǎn)通過(guò)二極管72接到繼電器54與線(xiàn)路67相連接的一端。繼電器54也控制著兩個(gè)開(kāi)關(guān)，即73、74。在圖示的靜止?fàn)顟B(tài)下，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)73與電阻器75相連，電阻器75的另一端接地或接至OV。繼電器54通電時(shí)，開(kāi)關(guān)73與線(xiàn)路67相連。于是開(kāi)關(guān)73的第三個(gè)端子通過(guò)電容器76接到繼電器55上，繼電器55的另一端則接地或接OV。
繼電器54的第二個(gè)開(kāi)關(guān)74將電源電壓接到線(xiàn)路77上(靜止?fàn)顟B(tài))或接到并聯(lián)聯(lián)接的電阻器78和電容器79上，再接到接頭或端子80上(繼電器通電時(shí))。然后接頭80傳送復(fù)位信號(hào)，復(fù)位信號(hào)使觸發(fā)器15、16復(fù)位，也使計(jì)數(shù)器11、12復(fù)位(圖1)。只要繼電器54不通電，因而開(kāi)關(guān)74處在圖中所示位置，則繼電器39就可通過(guò)開(kāi)關(guān)90和/或91通電。更詳細(xì)的情況將接合圖7予以介紹。
繼電器55也有兩個(gè)開(kāi)關(guān)81、82，前者不工作時(shí)打開(kāi)。開(kāi)關(guān)81閉合時(shí)將線(xiàn)路67和線(xiàn)路59連接起來(lái)，因而將電源電壓加到線(xiàn)路67上，不受諸開(kāi)關(guān)60、62、64、66的影響。
在不工作狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)82閉合，從而將供電電壓(在這里為12伏)接到供電給發(fā)射器的供電接點(diǎn)83。所述+12伏電壓由齊納二極管84保護(hù)，并由兩個(gè)電容器85、86加以濾波。
現(xiàn)在介紹一下圖5復(fù)位電路的工作情況。只要沒(méi)有故障出現(xiàn)，圖5的電路就處在下列狀態(tài)繼電器30、56、39、58和54、55、69已回動(dòng)，其各有關(guān)開(kāi)關(guān)處于圖示的位狀態(tài)。但繼電器34、57通電，開(kāi)關(guān)36閉合，開(kāi)關(guān)62、91打開(kāi)，因而開(kāi)關(guān)62切斷復(fù)位鍵66至線(xiàn)路67的通路，從而按壓復(fù)位鍵時(shí)就不起作用。開(kāi)關(guān)63、61和65的閉合使去繼電器69的電路接通，于是繼電器69通電，其有關(guān)開(kāi)關(guān)閉合，觸發(fā)設(shè)備按規(guī)定的要求動(dòng)作。開(kāi)關(guān)90、91打開(kāi)，從而使繼電器39不通電。
這時(shí)如果發(fā)生故障，則至少諸繼電器30、34、39中的一個(gè)，因而諸繼電器56、57、58中的一個(gè)就要改變狀態(tài)。先談?wù)劇罢！惫收系那闆r，例如光欄控制裝置中斷。這時(shí)諸繼電器30、34、39、56、57和58改變狀態(tài)，即繼電器30、39、56、58吸動(dòng)，繼電器34、57回動(dòng)。這樣開(kāi)關(guān)61、63、65使供電給繼電器69的電路中斷;因而繼電器69回動(dòng)，設(shè)備停止工作。同時(shí)開(kāi)關(guān)60、62、64接通控制復(fù)位鍵66的電路。這時(shí)若按壓復(fù)位鍵66，則只要按壓動(dòng)作持續(xù)著，就有正向供電電壓通過(guò)線(xiàn)路67，從而通過(guò)繼電器54，于是繼電器54吸動(dòng)。這時(shí)電容器71也充電，確保繼電器54自保持吸動(dòng)一段時(shí)間。繼電器54的吸動(dòng)使開(kāi)關(guān)73搭到另一個(gè)接點(diǎn)上，通過(guò)電容器76給繼電器55提供短時(shí)脈沖給繼電器55，于是繼電器55短暫地吸動(dòng)。開(kāi)關(guān)82打開(kāi)，短暫地切斷發(fā)射器的電源，使發(fā)射器再不能發(fā)出光脈沖。在此短短的時(shí)間內(nèi)，開(kāi)關(guān)81再次給繼電器54提供正向電源電壓，因而電容器71按明確規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行的充電不受按壓復(fù)位鍵時(shí)間長(zhǎng)短的影響，從而精確規(guī)定了繼電器54自保持吸動(dòng)的時(shí)間。繼電器54的吸動(dòng)使開(kāi)關(guān)74改變狀態(tài)，于是端子80就接地或接到地電位上，從而使計(jì)數(shù)器11、12和觸發(fā)器15、16復(fù)位。若原先檢測(cè)出的故障，例如“光欄控制裝置”的遮斷已被消除，則圖5的復(fù)位電路就按上述復(fù)位過(guò)程被轉(zhuǎn)換而恢復(fù)到原來(lái)所述的狀態(tài)，即繼電器30、39、56、58回動(dòng)，同時(shí)繼電器34、57吸動(dòng)。但如果仍有故障存在，例如“光欄控制器”仍處于遮斷狀態(tài)，則在復(fù)位之后，繼電器30、34、39和50、57、58不返回原狀，因而不可能在復(fù)位的過(guò)程中即刻使受監(jiān)控的設(shè)備恢復(fù)工作。
若兩計(jì)數(shù)器不同步計(jì)數(shù)，則這時(shí)由于發(fā)光二極管4的發(fā)光過(guò)程不與光敏元件的轉(zhuǎn)接過(guò)程一致，會(huì)出現(xiàn)另一種“故障”。這種故障情況將以上述電路用上述處理光欄控制裝置的方式進(jìn)行處理。
前面已經(jīng)談過(guò)，當(dāng)兩個(gè)通道(比較器22、26的輸出端)載有相同信號(hào)時(shí)，異或門(mén)37會(huì)起反應(yīng)，即考慮到反相器37′，門(mén)輸入端的信號(hào)是不相同的。如果兩通道中的一個(gè)已經(jīng)切斷，例如由于元件失靈，則會(huì)出現(xiàn)這種故障。這時(shí)繼電器39除可通過(guò)開(kāi)關(guān)90、91、74通電外，也可以通過(guò)異或門(mén)37和放大器38通電。在此故障情況下，兩繼電器30、34不改變狀態(tài)，因而繼電器56、57也不改變狀態(tài)，從而按鈕開(kāi)關(guān)66至線(xiàn)路67的電路仍然不通。因此這時(shí)再不能用靠按壓鍵66的方法進(jìn)行復(fù)位。所以元件出故障不會(huì)模擬出完全令人滿(mǎn)意的控制過(guò)程。只有當(dāng)三個(gè)繼電器30、34、39從而繼電器56、57、58全都改變狀態(tài)才可能進(jìn)行復(fù)位。
圖7是本發(fā)明略為經(jīng)過(guò)修改的電路圖。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，圖7中省略了圖1中諸元件1至16和18，這些元件也是圖7中所需要的。需要完整的電路時(shí)，可將門(mén)17、19和23的接頭或端子接到圖1中諸元件15、16和12的端子或接頭。圖7的鑒定電路中比較器22、26及以下的元件(編號(hào)為17至26的元件)都與圖1實(shí)施例的相當(dāng)，因此采用相應(yīng)的編號(hào)。和圖1不同的是，圖7中分壓器29的抽頭系分別通過(guò)電阻器96、97接到比較器22、26的同相輸入端。此外比較器22、26的輸出都分別通過(guò)反饋電阻器98、99反饋到各自的同相輸入端。比較器22的輸出端通過(guò)電阻器100接到晶體管102的基極，偏置電壓則通過(guò)電阻器101加到該基極上。鑒于比較器22各輸入端的極性與圖1中的相比已經(jīng)相互對(duì)調(diào)，其各輸出信號(hào)相對(duì)于圖1中的來(lái)說(shuō)是倒相了的。因此有故障出現(xiàn)時(shí)(信號(hào)A＞信號(hào)D)，比較器22的輸出端有低電平信號(hào)(例如地電位)。在此情況下，晶體管102的基極電位通過(guò)分壓器101、100的降壓作用而下降，從而使晶體管102導(dǎo)通，繼電器30通電。這樣，晶體管102起了倒相放大器的作用。與圖1的實(shí)施例相比，這里是經(jīng)過(guò)了兩個(gè)倒相，結(jié)果得出了與圖1繼電器30同樣的轉(zhuǎn)接狀態(tài)。為更清楚地突出各繼電器與其轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)的關(guān)系，我們給該諸繼電器及有關(guān)觸點(diǎn)標(biāo)以K1至K5的符號(hào)。
與圖1的實(shí)施例相比，在比較器26的第二通道上，各輸入端子或接頭又是彼此對(duì)調(diào)，因而圖7中的比較器26是設(shè)計(jì)成同相放大器的。比較器26的輸出端接到由電阻器103和電阻器104、105組成的分壓器。電阻器103的另一端接電源。電阻器104、105的公共接點(diǎn)接至晶體管106的基極，電阻器105的另一端接地。在無(wú)故障運(yùn)行的情況下(信號(hào)C＜信號(hào)A)，比較器26接轉(zhuǎn)，且由于各電阻器103、104、105和晶體管106所選定的規(guī)格，繼電器34通電。但在有故障的情況下，比較器26的輸出電位處于低電平，因而晶體管106也截止，繼電器34不通電。至于對(duì)加到異或門(mén)37的信號(hào)，晶體管106起倒相放大器的作用(對(duì)應(yīng)于圖1的倒相器37′)，因?yàn)楫?dāng)晶體管106接轉(zhuǎn)或選通時(shí)，有低電平信號(hào)加到門(mén)37上，反之亦然。
繼電器32、36、41和繼電器54、55及其有關(guān)組件(70至81)與圖1實(shí)施例的相對(duì)應(yīng)，因而這里不再介紹。但在繼電器39的控制和后面要談到的若干組件方面與圖1是有所不同的。
在圖7的實(shí)施例中，并聯(lián)開(kāi)關(guān)90、91是和開(kāi)關(guān)74串聯(lián)，該串聯(lián)聯(lián)接介在繼電器39的一個(gè)端子和地之間。圖7中的所有各開(kāi)關(guān)也表示其各繼電器斷電時(shí)的狀態(tài)。因此在無(wú)故障情況下運(yùn)行時(shí)，兩開(kāi)關(guān)90、91是打開(kāi)著的，開(kāi)關(guān)74處于圖示不工作的狀態(tài)。出現(xiàn)故障時(shí)，繼電器30和/或34兩者或其中一個(gè)改變狀態(tài)，于是有關(guān)開(kāi)關(guān)90、91改變狀態(tài)，從而使繼電器39通過(guò)其接地連線(xiàn)而通電。
結(jié)合圖5來(lái)看，在復(fù)位過(guò)程中，繼電器54(K4)通電一段時(shí)間，于是開(kāi)關(guān)74也改變狀態(tài)。由兩個(gè)彼此交叉互連的與或門(mén)110、111組成的觸發(fā)電路是為了確保在改變狀態(tài)或轉(zhuǎn)接時(shí)不致使繼電器39再次回動(dòng)。只要開(kāi)關(guān)74處在不工作的位置，與非門(mén)110的控制輸入端通過(guò)電阻119就處在供電電壓電位下。一旦繼電器54通電而使開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)74轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)，與非門(mén)110的控制輸入端的電位就通過(guò)與之相連的電阻器120與電容器121的并聯(lián)電路而下降，因?yàn)殡娮杵?19、120作為分壓器系介在電源電壓和地之間。這時(shí)與非門(mén)110的輸出端載有高電平信號(hào)。此電位通過(guò)電阻器117加到晶體管109的基極，使繼電器39的接地線(xiàn)接轉(zhuǎn)或選通。因此有故障出現(xiàn)而開(kāi)關(guān)74打開(kāi)時(shí)，繼電器39仍然通電。這樣觸發(fā)器110、111保證了繼電器39的自保持作用。繼電器54通電時(shí)接轉(zhuǎn)到與非門(mén)110控制輸入端的地電位還到達(dá)倒相器118的輸入端，倒相器118的輸出端即為線(xiàn)路80，線(xiàn)路80上載有傳送到觸發(fā)器15、16和計(jì)數(shù)器11、12的復(fù)位信號(hào)。
若在復(fù)位過(guò)程中繼電器54在電容器71確定的自保持時(shí)間之后再次回動(dòng)因而開(kāi)關(guān)74返回其不工作的位置，觸發(fā)器110、111仍然保持在原先的轉(zhuǎn)接狀態(tài)，這使繼電器39保持通電。在復(fù)位之后一恢復(fù)到無(wú)故障運(yùn)行時(shí)，觸發(fā)器110、111應(yīng)轉(zhuǎn)接，使繼電器39可回動(dòng)(置定作用)。
為達(dá)到此目的，采用了由電阻器116、并聯(lián)聯(lián)接的電阻器114或電容器115及串聯(lián)聯(lián)接的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)94、95組成的分壓器來(lái)控制另一個(gè)與非門(mén)111的控制輸入。轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)94由繼電器30控制，觸點(diǎn)95由繼電器34控制。兩觸點(diǎn)94、95與電阻器114串聯(lián)聯(lián)接，觸點(diǎn)95的另一端接地。電阻器116的另一端接電源正極。開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)94不工作時(shí)閉合，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)95不工作時(shí)打開(kāi)。出現(xiàn)故障時(shí)(這時(shí)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)94和/或95打開(kāi))，電阻器114與地隔離，因而電源電壓加到與非門(mén)111的控制輸入端。若與非門(mén)110的輸出端處于高電平，則在此轉(zhuǎn)接狀態(tài)下在門(mén)111的兩個(gè)輸入端都有高電位，因而其輸出端處于低電位。為消除故障而轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)94、95時(shí)，與非門(mén)116的控制輸入端被迫處于低電位，從而使其輸出端處于高電位。這樣，與非門(mén)110的兩個(gè)輸入端都處于高電位。使觸發(fā)器110、111改變狀態(tài)，與非門(mén)110的輸出端處于低電位，因此晶體管109截止，繼電器39回動(dòng)。這時(shí)就可以繼續(xù)正常運(yùn)行。
此外異或門(mén)37的輸出端通過(guò)電阻器107接到晶體管109的基極。在上述諸故障的情況下，異或門(mén)37一選通，其正輸出電位就通過(guò)電阻器107傳到晶體管109的基極，從而使晶體管109再次選通，繼電器39通電。
繼電器39還通過(guò)其所控制的開(kāi)關(guān)40自保持。該開(kāi)關(guān)也位于繼電器39的饋線(xiàn)上。若繼電器39已經(jīng)通過(guò)開(kāi)關(guān)90或91或通過(guò)晶體管109而吸動(dòng)，開(kāi)關(guān)40也改變狀態(tài)。只有在復(fù)位過(guò)程中才不能用轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)74的方法進(jìn)行自保持。
為控制(黃色)發(fā)光二極管33加設(shè)了下列電路部件。將并聯(lián)聯(lián)接的電阻器112和電容器113接到與非門(mén)111的控制輸入端，該并聯(lián)聯(lián)接的另一端通過(guò)一個(gè)線(xiàn)路接到發(fā)光二極管33，同時(shí)通過(guò)串聯(lián)聯(lián)接的開(kāi)關(guān)31、35接地。開(kāi)關(guān)31、35只要有一個(gè)打開(kāi)，正電位就通過(guò)電阻器116和112(其另一端也接電源)加到發(fā)光二極管的一端。因此發(fā)光二極管亮不起來(lái)。只有當(dāng)開(kāi)關(guān)31、35都閉合，接地連線(xiàn)暢通，發(fā)光二極管才再次發(fā)亮。由于這些開(kāi)關(guān)都與繼電器30或34有關(guān)，所以只有當(dāng)無(wú)事故運(yùn)行時(shí)它們才閉合。至于與非門(mén)111的控制輸入端，在開(kāi)關(guān)94、95和31處于閉合狀態(tài)時(shí)，電阻器114和112彼此并聯(lián)，該并聯(lián)聯(lián)接與電阻器116一起形成分壓器。令這些電阻器取一定的規(guī)格就可以確定與非門(mén)111的觸發(fā)電壓，使得只有當(dāng)四個(gè)開(kāi)關(guān)94、95、31、35都閉合時(shí)，該與非門(mén)才轉(zhuǎn)接。
圖6是個(gè)別繼電器根據(jù)圖7繪制的轉(zhuǎn)接狀態(tài)的時(shí)間圖，各符號(hào)具有下列對(duì)應(yīng)關(guān)系繼電器30K1，繼電器34K2，繼電器39K3，繼電器54K4，繼電器55K5。出現(xiàn)故障時(shí)，K1和K3通電，K2回動(dòng)。按壓復(fù)位鍵66(圖5)，K4通電，產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)“復(fù)位”(開(kāi)關(guān)74，圖7)。過(guò)一段時(shí)間t1后，K5通電，切斷發(fā)射器的電源。K5再回動(dòng)時(shí)，發(fā)射器又得到供電。計(jì)數(shù)器11、12和觸發(fā)器15、16都已復(fù)位，因而這時(shí)可以開(kāi)始正常運(yùn)行，K1和K3回動(dòng)，K2通電。
權(quán)利要求
、說(shuō)明書(shū)和附圖中所闡述的全部技術(shù)細(xì)節(jié)無(wú)論是單獨(dú)的或任意結(jié)合的，都可構(gòu)成本發(fā)明不可或缺的組成部分。
權(quán)利要求
1.一種光欄控制裝置，該光欄控制裝置具有若干與各自相對(duì)應(yīng)的(光)發(fā)射器和(光)接收器、一個(gè)控制電路和一個(gè)鑒定電路，該控制電路周期性地起動(dòng)發(fā)射器/接收器對(duì)，該鑒定電路在第一通道檢驗(yàn)?zāi)骋话l(fā)射器工作時(shí)有關(guān)接收器是否起反應(yīng)，而在第二通道時(shí)，盡管某一接收器不工作，仍要檢驗(yàn)有關(guān)接收器是否起反應(yīng)，該光電控制裝置的特征在于，設(shè)有第三通道，該第三通道能對(duì)接收器輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)部分作出響應(yīng)，且出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)提高第一和第二通道反應(yīng)的靈敏度。
2.如權(quán)利要求
1的光欄控制裝置，其特征在于，鑒定電路周期性地和交替地經(jīng)歷測(cè)量階段和測(cè)試階段，在測(cè)量階段，發(fā)射器和接收器受激發(fā)，在測(cè)試階段，發(fā)射器不工作，接收器工作。
3.如權(quán)利要求
1或2的光欄控制器，其特征在于，光欄控制裝置所控制的設(shè)備的個(gè)別元件(例如，電動(dòng)機(jī)保護(hù)，繼電器)在功能上結(jié)合到鑒定電路中。
4.如權(quán)利要求
1至3的光欄控制裝置，其特征在于，加到三個(gè)通道的輸入信號(hào)系按數(shù)字脈沖的形式進(jìn)行處理，其中三個(gè)通道在各情況下具有遞加積分器和遞減積分器，數(shù)字輸入信號(hào)即用該等積分器變換成模擬信號(hào)，此外三個(gè)積分器的輸出信號(hào)系加到兩個(gè)比較器上，該兩個(gè)比較器的輸出信號(hào)也是數(shù)字信號(hào)，第三通道積分器的輸出信號(hào)作為該兩個(gè)比較器的參考值。
5.如權(quán)利要求
4的光欄控制裝置，其特征在于，接收器的輸入信號(hào)系在一個(gè)比較器中與可調(diào)節(jié)的閾值比較，其中該比較器的輸出信號(hào)系加到一個(gè)觸發(fā)器的D輸入端，該觸發(fā)器的輸出表示接收器輸出信號(hào)的數(shù)字化實(shí)際值，此外，還設(shè)有第二個(gè)D觸發(fā)器，發(fā)射器的激發(fā)脈沖即加到該第二個(gè)D觸發(fā)器上，該D觸發(fā)器的輸出信號(hào)表示有光脈沖出現(xiàn)時(shí)的規(guī)定值，其中該輸出信號(hào)在異或門(mén)中加以比較，該異或門(mén)的輸出即為第一通道的輸入信號(hào)，觸發(fā)器的倒相輸出加到另一個(gè)異或門(mén)，該異或門(mén)的輸出即為第二通道的輸入信號(hào)，第一個(gè)觸發(fā)器的輸出信號(hào)在測(cè)量階段即為第三通道的輸入信號(hào)。
6.如權(quán)利要求
4或5的光欄控制裝置，其特征在于，第一通道的輸出信號(hào)總是與第二通道的輸出信號(hào)相反，個(gè)別元件出故障的情況例外。
7.如權(quán)利要求
6的光欄控制裝置，其特征在于，在各情況下第一和第二通道的輸出信號(hào)各控制一個(gè)繼電器，在無(wú)故障運(yùn)行期間，其中一個(gè)繼電器通電，另一個(gè)繼電器斷電，與該各繼電器有關(guān)的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)只有當(dāng)一個(gè)繼電器通電，另一個(gè)繼電器斷電時(shí)才可以通過(guò)光欄控制裝置監(jiān)控使設(shè)備或裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求
6或7的光欄控制裝置，其特征在于，第一和第二通道的輸出信號(hào)系在另一個(gè)異或門(mén)中彼此加以比較，當(dāng)由于元件出故障而使第一和第二通道彼此同相時(shí)，該另一個(gè)異或門(mén)起反應(yīng)，這時(shí)光欄控制裝置所監(jiān)控的裝置或設(shè)備就停下來(lái)。
9.如權(quán)利要求
8的光欄控制裝置，其特征在于，設(shè)有第三個(gè)繼電器，該繼電器一方面可通過(guò)異或門(mén)使其通電，另一方面還可通過(guò)改變與第一和第二通道有關(guān)的繼電器的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)的狀態(tài)使其通電，該第三個(gè)繼電器由于具有自保持觸點(diǎn)而且通過(guò)至少另一個(gè)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)也可以使光欄控制裝置所監(jiān)控的設(shè)備或裝置停下來(lái)，此外自保持觸點(diǎn)還使裝置或設(shè)備只能通過(guò)按壓復(fù)位鍵才能恢復(fù)工作。
10.如權(quán)利要求
1至9中的一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求
的光欄控制裝置，其特征在于，設(shè)有復(fù)位電路，按壓復(fù)位鍵后，該復(fù)位電路使各計(jì)數(shù)器和觸發(fā)器恢復(fù)到明確規(guī)定的初始狀態(tài)，復(fù)位之后，只有光欄控制裝置無(wú)事故或無(wú)故障運(yùn)行，光欄控制裝置所監(jiān)控的裝置或設(shè)備才能投入運(yùn)行。
專(zhuān)利摘要
用三個(gè)通道(信號(hào)A、B、C)工作的一個(gè)光纜控制裝置。一個(gè)通道監(jiān)控是否也收到發(fā)射出的光脈沖。第二個(gè)通道監(jiān)控在光脈沖間隔時(shí)間內(nèi)是否還錯(cuò)誤地接收光脈沖。第三個(gè)通道監(jiān)控其它兩個(gè)通道，特別是有故障出現(xiàn)時(shí)調(diào)整它們的靈敏度。三個(gè)通道在脈沖形信號(hào)，即數(shù)字輸入信號(hào)的情況下按模擬方式工作。第三個(gè)通道系動(dòng)態(tài)通道，它只響應(yīng)其輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)部分。
文檔編號(hào)G08B13/183GK87100371SQ87100371
公開(kāi)日1987年7月29日 申請(qǐng)日期1987年1月20日
發(fā)明者埃爾?！に_利姆 申請(qǐng)人:洛迦諾電子工業(yè)股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan