БЛОКИ ВКЛЮЧЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Блоки включения, коммутационных элементов (БВКЭ) управляющих устройств квазиэлектронных и электронных систем пред: назначены для включения герконовых реле или электронных контактов разговорного тракта при установлении соединения между входом и выходом коммутационной системы, узла. Блоки включения являются исполнительными и получают управляющую информацию из других блоков управляющего устройства. Структура. блоков включения коммутационных элементов существенно зависит от структуры коммутационной системы. Независимо от типа применяемого коммутационного при, бора для управления коммутационным элементом необходимо выдать координатные сигналы выбора точки коммутации а; и а, и проверить ее состояние. Сигнал, характеризующий состояние точки коммутации , может принимать два значения (О или 1) . В одном из состояний, например 1, точка коммутации считается свободной и может быть использована для образования соединительного пути в КС при установлении соединений, а в состоянии 0 она занят а или блокирована и не может участвовать в образовании соединительного пути. Следовательно, для выбора и включения точки коммутации: необходимо совпадение трех. сигналов. Это условие может быть записано посредством логического произведения конъюнкпии1.

Функцию f J назовем функцией включения коммутационного элемента. Эта функция после перевода К9 в рабочее состояние ие остается равной 1, так как сигнал состояния элемента а; после установления соединения принимает значение, равное О. Поэтому удержание КЭ в рабочем состоянии должно обеспечиваться за счет внутренних свойств последнего или при помощи дополнительного элемента памяти в этой точке коммутации.

Сравнивая функцию включения КЭ (13.17) с функцией выбора объекта (13.10), можно заметить, что эти функции одинаковы, так как каждая из них представляет собой конъюнкцию координатных сигналов выбора соответствующего объекта, например КЭ, и сигнала его состояния.

Полученная зависимость между функциями включения КЭ f, и Р, казалось бы дает возможность получить сигналы для включения КЭ непосредственно из определителей. Однако это невозможно, так как в момент переключения КЭ сигнал его состояния а;; изменяет свое значение с 1 на 0 и функция включения принимает значение, равное О. Коммутационные элементы изменяют сигнал состояния с 1 на 0 несколько раньше, чем происходит их полное переключение. Например, контакты реле с целью обеспечения некоторого контактного давления замыкаются до того, как якорь окончательно притянется к сердечнику. Следовать но, сигналы включения К9 становятся равными 0 раньше, чем происходит полное их переключение, в результате чего элемент может возвратиться в исходное состояние.

Для обеспечения надежного включения КЭ необходимо, что бы функция ( не изменяла своего значения с 1 на 0 до полного его переключения. Это условие может быть выполнено при помощи дополнительного устройства в каждой точке коммутации, запоминающего предыдущее значение сигнала состояния КЭ на время, необходимое для полного его переключения. Однако это , потребует значительного увеличения объема оборудования коммутационной системы.

Возможен другой способ, при котором используется значение структурной функции определителя точек коммутации. Действительно, равенство 1 значения функции F, свидетельствует о том, что выбранный при помощи определителя КЭ свободен и сигнал его состояния а»» равен 1.,Следовательно, если значение функции F> равно 1, то в блок включения К9 (БВК9} можно выдавать сигнал, например из ПУ, разрешающий включать КЭ. В этом для построения БВК9 нет необходимости использовать сигнал состояния выбранного КЭ, а функцию его включения можно записать так:

где а, — сигнал, разрешающий включать выбранный КЭ (а,=1, если значение F, равно 1).

Поскольку в коммутационных системах при установлении соединения отыскиваются не точки коммутации на каждом звене, а' входы и выходы соответствующих звеньев, то для построения

БВКЭ используется значение структурной функции определителя. входов (или выходов). Равенство 1 значения структурной функции. входов (выходов) F является свидетельством того, что выбранный определителем объект (вход или выход) свободен и сигнал состояния КЭ, при помощи которого выбранный объект может быть подключен к заданному входу или выходу, равен 1. Значение функции F можно: фиксировать в определителе объектов. Если значение функции F равно 1, то с устройства, фиксирующего это значение, выдается сигнал, разрешающий включать КЭ.

Для включения всех коммутационных элементов в БВКЭ необходимо иметь; столько схем И, сколько точек коммутации в управляемой коммутационной системе. Так, блок включения коммутационных элементов в коммутаторе (рис., 13.6), имеющего и входов и т выходов, состоит из nm схем И, каждая из которых; формирует сигнал на одном выходе блока. В этом случае блок включения представляет собою схему, состоящую из (n+; +и+1) входных шин, на которые пода

координатные сигналы выбора коммутационных элементов а и и, и сигнал: а, разрешающий их включать, а также nm выходных шин, каждая из которых соединяется с тремя соответствующими входными шинами при помощи схемы совпадения И.

Таким образом, условие передачи сигналов на выходы БВКЭ определяется группой функций f i от входных переменных а;, а,; .а>, число которых на единицу больше числа координат, определяющих каждый элемент. Блок включения представляет собой схему, число входов которой (s+1), а число выходов Т равно числу включаемых КЭ (s — сумма числа значений всех координат, определяющих КЭ). Следовательно, при построении БВК9 можно использовать методы синтеза схем со многими выходами.

Работа логической схемы, имеющей (s+1) входов и Т выходов, описывается совокупностью функций f Д каждая из которых определяет закон функционирования схемы по одному выходу:

Если реализовать функции включения, входящие в совокупность (13.20) независимо друг от друга, то схема со многими выходами, реализующая эти функции, будет содержать nm изолированных цепей. Однако в общем случае структуру этой схемы можно упростить за счет того, что отдельные цепи содержат схемы совпадения, соответствующие одинаковым членам функций включения. Таким образом, минимизация схем БВКЭ сводится к выявлению выражений, одинаковых для всех функций включения. Эти выражения можно реализовать только один раз, а сигналы с их выходов использовать .многократно.

Рассмотрим синтез блоков включения двухзвенных коммутационных систем. Каждая точка коммутации звена А двухзвенной коммутационной системы (рис. 3;9) определяется координатами 1, а точка коммутации звена В — координатами j, г и у. Блок включения коммутационных элементов каждого звена должен реализовать соответственно совокупность функций включения:

В этом случае лучшее использование общих схем И будет при реализации БВКЭ в соответствии с выражением (13.24), так как . Схема блока включения КЭ звена А, построенного указанным способом, состоит из трех ступеней схем И на два входа каждая и представляет собой пирамидальный дешифратор.

Как следует из выражения (13.21), БВКЭ звена А состоит из схем И на четыре входа каждая, реализующих функции включения.Если каждая схема И содержит четыре диода, то для построения БВКЭ потребуется диодов., Уменьшить количество диодов можно за счет наличия схем И, реализующих одинаковые выражения функций включений. Общим и всех функций включения этого вида является сигнал а. Каждый координатный сигнал а является общим для функций включения, каждый координатный сигнал а, — для Функций и каждый координатный сигнал а; — алкал функций. При общей для большего числа функций включения является каждая из схем И, реализующих выражения. Учитывая это, совокупность функций включения коммутационных элементов звена А можно записать следующими способами:

(13.25) В общем случае при таком способе построения БВК9 пирами дальней дешифратор содержит Ь ступеней схем И (Л — число ко ординат, характеризующих точку коммутации). Следовательно, при использовании пирамидального дешифратора количество диодов в БВКЭ первого звена сокращается:

При тл,3 1 и )1 отношение (13.26) равно Q/Q2. Такая образом, если число координат, по которым определяется коммутационный элемент, равно или больше трех, то для уменьшения объема оборудования БВКЭ целесообразно использовать пирамидальные дешифраторы.

Подобным образом может быть построена схема БВКЭ звени В двухзвенной коммутационной системы. Если совокупность функций включения элементов звена В записать следующим образов

то можно заметить, что схемы И, реализующие выражения

могут быть общими для двух блоков включения, при условии, что включение КЭ звеньев А и В производится одно временно после определения значений всех координат. Это условие может быть записано следующим образом:

(13.28) Тогда совокупности функций включения и записываются на звене А

Как видно из рис. 13.7, такая схема БВКЭ содержит на

диодов меньше, чем содержали бы два блока включения, построенные отдельно.

Следовательно, для уменьшения объема, оборудования БВКЭ путем использования общих схем совпадения, реализующих одинаковые члены функций включения, необходимо определить общие координаты для различных звеньев коммутационной системы. Координатные сигналы, соответствующие этим координатам, должны поступать на схемы И первых ступеней блоков включен ч.