ФОРМИРОВАТЕЛЬ КОМАНД УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к информационно-управляющим комплексам, в которых центральное устройство пункта управления (ЦПУ) соединено с периферийными контролируемыми пунктами (КП) линиями связи различного вида, конфигурации и протяженности. По линиям связи от пункта управления передаются команды управления - включения и отключения, для исполнительных механизмов - пускателей, разъединителей, масляных выключателей и т.п., расположенных на периферийных контролируемых пунктах. Для экстренной передачи команд управления используются ключи, размещенные на щите или пульте диспетчера. Ключи щита (пульта) диспетчера в современных комплексах дублируют плановую подачу команд с помощью ПЭВМ. Такая методика подачи команд применяется в информационно-управляющих комплексах для АСУ распределенными энергообъектами и производствами электрифицированных железных дорог, нефте- и газопроводов, нефтепромыслов и других ответственных объектов. Кроме оперативности, формирователи команд управления должны обеспечивать высокую надежность и достоверность информации, что требует принятия адекватных мер для контроля и диагностики искажений и неисправностей. В немалой степени определяющие параметры формирователей команд управления зависят от структуры ключей и связей между ними и остальной частью формирователя, которая удалена от ключей на десятки метров.

Известно устройство для формирования команд телеуправления [1], содержащее по числу управляемых объектов индивидуальные ключи с переключающими контактами, регистры памяти формируемых команд и преобразователь параллельного кода в последовательный. В каждом ключе выделяется несколько переключающих контактов - по одному для формирования координат адреса управляемого объекта, т.е. адреса КП, группы объектов и объекта управления в группе.

Выводы от объединенных неподвижных и подвижного контакта ключей, выделенных для формирования одинаковых координат, образуют последовательные координатные цепочки. Например, в одну координатную цепочку включаются указанные выводы ключей, с помощью которых формируются команды управления объектами, находящимися на "n" КП (или включенными в ″m″ группу на любом КП, или имеющими "i" номер в любой группе). Образование координатных цепочек возможно благодаря тому, что на их выходах образуются импульсные сигналы только в момент подачи команды, т.е. при изменении ранее установленного положения ключа управления; при любом статическом положении ключей сигналы на выходах цепочек отсутствуют. Благодаря тому, что число координатных цепочек значительно меньше числа ключей управления, возможно построение устройства для формирования команд управления, структура которого практически не зависит от числа управляемых объектов.

Недостатком известного устройства является низкая достоверность формируемого кода команды из-за возможности искажения информации помехами, действующими в линии связи между ЦПУ и КП, а также из-за ненадежности координатных цепочек, включающих большое число последовательно включенных контактов ключей. Важно подчеркнуть, что при увеличении числа управляемых объектов (т.е. при увеличении числа ключей) увеличивается и число последовательно включенных в цепочки контактов, что приводит к дополнительной деградации достоверности команд управления.

Наиболее близким по технической сути к предложенному является устройство [2], содержащее блок ключей управления, разделенных на группы, каждый ключ содержит переключающий контакт, вход блока ключей управления является входом “запуск” формирователя команд управления и соединен с четвертым (S) входом первого триггера, выходы блока ключей управления соединены с входами элементов согласования, соединенных выходами с входами блока элементов памяти, информационные выходы которого являются группой выходов “информация” формирователя команд управления и соединены с входами преобразователя параллельного кода в последовательный, содержащего группу мультиплексоров, информационные входы которых являются группой входов преобразователя, общие адресные входы соединены с первым, вторым и третьим выходами счетчика, у которого также соединены: первый, тактовый вход с выходом генератора тактовых импульсов, четвертый, пятый и шестой выходы с адресными входами демультиплексора-дешифратора, соединенного информационным входом со вторым, нулевым выходом источника питания, а группой информационных выводов - с соответствующими входами управления мультиплексоров и с первыми выводами ограничивающих резисторов, у которых вторые выводы объединены и соединены со вторым выходом источника питания, общий для группы мультиплексоров выход последовательного кода соединен со вторым, информационным входом формирователя импульсов, выход которого является первым выходом преобразователя и выходом последовательного кода, и первым входом блока контроля, включающего первый триггер, выход которого является выходом “готовность”, а первый вход - входом “ разрешение” формирователя команд управления, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с четвертым выходом счетчика преобразователя параллельного кода в последовательный, а выход - с третьим входом второго триггера-формирователя импульсов, у которого прямой выход соединен с первым выводом резистора интегрирующего звена, другой вывод которого соединен с первым (R) входом второго триггера-формирователя и с одним выводом конденсатора интегрирующего звена, другой вывод которого соединен со вторым выводом источника питания.

В предложенном устройстве обеспечивается высокая оперативность при формировании команды управления.

Недостатком устройства-прототипа является низкая надежность и достоверность тракта формирования команд управления из-за большого числа контактных групп и выходов, соединяющих блок ключей управления с остальной частью формирователя. Действительно, в устройстве-прототипе выделенный переключающий контакт каждого ключа используется для формирования позиционного (распределительного) кода номера контролируемого пункта, на котором размещается выбранный объект управления, другие выделенные переключающие контакты каждого ключа - для формирования координаты номера группы и номера объекта управления в группе. Образованные координатные сигналы поступают через элементы согласования на входы блока памяти. Большое число контактов в ключах управления и соответствующее им число связей с другими блоками снижает надежность и достоверность формируемого информационного сообщения. Указанные недостатки делают невозможным использование устройства в системах оперативного управления ответственными объектами.

Сущность и цель изобретения - повышение надежности и достоверности формируемой команды управления.

Цель достигается за счет использования только по одному переключающему контакту в каждом ключе блока ключей управления, уменьшения числа выходов от блока ключей управления и проведения диагностики работоспособности формирователя.

Для реализации цели изобретения переключающие контакты блока ключей управления выполнены в виде матрицы, число строк которой равно суммарному числу групп периферийных контролируемых пунктов при передаче команд управления “включить”, такому же числу групп периферийных контролируемых пунктов при передаче команды “отключить” и числу групп объектов управления на одном периферийном контролируемом пункте, а число столбцов - числу периферийных контролируемых пунктов в группе или числу объектов управления в группе. Предложенная структура блока ключей управления обеспечивает уменьшение числа контактных групп и связей блока ключей управления с другими блоками. Формируемая команда управления идентифицируется по позиционным кодам-координатам: номерам указанных групп периферийных контролируемых пунктов, периферийных контролируемых пунктов в группе, групп объектов управления на одном периферийном контролируемом пункте и объектов управления в группе, причем сигнал вида команды управления “включить” и “отключить” входит как составная часть в указанные координаты. Блоком контроля проводится углубленный динамический контроль достоверности каждого позиционного кода по наличию одного и только одного сигнала “1” в каждой координате, причем контроль проводится с учетом того, что число разрядов в позиционных кодах-координатах объекта управления различно.

На фиг.1 приведена схема блока ключей управления, на фиг.2 - схема блока элементов согласования, на фиг.3 - схема блока элементов памяти, на фиг.4 - схема преобразователя параллельного кода в последовательный, на фиг.5 - схема блока контроля, а на фиг.6 - схема соединений между блоками формирования команд управления.

Формирователь команд управления содержит блок 1 ключей управления, блок 2 элементов согласования, блок 3 элементов памяти, преобразователь 4 параллельного кода в последовательный, блок 5 контроля.

В блок 1 включаются группы ключей 6-1...6-8...7-1...7-8, с помощью которых формируется сигналы, идентифицирующие группу объектов управления и объект управления на периферийном контролируемом пункте, группы ключей 8-1...8-8...9-1...9-8, с помощью которых формируются сигналы, идентифицирующие группу периферийных контролируемых пунктов и периферийный контролируемый пункт в группе при подаче команды управления “включить”, и группы ключей 10-1...10-8...11-1...11-8, с помощью которых формируются сигналы, идентифицирующие группу периферийных контролируемых пунктов и периферийный контролируемый пункт при подаче команды управления “отключить”. Группы ключей образуют матрицу, в строках и столбцах которой образуются позиционные коды команды управления. Все ключи групп содержат один переключающий контакт, размыкающий контакт которого используется для формирования строк, а замыкающий контакт - для формирования столбцов матрицы. Сигналы управления матрицей ключей образуются с помощью первого 12 и второго 13 триггеров, первого 14 и второго 15 промежуточных усилителей. К выходам промежуточных усилителей 14 и 15 подключены первый 16 и второй 17 светодиоды и первый... четвертый резисторы 18, 19, 20 и 21. Для задания режима работы элементов блока 1 также используются пятый... десятый резисторы 22, 23, 24, 25, 26, 27 и конденсатор 28. Резисторы 18 и 20 фиксируют рабочую точку первого 29 основного усилителя, резисторы 22 и 23 - рабочую точку второго 30 основного усилителя, резисторы 20 и 21 - рабочую точку третьего 31, а резисторы 24 и 25 - четвертого 32 основных усилителей. Основные усилители 30 и 32 подключены к входам строк матрицы через входные цепи первого 33 и второго 34 оптронов. Выходы усилителей 29 и 31 являются первым и вторым выходами блока, выходы строк матрицы ключей образуют группу выходов 3, выходы столбцов матрицы - группу выходов 4 блока, вход блока является входом сигнала “запуск” формирователя команд управления. Напряжение питания (“U” и “0”) элементов формирователя образуется на первом и втором выходах источника питания 35.

В состав блока элементов согласования включены группы оптронов. Группа оптронов 36-1...36-16 воспринимает сигналы номера выбранной группы объектов управления, а группа оптронов 37-1...37-32 - сигналы групп периферийных контролируемых пунктов при подаче команды управления “включить” и “отключить”, группа оптронов 38-1...38-8 воспринимает сигналы номеров объектов управления в группе, а группа оптронов 39-1...39-8 - сигналы номеров периферийных контролируемых пунктов в группе. Входные цепи оптронов 36-1...36-8 через индивидуальные резисторы 40, 41 соединены с первым выходом блока ключей управления через первый вход блока элементов сопряжения; входные цепи оптронов 37-1...37-32 через индивидуальные резисторы 42, 43 соединены через второй вход блока элементов согласования с вторым выходом блока ключей управления. Объединенные первые выводы входных цепей оптронов 38-1...38-8 через резистор 44 подключены к первому, а аналогично соединенные входы оптронов 39-1...39-8 - через резистор 45 подключены ко второму входу блока элементов согласования. Выходные цепи оптронов 36-1...36-16 подключены к индивидуальным резисторам 46, 47 и образуют шестнадцать выходов блока, аналогичные цепи оптронов 37-1...37-32 подключены к резисторам 48, 49 и образуют тридцать два других выхода блока, выходные цепи оптронов 38-1...38-8 подключены к резисторам 50, 51 и образуют восемь других выходов блока, а выходные цепи оптронов 39-1...39-8 подключены к резисторам 52, 53 и образуют еще восемь выходов блока. Все образованные оптронами выходы составляют группу из шестидесяти четырех выходов блока элементов сопряжения, которые соединены с группой 1 входов блока элементов памяти.

В блок элементов памяти включены группы элементов памяти 54, 55, 56, 57, 58, которые устанавливаются в состояние “1” при подаче на соответствующий вход сигнала “1” от блока элементов согласования. Элементы памяти приводятся в состояние “0” по сигналу “запуск”, поступающему на вход 2 блока. Выходные сигналы элементов памяти образуют группу выходов 1, которая является выходом “информация” формирователя команд управления и соединена с группой входов 1 преобразователя параллельного кода в последовательный. В преобразователь параллельного кода в последовательный включена группа мультиплексоров 59, 60, 61, 62, 63, у которых адресные входы (1А, 2А, 3А) соединены с тремя выходами (1В, 2В, 3В) счетчика 64, другие три выхода (4В, 5В, 6В) счетчика соединены с адресными входами (1А, 2А, 3А) демультиплексора-дешифратора 65. Для управления счетчиком используется первый 66 триггер, а для формирования последовательного кода - второй триггер-формирователь импульсов 67. В состав преобразователя параллельного кода в последовательный включены также генератор 68 тактовых импульсов и инвертор 69, первый 70 и второй 71 элементы ИЛИ. Для фиксации уровня общего выходного сигнала группы мультиплексоров к их объединенным выходам подключается резистор 72, соединенный другим выводом с нулевым выходом источника питания. Для фиксации уровня сигналов управления мультиплексорами к восьми выходам демультиплексора-дешифратора подключаются резисторы 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, соединенные другими выводами с первым выходом источника питания. Импульсные сигналы выходного последовательного кода формируются с помощью интегрирующего звена, включающего резистор 81 и конденсатор 82 и включенного между выходом и первым входом второго триггера-формирователя, выход которого соединен с первым выходом блока. Вторую группу выходов блока образуют второй, четвертый, шестой и восьмой выходы демультиплексора-дешифратора, третий выход блока соединен с четвертым (4В) выходом счетчика, а четвертый выход блока - с седьмым (7В) выходом счетчика, второй вход блока соединен с первым выходом блока контроля, третий вход - с первым выходом блока ключей управления, а четвертый вход является входом “разрешение” формирователя команд управления.

В блок контроля включен счетчик 83, выходные сигналы которого соединены с первым и вторым входами компаратора 84, подключенного третьим и четвертым входами, соответственно, к первому и второму выходам источника питания. Выход компаратора образует первый выход блока, второй выход блока является выходом “готовность” формирователя команд управления и соединен с выходом первого 85 триггера. Первый вход первого триггера соединен с четвертым входом блока и входом “разрешение” формирователя команд управления, а третий вход первого триггера - с пятым входом блока и четвертым выходом преобразователя параллельного кода в последовательный. Второй триггер-формирователь импульсов 86 формирует сигналы на границах интервалов формирования отдельных позиционных кодов, идентифицирующих сформированную команду управления. Для управления вторым триггером-формирователем импульсов используется элемент ИЛИ 87, входы которого подключены к группе 2 входов блока, а также первый формирователь 88 импульсов, соединенного входом через третий вход блока к третьему выходу преобразователя параллельного кода в последовательный. Элемент 89 задержки приводит счетчик в начальное состояние после проверки достоверности каждой координаты позиционного кода, а элемент И 90, входы которого подключены, соответственно, к восьмому выходу (8В) демультиплексора-дешифратора преобразователя параллельного кода в последовательный и выходу первого формирователя импульсов обеспечивает проведение динамического контроля позиционных кодов с различным числом разрядов. Для фиксации числа сигналов “1” в сформированных позиционных кодах, поступивших на первый (тактовый) вход счетчика с первого входа блока, используется инвертор 91, который включен между вторым выходом и первым входом счетчика. Интегрирующими звеньями, включающими конденсаторы 92, 93 и резисторы 94 и 95, задаются требуемые параметры выходных импульсов первого и второго формирователей.

Триггеры, используемые блоками формирователя команд управления, могут быть реализованы, например, на микросхемах 561ТМ2. Каждый триггер формирует прямой и инверсный выходной сигнал и устанавливается в состояние “0” сигналом на первом (R) входе, а в состояние “1” - сигналом на четвертом (S) входе. Для синхронного управления состоянием триггера используется второй (информационный) и третий (тактовый) входы. При синхронном управлении триггер переходит в состояние, определяемое уровнем сигнала на втором входе, установленным к моменту поступления фронта сигнала “1” на третий вход.

Счетчики могут быть реализованы, например, на микросхемах 561ИЕ10. Кодовые состояния на выходах счетчика изменяются при поступлении на первый вход каждого фронта сигнала “1”, если к моменту поступления указанного сигнала на второй вход счетчика подается сигнал “1”. Сигнал “1” на третьем (R) входе переводит счетчик в начальное состояние, когда счетчик образует сигналы “0” на всех выходах.

Блок 3 элементов памяти может быть реализован, например, на микросхемах 561ТР2. Одна микросхема включает четыре триггера, состояние которых устанавливается сигналами на индивидуальных входах “S” и “R”. Каждая группа элементов памяти 54, 55, 56, 57, 57 включает две указанные микросхемы, индивидуальные “S” входы восьми триггеров являются соответствующими входами группы 1 входов блока 3, индивидуальные “R” входы триггеров объединяются и образуют второй вход блока 3.

Мультиплексоры блока 4 могут быть реализованы, например, на микросхемах 561КП2. На информационные входы 1И...8И мультиплексора подается параллельный восьмиразрядный код. В соответствии с кодом, поданным на адресные входы 1А, 2А, 3А, на выход “В” мультиплексора передается один из входных сигналов. Мультиплексор переводится в рабочий режим по сигналу “0” на входе управления (У). В связи с симметричностью структуры микросхема 561КП2 может использоваться и в качестве демультиплексора-дешифратора 65.

Компаратор 84 может быть реализован, например, на микросхеме 561ИП2, реализующей сравнение двух, трех или четырехразрядных двоичных кодов от двух источников.

Элемент задержки 89 представляет собой интегрирующее звено, включающее резистор и конденсатор. На вход резистора подается входной сигнал, точка соединения резистора и конденсатора является выходом элемента, а второй вывод конденсатора звена подключается к нулевому выходу источника питания. Использование простого интегрирующего звена в качестве элемента задержки правомочно, так как колебания времени задержки на ±10% не влияет на работу формирователя команд управления.

В предложенном устройстве, как и в прототипе, используется принцип разделения формируемой команды управления на координаты, определяющие адрес периферийного контролируемого пункта, номера группы и объекта управления в группе, вида команды управления -“включить” или “отключить”. В отличие от прототипа, в котором формируется единый позиционный код адреса периферийного контролируемого пункта, на котором размещается выбранный для управления объект, в предложенном формирователе адрес контролируемого пункта представляется в виде двух позиционных кодов-координат одной из шестнадцати групп контролируемых пунктов и одного из восьми контролируемых пунктов в группе. Число групп и номеров контролируемых пунктов в группе дано для примера и в реальной системе может быть иным. В качестве примера при описании предложенного устройства также принято, что все объекты управления одного контролируемого пункта разделены на шестнадцать групп, а в каждую группу включается восемь объектов управления, то есть для объектов каждого из 16·8=128 периферийных устройств контролируемого пункта обеспечивается формирование до 16·8=128 команд управления, причем каждая команда управления сопровождается признаком - “включить” или “отключить”. В приведенном примере формируемое информационное сообщение - команда управления, включает следующие позиционные коды: шестнадцатиразрядный номер группы и восьмиразрядный номер выбранного контролируемого пункта в группе, шестнадцатиразрядный номер группы объектов управления и восьмиразрядный номер объекта управления в группе. Признаки вида команды управления “включить” и “отключить” совмещаются с адресом группы контролируемых пунктов, в результате чего количество формируемых сигналов адресов групп контролируемых пунктов удваивается - отдельные сигналы формируются при выборе контролируемого пункта для команд “включить” и “отключить”. Общее число формируемых координат команды управления равно 2·16+8+16+8=64, которое значительно меньше, чем в прототипе, в котором для данных указанного примера формируется 128+16+8+2=154 координаты. В устройстве-прототипе число координат однозначно определяет и число соединений блока ключей с остальным устройством. Повышение достоверности и надежности формируемой команды управления в предложенном формирователе достигается уменьшением числа выходов блока ключей формирования команд. Для этого вводится двухэтапный способ формирования команды с помощью матрицы из контактов ключей. В тридцати двух строках матрицы образуются шестнадцать сигналов адресов групп контролируемых пунктов, совмещенных с признаком подачи команды “включить”, и шестнадцать сигналов аналогичных адресов, совмещенных с признаком подачи команды “отключить”, В других шестнадцати строках образуются сигналы одной из групп объектов управления; в восьми столбцах матрицы образуются сигналы номера контролируемого пункта в группе и номера объекта управления в группе. В результате число выходов от блока ключей управления существенно уменьшается и становится равным 16+16+8=40. Важно подчеркнуть, что пауза между этапами используется для проведения диагностических операций.

Рассмотрим работу предложенного устройства.

Для формирования команд управления ключи блока 1 группируются. Группа из восьми ключей 6-1...6-8 используется для выбора первого... восьмого объекта управления первой группы. Если на одном периферийном контролируемом пункте число объектов управления больше восьми, используется несколько групп ключей, аналогичных группе 6-1...6-8 (если общее число объектов управления не кратно восьми, последняя группа ключей оказывается неполной). Например, при числе объектов на одном контролируемом пункте, равном 128, в формирователь команд управления включается шестнадцать групп ключей, аналогичных ключам группы 6-1...6-8. На фиг.1, для примера, показаны группы ключей 6-1...6-8...7-1...7-8, используемые для формирования адреса первой…шестнадцатой групп. Для формирования позиционного сигнала номера группы используются “горизонтали” - строки матрицы, образованные последовательно соединенными размыкающими контактами ключа “i” со средним выводом смежного с ним ключа “i+1”. Средний (подвижный) вывод первого ключа группы (6-1 в рассматриваемом примере) является входом строки матрицы, а размыкающий контакт последнего (6-8) ключа является выходом строки матрицы. Столбцы матрицы образуются выходами замыкающих контактов ключей группы. Объединенные выходы замыкающих контактов с одинаковыми номерами ключей групп 6-1...6-8...7-1...7-8 образуют сигналы выбора первого…восьмого объекта управления в группе. Группа из восьми ключей 8-1...8-8 используется при подаче команды “включить” и формировании адреса одной из восьми групп контролируемых пунктов. Если число групп контролируемых пунктов больше восьми, формирователь команд управления должен включать несколько групп ключей, аналогичных группе 8-1...8-8. На фиг.1, для примера, показано использование двух групп ключей 8-1...8-8 и 9-1...9-8 для формирования в соответствующих строках матрицы сигналов выбора одной из шестнадцати групп контролируемых пунктов. Аналогичные группы ключей 10-1...10-8 и 11-1...11-8 используются при подаче команды “отключить” и формировании сигналов выбора одной из шестнадцати групп контролируемых пунктов. С помощью групп ключей 8-1...8-8, 9-1...9-8, 10-1...10-8, 11-1...11-8 в соответствующих столбцах матрицы также формируются сигналы выбора первого... восьмого контролируемого пункта в группе.

При выборе какого-либо объекта управления переключающий контакт одного из ключей указанных групп переводится из начального положения (показанного на фиг.1 для ключа 6-1) в противоположное - рабочее. Координаты команды управления формируются с помощью указанных групп ключей в зависимости от состояния триггера 12. Когда триггер 12 переведен в начальное состояние, на его прямом выходе образован сигнал “1”. Сигнал “1” на прямом выходе 12 вызывает появление на выходе первого промежуточного инвертирующего усилителя 14 сигнала “0”. В результате образуется цепь для протекания тока от источника “U” через светодиод 16, резистор 18, параллельную цепочку из резистора 19 и перехода эмиттер-база транзистора 29 первого основного усилителя, Светодиод индицирует начальное состояние триггера 12 и разрешает выбор объекта управления. Ток во входной цепи 29 приводит к протеканию тока и по его выходной цепи. На выходе усилителя 29 образуется сигнал “1”, поступающий на выход 1 блока 1 ключей управления. Кроме того, выходной ток 29 протекает через резистор 22 и параллельную цепочку из резистора 23 и перехода база-эмиттер второго основного усилителя 30, в результате чего отпирается переход эмиттер-коллектор 30. Резисторы 19 и 23 фиксируют рабочую точку усилителей 29 и 30, а резисторы 18 и 22 определяют рабочий ток указанных усилителей. Аналогичные элементы используются для формирования координат, идентифицирующих формируемую команду управления, и при установке триггера 12 в состояние “0”. Состояние “0” триггера индицируется светодиодом 17, второй промежуточный усилитель 15, резисторы 20 и 21 управляют третьим основным усилителем 31, а резисторы 24 и 25 - четвертым основным усилителем 32.

Выходы усилителей 30 и 32 через входные цепи оптронов 33 и 34 подключены к объединенным входам строк матрицы из групп ключей 6-1...6-8...7-1...7-8 и 8-1...8-8, 9-1...9-8, 10-1...10-8, 11-1...11-8, соответственно. Первые выходы оптронов 33 и 34 соединены с выходами усилителей 29 и 31, а вторые выходы 33 и 34 объединены между собой и соединены с третьим (тактовым) входом триггера 13 и с одним выводом резистора 26, соединенного другим выводом со вторым, нулевым (“0”) выходом источника питания 35. На первом выходе источника питания формируется напряжение “U”.

Рассмотрим формирование сигналов группы объектов управления и объекта управления в группе с помощью групп ключей 6-1...6-8...7-1...7-8. Как указывалось, сигналы формируются на первом этапе, когда триггер 12 установлен в состояние “1”. Перевод какого-либо ключа указанных групп в рабочее состояние приводит к разрыву ранее замкнутой цепочки из последовательно соединенных размыкающего контакта одного ключа со средним выводом смежного по номеру ключа группы. В результате исчезает ток в одной из строк матрицы ключей и во входной цепи одного из оптронов блока элементов согласования, показанного на фиг.2. Например, при переводе ключа 6-1 в рабочее положение (противоположное показанному на фиг.1) исчезает ток в цепи: “U” - выход 29 - выход 1 блока 1 - вход 1 блока 2, резистор 40 блока 2 - выводы 1-2 оптрона 36-1, вход 1 группы входов 3 блока 2 - выход 1 группы выходов 3 блока 1 - цепочка контактов 6-8...6-1 - входная цепь оптрона 33 - выход усилителя 30 - шина “0” источника питания Указанная токовая цепь разрывается при формировании команды управления с помощью любого ключа групп 6-1...6-8 или 7-1...7-8. Исчезновение тока в цепи переводит в нерабочее состояние соответствующий оптрон из группы 36-1...36-16 (36-1 в рассмотренном примере) - в выходной цепи оптрона ток исчезает, что приводит к образованию на его выходе сигнала “1”, так как в установленном режиме падение напряжения на соответствующем резисторе 46, 47

Разрыв исчезает.последовательной цепочки из контактов 6-1...6-8 или 7-1...7-8 сопровождается замыканием одной из цепочек столбцов матрицы из ключей и появлению тока в соответствующей цепи. Например, при формировании команды управления с помощью ключа 6-1 ток появляется в цепи: “U” - выход 29 - выход 1 блока 1 - вход 1 блока 2 - резистор 44 - выводы 1-2 оптрона 38-1 группы оптронов 38-1...38-8 - вход 1 группы входов 4 блока 2 - выход 1 группы выходов 4 блока 1 - замкнувшийся контакт ключа 6-1 группы 6-1...6-8 - объединенный вход групп ключей 6-1...6-8...7-1...7-8 - входная цепь оптрона 33 - выход 30, шина “0” источника питания Аналогичные токовые цепи образуются при формировании команды с помощью любого другого ключа групп ключей 6-1...6-8...7-1...7-8.

В результате по выходной цепи одного из оптронов группы 38-1...38-8 (номер оптрона соответствует номеру ключа, с помощью которого формируется команда управления) протекает ток. Например, при формировании команды ключом 6-1 ток замыкается по цепи: “U” - выводы 4-3 оптрона 38-1- резистор 50 - шина “0” источника питания. На одном из выходов группы выходов 49...56 (номер выхода соответствует номеру ключа, который используется для формирования команды управления) образуется сигнал “1”.

Таким образом, на первом этапе формирования команды управления - при переводе в рабочее положение одного из ключей групп 6-1...6-8...7-1...7-8, образуются сигналы “1” на одном из шестнадцати выходов группы выходов 1...16 и на одном из восьми выходов группы выходов 49...56 блока 2 элементов согласования. Подчеркнем, что номер выхода 1...16 соответствует одной из шестнадцати групп объектов управления, а номер выхода 49...56 - одному из восьми объектов управления в выбранной группе.

Сигналы сформированных двух координат - номеров группы объектов управления и объекта управления в группе, образуются в течение времени рабочего состояния формирователя импульсов на базе триггера 13. При переводе какого-либо ключа в рабочее состояние создается временной интервал, в течение которого подвижный (средний) вывод переключающего контакта ключа не соединен ни с одним из неподвижных (крайних) контактов. В этом интервале времени ток во входной цепи оптрона 33 прерывается и восстанавливается после замыкания подвижного контакта с неподвижным (противоположным показанному на фиг.1). В этот момент вновь замыкается временно разомкнутая цепь тока через входную цепь оптрона 33. В результате восстанавливается сигнал “1” на объединенном выходе оптронов 33 и 34. Сигнал “1”, поданный на третий вход 13, вызывает перевод триггера в состояние “1”. На базе триггера 13 создан формирователь импульсов, длительность которых определяется величиной постоянной времени интегрирующего RC-звена (из сопротивления 27 и конденсатора 28). После заряда конденсатора до величины порога чувствительности входа 1 (R) триггер 13 возвращается в состояние “0”. На инверсном выходе триггера 13 формируется сигнал “1”, который переводит триггер 12 в состояние, противоположное установленному ранее. В рассматриваемом режиме работы триггер 12 был установлен в состояние “1”, а на его второй (информационный) вход был подан сигнал "0" с инверсного выхода, поэтому по фронту сигнала “1” на третьем входе триггер 12 переводится в состояние “0”. На этом работа формирователя команд управления на первом этапе завершается.

Вновь установленное состояние триггера 12 индицируется светодиодом 17. Установленный в рабочее положение ключ может быть возвращен в начальное состояние и начат второй этап формирования команды управления. Очевидно, что длительность сигнала формирователя 13 должна быть достаточной для восприятия сформированных с помощью ключей 6-1...6-8...7-1...7-8 координат выбранного объекта управления. Перевод триггера 12 в состояние “0” приводит к блокировке цепей формирования сигналов с помощью указанных выше групп ключей, так как промежуточный усилитель 14 и основные усилители 29 и 30 переведены в нерабочее состояние. Светодиод 17 сигнализирует о возможности проведения второго этапа формирования команды управления.

На втором этапе в рабочем состоянии оказываются усилители на транзисторах 31, 32 и формируются координаты адреса объекта управления - номер группы контролируемых пунктов, номер контролируемого пункта в группе, а также вид команды управления “включить” или “отключить”. Позиционные коды координат образуются при переводе в рабочее положение одного из ключей групп 8-1...8-8,9-1...9-8, 10-1...10-8, 11-1...11-8.

С помощью групп ключей 8-1...8-8, 9-1...9-8 формируется адрес одного из контролируемых пунктов при подаче команды управления “включить”, а с помощью групп ключей 10-1...10-8, 11-1...11-8 - адрес контролируемого пункта при подаче команды управления “отключить”. Как указывалось, адрес контролируемого пункта формируется в виде двух позиционных кодов-номеров одной из шестнадцати групп и одного из восьми контролируемых пунктов в группе. В соответствии с этим образуются тридцать две цепочки из переключающих контактов указанных групп ключей, разделенные на две части (для команды “включить” и “отключить”, соответственно), которые по структуре цепочкам из групп ключей 6-1...6-8...7-1...7-8. Объединенные входы обеих частей групп цепочек соединяются через входную цепь оптрона 34 с выходом усилителя 32. Выходы цепочек - строк матрицы из групп ключей, подключаются к входным цепям (выводам 2) оптронов группы 37-1...37-32 блока 2. Выводы 1 указанной группы оптронов через резисторы 42, 43 подключены ко второму входу блока 2, выходу 2 блока 1 и к выходу усилителя 31. Аналогично тому, как это указывалось выше при описании работы формирователя на первом этапе, при переводе любого ключа группы ключей 8-1...8-8, 9-1...9-8 в рабочее состояние формируются две координаты адреса объекта управления - на одном из выходов 1...16 группы выходов 3 блока 1 образуется сигнал “1”, идентифицирующий номер группы контролируемых пунктов в случае, если подается команда управления “включить”. Если же в рабочее состояние переводится один из ключей групп 10-1...10-8, 11-1...11-8, рабочий сигнал образуется на одном из выходов 17...32 группы выходов 3 блока 1. Сигналы с выходов 1...32 группы 3 блока 1 поступают через входы 1...32 группы 3 входов блока 2 на входы 2 оптронов 37-1...37-32, с помощью которых образуется рабочий сигнал на одном из выходов 17...48 блока 2.

С помощью замыкающих контактов ключей групп 8-1...8-8, 9-1...9-8, 10-1...10-8, 11-1...11-8 (образующих столбцы матрицы) аналогично тому, как было описано при формировании команды на первом этапе, образуется рабочий сигнал на одном из выходов 1...8 группы 4 выходов блока 1. Сформированные сигналы через группу 4 входов блока 2 подаются на вход оптронов группы 39-1...39-8 блока 2 (указанные сигналы поступают также на входы группы 38-1...38-8 оптронов, однако, в рассматриваемом режиме работы на другой вход этой группы оптронов рабочий сигнал с выхода усилителя 29 не поступает, поэтому данная группа оптронов остается в нерабочем состоянии). В результате на одном из выходов 57...64 группы выходов блока 2 формируется сигнал “1”, идентифицирующий номер одного из восьми периферийных контролируемых пунктов в выбранной (одной из шестнадцати) группе контролируемых пунктов.

Таким образом, на двух этапах работы оказываются сформированными все координаты подаваемой команды управления. Подчеркнем, что код каждой из координат, совместно идентифицирующих выбранный объект управления, представляется позиционным (распределительным) кодом. Импульсные сигналы координат выбранного объекта управления образуются во время установки триггера 13 формирователя импульсов в состояние “1”. Триггер 13 устанавливается в “1” при прерывании и последующем восстановлении тока в выходной цепи оптрона 34 во время перемещения подвижного контакта одного из ключей блока ключей управления из одного крайнего положения в другое. Импульсные сигналы координат выбранного объекта управления группы 1 выходов блока 2 поступают на группу входов 1 блока 3 элементов памяти. В блоке 3 установлено 64 элемента памяти (по числу сигналов, формируемых блоком 1 ключей управления для приведенного примера), выполненных в виде восьми групп элементов 54...58. Элементы памяти приводятся в состояние “1” сигналами, поступающими на индивидуальные входы 1...8 каждой группы, а возвращаются в состояние “0” - общим для всех элементов памяти сигналом, поступающим параллельно на входы “R” групп 54...58. Установленное состояние элементов памяти сохраняется на все время обработки сформированных сигналов - координат выбранного объекта управления. Сигналы с выходов первого…шестьдесят четвертого (для приведенного примера) элементов являются выходом “информация” формирователя команд управления и образуют группу 1 выходов блока 3, которые соединены с соответствующими входами группы 1 входов блока 4 - преобразователя параллельного кода в последовательный, приведенного на фиг.4.

В состав блока 4 входит группа 59...63 мультиплексоров. На восемь информационных входов 1 И...8И каждого мультиплексора поступают сигналы с соответствующей группы элементов памяти блока 3, а на группу адресных входов - 1А, 2А, 3А - сигналы с выходов 1В, 2В, 3В счетчика 64. На первый (тактовый) вход счетчика поступают сигналы с выхода генератора 68 тактовых импульсов, а на второй вход (управления) - сигнал с прямого выхода триггера 66. Триггер 66 переводится в состояние “1” по фронту сигнала “1” на его третьем (тактовом) входе, так как на его второй (информационный) вход подан сигнал “1” (“U”) от источника 35. Сигнал “1” на третий вход триггера 66 поступает через третий вход блока 4 с выхода 1 блока 1 после завершения второго этапа формирования команды и восстановления рабочего состояния усилителя 29. При установке триггера 66 в состояние “1” счетчик 64 оказывается чувствительным к тактовым сигналам от генератора 68 и формирует на выходах 1В...7В кодовые комбинации, соответствующие числу поступивших тактовых импульсов. Кодовыми сигналами на выходах 4В, 5В, 6В счетчика 64 выбирается один из мультиплексоров группы 59...63, входные сигналы которого (параллельный код от блока 3) преобразуется в последовательный. Указанные кодовые сигналы поступают на адресные входы 1А, 2А, 3А демультиплексора-дешифратора 65, который преобразует двоичный код от счетчика 64 в позиционные сигналы на выходах 1В...8В, Формирование выходных сигналов разрешается при поступлении на вход управления "У" демультиплексора-дешифратора 65 рабочего сигнала “0” с инверсного выхода триггера 64, т.е. в интервале времени, когда разрешается преобразование сформированного параллельного кода команды в последовательный код. Код на адресных шинах 65 определяет номер выхода 65, соединенного с общим входом. В результате создается путь для тока по цепи: “U” - один из резисторов 73...80, выбранный выход 1В...8В - общий для всех выходов 65 информационный вход “И” - выход “0” источника питания. Так как падение напряжения от рабочего тока на внутреннем сопротивлении открытого канала демультиплексора-дешифратора значительно меньше величины резисторов 73...80, выходной сигнал на выходе выбранного канала 65 соответствует логическому уровню “0”. Восемь выходных сигналов 1В...8В демультиплексора-дешифратора подключаются к входам управления (У) соответствующих им по номерам мультиплексоров 59...63. Рабочим сигналом на входе “У” мультиплексора является сигнал логического “0”. Таким образом, в рабочем состоянии оказывается один мультиплексор, номер которого соответствует текущему коду на выходах 4В, 5В, 6В счетчика 64. Параллельный код с информационных входов выбранного мультиплексора из группы 59…63 преобразуется в последовательный, формируемый на объединенном выходе (В) всех мультиплексоров. Номер разряда параллельного кода, передаваемого на выход последовательного кода, определяется кодом на адресных входах 1А, 2А, 3А мультиплексора и на выходах 1В, 2В, 3В счетчика 64. Выходной последовательный код формируется за счет тока в цепи между выбранным информационным входом одного из мультиплексоров и общим для них выходом, который замыкается через резистор 72 на шину “0” источника питания. Падение напряжения на резисторе 72 при протекании по нему тока соответствует уровню логической “1”. Сигнал “1” образуется на выходе мультиплексоров при поступлении на выбранный информационный вход сигнала “1”; если входной информационный сигнал от блока 3 равен “0”, ток в выходной цепи в течение интервала сканирования этого информационного сигнала отсутствует, и на выходе “В” мультиплексоров образуется сигнал “0”. На выходе мультиплексоров сигналы последовательного кода любых смежных разрядов образуются без пауз между ними. Чтобы обеспечить контроль достоверности всех сформированных координат, идентифицирующих выбранный объект управления, необходимо “код без пауз” преобразовать в идентичный ему по набору сигналов “1” и “0” “паузный” код, в котором сигналы “1” смежных разрядов разделяются паузой. Указанное преобразование реализуется с помощью формирователя импульсов на базе триггера 67 и интегрирующего RC звена (резистора 81 и конденсатора 82), включенного между прямым выходом триггера и его первым (R) входом. При переводе триггера 67 в состояние “1” начинается заряд конденсатора 82. Когда уровень напряжения на конденсаторе превысит порог чувствительности R-входа, триггер 67 возвращается в состояние “0” независимо от уровня сигнала на его втором (информационном) входе. Триггер 67 переключается в состояние “1” по фронту сигнала “1” на третьем (тактовом) входе, который поступает с выхода инвертора 69, воспринимающего сигналы от генератора 68 тактовых импульсов. Очевидно, что фронт сигнала “1” на выходе 69 соответствует середине интервала сканирования любого сигнала параллельного кода и сдвинут относительно начала сканирования на полпериода сигнала генератора 68. Таким образом, в формируемом на выходе 67 последовательном коде образуются импульсные сигналы, соответствующие сигналам “1” параллельного кода, причем моменты начала образования импульсов соответствуют серединам интервалов сканирования разрядов параллельного кода, а длительность, определяемая параметрами резистора 81 и конденсатора 82, значительно меньше половины периода сигналов от генератора 68. В сформированном последовательном коде не образуются импульсные сигналы (сигналы “1”) при сканировании разрядов параллельного кода, в которых сигналы равны “0”. Образованный на выходе 67 последовательный код через выход 1 блока 4 поступает на вход 1 блока 5.

На группу входов 2 блока 5 поступают сигналы со второго, четвертого, шестого и восьмого (2В, 4В, 6В, 8В) выходов демультиплексора-дешифратора 65, на третий вход - сигнал с четвертого (4В) выхода счетчика 64, а на пятый вход - сигнал с седьмого (7В) выхода счетчика 64. Сигнал с выхода 4В счетчика 64 фиксирует переход к преобразованию параллельного кода в последовательный каждой следующей группы из восьми сигналов, а с выхода 7В - завершение преобразования параллельного кода в последовательный. Сигнал “1” с выхода 7В счетчика 64 через ИЛИ 70 поступает на первый (R) вход триггера 66 и переводит его в состояние “0”. В результате чувствительность счетчика 64 к тактовым импульсам блокируется, а демультиплексор-дешифратор 65, на вход “У” которого подается запрещающий сигнал “1” с инверсного выхода 66, не образует сигналы, разрешающие преобразование параллельного кода в последовательный мультиплексорами 59...63. Формирователь команд управления переходит к контролю сформированного кода команды.

Сформированный код команды управления контролируется блоком 5, в который включаются счетчик 83, компаратор 84, триггер 85, второй формирователь импульсов на основе триггера 86 и интегрирующего RC-звена (резистора 94 и конденсатора 92), элемент ИЛИ 87, первый формирователь импульсов - элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 88 и интегрирующее RC-звено (резистор 95 и конденсатор 93).

Контроль достоверности сформированного кода команды основан на проверке корректности каждой из сформированных координат команды. Как отмечалось, каждая из координат представляется позиционным кодом, в котором должен быть только один сигнал “1”. Проверка устанавливает наличие сигнала “1” в каждом позиционном коде и проверяет количество сигналов “1”. Код считается достоверным, если в каждом позиционном коде содержится один и только один сигнал “1”. Схема блока контроля строится с учетом того, что число разрядов в позиционных кодах различно. Так, в приведенном примере в координатах номеров групп контролируемых пунктов при подаче команды "включить" и “отключить" и номеров групп объектов управления на выбранном контролируемом пункте число разрядов кода равно шестнадцати, а в координатах номера контролируемого пункта и номера объекта управления в группе число разрядов позиционного кода равно восьми. С учетом числа разрядов позиционных кодов устанавливаются границы зон сканирования кодов соответствующих координат. Так, переход сигнала на втором (2В) выходе демультиплексора-дешифратора 65 из “1” в “0” соответствует переходу от сканирования шестнадцати разрядов позиционного кода номера группы объектов управления к сканированию шестнадцати разрядов кода адреса группы контролируемых пунктов при передаче команды “включить”. Завершению сканирования указанного кода адреса и переходу к сканированию шестнадцати разрядов кода адреса группы контролируемых пунктов при передаче команды “отключить” соответствует переход из “1” в “0” сигнала на четвертом (4В) выходе демультиплексора-дешифратора 65. Завершению сканирования указанного кода адреса группы контролируемых пунктов и переходу к сканированию восьмиразрядного позиционного кода номера объекта управления в группе соответствует переход из “1” в “0” сигнала на шестом (6В) выходе демультиплексора-дешифратора 65. Завершению сканирования позиционного кода номера объекта управления в группе и переходу к сканированию восьмиразрядного позиционного кода номера устройства контролируемого пункта в группе соответствует переход из “1” в “0” сигнала на седьмом (7В) выходе 65. Завершение сканирования всех позиционных кодов совпадает во времени с переходом из “1” в “0” сигнала на восьмом (8В) выходе 65. Сигналы со второго, четвертого и шестого выходов демультиплексора-дешифратора 65, определяющие границы зон сканирования и проверки шестнадцатиразрядных позиционных кодов, поступают на входы элемента ИЛИ 87, сигнал с восьмого выхода, определяющий границы двух зон сканирования восьмиразрядных позиционных кодов, подаются на первый вход элемента И 90. На второй вход И 90 поступают сигналы от формирователя 88. На выходе И 90 образуются сигналы, соответствующие переходам сигналов на седьмом и восьмом выходах 65 из “1” в “0”. Этими сигналами, которые поступают на четвертый (S) вход, триггер 86 формирователя импульсов переводится в состояние “1”. Триггер 86 также переводится в состояние “1” по фронтам сигналов от формирователя 88, если к моменту их появления на второй (информационный) вход триггера подан сигнал “1”. Указанным условиям соответствуют моменты перехода сигнала на втором, четвертом и шестом выходах 65 из “1” в “0”, так как на третий (тактовый) вход триггера 86 подаются импульсные сигналы, совпадающие по времени с фронтами и спадами сигнала, поступающего с выхода 3 блока 4 на вход 3 блока 5. С помощью интегрирующего RC-звена (элементы 93 и 95) на фронте и спаде сигнала, поступающего со входа 3 блока 5, во время заряда и разряда конденсатора 93 до уровня порога чувствительности входа 2 элемента 88 создается несоответствие логических уровней сигналов на первом и втором входах элемента 88. При каждом несоответствии входных сигналов на выходе 88 образуется сигнал “1”. В результате в моменты времени, соответствующие переходам сигналов на втором, четвертом, шестом, седьмом и восьмом выходах 65 из “1” в “0” триггер 86 переводится в состояние “1”. С помощью интегрирующего RC-звена (резистора 94 и конденсатора 92) с задержкой относительно момента перевода триггера 86 в состояние “1”, определяемой параметрами интегрирующего звена, на входе 1 (R) триггера 86 образуется сигнал “1”, который возвращает триггер 86 в состояние “0”. Для нормальной работы формирователя на триггере 86 длительность выходного импульса 86 должна быть больше длительности импульса, формируемого на выходе 88; указанные условия обеспечиваются выбором параметров интегрирующих звеньев, сопряженных с триггером 86 и элементом 88. Выходные сигналы 86 поступают на управляющий (У) вход компаратора 84, который сравнивает код на первом и втором выходах счетчика 83, подаваемых на первый и второй входы компаратора, с кодом “10”, поданным на его третий и четвертый входы. В паузах между формированием сигналов формирователем 86 счетчик 83 фиксирует число импульсов, поступивших на его первый (тактовый) вход через первый вход блока 5 с первого выхода блока 4. Как указывалось выше, число импульсных сигналов от формирователя импульсов 67 блока 4 соответствует числу сигналов “1” в сформированных позиционных кодах координат, идентифицирующих сформированную команду управления. Если на вход счетчика поступает один импульс, к моменту формирования очередного сигнала на выходе 86 код на первом и втором выходах 83 оказывается равным “10”, т.е. соответствует коду, поданному на третий и четвертый входы компаратора 84. Если на вход счетчика поступает два импульсных сигнала, образуется сигнал “1” на втором выходе 83. Этот сигнал инвертируется элементом 91 и поступает на второй (управляющий) вход счетчика 83, блокируя чувствительность счетчика к входным тактовым импульсам. Таким образом, на выходе счетчика 83 образуется код “10” в единственном случае - при поступлении на его вход (в паузе между смежными сигналами “1” на выходе 86) одного и только одного импульса. В указанном случае коды от счетчика и контрольный код, поданный на третий и четвертый входы компаратора, совпадают, а на выходе компаратора не образуется сигнал “1”. В противном случае сигнал “1” от 84 через выход 1 блока 5 и вход 2 блока 4 поступает на входы элементов ИЛИ 70 и 71. Выходным сигналом ИЛИ 70 возвращается в состояние “0” триггер 66, а выходным сигналом ИЛИ 71 в состояние “0” переводится счетчик 64. Сигналом “1”на выходе элемента задержки 89, поступающим на третий (R) вход, счетчик 83 возвращается в состояние “0” и оказывается готовым к проведению операций контроля очередного позиционного кода. Если сигнал ошибки на всех этапах контроля не обнаружен, триггер 66 и счетчик 64 оказываются а рабочем состоянии в момент образования сигнала “1” на седьмом (7В) выходе счетчика 64, при завершении проверки достоверности всех позиционных кодов сформированной команды управления. Сигнал “1” с седьмого выхода счетчика 65 через выход 4 блока 4 и вход 4 блока 5 поступает на третий (тактовый) вход триггера 85 и переводит его в состояние “1”. Выходной сигнал 85 является выходом “готовность” формирователя команд управления. Формирователь команд управления ожидает поступления от внешнего устройства сигнала “разрешение”, который через вход 4 блока 5 поступает на первый (R) вход триггера 85 и переводит его в состояние “0”; сигнал “готовность” исчезает. Сигнал “разрешение” также подается через вход 4 блока 4 и элемент ИЛИ 71 на третий (R) вход счетчика 64. Счетчик возвращается в состояние “0”, цикл формирования и контроля достоверности команды управления завершается. Для фиксации начального состояния формирователя команд управления от внешнего устройства поступает сигнал “запуск”, который устанавливает триггер 12 в состояние “1” и готовит формирователь к новому циклу формирования команды управления.

При использовании предложенного формирователя команд управления уменьшается число контактных групп в ключах управления, а также число соединений блока ключей управления с остальными блоками. Указанные факторы в сочетании с проведением динамического контроля корректности сформированных позиционных кодов, идентифицирующих команду управления, обеспечивают достижение высокого уровня надежности и достоверности данных предложенного формирователя команд управления. Новые положительные качества предложенного формирователя команд управления позволяют использовать его для управления ответственными объектами.

Источники информации:

1. А.с. СССР №2241437. Устройство для формирования команд телеуправления/ M.Л.Портнов, Н.Г.Портнова - Бюл. №7. - 1985.

2. А.с. СССР №1441435. Устройство для формирования команд управления/ М.Л.Портнов и др. - Бюл. №44. - 1988. - прототип.

Изобретение относится к информационно-управляющим комплексам, в которых центральное устройство пункта управления соединено с периферийными контролируемыми пунктами линиями связи различного вида, конфигурации и протяженности. Технический результат заключается в повышении достоверности и надежности, что достигается за счет использования только по одному переключающему контакту в каждом ключе блока ключей управления, уменьшения числа выходов от блока ключей и углубления диагностики работоспособности формирователя. Переключающие контакты блока ключей управления выполнены в виде матрицы, число строк которой равно суммарному числу групп периферийных контролируемых пунктов при передаче команд управления “включить”, такому же числу групп периферийных контролируемых пунктов при передаче команды “отключить” и числу групп объектов управления на одном периферийном контролируемом пункте, а число столбцов - числу периферийных контролируемых пунктов в группе или числу объектов управления в группе. Формируемая команда управления идентифицируется по позиционным кодам-координатам: номерам указанных групп периферийных контролируемых пунктов, периферийных контролируемых пунктов в группе, групп объектов управления на одном периферийном контролируемом пункте и объектов управления в группе, причем сигнал вида команды управления “включить” и “отключить” входит как составная часть в указанные координаты. Блоком контроля проводится углубленный динамический контроль достоверности каждого позиционного кода по наличию одного и только одного сигнала “1” в каждой координате, причем контроль проводится с учетом того, что число разрядов в позиционных кодах-координатах объекта управления различно. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Формирователь команд управления, содержащий блок ключей управления, разделенных на группы, каждый ключ содержит переключающий контакт, вход блока ключей управления является входом “Запуск” формирователя команд управления и соединен с четвертым S-входом первого триггера, выходы блока ключей управления соединены с входами блока элементов согласования, соединенных выходами с входами блока элементов памяти, информационные выходы которого являются группой выходов “Информация” формирователя команд управления и соединены с входами преобразователя параллельного кода в последовательный, содержащего мультиплексоры, информационные входы которых являются группой входов преобразователя, адресные входы мультиплексоров соединены с первым, вторым и третьим выходами счетчика, у которого также соединены первый, тактовый, вход с выходом генератора тактовых импульсов, четвертый, пятый и шестой выходы с адресными входами демультиплексора-дешифратора, соединенного информационным входом со вторым, нулевым, выходом источника питания, а группой информационных выходов - с соответствующими входами управления мультиплексоров и с первыми выводами ограничивающих резисторов, у которых вторые выводы объединены и соединены со вторым выходом источника питания, общий для мультиплексоров выход последовательного кода соединен со вторым, информационным, входом формирователя импульсов, выход которого является первым выходом преобразователя и выходом последовательного кода, и первым входом блока контроля, включающего первый триггер, выход которого является выходом “Готовность”, а первый вход - входом “Разрешение” формирователя команд управления, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с четвертым выходом счетчика преобразователя параллельного кода в последовательный, а выход - с третьим входом второго триггера-формирователя импульсов, у которого прямой выход соединен с первым выводом резистора интегрирующего звена, другой вывод которого соединен с первым R-входом второго триггера-формирователя и с одним выводом конденсатора интегрирующего звена, другой вывод которого соединен со вторым выводом источника питания,отличающийся тем, что в блок ключей управления дополнительно введены первый и второй промежуточные усилители, соединенные входами соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера, а выходами - с катодами светодиодов, подключенных анодами к одним выводам первого и третьего резисторов, соединенных другими выводами соответственно с параллельно соединенными вторым и четвертым резисторами и переходами эмиттер - база транзисторов первого и третьего основных усилителей, подключенных эмиттерами к первому выводу источника питания, а коллекторами соответственно к одному выводу выходных цепей первого и второго оптронов, у которых вторые выводы объединены и соединены с одним выводом девятого резистора, соединенного вторым выводом со вторым, нулевым, выводом источника питания, вторым выводом конденсатора, первым входом первого и четвертым входом второго триггера, у которого соединены второй вход с первым выходом источника питания, третий вход с объединенными выходами оптронов, первый вход со средней точкой последовательно соединенных конденсатора и десятого резистора, соединенного вторым выводом с прямым выходом второго триггера, инверсный вывод которого соединен с третьим входом первого триггера, вторым входом подключенного к его инверсному выходу, коллекторы первого и третьего основных усилителей являются первым и вторым выходами блока и подключены соответственно к одному выводу пятого и седьмого резисторов, у пятого резистора второй вывод соединен с параллельно включенными шестым резистором и переходом эмиттер - база транзистора второго основного усилителя, а у седьмого резистора второй вывод соединен с параллельно включенными восьмым резистором и переходом эмиттер - база транзистора четвертого основного усилителя, эмиттеры второго и четвертого основных усилителей подключены ко второму, нулевому, выводу источника питания, а коллекторы второго и четвертого основных усилителей через входные цепи первого и второго оптронов соединены соответственно с входами первой и второй частей матрицы, образованной группами переключающих контактов ключей управления, причем в каждой группе ключей управления подвижный контакт одного ключа соединен с размыкающим контактом смежного ключа, подвижный контакт первого по номеру ключа группы является входом, а размыкающий контакт последнего по номеру ключа группы является выходом соответствующей строки матрицы, столбцы которой образуются из выводов замыкающих контактов каждого ключа группы, причем группы ключей управления, с помощью которых формируются адреса групп объектов управления и объектов управления в группе, образуют первую часть матрицы, в которой число групп ключей равно числу строк и требуемому числу групп объектов управления на одном периферийном контролируемом пункте, а число столбцов равно требуемому числу объектов управления одной группы и числу ключей, составляющих одну группу, индивидуальные выходы строк матрицы образуют третью группу выходов, а одинаковые по номерам ключей выходы столбцов матрицы объединяются и образуют четвертую группу выходов блока, объединенные входы групп ключей являются входом первой части матрицы и соединены с выходом первого основного усилителя, а группы ключей, с помощью которых формируются сигналы вида команды управления “Включить” и адреса групп периферийных контролируемых пунктов и контролируемых пунктов в группе, а также группы ключей, с помощью которых формируются вид команды управления “Отключить” и адреса групп периферийных контролируемых пунктов и контролируемых пунктов в группе, образуют вторую часть матрицы ключей управления, в которой число строк равно числу групп ключей и удвоенному числу групп периферийных контролируемых пунктов, а число ключей в одной группе - требуемому числу периферийных контролируемых пунктов в группе, индивидуальные выходы строк второй части матрицы образуют соответствующие выходы в третьей группе выходов блока, выходы замыкающих контактов одинаковых по номерам ключей каждой группы объединяются и образуют соответствующие выходы четвертой группы выходов блока ключей управления, преобразователь параллельного кода в последовательный дополнительно включает инвертор, соединенный входом с выходом генератора тактовых импульсов, а выходом - с третьим входом триггера-формирователя импульсов, у которого четвертый вход соединен со вторым выходом источника питания и одним выводом конденсатора интегрирующего звена, включающего также резистор, подключенный одним выводом к прямому выходу триггера-формирователя импульсов, а другим - ко второму выводу конденсатора и первому входу триггера-формирователя импульсов, у преобразователя параллельного кода в последовательный третий вывод соединен с четвертым выходом счетчика, вторая группа выходов соединена со вторым, четвертым, шестым и восьмым выходами демультиплексора-дешифратора, вход управления которого соединен с инверсным выходом триггера, у которого также соединены второй вход с первым выходом источника питания, а четвертый вход - со вторым выходом источника питания, третий вход через третий вход преобразователя соединен с первым выходом блока ключей управления, прямой выход - со вторым входом управления счетчика, у которого соединены седьмой выход с четвертым выходом преобразователя и вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход R соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а первый вход триггера соединен с выходом первого элемента ИЛИ, у которого первый вход объединен с первым входом второго элемента ИЛИ и подключен к первому выходу блока контроля через второй вход преобразователя параллельного кода в последовательный, четвертый вход которого соединен с входом “Разрешение” формирователя команд управления и со вторым входом второго элемента ИЛИ, в блок контроля дополнительно включены элемент И, компаратор, счетчик, инвертор, элемент задержки и элемент ИЛИ, у которого первый, второй и третий входы, а у элемента И первый вход через вторую группу входов блока соединены соответственно с вторым, четвертым, шестым и с восьмым выходами второй группы выходов блока преобразования параллельного кода в последовательный, к которым подключены второй, четвертый, шестой и восьмой выходы демультиплексора-дешифратора, выход элемента ИЛИ соединен со вторым информационным входом второго триггера-формирователя импульсов, у которого четвертый вход соединен с выходом элемента И, подключенного вторым входом к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенного вторым входом с точкой соединения резистора и конденсатора интегрирующего звена, второй вывод конденсатора соединен со вторым выходом источника питания, а второй вывод резистора - с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем у второго триггера-формирователя импульсов выход также подключен к входу элемента задержки и входу управления компаратора, у которого соединены третий вход со вторым входом первого триггера и первым выходом источника питания, четвертый вход со вторым выходом источника питания и четвертым входом первого триггера, подключенного третьим входом через пятый вход блока контроля к четвертому выходу преобразователя параллельного кода в последовательный, а первый и второй входы компаратора - с соответствующими выходами счетчика, у которого второй выход подключен также к входу инвертора, соединенного выходом со вторым входом управления счетчика, подключенного третьим R-входом к выходу элемента задержки, а первым тактовым входом через первый вход блока контроля к первому выходу преобразователя параллельного кода в последовательный.2. Формирователь команд управления по п.1,отличающийся тем, что в блок элементов согласования введены оптроны по числу выходов строк и столбцов матрицы блока ключей управления, причем все оптроны объединены в группы, второй вывод входной цепи каждого оптрона первой группы соединен с соответствующими выходами третьей группы выходов блока ключей управления, образованных группами ключей, с помощью которых формируются адреса групп объектов управления, а первый вывод входной цепи каждого оптрона первой группы через индивидуальные резисторы подключен к первому входу блока элементов согласования, первому выходу блока ключей управления, а также к объединенному первому выводу входной цепи второй группы оптронов через общий для них резистор, причем число оптронов во второй группе равно числу столбцов матрицы блока ключей управления, выходы столбцов матрицы подключены к соответствующим по номерам вторым выводам входных цепей оптронов второй группы, которые объединены с соответствующими по номерам вторыми выводами входных цепей оптронов третьей группы, у которых первый вывод входной цепи объединен и через резистор подключен ко второму входу блока элементов согласования, второму выходу блока ключей управления и через индивидуальные резисторы к первым выводам входной цепи четвертой группы оптронов, число которых равно числу выходов третьей группы выходов блока ключей управления, образованных группами ключей, с помощью которых формируются адреса групп периферийных контролируемых пунктов при подаче команд управления “Включить” и “Отключить”, причем вторые входы входной цепи четвертой группы оптронов соединены с соответствующими по номеру выходами третьей группы выходов блока ключей управления, объединенные вторые выводы выходных цепей оптронов первой и четвертой групп подключены ко второму нулевому выходу источника питания, а объединенные первые выводы оптронов второй и третьей групп подключены к первому выводу источника питания, индивидуальные первые выводы выходных цепей первой и четвертой групп оптронов образуют индивидуальные выходы блока согласования, которые определяют соответственно номера групп объектов управления, групп периферийных контролируемых пунктов при подаче команд управления “Включить” и “Отключить” и через резисторы подключены к первому выходу источника питания, индивидуальные вторые выводы выходных цепей оптронов второй и третьей групп образуют индивидуальные выходы блока элементов согласования, которые определяют соответственно номера объектов управления в группе и номера периферийных контролируемых пунктов в группе, и через резисторы подключены ко второму выходу источника питания.3. Формирователь команд управления по п.1,отличающийся тем, что блок элементов памяти разделен на группы по восемь элементов памяти в каждой группе, индивидуальные входы установки элементов памяти в состояние “1” соединены с первой группой входов блока и соответствующими по номерам выходами группы выходов блока элементов согласования, индивидуальные выходы элементов памяти всех групп образуют группу выходов блока элементов памяти и являются выходом “Информация” формирователя команд управления, а общий для всех групп элементов памяти вход установки в состояние “0” является вторым входом блока и соединен с входом “Запуск” формирователя команд управления.