Устройство для дистанционного управления двухпозиционным объектом Советский патент 1984 года по МПК G08C19/16 

11 Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для дистанционного управления двухпоэиционными объектами. Известно устройство для дистанцион ного управления двухпоэиционными объектами, содержащее источник питания, реле, диоды и ключи Cl3 Недостатком устройства является большая величина тока управления, что снижает дальность управления и ограничивает область применения устройства. Наиболее близким по технической сущности к npeflJioKeHHOMy является устройство для дистанционного управ-, ления двухпозиционными объектами, содержащее на пункте управления источник питания, первый вывод которого через соответствующие ключи соединен с первыми входами блоков сигнализации, первые выходы которых через провода линии связи подключены к первым . входам соответствукяцих исполнительных блоков, выходы блоков сигнализации соединены с соответствующими первыми входами блока индикации, второй вывод источника питания подключен к второму входу блока индикации и через провод линии связи - к вторым входам исполнительных блоков f . }. Недостатком известного устройства является малая дальность управления, обусловленная значительным током, потребляемым блоком сигнализации. Целью изобретения является повышение дальности управления, Пост авленная цель достигается тем, что в устройство дистанционного управления двухпозиционным объектом, содержащее на пункте управления источник питания, первый вьшод которого через соответствующие ключи соединен с перв1Л4И входами блоков сигнализации, первые выходы которых через провода линии связи подкгаочены к первьм входам соответствующих исполнительных блоков, выходы блоков сигнализации соединены с соответствую щими первь м входами блока индикации второй вывод источника питания подклю чен к второму входу блока индикации и через провод линии связи - к вторым входам исполнительных блоков, введены на передающей стороне разделительные диоды, ограничительный резистор, ограничитель амплитуды сигна ла, дифференцируняций элемент, интегрирующий элемент, пороговый элемент 9 и усилитель, первый вывод источника питания подключен к первому вьшоду ограничительного резистора, к первому входу ограничителя амплитур 1 сигнала и через разделительный диод - к выходу огра1 чителя амплитуды сигнала к первому входу дифференцирующего элемента, выход которого соединен с первым входом интегрирующего элемента и через разделительный диод подключен к второму входу интегрирующего элемента, выход которого соединен с входом порогового элемента, выход порогового элемента подключен к входу усилителя, выход которого через соответств5пощие разделительные диоды соединен с вторыми входами блоков сигнализации, второй вывод источника питания подключен к второму выводу ограничительного резистора и к вторым выводам ограничителя амплитуды сигнала, дифференцирующего элемента, интегрирующего элемента, порогового элемента и усилителя. На фиг. i изображена принципиальная схема передающей части устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема приемной части устройства; на фиг.З временная диаграмма напряжения, поясняющая работу устройства. Устройство содержит источник 1 питания, пункт 2 управления, ключи 3 и 4, первые и вторые разделительные диоды 5 и 6, первые ограничительные резисторы 7, оПтроны 8, светодиоды 9, фототиристоры to, блок 1t индикации, провода 12 и 13 линии связи, провод 14 линии связи, исполнительные блоки 15, конденсаторы 16, замыкаю1ф1е контакты 17 исполнительных устройств, обмотки 18 управления и исполнительные контакты 19 промежуточных реле, второй ограничительный резистор 20, третий разделительный диод 21, ограничитель 22 верхнего уровня, дифференцирующий злемент 23, четвертый разделительный диод 24, фильтр 25, компаратор 26, усилитель 27, пятые разделительные диоды 28 и 29, третий ограничительный резистор 30, первый ., f . стабилитрон 31, второй конденсатор 32, четвертый резистор 33, пятый резистор 34, третий конденсатор 35, первый транзистор 36, второй стабилитрон 37, шестой и седьмой резисторы 38 и 39, пятый диод 40, второй транзистор 41, восьмой и девятый резистор рь 42 и 43, десятый резистор 44, третий транзистор. 45. Источник 1 питания выполнен как источник пульсирующего напряжения, например однофазный двухполупериодны выпрямитель без фильтра. Приемная часть устройства включае ограничитель 22 верхнего уровня, раз делительную цепь 23, фильтр 25, поро говый элемент 26 и усилитель 27, Ограничитель выполнен по схеме па раметрического стабилизатора напряже ния и состоит из резистора-30 и стабилитрона 31. Фильтр 25 состоит из резистора 34 и конденсатора 35 и предназначен для устранения высокочастотного самовозбуждения компаратора 26 в момент пре вышения уровня входного сигнала на базе транзистора 36 над уровнем опор ного. . На фиг. 3 показаны эпюры следующи напряжений: сх - напряжение на выходе источника 1 питания, между шинами 12 и 14 линии связи после замыкания ключа 3 управления и до замыкания контакта 1, исполнительного устройства, на входе ограничителя 22 верхнего уровня; 5 - напряжение на выходе ограничи теля 22 верхнего уровня-, в - напряжение на выходе дифферен .цирующего элемента 23, где в промежутке времени о 2 изображено падение напряжения на резисторе 33, а в промежутке i к падение на диоде 24; t - напряжение на выходе интегратора 25, где изображены в промежутке времени to t-j перезаряд конденсато ра 35, -fc - 2 напряжение на конденсаторе 35 при открытом транзисторе 36, i;2 напряжение конденсатора 35, t. - ij - напряжение на конденса торе от падения напряжения на диоде 24J д - напряжение между Проводами 12 и 14 линии связи на пункте 2, где изображены в промежутках времени -IQ -t,- напряжение соответствует замыJ канию контакта 17, i а i зпряжение до открывания транзистора 45, t -J - ig - напряжение при открытом транзисторе 45, Ч- - tg - напряжение в известном устройстве (изображено пунктиром), максимальное нап ряжение.заряда конденсатора 16; е - напряжение на втором вьтоде резистора 7; X - напряжение ме;аду анодом и катодом фототиристора 10, где в промеутках времени tg сбегающая полуволна, а t ,Q- t - {табегающая полуволна. Устройство работает следующим образом. Источник 1 питания вырабатывает двухполупериодное выпрямленное напряжение,, например промышленности частоты (эпюра а фиг. 3). После ограничителя 22 каждая полуволна принимает форму трапеции (эпюра а фиг. 3). Конденсатор 32 через резисторы 30 и 33 заряжается в течение переднего фронта трапециедального импульса, в результате чего на выходе дифференцирующего элемента 23 образуются импульсы треугольной формы (эпюра В фиг.З). Разряд конденсатора 32 осуществляется в течение заднего фронта трапециедального импульса по цепи диод 21, резистор 20, диод 24, в результате чего на выходе дифференцирующего элемента 23 образуются прямоугольные импульсы обратной полярности, амплитуда которых не превьпиает максимально допустимое обратное напряжение между базой и эмиттером для транзистора 36. Ко.нденсатор 35 заряжается при поступлении импульса треугольной формы до напряжения, при котором открывается переход база - эмиттер транзистора 36, а при исчезновении этого импульса он разряжается через резисторы 34 и 33 через переход база - эмиттер. На время открывания транзистора 36 открывается транзистор 45 усилителя 27, в результате чего подключаются на время ut цепи обратной связи в каждом канале управления. При замыкании ключа 3 управления срабатывает реле промежуточное с обмоткой, 18 управления и замыкает свой контакт 19, включая исполнительное устройство, которое своим контактом 17 подключает конденсатор 16. параллельно обмотке 18, после чего эпюра напряжения между шинами 12 и 14 линии связи на пункте 2 будет соответствовать эпюре Э (фиг. 3), начиная с времени ij . В промежутке времени ij--t.j разряд конденсатора 16 осуществляется через обмотку 18 реле, а в промежутке времени t-j- ig транзистором 45 дополнительно подключается цепь обратной связи - шины 12 и 14 линии связи и соединяющая их

цепь последовательно соединенных элементов - светодиода 9, резистора 7, диода 28 и перехода коллектор эмиттер транзистора 45, в результате чего между анодом светодиода 9 и вторым выводом резистора 7 приложено импульсное напряжение (эпюра 6 , фиг. 3), от которого срабатьгоает светодиод 9, открывающий фототиристор 10, который остается включенным до момента t9 в бегающей полуволне.В дальнейшем процесс повторяется. В промежутке времени 19 11 анапогичньм на фототиристоре 10 возникают импульсы напряжений (эпюра ж , фиг. 3), которые отфильтровываются блоком 11 индикации.

.При отключении конденсатора, что возможно при обрыве или закорачивании шин 12 и 14 линий связи, или при разомкнутом замыкающем контакте 17 разность потенциалов на выводах цепи светодиода 9 будет одинакова (эпюра е, фиг. 3 в промежутке времени ), светодиод 9 не будет срабатывать и не будет открывать фототиристор 10 (эпюра тк , фиг. 3 в промежутке времени ij ). Если фототиристор был ранее открыт, то он закроется при первом снижении до нуля питающего напряжения. Таким образом, индикации не будет при замкнутом ключе 3 управления, что свидетельствует о неисправности в первом канале управления. Работа остальных каналов аналогична.

Предложенное устройство позволит повысить максимально допустимую величину сопротивления линии связи путем исключения разрядного тока конденсатора через светодиод оптрона до момента достижения набегающей полуволной напряжения, достаточного для запоминания сигнала светодиода фототиристором оптрона и снижением величины резистора, подключенного к катоду светодиода на требуемую величи ну, так как значительно уменьшаются тепловьвделения на этом резисторе в связи с тем, чтоон запитан импульсным напряжением с большой скважность импульсов и с амплитудой импульса меньшей, чем амплитуда заряда конденсатора.

Таким образом, повышение максимально допустимой величины сопротивления линии связи позволит увеличить длину линии связи, и, следовательно, дальность управления.

Фиг.1 ff Ы

УСТРОЙСТВО ,ТЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ЭТ1РАВЛЕНИЯ ДВУХПОЗИЦИОННЫМ ОБЪЕКТОМ, содержащее на пункте управления источник питания, первый вывод которого через соответствующие ключи соединен с первыми входами блоков сигнализации, первые выходы которых через провода линии связи подключены к первым входам соответствующих исполнительных блоков, выходы блоков сигнализации соединены с соответствующими первыми входами блока индикации, второй вывод источника питания подключен к второму входу блока индикации и через провод линии связи - к вторым входам исполнительных блоков, отличающееся тем, что, с целью повышения дальности действия, gut: п. в него введены на передающей стороне разделительные диоды, ограничительный резистор, ограничитель амплитуды сигнала, дифференцирующий элемент, интегрирующий элемент, пороговый элемент и усилитель, первый вывод источника питания подключен к первому выводу ограничительного резистора, к первому входу ограничителя амплитуды сигнала и через разделительный диод к выходу ограничителя амплитуды сигнала и к первому входу дифференцирующего элемента, выход которого соединен с первым входом интегрирующего элемента и через разделительный ди8 од подключен к второму входу интегрирующего элемента, выход которого соединен с входом порогового элемента, выход порогового элемента подключен, к входу усилителя, выход которого через соответствующие разделительные диоды соединен с вторыми входами блоков сигнализации, второй вывод источника питания подключен к второму вывоСО CD. ду ограничительного резистора и к вторым выводам ограничителя амплитуды о сигнала,дифференцирующего элемента, интегрирукяцего элемента, порогового ф элемента и усилителя.