Устройство для дистанционного управления двухпозиционными объектами Советский патент 1985 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к области передачи информации, в частности телемеханики, в автоматизированных системах управления и может быть использовано для управления посадочными импульсными огнями аэродромов. Известны релейные распределительные устройства, содержащие общую и две поочередно коммутируемые шины движения, электромагнитные реле, управляемые тактовыми импульсами и подключенные первыми концами обмоток соответственно к шинам движения, а вторыми - к общей шине через параллельно включенные между собой замыкающие контакты предыдущего и данного реле; две накапливающие цепочки, состоящие из конденсатора и контура, образованного параллельно включенными диодно-резисторными цепочками, присоединены одним выводом одна к первой шине движения, другая - к второй шине движения, а вторыми выводами - к общей шине; кнопку запуска, соединенную своими выводами соответственно с общей шиной и вторым концом обмотки первого реле 1. Недостатками данного устройства являются невозможность вызова последующих объектов при отказе реле предыдущего объекта; недостаточная надежность работы в результате явления «нанизывания (одновременной работы двух и более реле), из-за чего возможен одновременный вызов двух и более объектов; отсутствие сигнализации об исполнении команды. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система для управления рассредоточенными объектами, содержащая на пункте управления генератор, выход которого соединен с первым входом распределителя, первая группа выходов которого соединена с первыми входами элементов И первой группы, выходы которых подключены к первым входам элементов сиг нализации первой группы, выходы элементов И второй группы соединены с первыми входами элементов сигнализации второй группы, третью группу элементов сигнализации, блок приема сигнализации, на исполнительном пункте элемент И, выход которого подключен к входу блока исполнительных элементов, блок сигнализации, датчик сигнализации 2. Недостатками известного устройства являются аппаратурная сложность, обусловленная наличием распределителя и цепей синхронизации на каждом исполнительном пункте; сравнительно низкая помехоустойчивость, которая характерна для систем телеуправления с временным разделением сиг налов. Цель изобретения - упрощение и повышение помехоустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для дистанционного управления двухпозиционными объектами, содержащее на пункте управления генератор, выход которого соединен с первым входом распределителя, первая группа выходов которого соединена с первыми входами элементов И первой группы, выходы которых подключены к первым входам элементов сигнализации первой группы, выходы элементов И второй группы соединены с первыми входами элементов сигнализации второй группы, третью группу элементов сигнализации, блок приема сигнализации, на исполнительном пункте блок исполнительных элементов, блок сигнализации и датчик сигнализации, введены на пункте управления счетный триггер, кодер, элемент ИЛИ, первый, второй, третий инвертирующие усилители, элемент И, группа инвертирующих и группа неинвертирующих усилителей, выходы элементов И первой группы подключены к первым входам кодера, вторая группа выходов распределителя соединена с вторыми входами кодера и первыми входами соответствующих элементов сигнализации третьей группы, выходы элементов И второй группы подключены к третьим входам кодера, первые выходы кодера соединены с входами группы неинвертирующих усилителей, вторые выходы кодера подключены к входам группы инвертирующих усилителей, выходы одноименных инвертирующего и неинвертирующего усилителей в группах объединены, первый выход из второй группы выходов распределителя подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен через первый инвертирующий усилитель к второму входу распределителя и входу счетного триггера, инверсный выход которого через второй инвертирующий усилитель соединен с вторым входом элемента И и вторыми входами элементов И второй группы, прямой выход счетного триггера через третий инвертирующий усилитель подключен к вторым входам элементов И первой группы, выход распределителя соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход генератора подключен к первому входу блока приема сигнализации выход которого соединен с вторыми входами элементов сигнализации всех групп, на каждом исполнительном пункте введена ячейка декодера, выход которого соединен с входом блока исполнительных элементов, выход датчика сигнализации подключен к входу блока сигнализации, на пункте управления выходы группы инвертирующих усилителей через соответствующие провода первой линии связи соединены с соответствующими входами ячейки декодера, выход блока сигнализации на исполнительном пункте через

провод второй линии связи подключен к второму входу блока приема сигнализации на пункте управления.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для двадцати пяти исполнительных пунктов; на фиг. 2 - функциональная схема пункта управления (ПУ); на фиг. 3 - пример выполнения кодера на ПУ; на фиг. 4 .- блок-схема исполнительного пункта (ИП); на фиг. 5 - принципиальная схема ячейки декодера.

Устройство состоит из двадцати пяти исполнительных пунктов 1-21, из которых пункты, имеющие один и тот же сигнал вызова, обозначены одинаково, и пункта 22 управления.

Первая линия связи состоит из кодовых проводов 23-25 для выбора исполнительных пунктов 2-5 и одного общего провода 26. Вторая линия связи состоит из провода 27 (сигнализации).

Пункт управления состоит из генератора 28 импульсов, распределителя 29, первой и второй групп элементов И 30 и 31, кодера 32, группы неинвертирующих усилителей 33, группы инвертирующих усилителей 34, элемент 35 и 36 сигнализации первой и второй групп, элементов 37 сигнализации третьей группы, блока 38 приема сигнализации, счетного триггера 39, инвертирующих усилителей 40-42, элемента И 43, элемента ИЛИ 44 и блока 45 питания.

Распределитель 29 состоит из счетчика 46 на триггерах и дещифратора 47.

Каждый элемент сигнализации состоит из ключа-усилителя 48 с замедлтением на закрытие и светодиода 49.

Пример выполнения кодера 32 приведен на фиг. 3.

Кодер 32 имеет двадцать один вход 50-70 и щесть выходов 71-76, две системы щин: первая - шины 77-79 единиц, вторая - щины 80-82 двоек, соединенные согласно кодов ИП соответствующим образом через диоды 83 с входами его. Один вход служит для кодирования сигнала вызова одного ИП. Так как наиболее сложным дискриминатором элементарного сигнала является дискриминатор элементарного сигнала «3 (импульс нулевого потенциала), то кодер построен таким образом, что в нем используется только один раз сигнал с двумя элементными сигналами «3. Для образования такого сигнала используется только вход 70. Выходы 71-73 соединены с входами группы неинвертирующих усилителей 33 (усилителей сигналов «1), а выходы 74-76 - с входами группы инвертирующих усилителей (усилителями элементарных сигналов «2). Усилители, формирующие элементарный сигнал «3, отсутствуют.

Блок 38 приема сигнализации состоит из элемента 84 подключения, инверторов 85

и 86, усилителя-инвертора 87, элемента ИЛИ 88 и триггера 89.

Каждый исполнительный пункт (ИП) 1-21 состоит из ячейки декодера 90, блока 91 сигнализации, блока 92 исполнительных элементов, датчика 93 сигнализации. Эти блоки соответствующим образом подключаются к линиям 23-27 связи.

Сигнал команды (вызова ИП) состоит из трех элементарных сигналов, передаваемых потрем проводам (жилам) одновременно. Элементарные сигналы могут быть трех видов «1 («-), «2 (« + ) и «3 («О). Поэтому структура ячейки декодера 90 зависит от номера ИП (вернее от строения

г сигнала вызова последнего). Но всегда в блоке декодера имеется элемент И 94.

На фиг. 5 приведена схема ячейки декодера для ИП 12, сигнал выбора которого состоит из трех разных элементарных сигналов: «1, «2 и «3. Поэтому в состав блока декодера, кроме элемента И 94, входят дискриминатор элементарного сигнала «-f («2) в виде инвертора 95, дискриминатора 96 элементарного сигнала «О («3). Последний состоит из инвертора 97, элемента ИЛИ 98, элемента смещения, состоящего из резисторов 99 и 100, соединенных между собой соответствующим образом. Дискриминатором элементарного сигнала «1 («-) служит элемент И 94. Кодовые входы 101 - 103 подключены к входам дискриминаторов.

0 Вход 104 является общим и к нему подключается общий провод.

Выходы 105 и 106 подключаются к блоку 92 исполнительных элементов.

Устройство работает в режиме поочередной подачи команд (вызова) ИП (для аэродромов это режим «бегущей молнии) с ответной сигнализацией о выполнении каждой из них. Такой режим обеспечивается непрерывной работой генератора 28 импульсов (мультивибратора), счетчика 46 и дещифра0 тора 47, триггера 39, инвертирующих усилителей 40-42, элементов И 30, 31, 43, ИЛИ 44. Отрицательный потенциал с дещифратора подается поочередно через элементы И 30 и 31 или непосредственно на соответствующие входы кодера 32.

5 На выходе счетного триггера 39 стоят инвертирующие усилители 41 и 42, работающие в ключевом режиме. Если триггер 39 находится в первом положении, то с инвертирующего усилителя 42 выдается отрицаQ тельный потенциал на входы элемента И 30, соединенные с его выходом.

При поступлении на первый элемент И 30 отрицательного потенциала с первого выхода дещифратора 47 он открывается и выдает отрицательный потенциал на первый вход

5 50 кодера 32, который через соответствующие диоды 83, щины 77 и 78, выходы 71 и 72 поступает на первый и второй неинвертирующие усилители 33 группы, а с них по

линии связи на ИП 1 передается сигнал его вызова (команда). Последний состоит из трех элементарных сигналов, передаваемых одновременно по трем первым проводам (жилам) 23-25 и общему проводу 26 линии связи. Для первой ИП он состоит из элементарных сигналов: «1, «1, «3. Единица передается импульсом отрицательной полярности, а тройка - паузой (т.е. «О). Этот сигнал поступает на ячейку декодера 90 который, декодируя, откликается на него и выдает в блок исполнительных элементов 92 сигнал «Включить. В результате включения объекта управления датчик сигнализации запускает блок 91 сигнализации, который формирует импульс сигнализации, поступающий затем по шине 27 на пункт 22 управления.

В исходном состоянии генератора 28 импульсов на инвертор 86 с инвертора 85 через элемент ИЛИ 88 поступает отрицательный потенциал, а с его выхода на инвертор 87 - положительный потенциал, запирающий его. При выполнении команды с ИП по линии связи (кодовому проводу 27) поступает импульс. Через элемент 84 подключения он подается на триггер 89, который опрокидывается и выдает на элемент ИЛИ 88 вместо положительного отрицательный потенциал.

При изменении состояния генератора на элемент ИЛИ 88 вместо отрицательного потенциала подается положительный. Инвертор 86 открыт, так как на его вход проходит отрицательный потенциал с триггера 89.

В том случае, когда не выполнена команда, ответный импульс не приходит и триггер 89 не опрокидывается.

При изменении положения генератора 28 импульсов на оба входа элемента ИЛИ 88 подается положительный потенциал, инвертор 86 закрыт и на вход инвертора 87 поступает отрицательный потенциал, который открывает его. В результате этого замыкается цепь светодиода 49 вызванного объекта и он зажигается, сигнализируя об отказе, так как его ключ-усилитель 48 был открыт при вызове объекта.

На следующем такте генератор 23 импульсов выдает импульс на вход первого триггера 46 счетчика и отрицательный потенциал появляется на втором выходе дешифратора 47. Начинается передача команды для второго ИП таким же образом, как и для первого.

Аналогичным образом в результате работы распределителя 29 происходит передача команд до седьмого такта (на котором вызывается седьмой ИП), начиная с которого с дешифратора 47 отрицательные потенциалы будут выдаваться непосредственно .на соответствующие входы кодера 32 (начиная с входа 56).

На шестнадцатом такте с последнего выхода дешифратора 47 отрицательный потенциал выдается на элемент ИЛИ 44, в результате чего открывается инвертирующий 5 усилитель 40 и с его выхода выдается импульс сброса на счетчик 46, благодаря чему распределитель устанавливается в первое положение, и на счетный триггер 39, которым он переводится во второе положение.

O В результате этого на первом выходе дешифратора 47 появляется отрицательный потенциал, инвертирующий усилитель 42 закрывается, а инвертирующий усилитель 41 открывается и подает отрицательный потенциал на входы элемента И 31, соединенных

5 с его выходом. Отрицательный потенциал появляется на выходе элемента И 31 шестнадцатого ИП, а с него - на входе 65 кодера 32.

На следующих тактах аналогичным обQ разом производится поочередная передача команд на другие ИП, вплоть до последнего. Затем на следующем такте на седьмом выходе дешифратора 47 появляется отрицательный потенциал, который с него выдается на элемент И 43. Последний открывается,

5 так как на его второй вход с инвертирующего усилителя 41 поступает также отрицательный потенциал. В результате этого открывается инвертирующий усилитель 40, который сбрасывает распределитель 29 и

„ триггер 39 в первое положение. Открывается инвертирующий усилитель 42, закрывается инвертирующий усилитель 41, а на первом выходе дешифратора 47 появляется отрицательный потенциал. Начинается следующий цикл работы устройства.

При поступлении с ПУ 22 сигнала вызова (команды) на ИП в ячейку декодера 90 он подается на его кодовые входы 101, 102, 103, так как сигнал команды состоит из трех элементарных сигналов, каждый из которых передается по отдельному проводу (жила кабеля). На фиг. 5 приведена ячейка декодера для ИП 12, сигнал вызова которого состоит из трех разных элементарных сигналов: «1, «2, «3. Декодирующим элементом служит элемент И 94. При декодировании сигнала вызова на все ее три входа с дискриминатора подаются отрицательные потенциалы. В качестве элементарного сигнала «1 используется отрицательный импульс. Поэтому специального дискриминатора для его распознавания не требуется. Им служит вход самого элемента И 91 при подключении его к кодовому входу ячейку декодера 90. Элементарный сигнал «1 подается на первый вход этой схемы непосредственно с входа 101, элементарный сигнал «2 (положительный импульс) через инвертор 95, где он преобразуется в отрицательный, подается на второй вход элемента И 94.

При поступлении элементарного сигнала «3 на вход 103 ячейки декодера 90 он в виде нулевого потенциала подается через резистор 100 на вход инвертора 97, но так как резистор 99 подключен к отрицательной клемме источника питания, а на вход 102 подан «О, то инвертор 97 открывается и выдает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 98 положительный потенциал, в результате чего на выходе элемента ИЛИ-НЕ появляется отрицательный потенциал. Так как на

все три входа элемента И 94 поступает отрицательный потенциал, то она открывается и выдает отрицательный потенциал на вход блока исполнительных элементов.

В предлагаемом устройстве не требуется свой распределитель на каждом ИП, обеспечивается синхронность работы, что существенно упрощает устройство, применение параллельного кода при передаче информации по сравнению с последовательным повыщает помехоустойчивость устройства.

(Риг.1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВУХПОЗИЦИОННЫМИ ОБЪЕКТАМИ, содержащее на пункте управления генератор, выход которого соединен с первым входом распределителя, первая группа выходов которого соединена с первыми входами элементов И первой группы, выходы которых подключены к первым входам элементов сигнализации первой группы, выходы элементов И второй группы соединены с первыми вводами элементов сигнализации второй груйпы, третью группу элементов сигнализации блок приема сигнализации, на исполнительном пункте блок исполнительных элементов, блок снгнализации и датчик сигнализации, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения помехоустойчивости, в него на пункте управления введены счетный триггер, кодер, элемент ИЛИ, первый, второй, третий инвертирующие усилители, элемент И, группа инвертирующих усилителей и группа иеинвертирующих усилителей, выходы элементов И первой группы подключены к первым входам кодера, вторая группа выходов распределителя соединена с вторыми входами кодера и первыми входами соответствующих элементов сигнализации третьей группы, выходы элементов И второй группы подключены к третьим входам кодера, первые выходы кодера соединены с входами группы неинвертирующих усилителей, вторые выходы кодера подключены к входам группы инвертирующих усилителей, выходы одноименных инвертирующего и неинвертирующего усилителей в группах объединен, первый выход из второй группы выхоД)6в распре;(елителя подключен к первому//входу элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен через первый инвертирующий усилитель к второму входу распределителя и входу счетного триггера, инверсный выход которого через второй инвертирующий у силитель соединен с вторым 9 входом элемента И и вторыми входами элементов И второй группы, прямой выход счетного триггера через третий инвертирующий усилител подключен к вторым входам элементов И первой группы, выход распределителя соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход генератора подключен к первому входу блока приема сигнализации, выход которого соединен с вторыми входами 4 элементов сигнализации всех групп, на to дом исполнительном пункте введена ячейка декодера, выход которой соединен с входом блока исполнительных элементов, выход ;о чика сигнализации подключен к входу блока сигнализации, на пункте управления выходы группы инвертирующих усилителей через соответствующие провода первой линии связи соединены с соответствующими входами ячейки декодера, выход блока сигнализации на исполнительном пункте через провод второй линии связи подключен к второму входу блока приема сигнализации на пункте управления.