Устройство для дистанционного управления и контроля двухпозиционных объектов Советский патент 1986 года по МПК G08C19/16 

11

Изобретение относится к технике электрической связи и системам передачи электрических сигналов, а именно к системе дистанционного управления рассредоточенными светосигнальными средствами по двухпроводным линиям связи, и может применяться для дистанционного управления светосигнальными средствами навигационного оборудования.

Цель изобретения - повьшение ин- формат ионной емкости, уменьшение массы, упрощение и унификация аппаратуры.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для дистанционного управления и контроля двухпозиционных объектов.

Предлагаемое устройство содержит двухпроводные линии связи с проводами 1 и 2, пункт управления и контрол (ПУ), имеющий источник 3 питания, генератор 4 переменного напряжения, конденсатор 5 и ячейки 6,-6 дистанционного управления и контроля,каждая из .которых содержит кнопочный переключатель 7 с самовозвратом,индикатор 8 из параллельно соединенных первого светодиода 9 и последовательно соединенных второго светодиода 10 и резистора 11, исполнительные пункты ИП,-ИП,, каждьй из которых содержит элемент токовой защиты 12, источник 13 питания, сигнальную лампу 14,транзистор 15,генератор 16 импульсов, датчик 17,включающий стабилитрон 18,первый,второйи третий резисторы 19, 20, 21 соответственно, первый 22 и второй 23 транзисторы, первое 24 и второе 25 реле переменного тока с обмотками 26, 27,замыкающими контактами 28, 29 и переключающими контактами 30, 31, поляризованное двух- обмоточное репе 32 с первой 33 и второй 34 обмотками, переключающим контактом 35 и замыкающим контактом 36, диод 37, первый 38 и второй 39 конденсаторы.

Статическое состояние устройства характеризуется электрическими связями в схемах ПУ и . В схеме ПУ источник 3 питания своей отрицательной клеммой соединен с первым входом генератора 4 и размыкающим контактом переключателя 7 ячейки 6,, а положительной клеммой через третьи замыкающие контакты переключателей 7 ячеек ,, -- с вторым входом ге

нератора 4, а также анодами первых светодиодов 9 и первыми выводами резисторов 11, последовательно соединенные с вторыми светодиодами 10 индикаторов 8. В каждой ячейке 6,-6„ катоды первых светодиодов 9 соединены с.анодами, вторых светодиодов 10, вторыми проводами 2 линии связи и вторыми замыкающими контактами переключателей 7. Первый и второй выходы генератора 4 соединены соответственно с вторыми замыкающими контактами и через емкость - с первыми замыкающими контактами всех пе- реключателей 7 ячеек 6,- 6. Первый провод 1 линии связи соединен в каждои ячейке

6i с размыкающим и

первым замыкающим контактами соответствующих переключателей 7 и с размыкающим контактом переключателя 7 последующей ячейки 6, -бг,.

В схеме каждого исполнительного пункта провод 1 линии связи соединен с отрицательной клеммой источника 13, первым выводом генератора 16, эмиттером транзистора 15, эмиттерами первого транзистора 22 и второго транзистора 23 через первое сопротивление 19 датчика 17, а также с подвижными переключающими контактами 30, 31 реле 24, 25. Положительная клемма источника 13 соединена с вторым выводом генератора 16, через сигнальную лампу 14 - с коллектором транзистора 15 и через последовательно соединенные стабилитрон 18 и третий резистор 21 - с базой первого транзистора 22 датчика 17, через второй резистор 20 - с коллектором первого транзистора 22 и базой второго TpaHsjHCTopa 23 датчика 17, а также вторым и первым неподвижными контактами 30, 31 реле 24, 25 соответственно через первую 33 и вторую

34 обмотки реле 32, анодом диода 37 и через замыкающий контакт 36 реле 32 - с четвертым выводом генератора 16, третий вьшод которого соединен с базой транзистора 15. Коллектор

второго транзистора 23 соединен с замыкающим контактом 29 реле 25,первым неподвижным контактом 35 реле 32 и через последовательно соединенные обмотку 27 второго реле 25 и второй

конденсатор 39 - с первым неподвижным контактом 30 первого реле 24. Анод диода 37 соединен с вторым неподвижным контактом 35 реле 32, замы3.

кающим контактом 28 реле 24 и через последовательно соединенные обмотку 26 реле 24 и первый конденсатор 38 - вторым неподвижным контактом 31 реле 25. Замыкающие контакты 28, 29 реле 24, 25 и подвижньй переключающий контакт 35 реле 32 через элемент токовой защиты 12 соединены с вторым проводом 2 линии связи.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии системы контакт элемента токовой защиты всех ИП замкнут, а остальные элементы схемы сохраняют свое положение, указанное на чертеже. Все линии связи с проводами 1 и 2 находятся под общим напряжением источника 3 со стороны ПУ (например, при номинале напряжения 6 В) и каждая из линий связи в отдельности со стороны ИП связана с источНИКОМ 13, имеющим, например, номинальное напряжение 12 В. Так как номинальное напряжение источников 13 выше, чем источника 3, то в каждой- из линий связи от к ПУ протекает ток по цепи: положительный полюс источника 13 - диод 37 - второй неподвижный и подвижный контакты переключающего контакта 35 - элемент токовой защиты 12 - провод 2 - свето диод 10 и резистор 11 индикатора 8 - источник 3 - замыкающий контакт переключателя 7-- провод 1 линии связи и отрицательный полюс источника 13. . Под действием постоянного тока в этих ;цепях светятся светодиоды 10 всех ячеек 6,- 6f,, сигнализируя об исправности линий связи и о выключенном состоянии сигнальной лампы 14. Поскольку схемы ячеек ), и идентичны, рассмотрим работу схемы одной ячейки 6| ПУ и одного ИП.

Для включения сигнальной лампы 14 достаточно нажать на переключатель 7 с самовозвратом, в результате чего, размыкается размыкающий контакт переключателя 7, прерывая цепь тока через светодиод 10, которьй гаснет, и замыкаются первый, второй и третий замыкающие контакты, включая генератор 4 и подключая переменное напряжение с его выхода через конденсатор 6 и первый и второй замыкающий контакты переключателя 7 к проводам 1 и 2 линии связи. Затем переменный ток проходит по цепи: провод 2 - элемент токовой защиты 12 - подвижный

4

и второй неподвижньй контакты переключающего контакта 35 поляризованного двухобмоточного реле 32 - обмотка 26 первого реле 24 переменного 5 тока - первый конденсатор 36 - подвижный и второй неподвижньй контакты переключающего контакта 31 второго реле 25 переменного тока - провод 1 линии связи. В результате сра- 10 батывает первое реле переменного тока 24, которое самоблокируется своим замыкающим контактом 28, щунтируя второй неподвижный контакт переключающего контакта 35 поляризованного f5 двухобмоточного реле 32 и подает .питание от источника 13 к обмотке 33 поляризованного двухобмоточного реле 32-через первый неподвижный и подвижный контакты переключающего 20 контакта 30. Поляризованное двухоб- моточное реле 32 срабатывает и через свой замыкающий контакт 36 подключает положительный полюс источника 13 к второму вьшоду генератора, 5 обеспечивая подачу на базу транзистора 15 импульсов заданной характеристики, при этом начинает работать сигнальная лампа 14, получая питание через транзистор 15 от источника 13, Q а через первый неподвижный контакт переключающего контакта 35 соединяет датчик 17с проводом 2 линии связи. На этом процесс включения сигнальной лампы 14 заканчивается. После отпускания кнопки 7 и ее самовозврата в исходное состояние автоматически отключается генератор 4, снимая с линии связи переменное напряжение и восстанавливая цепь постоянного тока через размыкающий контакт переключателя 7. В результате самовозврата переключателя 7 отпускается первое реле 24 переменного тока, снимая питание с обмотки 33 поляризованного , двухобмоточного реле 32, которое остается в таком положении, когда замкнуты его первый неподвижньй контакт переключающего контакта 35 и замыкающий контакт 36.

Работа сигнальной лампы 14 синхронно дублируется на ПУ светодиодом 9 следзтощим образом.

5

0

Когда по сигналу с генератора 16 транзистор 15 открыт и сигнальная лампа 14 излучает проблеск света, в датчике 17 цепочка: стабилитрон 18 - резистор 21 - эмиттер - базовьй переход транзистора 22 находится под

малым потенциалом (порядка 0,5 В) коллектор-эмиттерного перехода открытого транзистора 15. Поэтому стабилитрон 18 закрыт, обусловливая закры- тие транзистора 22 и прохождение через резистор 20 тока базы транзистора 23, которьш открывается,обеспечивая- прохождение тока по цепи: положительный полюс источника 3 - свето- диод 9 - провод 2 - элемент токовой защиты 12 - первьш наподвижньй контакт переключающего контакта 35 поляризованного двухобмоточного реле 32 - транзистор 23 - резистор 19 - провод 1 - размыкающий переключатель 7 - отрицательный полюс источника 3 и свечение светодиода 9. Когда при отсутствии сигнала генератора 16 (в паузу между проблесками) транзистор 15 зак- рыт, сигнальная лампа 14 питания не получает, но через нее указанная цепочка со стабилитроном 18 получает потенциал источника 13, достаточный для открытия стабилитрона 18 и гран- зистора 22. Эмиттер-базовьш переход открытого транзистора 22 шунтирует входную цепь транзистора 23, который при этом закрьгоается, ток через све- тодиод 9 не проходит и он не светится Таким образом, светодиод 9 синхронно воспроизводив характеристику света работающей сигнальной лампы 14.

Для выключения сигнальной лампы 14 следует нажать на переключатель , 7, и работа схемы ПУ повторяется по аналогии с ее работой при включении сигнальной лампы 14.

Работа схемы ИМ изменяется, а именно переменный ток проходит тепер по цепи: провод 2 - элемент токовой защиты 12 - первьй неподвижньй контакт переключающего контакта 35 поляризованного двухобмоточного реле 32 - обмотка 27 второго реле 25 пе- ременного тока - конденсатор 39 - первьй неподвижньй контакт 30 переключающего контакта 30 первого реле переменного тока 24 - провЪц 1 линии связи. В результате срабатывает вто- рое реле 25 переменного тока, которое самоблокируется своим замыкающим контактом 28, шунтируя первый неподвижный контакт переключающего контакта 35 поляризованного двухобмоточно- го реле 32,и подает питание от источника 13 к обмотке 34 поляризованного двухобмоточного реле 32 через замыкающий первьй неподвижньй контакт переключающего контакта 31, Поляризованное двухобмоточное реле 32 сра- батьшает, возвращая свои контакты 35, 36 в исходное состояние, которое сохраняется и после самовозврата переключателя 7, атпускания реле 25 и 32 до очередной команды на включение сигнальной лампы 14. Таким образом, с помощью переключателя 7 с ПУ можно осуществлять включение и выключение сигнальной лампы 14, контролируя ее состояние посредством светодио- дов 9 и 10.

Кроме основной информации о работе сигнальной лампы.14, система обеспечивает ПУ информацией о возникновении возможных нештатных (аварийных) ситуаций как на ИП, так и в линии связи. При этом аварийное состояние последней (короткое замыкание или обрьш), лишая ПУ контрольно-управляющих функций, в то же время не нарушает автономной работы сигнальной лампы 14 на ИП. При обрьше какого-либо из проводов линии связи или уменьшении напряжения источника 13 до величины напряжения источника 3 и ниже светодиоды 9, 10 не светятся. Короткое замыкание проводов 1 и 2 между ПУ и ИП вызывает на ПУ постоянное свечение светодиода 9 вследствие протекания через него и точку замыкания проводов 1 и 2 тока источника 3. Схема ИП не реагирует на этот вид аварии, если она про-: изошла в процессе автоматической работы сигнальной лампы 14, и обеспечивает срабатывание элемента токовой защиты 12, если замыкание появилось, когда ИП находится в дежурном режиме (см. чертеж), ввиду протекания тока от источника 13 через диод 37, второй неподвижньй контакт переключающего контакта 35 поляризованного двухобмоточного реле 32, элемент токовой защиты 12 и точку замыкания проводов 1 и 2 линии связи.

Если во время работы сигнальной лампы 14, контролируемой на ПУ по миганию светодиода 9, перегорает сигнальная лампа 14, то информация об этом проявляется в виде перехода светодиода 9 на постоянное свечение, так как цепочка со стабилитроном 18 постоянно закрыта независимо от сое

тояния транзистора 15, а транзистор 23 в датчике 17 постоянно открыт. Получив эту информацию, ее следует идентифицировать (постоянное свечение светодиода 9 может быть обуслов- лено также коротким замыканием проводов 1 и 2 в линии связи) путем проверки действия линии связи по- . средством подачи команды переключа- телем 7 на перевод ИП в дежурньй ре- жим,при котором должен светиться светодиод 10.

Использование разных по номиналам

напряжений источников питания и генератора переменного напряжения, подключаемых через органы управления и контроля к, линии связи и со стороны ПУ и ИП -ИП, повьппает информационную емкость системы, так как увеличивается количество вариаций контрольных и управляющих функций.

Формула изобретения

Устройство для дистанционного уп- равления и контроля двухпозиционных объектов, содержащее на пункте управления и контроля источник питания, генератор переменного напряжения и ячейки дистанционного управления и контроля, каждая из которых содержит кнопочный переключатель, индикатор и двухпроводную линию связи, исполнительные пункты, каждьш из которых содержит реле, первьш конденсатор, диод, отличающееся тем, что, с целью повьшения информационно емкости, на пункте управления и контроля введены конденсатор ячейки дистанционного управления и контроля и двухпроводные линии связи по числу исполнительных пунктов, в каждой ячейке размыкающий и первьй замыкающий контакты переключателя объединены и подключены к первому проводу линии связи и к размыкающему контакту переключателя последующей ячейки, индикатор каждой ячейки дистанционного управления и контроля выполнен в виде параллельно соединенных первого светодиода и последовательно соеди- ненных второго светодиода и резистора, катод первого и анод второго све тодиодов подключенык второму проводу линии связи и второму замыкающему контакту переключателя, аноды первых светодиодов индикаторов всех ячеек дистанционного управления и контроля соединены с третьими замыкающими кон

5

0

, 5 0 5

0

0

тактами переключателей и с положительной клеммой источника питания,отрицательная клемма которого соединена с первым входом генератора переменного напряжения и размыкающим контактом переключателя первой ячейки дистанционного управления и контроля, второй вход генератора переменного напряжения соединен с третьими замыкающими контактами переключателей, первый и второй выходы генератора переменного напряжения соединены соответственно в каждой ячейке дистанционного управления и контроля с вторым замыкающим контактом переключателя и через конденсатор - с первым замыкающим контактом переключателя, а в каждом исполнительном пункте введены генератор импульсов, транзистор,сигнальная лампа, источник пита ния,элемент токовой защиты, первое и второе реле переменного тока, второй конденсатор, датчик, выполненный на двух транзисторах, трех резисторах и стабилитроне, реле исполнительного пункта вьтолнено поляризованным двухобмоточным, эмиттер первого транзисторна и эмиттер второго транзистора датчика через первый резистор соединены с отрицательной клеммой источника питания, с эмиттером транзисто ра исполнительного пункта, первым вьшодом генератора импульса, первым проводом линии связи и подвижными переключающими тами первого и второго реле переменного тока, коллектор второго транзистора датчика соедийен с замыкающим контактом второго реле переменного тока, первым неподвижным контактом поляризованного двухобмоточного реле и через последовательно соединенные обмотку второго реле переменного тока и второй конденсатор с первым неподвижным контактом первого реле переменного тока, второй неподвижный контакт которого и первьй неподвижный контакт второго реле переменного. тока подключены через соответствующие обмотки поляризованного двухобмоточного реле к катоду диода, к замыкающему контакту поляризованного двухобмоточного реле, положительной. клемме источника питания, к первому вьшоду второго резистора датчика,к второму вьшоду генератора импульсов и через сигнальную лампу - к коллектору транзистора и в датчике через последовательно соединенные стаби912281

литрон и третий резистор - к базе первого транзистора, база второго транзистора датчика соединена с третьим вьюодом генератора импульсов, четвертьш вывод которого соединен с j замыкающим контактом двухобмоточно- го поляризованного реле, катод диода соединен с замыкающим контактом первого реле переменного тока и с вторым неподвижным контактом поляри- ю зованного двухобмоточного реле, а

34

10

через последовательно соединенные обмотку первого реле переменного тока и первый конденсатор - с вторым неподвижным контактом второго реле переменного тока, замыкающие контакты первЬго и второго реле переменного тока и подвижньй переключающий контакт поляризованного двухобмоточного реле объединены и через элемент токовой защиты подключены к второму проводу линии связи.

Редактор Н. Швыдкая

Составитель В. Бутин

Техред М.Ходанич Корректор Г« Решетник

Заказ 2289/51Тираж 515Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/3

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к технике электрической связи и системам передачи электрических сигналов, а именно к системе дистанционного управления рассредоточенными светосигнальными средствами по двухпроводным линиям связи. Цель изобретения - повышение информационной емкости,уменьшение массы, упрощение и унификация .аппаратуры. Устройство содержит двухпроводную линию связи с проводами, пункт управления и контроля,имеющий источник питания, генератор переменного .напряжения, ячейки 6„ дистанционного управления и контроля, в каждой из которых - переключатель, индикатор, исполнительные пункты, в каждом из.которых - элемент токовой защиты, источник питания, сигнальная лампа, генератор импульсов, датчик, исполнительные реле. Устройство обес- печивае Г управление и контроль работы сигнальной лампы, с помощью двухпроводной линии связи, при этом управление режимом работы сигнальной лампы осуществляется с помощью переключателя, а контроль функционирования сигнальной лампы проводится по показаниям индикатора пульта управления. Использование разных по номиналам источников питания и генератора переменного напряжения, подключаемьтх через органы управления к линии связи со стороны пункта управления и исполнительных пунктов, повышает информационную емкость системы, так как увеличивается число вариаций контроль-- ных и управляющих функций. 1 ил. с S (Л