Устройство телемеханики Советский патент 1986 года по МПК G08C19/16 

Изобретение относится к системам телемеханики и может быть испопьзо вано в различных областях промышленности, в частности в автоматизированных системах управления технологией производства и при геофизических исследованиях скважин

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования команд телеуправления.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит на контролируемом пункте 1 формирователь 2 тактовых импульсов, источник 3 питания формирователь 4 импульса сброса, коммутатор 5, датчики 6,, б.., .., 6„, одновибраторы 7, 1,, ... 7, дифференцируюи(ие элементы 8, 8, .„., 8, элементы И 9, , 9, „.., исполнительный элемент 10, первый 1 и второй 12 провода кабеля связи, на диспетчерском пункте 13 - нуль- орган 14, состоящий из трансформатора 15, диода 16, транзисторов 17 и

18прямой проводимости, транзистора

19обратной проводимости и резистор 20, резистивный делитель 21, блок 2 регистрации, блок 23 ключей управления, блок 24 сравнения, ключ 25 и источник 26 питания.

Устройство работает следующим образом.

После подачи напряжения питания телеизмерения, при 5 под воздействием с второго выхода приводится в исход- котором к приводу

начинается цикл этом коммутатор импульса сброса формирователя 2 ное состояние.

в

линии связи 12 подключается датчик 6,, являющийся эталонным. Через датчик начинает заряжаться распределенная емкость между проводами 11 и 12 кабеля связи.

До подачи напряжения питания источника 26 эта распределенная емкость была разряжена, поэтому потенциал точки соединения коллектора и эмиттера соответственно транзисторов 17 и 19 и провода 12 линии связи будет близок и напряжению источника 26 питания и, следовательно, является более высоким относительно потенциала выхода резистивного делителя 21, к которому подключена база и коллектор транзисторов 19 и 18, образую

0

5

1Щ1е регенеративную пару нуль-органа . 1 4 ,

Разность потени 1алов указанных точек, прикладываемых к переходу эмиттер-база транзистора 19, является обратной для этого перехода, поэтому транзистор 19, а следовательно, и транзисторы 17 и 18, будут закрыты. По мере заряда распределенной емкости кабеля связи разность потенциалов на переходе эмиттер-база транзистора 19 будет стремиться к нулю, при дос- . т;ижении которого транзисторы 18 и 19, образующие регенеративную пару, 5 лавинообразно открьшаются. Одновременно с этими транзисторами откроется и транзистор 17, однако за счет несколько более высокого напряжения открытия, образуемого падением напряжения на диоде 16, транзистор этот не влияет на момент образования лавинообразного процесса. После открытия транзисторов потенциал выхода резистивного делителя 21 поднимается, образуя новые значения уровня срабатывания нуль-органа 14 за счет шунтирования верхнего плеча делителя резистором 20. .

Распределенная емкость кабеля связи между проводами 1,1 и 12 начнет разряжаться через открытый транзистор 17 и включенные с ним положительно диод 16, первичную обмотку трансформатора 15 и открытый ключ 25. Разряд распределенной емкости кабеля связи происходит до тех пор, пока потенциал эмиттера транзистора 19 не достигнет нового значения потенциала базы, т.е, пока разность потенциалов снова не достигнет нулевого значения. При достижении нулевого значения разности потенциалов транзисторы 18 и 19, а следовательно, и транзистора 17 лавинообразно закроются.

Временной интервал, отсчитываемьн от момента начала заряда распределенной емкости до момента открьшания транзисторов, фиксируемого импульсом на трансформаторе 15 током разряда емкости, пропорционален величине эталонного датчика. Одновременно с зарядок и разрядом распределенной емкости происходят заряд и разряд разделительного конденсатора формирователя 2, Сформированный во время разряда тактовый импульс с вторичной обмотки трансформатора формирователя 2 поступает на второй вход коммутато0

5

0

5

0

3

pa 5, которьй подключает следующий датчик 6 ,

При этом процесс формирования врменного интервала, пропорциональног величине этого датчика, происходит аналогично предьщущему. Однако началом этого временного интервала является конец предьщущего, в данном случае эталонного интервала времени Необходимость в эталонном датчике продиктована двумя причинами - метко начала цикла преобразования и использованием информации с эталонного датчика для исключения влияния изменяющихся параметров кабеля связи из результатов измерения.

В процессе телеизмерения ключ 25 постоянно открыт. Во время подключе- ,ния первичного датчика 6t в момент открывания первого канала коммутато- pa 5 второй выход первого канала воздействует на свой одновибратор 7, и запускает его. Время импульса, за- рабатьшаемого одновибратором 7, , заранее выбирается больше времени оп- роса датчика 6, при любой требуемой длине кабеля связи и максимальной ве личине датчикож б, Дифференцирующий элемент 8, выделяет задний фронт импульса одновибратора 7 и подает его на вход элемента И 9, , который его не пропускает, т.е. в это время уже опрашивается другой канал, и на другом входе элемента И 9, появляется запрет.

Это справедливо для всех каналов к которым подключены одновибраторы 7. Таким образом, в процессе телеметрии ни один из элементов И 9 не выдает управляющий сигнал на исполнительный элемент 10 (фиг. 2).

Рассмотрим режим дистанционного управления. Пусть, например, необходимо подать управляющее воздействие на вход исполнительного элемента 10, который соединен с выходом эле- мента И 9j. На блоке 23 ключей управления вручную или программно задается код адреса первого канала, поступающий на входы блока 24 сравнения и управляющий сигнал, запускающий последний. Блок 22 регистрации не только регистрирует временные интервалы опроса всех каналов, но также осуществляет распознавание каждого канала и их адресацию, поэтому на другие входы блока 24 сравнения кодов поступают последовательно адреса всех каналов с блока 22 регистрации.

,д ,г

jo 25

5

5

30

0

0

В момент прихода с блока регистрации адреса первого канала срабатывает блок 24 сравнения кодов и запирает ключ 25о Поэтому, хотя через некоторое время распределенная емкость зарядится до напряжения срабатывания нуль-органа 14 и откроются транзисторы 17-19, однако разряда емкости не произойдет, так как ключ 25 разрывает разрядную цепь. После того, как сработает одновибратор 7, и дифференцирующий элемент 8, в коммутаторе 5 еще будет подключен первьр канал, а следовательно, с управляющего выхода первого канала поступает разрешение на прохождение сигнала с дифференцирующего элемента через элемент И 9, на вход исполнительного элемента 10, таким образом воздействуя на последний.

Через некоторое время, необходимое для воздействия на исполнительный элемент, с блока 23 ключей управления поступает сигнал в блок 24 сравнения, который открывает ключ 25 происходит разряд распределенной емкости и подключение следующего канала, т„е. снова начинается цикл телеизмерения. Если же нужно послать управляющий сигнал на вход исполнительного элемента 10, соединенного с элементом 9j , то точно так же на пульте управления нужно организовать код адреса К-го канала, и т.д. Ис- полнительньй элемент 10 может представлять, например, реверсивньи электродвигатель с управляющими им реле. При подаче сигнала на одно реле двигатель начинает отрабатывать в одну сторону, а если на другое ре- .ле, то в обратную.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет совместить функции телеизмерения и дистанционного управления без оеобьпс аппаратурных затрат и без увеличе1шя числа жил кабеля связи.

Формула изобретения

Устройство телемеханики, содержащее на диспетчерском пункте источник питаник, выход которого соединен с первым выводом нуль-органа, первым проводом кабеля связи и с входом резистивного делителя, выход которого подключен к второму выводу нуль- органа, третий вывод :которого соединен с вторым проводом кабеля связи.

на контролируемом пункте - формирователь тактовых импульсов, первый выход которого объединен через шины нулевого потенциала с первыми выходами датчиков и первым выходом источника питания, nepBMii провод кабеля связи подключен к первым входам формирователя тактовых импульсов и источника питания, второй выход которого через формирователь импульса сброса соединен с первым входом коммутатора, первый выход которого подключен к второму проводу кабеля связи и к второму входу формирователя тактовых импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом коммутатора, к третьим входам которого подключены вторые выходы соответствующих датчиков, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования команд телеуправления, в него на диспетчерском пункте введены блок регистрации, блок

сравнения, блок ключей управления, ключ, четвертый вывод нуль-органа соединен через блок регистрации с первыми входами блока сравнения, выход которого подключен к управляюще- ьгу входу ключа, выход которого соединен с пятым выводом нуль-органа, шестой вывод которого подключен к

Q сигнальному входу ключа, выход блока ключей управления соединен с вто- . рым входом блока сравнения, на контролируемом пункте введены одновибра- торы, дифференцирующие элементы,

5 элементы И.и исполнительный элемент, вторые выходы коммутатора подключены к первым входам соответствующих элементов И и к входам соответствующих одновибраторов, выходы которых

Q через соответствующие дифференцирующие элементы соединены с вторыми входами соответствующих злементов И , выходы которых подключены к входам исполнительного элемента.

Изобретение относится к системам телемеханики и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности в автоматизированных системах управления технологией производства и при геофизических исследованиях скважин. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования команд телеуправления. На передающей стороне на соответствующей коду исполнительного элемента временной ПОЗИ1ЩИ формируется импульс, который запирает ключ, тем самым разрывая цепь разряда распределенной емкости линии связи. После того, как на приемном пункте срабатывает оДповибра- тор, в коммутаторе выбранный канал еще подключен и, следовательно, на исполнительньш элемент поступает сигнал управления. 2 ил. «3 (Л ю со О О1 ю со

I - тНЖНв р5В-п.

J

Зм1/ттер 19

iflimSffiL

УЛрабле е i toff/foSi/

qjuz.Z

Редактор A.Сабо

Составитель М.Артамонов

Техред И.Гайдощ Корректор Л.Патай

3094/54

Тираж 515Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

tpd/foMp