Система для передачи и приема сигналов управления по электрической сети Советский патент 1989 года по МПК H04B3/54 

I Изобретение относится к области электросвязи и может быть использо- |вано при автоматизации электрических сетей, а также в системах защиты и автоматики энергосистем.

Целью изобретения является увеличение количества передаваемых и принимаемых сигналов.

На чертеже представлена структур- Iная электрическая схема системы при I передачи и приема сигналов управле- I кия по электрической сети. I Система содержит на передающей jстороне трансформатор 1, генератор 2 прямоугольных импульсов, коммутатор/ 3, резистор 4, первый 5 и второй 6 I тиристоры, первый и второй элементы I ИЛИ 7 и 8 первый, второй, третий и iчетвертый формирователи 9-12 импуль- сов управления соответственно, пер- I вый, второй и третий элементы НЕ 13-15, первый и второй элементы И I 16 и 17, первый 18 и второй 19 бло- I ки формирования сигналов включения, I регистр 20, формирователь 21 импульса записи кода, элемент И-НЕ 22, шифратор 23, пусковой блок 24 и блок 25 контроля длительности передачи, а на приемной стороне содержит трак i сформатор 26, пёрвьш и второй элемен : ты НЕ 27 и 28, первый, второй, тре- тий, четвертый и пятый -формировате- : ЛИ 29-33 импульсов соответственно, . генератор 34 прямоугольных импульсов первый и второй элементы ИЛИ 35 и 36 селектор 37 импульсов, установочный триггер 38, триггер 39, первый, второй, третий, четвертьш и пятый элементы И 40-44, счетчик 45, первый 46 и второй 47 формирователи импульса длительности, первый 48 и второй 49 формирователи импульса приема, регистр 50, дешифратор 51 и исполнительный блок 52.

Система работает следующим образом.

При необходимости передачи какой- либо команды с помощью шифратора 23 обеспечивают запись кода команды в регистр 20. С прямых выходов шифратора 23 сигнал поступает на вход элемента И-НЕ 22, в результате чего на его выходе появляется положительньй сигнал, поступающий на вход выбора режима регистра 20 и на вход формирователя 21. Задний фронт импульса с выхода формирователя 21, приходящий на вход синхронизации регистра 20,

0

5

5 0 5 40 45

50 55

приводит к записи кода выбранной команды в его ячейки. Гфи этом вход последней ячейки регистра 20 всегда поключен к общему входу источника питания с уровнем напряжения Лог., а вход предпоследней - к выходу источника питания с уровнем напряжения Лог. 1, что обеспечивает запись в последнюю ячейку сигнала О, а в предпоследнюю - сигнала 1, соответствующего стартовой единице в передаваемой команде. Кроме того, от- рицательньш импульс с установочного выхода шифратора 23 поступает сигнал на первый вход блока 25 обеспечивая установку в О его счетчика.

Для передачи выбранной команды необходимо включить пусковой блок 24 - нажатием кнопки Пуск. В результате этого осуществляется подключение выхода генератора 2, синхронизированного от сети, через трансформатор 1 к первому входу синхронизации регистра 20 и к второму входу блока 25. Таким образом, прямоугольные импульсы, синхронизированные с сетью, приводят к сдвигу записанной ранее информации в регистре 20, чем обеспечивается преобразование параплельного кода, записанного в ячейки регистра, в последовательный, в виде последовательности импульсов длительностью в период напряжения сети, появляющейся на последней восьмой ячейке регистра 20. Первый импульс с выхода регистра 20, проходя через второй элемент НЕ 14, поступает на вход блока 25 и своим передним фронтом переключает его триггер в положение Лог.1. Сигнал со ;второго выхода блока 25 поступает на вторые входы первого и второго элементов И 16 и 17, давая разрешение на их срабатывание на время передачи команды.

Кроме того, указанные прямоугольные импульсы поступают на вход счетчика блока 2, обеспечивая отключение генератора 2 через восемь периодов напряжения сети после начала передачи.

Первый 18 и второй 19 блоки формирования могут вьшолняться по аналогии с генератором 2 прямоугольных импульсов к формируют прямоугольные импульсы,, синхронизированные с сетью. Их отличие состоит в длительности импульсов и их расположении относительно напряжения сети. Длительность

14 импульсов выбирается произвольно, а располагаются они относительно напряжения сети таким образом, чтобы их передний фронт находился в положи- тельной полуволне напряжения сети, а задний фронт - в отрицательной. Например, первый блок 18 формирует прямоугольные импульсы, передний фронт которых соответствует 1, 113°, а задний 1, 180 + 67°, где ц- - фаза напряжения сети, что соответствует моментам времени открытия первого 5 и второго 8 тиристоров при передаче символов кодовой ком- бинации. Второй блок 19 при Wj 59° и 4 121°, что соответствует моментам времени открытия первого 5 и второго 6 тиристоров при передаче символов О в кодовой комбинации.

Импульсы с выходов первого 18 и второго 19 блоков формирования поступают на первые входы первого и второго элементов И 16 и 17 соответственно. На вторые входы этих элементо происходит разрешение на их срабатывание на время передачи команды. На третий вход первого элемента И 16 приходит код передаваемой команды, а на третий вход второго элемента И 17 инвертированньш во втором элементе НЕ 14 код передаваемой команды. В результате этого первый элемент И 16 пропускает импульсы от первого блока 18 формирования в промежутки вре- мени, соответствующие передаче символов 1 в коде команды, а второй элемент И 17 - промежутки времени, - соответствующие передаче символов О в коде команды. Импульсы с вы- хода первого элемента И 16 поступают на вход первого формирователя 9 и посредством первого элемента НЕ 13 на вход второго формирователя 10. В результате этого, первьш формирова- тель 9 вьфабатывает управляющий сигнал по переднему фронту импульса, приходящего от первого блока 18 формирования, а второй формирователь 10 по заднему. Точно так же третий фор- мирователь 11 вырабатьшает управляющий сигнал по переднему фронту импульса, приходящего от второго блока 19 формирования, а четвертый формирователь 12 - по заднему. Управ- ляющие сигналы с выходов первого 9 и третьего 11 формирователей, проходя через первый элемент ИЛИ 7, поступают на управляющий вывод первого

тиристора 6 и обеспечивают его открытие в положительную полуволну напряжения сети с углами 113° и 59 , соответственно при передаче символов 1 и О в коде команды. Управляющие сигналы с выходов второго 10 и четвертого 12 формирователей, проходя через второй элемент ИЛИ 7, поступают на управляющий вывод второго тиристора 5 и обеспечивают его открытие в отрицательную полуволну напряжения сети с углами 180°-(-67° и 180° + 12Г, соответственно при передаче символов 1 и О в коде команды. Сигналы уп- равлё шя через резистор А и коммутатор 3 поступают в электрическую сеть

При возникновении в сети импульсов команды срабатывает селектор 37. Выделенные из сети импульсы с выхода селектора 37 поступают на первые входы четвертого и пятого элементов И 43 и 44. На вторые входы этих элементов поступают прямоугольные импульсы длительностью равной половине периода напряжения сети через трансформатор 26 сформированных генератором 34. Причем на второй вход четвертого элемента И 43 импульс приходит в положительную полуволну напряжения сети, а на второй вход пятого элемента И 44 он поступает в отрицательную полуволну напряжения сети, что обеспечивает возможность появления на вы- ходе четвертого элемента И 43 импульсов сигнала, сформированных в положительную полуволну напряжения сети, а на выходе пятого элемента И 44 - в отрицательную. Импульсы с выхода четвертого элемента И 43 поступают на входы первого 46 и второго 47 формирователей, первого и второго импульсных каналов, которые обеспечивают создание импульсов определенной длительности. Длительност их выбирается такой, чтобы обеспечить возможность формирования своим задним фронтом импульса приема, совпадающего по времени со временем возможной передачи импульса команды в отрицательную полуволну напряжения сети. Первьш формирователь 48 импульса приема первого импульсного канала обеспечивает создание импульса приема для сигналов качества 1, а второй формирователь 49 импульса приема второго импульсного канала - О. Время между nepsbiM и вторым импульсами при передаче сигналов качестна 1, выраженное в угловых гра 4(усах периода напряжения 50 Гц, 180+67-113 134°.. Чтобы обеспе- йить прием второго импульса сигнала необходимо сформировать импульс при- ма примерно через 134-2 132 , причем длительность этого импульса должна быть, с учетом флуктуации lacTOTH сети и параметров схемы, на два градуса в обе стороны, равна примерно 4,

Точно также при приеме сигнала сачества О временной промежуток первым и вторым импульсами авен 121°- 59 242° и дли- гельность импульса приема долям а бы эавна примерно 4°, а сформировать аго необходимо через 2 240 пюсле приема первого импульса.

Таким образом, через 132 после приема положительного импульса сигнала в первом импульсном канале и через 240 во втором, задним фрон

ТОМ импульса с выхода соответствую- его формирователя 46 и 47 включа- тся первый 48 и второй 49 формиро- |ватели, которые вырабатывают импуль- |сы, поступающие на первые входы пер- вого и второго элементов И 40 и 41, {обеспечивающие звозможность приема |импульсов сигнала, вырабатываемых передающим устройством -в отрицательную полуволну напряжения сети. Импульсы сигнала, принимаемые сет- лектором 37, с выхода пятого элемента И 44 подаются на вторые входы первого и второго элементов И 40 и 41, Импульс с выхода первого элемента И 40 поступает на установочный триггер 38, а также на второй элемент ИЛИ 36 и вход установки триггера 39 в состоянии Лог.1. Б результате переключения установочного триггера 38 осуществляется подключение генератора 34 посредством третьего элемента И 42 к входу счетни- ка 45. Счетчик 45 через восемь периодов напряжения сети после начала передачи команды обеспечивает перевод установочного триггера 38 через четвертый формирователь 32 в исходное положение. Кроме того, после каждого переключения установочного триггера 38 в начале и в конце приема сигналов, обеспечивается работа первого : 29 и третьего 31 формирователей. Пер ; вый из них работает в начале приема второй - в конце. Импульсы, выраба

5

0

5

0

5

40

45

50

55

тываемые первым 29 и третьим 31 формирователями, проходя через первый элемент ИЛИ 35, включают второй формирователь 30, которьтй обеспечивает установку в О всех ячеек регистра 50 как перед приемом команд, так и после их приема.

Кроме того, импульсы, поступающие с выходов первого и второго элементов И 40 и 41 соответственно на входы установки 1 и О триггера 39, обеспечивают его переключения в соответствии с кодом принимаемой команды. Выходной сигнал триггера 39 подается на вход информации регистра 50. Помимо этого, импульсы с выходов первого и второго элементов И 40 и 41,- проходя через второй элемент ИЛИ 36, включают пятый формирователь 33, который обеспечивает последовательную запись кода принимаемой команды в регистр 50 путем подачи импульсов сдвига информации на: первый вход синхронизации регистра 50. При достижении первым стартовым импульсом седьмой ячейки регистра обеспечивается расщифровка принятой команды и сигнал с выхода дешифратора 51 поступает на исполнительный блок 52.

Формула изобретения

Система для передачи и приема сигналов управления по электрической сети, содержшцая на передающей стороне первый и второй блоки формиро-L вания сигналов включения, входы которых объединены и через трансформатор подключены к электрической сети, а также первый и второй тиристоры, анод первого и катод второго из которых подключены к общей шине, а катод г ервого и анод второго тиристоров соединены с -первым выводом резистора, второй вывод КОТОРОГО через коммутатор подключен к электрической сети, а на приемной стороне генератор прямоугольных импульсов, вход которого через трансформатор подключен к электрической сети, дешифратор, выходы которого подключены к ис- палнительному блоку, первый и второй импульсные каналы, содержащие последовательно соединенные соответственно первый и второй формирователи им- пуль са длительности, первый и второй формирователи импульса приема и пер714

вый и BTOpoii элементы 11, третий им- пульсиьп канап, состоящий из последовательно соединенных установочного триггера, третьего элемента И и счет- чика, причем выход генератора прямоугольных импульсов подключен к второму входу третьего элемента И, отличающаяся тем, что, с целью увеличения количества переда- ваемых и принимаемых сигналов, на передающей стороне введены первый формирователь импульсов управления, шифратор, последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов, пусковой блок и блок контроля длительности передачи, последовательно соединенные элемент И--|-НЕ, формирователь импульса записи кода, регистр, первьш элемент И, первый элемент НЕ, второй формирователь импульсов управления и первый элемент ИЛИ, последовательно соединенные второй элемент НЕ, второй элемент И, третий формирователь импульсов управления и второй элемент ИЛИ и последовательно соединенные третий элемент НЕ и четвертьй формирователь импульсов управления, выход которого соединен с вторым входом первого эле- мента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему выводу первого тиристора, управляющий вьшод второго тиристора подключен к выходу, второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен через первый формирователь импульсов управления с выходом первого элемента И, второй вход которого объединен с вторым входом второго элемента И и подключен к первому выходу блока контроля длительности передачи, второй .выход которого соединен с вторым входом пускового блока, выход которого соединен с первым управляющим входом регистра, второй управляющий вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, входы которого подключены к первым выходам шифратора, вторые выходы которого подключены к соответствуювщм информационным входам регистра, выход которого соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу блока контроля длительности передачи, третий вход которого соединен с третьим выходом шифратора

0 5 О Q д

5

50

178

причем пход генератора прямоугольных импульсов объединен с входом первого блока формирования сигналов включения, выходы первого и второго блоков формирования сигналов включения подключены к третьим входам соответственно первого и второго элементов И, выход второго из которых соединен с входом третьего элемента НЕ, а на приемной стороне введены триггер, по следовательно соединенные селектор импульсов и четвертый элемент И, последовательно соединенные первый элемент НЕ и пятый элемент И, последовательно соединенные второй элемент НЕ, первый формирователь импульсов, пер- вьп1 элемент ИЛИ и второй формирователь импульсов, третий и четвертый формирователи импульсов и последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, пятый формирователь импульсов и регистр, выходы которого подключены к входам дешифратора, причем четвер- тьш формирователь импульсов включен между выходом счетчика и первым входом установочного триггера, выход которого подключен к объединенным входам второго элемента НЕ и третьего формирователя импульсов, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу регистра, третий и четвертьп входы которого подключены соответственно к выходам второго формирователя импульсов и триггера, первый и второй входы которого объединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ и подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу пятого элемента И, второй вход которого объединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к входам первого и второго формирователей импульса длительности, вход первого элемента НЕ объединен с вторым входом четвертого элемента И и подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, вход которого объединен с входом селектора lAinynbcoB, а выход первого элемента И подключен к второму входу установочного триггера.

ч

N|

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - увеличение количества передаваемых и принимаемых сигналов. Система для передачи и приема сигналов управления по электрической сети содержит передающую и приемную части. При передаче символов 1 и О в коде команды в системе обеспечивается открытие тиристора 6 (5) в положительную (отрицательную) полуволну напряжения сети с углами 113 (180+67°) и 59 (18C°-f12r) соответственно. При возникновении в сети импульсов команды приемная часть обеспечивает возможность приема импульсов сигнала, вырабатываемых передающей частью в отрицательную (положительную) полуволну напряжения сети, и дальнейшую расшифровку принятой команды. Цель достигается за счет обеспечения приема импульсов сигнала через 132° (время, вьфаженное в угло- g вых градусах периода напряжения 50 ГЦ) после приема положительного импульса сигнала в первом импульсном канале и через 240 во втором импульсном канале. 1 ил. (Л

-ЕЬсз -OD

i

N