Контролируемый пункт системы телемеханики Советский патент 1989 года по МПК G08C19/28 

(Л

СП N9

4

О 00

та может обмениваться информацией с ОДШ1М или двумя пунктами управления, что позволяет строить иерархические сетевые коьшлексы. Контролируемый : пункт включает генератор 1 тактовых импульсов, линейные блоки 3,8,9,10, мультиплексор 12, дешифратор 13, регистры сдвига 11, 28, элементы И 21- 27, элементы ИЛИ 14, 20, распределитель 2, блок 5 приема, блок 4 передачи, блок 7 исполнительных элементов.

формирователи 16, 17 адреса, компараторы 18, 19, счетчик 29, формирователь 30 импульсов, коммутатор 31, кодер-декодер 32, триггеры 33, 34, менты 35, 36 задержки. Контролируемый пункт регулирует прием данных и ко- i манд от одного или двух пунктов уп- . равления при возможном пересечении во времени информации, поступающей на контролируемый пункт бт разных пунктов управле1гая. 2 ил.

Изобретение относится к системам телемеханики с временным разделением сигналов, в которых сопряжение между пунктом управления и контролируемыми пунктами организуется по линиям связи радиальной, магистральной или цепочечной структуры. В частности, устройство контролируемого пункта может обмениваться информацией с одним или двумя пунктами управления, что позволяет строить иерархические сетевые комплексы. Контролируемый пункт включает генератор 1 тактовых импульсов, линейные блоки 3, 8, 9, 10, мультиплексор 12, дешифратор 13, регистры сдвига 11, 28, элементы И 21-27, элементы ИЛИ 14, 20, распределитель 2, блок 5 приема, блок 4передачи, блок 7 исполнительных элементов, формирователи 16, 17 адреса, компараторы 18, 19, счетчик 29, формирователь 30 импульса, коммутатор 31, кодер-декодер 32, триггеры 33, 34, элементы 35, 36 задержки. Контролируемый пункт регулирует прием данных и команд от одного или двух пунктов управления при возможном пересечении во времени информации, поступающей на контролируемый пункт от разных пунктов управления. 2 ил.

Изобретение относится к системам телемеханики с временным разделением сигналов, объединяющим пункты управ- леш1я и контролируемые пункты, соединенные между собой линиями связи радиальной, магистральной или цепочной конфигурации.

Цель изобретения - повышение функ- циоиалыю надежности устройства контролируемого пункта системы телемеханики.

На фиг.1 приведена структурная схема контролируемого пункта системы телемеханики; на фиг.2 - схема воз- МОЖ1МК со динений между пунктами уп- раплеиия и контролируемыми пунктами.

Контролпруем1ЛЙ пункт системы телемеханики содержит генератор I тактовых импульсоп, распределитель 2, первый линеГпплй блок 3, соединенный через лннию связи с одним устройством пункта управления или с другим устройством контролируемого пункта (не показапь ), блоки передачи 4 и приема 5, датчик 6 контролируемых или ряемых параметров, блок 7 иснолнитель- ных элементов, четверт)1й 8, второй 9 и трети 10 л1П ейные блоки, второй регистр 11 сдвига, мультиплексор 12, дешифратор 13, второй элемент ИЛИ 14 блок 15 изменения режимов работы, содержащий формирователи 16 и 17 адреса, компараторы 18 и 19, первый элемент ИЛИ 20, элементы И 21-27, реги- стрь 28 сдвига, счетчик 29, формирователь 30 имлульса, коммутатор 31, кодер-декодер 32, триггеры 33 и 34, элементы 35 и 36 задержки.

Для примера показан один блок пе- редачи, один блок приема и два лппей- JBiix блока ретрансляции данных (фиг.1)

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство контролируемого пункта может включать любое число блоков, а также разнотипные блоки приема и передачи, число и вид которых соответствуют требуемому набору видов и объему передаваемой или принимаемой информации. В соответствии с видами и объемами информации устанавливаются виды и количество датчиков 6 и исполнительных механизмов или элементов отображения информации в блоке 7 исполнительных элементов.

На фиг.2 в качестве примера приведен один из возможных вариантов соединении пунктов 37 и 38 управления с контролнруемыми пунктами 39-46 при иснользован1И1 предлагаемого устройст ва контролируемого пункта. Общие затраты на образование каналов связи

уме1 ъшаются благодаря использованию

не только радиальных (соед1 нение между пунктами 37 и 46) но и транзитных лнний связи - для кoнтpoлиpye iыx пунктов 40-43 и 45. Число транзитных зпеньеп может быть больше одного (в приведенном примере для связи пунктов 43 п 45 используется трехзпенная транзитная линия связи).

От:п1чптельной особенностью предлагаемого устройства является возможность соединения контролируемого пункта, например, 39 с пунктом 37 управления, о также и с пунктом 38 управления.

Благодаря такому соединению обеспечивается возможность построения сложных иерархических систем телемеханики, включающих несколько пунктов

управлепия (связи между пунктами уп- раштения системьт телемеханики не показаны) , и не исключается возможность

подключения контролируемого пункта к основной и резервной линиям свяэи.

Контролируемый нункт системы телемеханики работает следующим образом.

Для приема информации с одного из пунктов управления или от другого контролируемого пункта (или других контролируемых пунктов) по одной линии связи используется линейный блок 3, а с другого пункта управления - линейный блок 8. Сигналы от генератора 1, поступающие на первый вход, стробируют данные, принимаемые блоками 3 и 8 .

В режиме приема информации блоки 3 и 8 формируют сигнал 1 по шине запроса связи, поступающий через элемент 1ШИ 14 на вход распределителя 2

В соответствии с номером линии связи, по которой принята информация (т.е. номером линейного блока, первым выставиБшим сигнал запроса гвязи), устанавливается сигнал 1 на выходе

элемента И 25 или элемента И 26. Пе- 25 лителя 2. Этим сигналом, проходящим

рекрестные связи с выхода одного элемента на инверсный вход другого обеспечивают блокировку воздействия вновь поступившего сигнала запроса, если к этому моменту уже воспринят запрос от другого линейного блока. Этим обеспечивается разделение во времени приема данных, полученных по разным линиям связи, даже в случае временного пересечения этих даниь;х.

Сигнал от элемента И 25 управляет мультиплексором 12 так, что при активном состоянии элемента И 25 иифор- мация с третьего выхода блока 3 поступает на выход мультиплексора 12, а при активном состоянии элемента И 26 на выход 12 поступает информация, принимаемая от линейного блока 8.

При образовании сигнала 1 на втором выходе распределителя 2 разрешается работа компараторов 18 и 19, которые сравнивают предваряющий поступление информационней посылки код адреса контролируемого пункта - получателя с кодом, присвоенным данному контролируемому пункту. Для повышения живучести системы коды адреса данного контролируемого пункта при работе с разными пунктами управления могут отличаться (данный пример). Для этой цели в устройство вводятся два формирователя 16 и 17 адресов.

Код, поступшоигий на соответствующий за;;ающий вход устройства (адр. I

или адр.2), с помощью формировате.пеГ1 16 и 17, воспринимающих Также ..и от генератора 1, преобразуется в пос- ледовательп по форму и поступае i имеете с кодом с выхода мультиплексора 12 на компараторы 18 и 19.

Если сравниваемые хотя Гя одним ; компаратором коды совпадают, значит информация направлена даннопу контро лируемому пункту.

В этом случае образуется сигнал 1 на первом выходе компаратора 18 или 19, а следовательно, и па выходе злемента ИЛИ 20, На блок 5 приема информация поступает после установления адреса функционального блока данного контролируемого пункта. /Vlpec блокп фиксируется регистром 28, куда вводится последовательный код с в1-1хода мультиплексора 12. После завершения ввода в регистр информации с адресом функционального блока сигнал 1 образуется на третьем выходе распреде5

0

о

Q

5

5

через злемент И 22, разрешается запись параллельного кода с первого выхода регистра 28 (выход параллельного кода) в счетчик 29.

Па третий вход выбранного функционального блока поступает разрешающий /адресный/ сигнал с выхода коммутатора 3 1 , а на четвертыГ вход - информационный код с выхода элемента 11 21. Через последний проходит часть информации, принятой от линейпого блока 3 или 8, так как из Bceii посылки удаляется служебная информа1и1я, включающая адреса данного пункта и функционального блока - приемника информации. Таким образом, блок 5 воспринимает только содержательную часть посылки. Вся информационная посы-лка с выхода ьгультиплексора 12 поступает такх;с на кодер-декодер 32, где проверяется отсутствие искажени кода помехами в линии связи или из-за неисправности аппаратуры.

Структура кодера-декодера 32 определяется видом пpимeи Ie oй зашиты кодов от помех. Например, при использовании циклических кодов узел представляет собой кодер-декодер на основе регистра сдвига с обрат1шгми связями и сумматорами по модулю два, число и места установки которых определяются принятым образующим иолиномом. Гели кодером-декодером 32 не обнар жгно искажение.после завершения приема

всей посылки, когда сигнал I образуется на четвертом выходе распределителя 2, на первом выходе компаратора 31 также образуется сигнал 1, который, поступая в данном режиме на разрешающю вход блока 5 приема, разрешает вывод принятой информации на блок 7 исполнительных элементов.

Работа устройства при ретрансля- щш информации через данный на другой коитрол1фуемьц пункт с использованием транзитной Л1шии связи и линейного блока 9 1ШИ 10 происходит следующим образом

Принятие и образованные формирователями 16 и 17 коды адреса контролируемого пункта не совпадают. Поэтому элемент И 21 сигналом от элемента ИЛИ 20 блокируется, а элемент И 23 деблокируется, так как одновременно на вторых выходах обоих компараторов 18 и 19 формируются сигналы 1, обеспечивая образование 1 элементом И 24.

На первый (информационный) вход элемента И 23 поступает последовательный код с второго выхода регистра 28, повторяющий код, при1гимаемый линейным блоком 3 или 8, но задержан гый на время анализа кода адреса компараторами 18 и 19. Принятый код адреса контролируемого пункта - получателя информации оказывается записанным в регистр 28, откуда он, как и в ука: айном примере, переносится в счетчик 29. Однако в отлнчие от указанного режима в счетчик 29 переносится не следующий за кодом адреса контролируемого пункта код адреса функционального блока, а собственно адрес контролируемого пункта. Этот код интерпретируется как адрес одного из линейных блоков 9 и 10, соединенных через транзитную линию связи с адресованным (или еще одним промежуточным) контролируемым пунктом. Информация в выбранный второй или третий линейный блок 9 или 10 направляется че- рез элемент И 23,

Для случая, когда через второй ил третий линейные блоки к транзитной линии связи подключается не один, а несколько контролируемых пунктов (пример соединения, изображенный на фиг,2 для контролируемых пунктов 39- 42-43), на этот линейный блок должна направляться информация для контролируемых пунктов - ретрансляторов и по

5

0

5

0

5

0

5

0

5

лучатепя информации. Это можно достичь, подавая на второй или третий линейный блок разрешающий (адресный) сигнал при приеме адреса любого из контролируемых пунктов, соединенных с этим линейным блоком одной многозвенной транзитной линией связи,

Дня реализации подачи требуемых сигналов используется коммутатор 31, Входные шины коммутатора, соответствующие адресам контролируемых пунктов, подключенных к одной многозвенной транзитной линии связи, объединяются. Объединенные входы, образующие один (групповой) выход коммутатора 31, соединяются с адресным входом соответствующего второго 9 или третьего 10 линейного блока. Число и состав объединяемых групп определяются реальной структурой связей в конкретной системе телемеханики.

При всевозможных структурах соединений в системе телемеханики структура посылок в каналы- связи и построения контролируемого пункта не изменяются - адаптация к конкретной реализации системы связана лишь с коммутацией входов коммутатара 31, а также установкой требуемого числа линейных блоков.

Режим приема информации от функционального блока 4 нередачи и от второго 9, третьего 10 линейных блоков следующий.

В режиме, когда ввод или вывод информации из блока 15 отсутствует, распределитель 2 удерживается в первой позиции, чем разрешается работа счетчика 29 в режиме последовательного счета. При этом на выходе ком- ьгутатора 31 последовательно образуют- ся адресшле сигналы, сопровождаемые сигналом от распределителя 2, интерпретируемым как опрос готовности блоков. Сигнал опроса поступает с первого выхода распределителя на входы функцнонального блока 4 и всех линейных блоков.

Если в режиме опроса устанавливается, что один из линейных блоков 3 или 8 выставляет запрос, то, как описано, сигнал 1 образуется на выходе элемента ПЛИ 14 и сигналом 1 по второму входу распределитель 2 переводится во вторую позидаю.

Если при адресации блоков 4 или 9, 10 фиксируется запрос, сигнал 1 поступает на третий вход распределителя 2, который при этом переводится во вторую позицию. При этом в любом случае после установки адреса активного (выставившего запрос) блока блокируется дальнейшее изменение позиции счетчика 29 и начинается вывод датшх от блоков.

Режимы передачи от блоков 4 или от 9, 10 разнятся. Информация от блока 4 должна быть дополнена кодом адреса данного контролируемого пункта, кодом адреса функционального блока - источника информации (с тем, чтобы облегчить обратную передачу с пункта управления сигнала - квитанции, подтверждающего прием данных без разбора вида информации) и дополнительным кодом защиты (например, циклическим кодом при заданном образующем полиноме) .

При Поступлении данных от второго 9 или третьего 10 линейного блока контролируемьм пункт является лишь ретранслятором, в связи с чем никаких преобразований информации он не производит.

Индикатором текущего режима передачи является допол1й1тапьный сигнал от блока 4 (эквивалент11ый сигналу запроса), поступающий на кодер-декодер 32. При поступлении этого сигнала от блока 4 кодер-декодер 32 подключает - к цепям формирования кода защиты данные от формирователя 16 (можно использовать в качестве адреса контролируемого пункта сигналы с выхода формирователя 17), счетчика 29 и блока 4 и выдает на второй (информационный) выход посылку, содержащую код адреса данного контролируемого пункт и блока - источника информации, информационный код от блока 4 и сформированный кодером-декодером 32 защитный код.

Сформированная кодером-декодером 32 посылка направляется одновременно на третьи входы обоих линейных блоков 3 и 8, чем достигается передача информации на оба пункта управления получателя информации.

Режим передачи данных от блоков 4 или 9, 10 должен завершиться приемом сигналов - квитанций, подтверждающих неискажент1й прием каждым получателем.

Для приема сигналов - квитанций и других служеб1. сигналов устанавли

0

5

0

5

5

0

5

вается дополнительный рег истр 1 1 сдвига, воспринимающий данные от мультиплексора 12, тактовые сигналы от генератора 1 и разрешающшТ сигнал от распределителя 2.

После завершения приема служебного кода дешифратором 13 определяется прием кода - квитанции. Сигнал от дешифратора поступает на стробирующие входы (С - входы) триггеров 33 и 34, на информационные входы (D - входы) которых )1 сигналы от элементов И 26 и 27, идентифицирующие линейный блок, принимающий информацию.

По сигналу от дешифратора один из триггеров переводится в состоя П1е 1, а другой удерживается Или переводится в состояние О. Если сигнал квитанция принят и от первого и от второго пунктов - приемников, то из состояния 1 в состояние О переводится один из триггеров 33 и 34, а второй переводится в состояние 1.

Указанное динамическое состояние триггеров расшифровывается как поступление (с разделением во времени) сигналов - квитанций от обоих приемников. Элементы 35 и 36 задержки выполнены так, что ранее установленный на вуоде элемента сигнал I удерживается на выходе в течение времени, значительно превышающем время установки сигнала I на выходе элементов 35 и 36. (В качестве элементов 35 и 36 могут, например, использоваться интегрир тощие RC-цепочки, у которых резистор заигунтирован диодом так, что время зарядки конденсатора оказывается значительно меньшим времени его раэрядки). Благодаря указанному включению элементов в режиме, когда одии из триггеров устанавливается в состояние |, а другой (ранее установленный в состояние 1) переводится в состояние О,на оба входа элемента И 27 в течение времени, равного разности времени задержки элементов 35 и 36, подаются сигналы I. В результате на выходе элемента И 27 образуется импульсньш сигнал, возвращающий сигналом по третьему (R) входу оба триггера 33 и 34 в состояние О. Одновременно на блок 4 передачи подается импульсный сигнал - квитанция, переводящий его в пассивное состояние. Таким образом, информация на оба пункта управления прием1шка передается от блока передачи одновременно, а нриннмается от liiix (ц частности, сигнал - квнтан- 1птя) с разделением во времени.

Благодаря рассмотренному построению устройства оказывается возможным организовать иерархические структуры систем телемеханики, в которых организуется обмен дашгыми между несколькими пунктами управления, для особо пажных контролируемых пунктов может быть организован обмен данными одновременно с двумя пунктами управления ига1 с одним пунктом управления по основной и резервной линиям связи.

г

Формула изобретения

Контролируемый пункт системы теле- MoxaiHiiu, содержа0;ий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовым входам первого, второ-

блоков, блока передачи, блока приема кодерп-декодера, первого регистра сдвига, первого и второго формирова- TPJieii адреса и раснределнтсля, первый выход которого соединен с информаци- он1П,1мп входами первого, второго, третьего и четвертого лннeйнlJIX блоков , блока передачи и с первым входом счетчика, выход которого подключен к иорт:ому входу кодера-декодера и к j:io,:;y 1;1Ормирователя импульса, выход (1г. 1 через коммутатор соеди- не:; с нсрцчмт гходами первого, второго, и четвертого лине1 1ных и бпока н;2редачи и с первым входом блока приема, выход которого подключен к входам блока псполнитель- iDiy. элеме тов, второй выход распределителя подключен к первым входам перпо -о и второго элементов И, выход первого элемента II соединен с входом блока приема, первый выход первого регистра сдвига подключен к второму входу счетчика, второй выход - к первому входу третьего элемента И, выход jcoTopoi o подключен к вторым входам второго и третьего линейных бло

ков, первые выходы которых объедине- с первым выходом блока передачи и подкл1оче}гы к второму входу распределителя, третий выход которого подключен к второму входу кодера-декодера, первый выход которого соединен с третьими иходами второго и третьего линейных блоков, к первым входам первого и четвертого лине1пшх блоков и

третьему входу блока приема, датчик, выход которого соединен с вторым входом блока передачи, второй выход которого объединен с вторыми выходами второго и третьего линейных блоков и подключен к третьему входу кодера- декодера, выходы первого и второго формирователей адреса соединена с первыми- входами соответственно первого и второго компараторов, выход первого формирователя адреса подключен к четвертому входу кодера-декодера, мультиплексор, выход которого соединен с первым входом первого регистра сдвига, вторым входом первого и второго компараторов, первого элемента И и пятым входом кодера-декодера 6, вход которого подключен к третьему выходу блока передачи, первые выходы первого и четвертого линейных блоков подключены соответственно к первоьгу и второму входам мультиплексора, вторые выходы первого и четвертого линейных и третьи выходы второго и -. третьего линейных блоков подключены к линии связи, второй выход кодера-декодера соединен с вторыми входами первого и четвертого линейных блоков, элементы ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ подключен к BTopONry входу второго элемента И и третьему входу первого элемента И, первые выходы первого и второго компараторов соединены соот- ветстве1П о с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, вторые выходы - с входами четвертого элемента И, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, выход второго элемента И соединен с третьим входом .счетчика, выход второго элемента ИЛИ подключен к третьему входу распределителя, третьи выходы первого и четвертого линейных блоков соединены соответственно с первым и вторы 1 входами второго элемента ИЛИ, четвертый выход распределителя соединен с - третьими входами компаратора, первый триггер, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности, в него введены пятый, шестой, седьмой элементы И, второй триггер, дешифратор и второй регистр сдвига, выход которого через дешифратор соединен с первыми входами первого и второго триггеров, вторые входы которых объединены с третьим входом блока ггередачи и подключены к выходу пятотт) -элемента И,

выходы первого и второго триггеров череэ соответствующие первый и второй элементы задержки соединены с первым и вторым входами пятого элемента и соответственно третьи выходы первого и четвертого линейных блоков соединены соответственно с первыми входами шестого и седьмого элементов И, выход последнего из кбторых соединен с третьим входом мультиплексо

pa и первого триггера и инверсным входом шестого элемента И, выход которого подключен к инверсному входу седьмого элемента И и входу второго триггера, выходы мультиплексора, генератора и четвертый выход распределителя соединены соответственно с первым, вторым, третьим входами второго регистра сдвига.

ttO

м

V/

Фи9.2