Устройство для передачи и приема информации Советский патент 1991 года по МПК G08C19/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения и учета электрической, тепловой энергии, расхода жидкости, газов и т.д.

Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства.

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

Устройство содержит на контролируемом пункте сдвиговый регистр 1, блок 2 совпадения, дешифраторы 3 и 4, счетчики 5, 6 и 7, блок 8 определения интервала передачи и приема информации, формирователь 9 импульсов, делитель 10 на резисторах, усилитель 11, генератор 12 тактовых импульсов, делитель 13, ключи 14 и 15 и фильтры 16 и 17, на пункте управления - дешифратор 18, блок 19 определения интервала передачи и

приема информации, формирователь 20 импульсов, ключи 21 и 22, счетчик 23, делитель 24 на резисторах, усилитель 25, генератор 26 тактовых импульсов и фильтры 27 и 28. Позициями 29, 30, 31 и 32 обозначены информационный вход,первый и второй управляющие выходы и выход устройства соответственно, а позициями 33 и 34 - фазный и нулевой провода устройства соответственно.

Устройство работает следующим образом.

На вход аппаратуры контролируемого пункта (КП) поступают импульсы отдатчиков электрических счетчиков или от любого иного источника информации, представленной в число-импульсном коде.

Входные импульсы поступают на одноразрядный сдвиговый регистр 1 и счетчик 7. Выходной сигнал сдвигового регистра 1 поО

о ы о

ел

ступает на управляемый ключ 14 и блок 2 совпадения, Тактовые импульсы сдвига формируются генератором 12 и делителем 13 частоты (фиг.2) и поступают на сдвиговый регистр 1 через блок 2 совпадения только в том случае, когда на два других входа блока 2 совпадения поданы одинаковые уровни, Первый уровень поступает на блок 2 совпадения с выхода сдвигового регистра 1, а второй- с выхода дешифратора 3. Каждый входной импульс устанавливает высокий уровень на входе сдвигового регистра 1 только при поступлении тактового импульса сдвига от блока 2 совпадения. В исходном состоянии выходы сдвигового регистра 1 и дешифратора 3 имеют низкий уровень и блок 2 совпадения пропускает на вход сдвигового регистра 1 все тактовые импульсы, поступающие от делителя 13 частоты. Поэтому первый по порядку импульс входа устанавливает на выходе сдвигового регистра 1 высокий уровень, запрещая прохождение тактовых импульсов сдвига через блок 2 совпадения, при этом на выходе дешифратора 3 (фиг.2) остается низкий уровень.

На вход блока 8 с выхода делителя 10 на резисторах поступает сигнал, пропорциональный напряжению электрической сети, На одном из выходов блока 8 (знак +, фиг.2) высокий уровень появляется при положительном напряжении электрической сети 0,4 кВ. Передний фронт этого уровня устанавливает в ноль счетчик 5 и подается на вход управляемого ключа 14. Если при этом на выходе сдвигового, регистра 1 также высокий уровень, то сигналы генератора 12 импульсов замыкают и размыкают управляемый ключ 14, вызывая в цепи фаза - ноль импульсы тока, частота которых равна частоте генератора 12.

На втором выходе блока 8 (знак -, фиг.1) высокий уровень появляется при отрицательном напряжении электрической сети 0,4 кВ. По переднему фронту этого уровня управляемый ключ 15 подготавливается к пропусканию сигналов формирователя 9 импульсов.

Фильтр 17 обеспечивает выделение из выходного напряжения делителя 10 на резисторах сигналов требуемой частоты, которые после усилителя 11 поступают на вход формирователя 9. Сигналы выхода последнего (фиг.2) через управляемый ключ 15 поступают на счетчик 5, выходы которого исключены к входам дешифратора 3. Если число импульсов, поступивших на счетчик 5, больше или равно заданному значению, на выходе дешифратора 3 появляется высокий уровень, передний фронт которого увеличивает на единицу содержимое счетчика 6 и

разрешает прохождение через блок 2 совпадения тактовых импульсов сдвига на сдвиговый регистр 1, если на выходе этого регистра 1 (фиг.2) в это время также высокий

уровень. При этом первый по порядку тактовый импульс сдвига от делителя 13 частоты устанавливает на выходе сдвигового регистра 1 низкий уровень, запрещая прохождение через блок 2 совпадения всех

0 последующих импульсов сдвига.

Импульс на входе 29 КП (фиг.2), поступивший при отрицательном напряжении электрической сети и высоком уровне на выходе дешифратора 3, записывается в

5 сдвиговый регистр 1, но не может установить высокий уровень на его выходе, поскольку блок 2 совпадения закрыт для тактовых импульсов сдвига. Высокий уровень на выходе дешифратора 3 снимается

0 при появлении следующей по порядку положительной полуволны напряжения электрической сети 0,4 кВ. Поскольку при этом на выходе сдвигового регистра 1 и дешифратора 3 имеются одновременно низкие уровни,

5 блок 2 совпадения обеспечивает пропускание тактовых импульсов сдвига отделителя 13 частоты на вход сдвигового регистра 1. Поэтому записанный в сдвиговом регистре или только что поступивший входной им0 пульс при появлении тактового импульса сдвига обеспечивает появление высокого уровня на выходе сдвигового регистра 1 и вся описанная процедура передачи информации между КП и ПУ повторяется.

5Суммарное число импульсов, поступивших на вход КП, накапливается на счетчике 7. Число импульсов, на которые пришли подтверждения их приема аппаратурой ПУ, накапливается на счетчике 6. При нормаль0 ной работе КП и ПУ показания счетчика 7 могут превышать показания счетчика 6 на единицу, пока с ПУ не поступит сигнал под- - тверждения приема. Поэтому если показания счетчиков 6 и7 совпадают или

5 отличаются не более чем на единицу, дешифратор 4 формирует высокий уровень на своем первом выходе 30, являющийся признаком нормальной работы. При различии показаний счетчиков больше, чем на едини0 цу, на втором выходе 31 дешифратора 4 формируется сигнал высокого уровня, являющийся признаком отказа.

Разделение прямого и обратного каналов между КП и ПУ обеспечивается различи5 ем частоты генераторов 12 и 26 и соответствующими полосами пропускания фильтров 10 и 27. Аналогично решается задача одновременной работы нескольких КП и ПУ одной электрической сети 0,4 кВ. С выхода делителя 24 поступает сигнал, в котором наряду с частотой сети 0,4 кВ содержатся импульсы с частотой генератора 12 аппаратуры КП. Этот сигнал поступает на вход блока 19 и фильтра 27.

На одном из выходов блока 19 высокий уровень появляется при положительном напряжении электрической сети 0,4 кВ. Передний фронт этого уровня устанавливает в ноль счетчик 23 и подготавливает управляемый ключ 21 к пропусканию сигналов формирователя 20. На втором выходе блока 19 высокий уровень появляется при отрицательном напряжении электрической сети 0,4 кВ. По переднему фронту этого уровня управляемый ключ 22 подготавливается к пропусканию сигналов генератора 26 импульсов.

Фильтр 27 выделяет из сигнала с делителя 24 на резисторах сигналы с частотой генератора 12 импульсов аппаратуры КП. Эти сигналы после усилителя 25 поступают на формирователь 20, на выходе которого импульсы появляются при положительном значении сигнала на его входе. При положительной полуволне напряжения электрической сети 0,4 кВ импульсы с выхода формирователя 20 проходят через управляемый ключ 21 и поступают на счетчик 23.

Если число импульсов, поступивших на счетчик 23, больше или равно заданному на выходе дешифратора 18 (фиг.2), появляется высокий уровень, который при отрицательной полуволне напряжения электрической сети 0,4 кВ разрешает пропускание импульсов генератора 26 через управляемый ключ 22. При этом в электрической сети 0,4 кВ появляется ВЧ- сигнал, подтверждающий поием аппаратурой ПУ импульса, поступившего на вход КП. Высокий уровень с выхода дешифратора 18 соответствует сигналу выхода 32 аппаратуры ПУ. Если импульсы тока, формируемые управляемым ключом 24 (фиг.2) в цепи фаза - ноль или фаза - фаза электрической сети 0,4 кВ, не будут восприняты формирователем 9, а также в тех случаях, когда число принятых импульсов, накопившихся на счетчике 5, не обеспечивает появления высокого уровня на выходе дешифратора 3, на выходе сдвигового регистра 1 сохраняется высокий уровень. Этот уровень вызывает необходимость повторения передачи входного импульса за время следующей положительной полуволны электрической сети 0,4 кВ.

Потеря информации возможна только в том случае, когда подтверждение правильности приема не поступит до появления следующего импульса на входе аппаратуры КП.

Формула изобретения

Устройство для передачи и приема информации, содержащее на контролируемом 5 пункте сдвиговый регистр, информационный вход которого является информационным входом устройства, выход сдвигового регистра подключен к первому входу первого ключа, первый фильтр, выход которого

0 подключен к фазному проводу устройства, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к второму входу первого ключа, усилитель, блок определения интервала передачи и приема информации, на

5 пункте управления - первый фильтр, блок определения интервала передачи и приема информации, первый ключ, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены на контроли0 руемом пункте первый, второй и третий счетчик, второй ключ, второй фильтр, формирователь импульсов, первый и второй дешифраторы, делитель, блок совпадения и делитель на резисторах, первый, второй и

5 третий выводы которого подключены к фазному нулевому проводам устройства и входам блока определения интервала передачи и приема информации и второго фильтра соответственно, выход последнего через

0 последовательно соединенные усилитель и формирователь импульсов подключен к первому входу второго ключа, первый и второй выходы блока определения интервала передачи и приема информации подключены к

5 объединенным третьему входу первого ключа и входу Сброс первого счетчика и второму входу второго ключа соответственно, выход последнего подключен к счетному входу первого счетчика, выходы которого

0 подключены к входам первого дешифратора, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика и первому входу блока совпадения, выход сдвигового регистра и выход генератора тактовых импуль5 сов через делитель подключены к второму и третьему входам блока совпадения соответ- свенно, выход которого подключен к тактовому входу сдвигового регистра, счетный вход третьего счетчика является информз0 ционным входом устройства, выходы второго и третьего счетчиков подключены к входам первой и второй групп входов второго дешифратора, соответственно, первый и второй выходы которого являются первым

5 и вторым управыляющими выходами устройства, соответсвенно, четвертый вход и выход первого ключа подключены к нулевому проводу устройства и входу первого фильтра соответственно, на приемном пункте - второй фильтр, второй ключ, делитель

на резисторах, генератор тактовых импульсов, дешифратор, счетчик, усилитель и формирователь импульсов, первый, второй и третий выходы делителя на резисторах подключены к фазному, нулевому проводам устройства и входам блока определения интервала передачи и приема информации и первого фильтра соответственно, выход последнего через последовательно соединенные усилитель и формирователь импульсов подключен к первому входу первого ключа, первый и второй выходы блока определения интервала передачи и приема информации подключены к первому входу

0

5

второго ключа и объединенным входу Сброс счетчика и второму входу первого ключа соответственно, выход последнего подключен к счетному входу счетчика, выходы которого подключены к входам дешифратора, выход которого подключен к второму входу второго ключа и является информационным выходом устройства, выход генератора тактовых импульсов подключен к третьему входу второго ключа, выход второго ключа через второй фильтр и четвертый вход второго ключа подключены к фазному и нулевому проводам устройства соответственно.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения и учета электрической и тепловой энергии, расхода жидкости, газов и т.п. Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства. Устройство содержит на контролируемом пункте сдвиговый регистр, блок совпадения, делитель, дешифраторы, счетчики, блок определения интервала передачи и приема информации, формирователь импульсов, делитель на резисторах, усилитель, генератор тактовых импульсов, ключи, фильтры, на пункте управления - дешифратор, блок определения интервала передачи и приема информации, формирователь импульсов, ключи, счетчик, делитель на резисторах, усилитель, генератор тактовых импульсов, фильтры. 2 ил.

Выходы

ft. w r-t

Г + I ±I

ШГиШЛПП

IiILJ..

iIчiI

вход 29

&- -1-4-i-выход i Й.7

i

j-- y-г-Л

Ток bfaffi 44BbttOd i nnnn

f/,.20 LJUHIIU

r 1Ш1ПШШГ| 4 j

J

iIi

f1

I I

S&.28

Ток i

|

A tMJIL

St. 9 цT

Выход |

r.j i1

&

-Л

I H -I--M

n

i-И

г

1i (

-IH

--ifflfflflf

H

JLJ