УСТРОЙСТВО ЦИКЛИЧЕСКОЙ, СИНХРОННОЙ, с ВРЕМЕННЫМ Советский патент 1970 года по МПК B61L19/04 

Известны устройства циклической, синхронной, с временным разделением каналов системы телемеханики для электрической централизации стрелок и сигналов, содержащие два прямоходных распределителя, работающих от единого тактового генератора, групповые приемо-передающ.ие блоки с тра 1зисторны:,1и и ферротранзисторными элементами и блок контроля синфазного движения распределителей, контакты контрольного реле которого включень1 в цепи приема и передачи информации.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что для повышения его надежности и помехоустойчивости перед каждым исполнительным реле ц контрольным реле блока синфазного движения распределителей включены инерционные звенья с изолирующим трансформатором, диодом и конденсатором, а в схемах совпадения блоков в коллекторную цепь одного транзистора включен изолирующий трансформатор, связанный с обмоткой считывания трансформатора с прямоугольной петлей гистерезиса, а в коллекторную цепь транзистора, инвертирующего другой входной сигнал, включена обмотка запрета считывания с трансформатора с прямо тольной петлей гистерезиса, выходная же обмотка соединена со входом того транзистора, триггера или одцовибратора, формирующего импульс до необходимой длительности и мощности, с выхода которого снимается сигнал совпадения.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства телемеханики для распорядительного и исполнительного постов: на фиг. 2 - принципиальная схема приемного и исполнительного узлов канала; на фиг. 3 - принципиальная схема формирования и передачи канальных импульсов сообщений; на фнг. 4 - схема контроля

исправной и синфазной работы распределителей системы.

В системе используется распределительная селекция при непрерывной циклической работе аппаратуры, соединенной четырехпроводной

линией связи для двусторонней передачи полярными импульсами сообщений и слул ебной информации.

Аппаратура состоит из задающего генератора тактовой частоты 1 (фиг. 1), приводящего

в движение прямоходный распределитель 2 распорядительного поста и, посредством передачи тактовых импз тьсов по линии связи (передатчик 3 и приемник 4), распределитель 2 исполнительного поста.

Для каждого вре:менного канала приемная схема состоит из схемы запрета 5, срабатывающей в момент поступления импульса сообщения с прнемника 6, если запрет снят со схемы соответствующим выходом распределителя 2.

каналу формируются передатчиками 7 на каждом такте работы распределителей в зависимости от состояния контактов управляющих и контролируемых органов в цепях передачи. Импульсы, получаемые при приеме информации с выхода схем запрета, поступают на схему 8 расширения импульсов и усиления по мощности до энергии, достаточной для нормальной работы исполнительных элементов 9 в межимпульсные интервалы, поскольку каждый объект опращивается один раз в цикл, длительность которого может быть значительна.

Распределители 2 - прямоходные, и в конце каждого цикла требуется их установка в исходное состояние. Для этой цели в момент прихода распределителя 2 исполнительного поста на последнюю позицию схема W подает сигнал установки его в исходное состояние и через приемни // импульсов - установки распределителя распорядительного поста независи.мо от того, на какой позиции он находился.

Для контроля сиифазной работы распределителей 2 и исправности групповых устройств системы введен дополнительный контрольный блок 12, сравнивающий в момент поступления импульса установки с исполнительного поста положение распределителей обоих постов и выключающий прием и передачу информации в случае систематического их расхождения до восстановления нормальной работы распределителей.

На фиг. 2 приведены принципиальные схемы узлов 5, 5 и 9.

Схема запрета 5 выполнена на феррит-транзисторной ячейке ФТЯг, состоящей из транзистора типа р - п-р и сердечника с прямоугольной петлей гистерезиса, на который наложены две основные обмотки W и W. Обмотка Wi является запрещающей и выиолияется с преобладанием над обмоткой считывания W-. Сигнал на выходе ячейки (открытие транзистора) появляется только при поступлепии полол итёльиого импульса из приемника 6 в обмотку считывания Wo, если по обмотке Wi не протекает ток запрета с соответствующего выходного элемента распределителя 2, который выключается только на время данного такта работы распределителя.

Схема 8, служащая для расширения и усилеиия кратковремеииых выходных импульсов схемы запрета 5, состоит из триггера на триодах TI и Гз, инвертора Гз и усилителя мощности Г4.

Нормально в Схеме в открытом состоянии находятся триоды 7-2 и Гз. Инвертор Т-л установлен для того, чтобы выходной усилитель на триоде Г4 зависел только от состояния триода Ti, на вход которого поступают импульсы запуска со схемы запрета 5.

Такое включение дает возможность избежать импульсной работы усилителя 74 от импульсов возврата триггера в исходное состояние при повреждениях триодов триггера.

Исполнительная схема 9 состоит из трансформатора, обеспечивающего гальваническое разделение цепей, диода Д, накопительной емкости С и электромеханического реле ИР 1 класса.

На фиг. 3 нриведена принципиальная схема передатчика команд 7.

Схема состоит из инверторов Тг, и Ге, двух феррит-траизисторных ячеек ФГЯз и ФТЯя,

включенных по схеме «ИЛИ на вход триггера передачи на триодах Tj и Tg, инвертора Тд, усилителя Гю и линейного и.мпульсного трансформатора ЛТР.

На входы инвертора TS включаются цепи

передачи со всех нечетных выходов распределителя 2, на входы инвертора Те - аналогичные цепи передачи со всех четных его выходов.

Такое включение цепей передачи обеспечивает проверку исправности элементов передатчика 7 и выходных элементов распределителя 2.

Триггер на триодах Гу и Гв расширяет кратковременные импульсы передачи с ферриттранзисторных ячеек до величины, ограниченной временем поступления импульса сброса от тактового генератора на вход триода Т%. Инвертор Гд предиазначен для согласования усилителя мощности Гю с триодом триггера Гу,

на вход которого нодаются импульсы запуска с феррит-транзисторных ячеек при передаче сообщений. Линейный импульсный трансформатор служит для гальвапического отделения передатчика 7 от линии связи.

На фиг. 4 изображена схема 12 контроля синфазного движения распределителей.

Триггер иа триодах Гц и Г фиксирует момеит поступления первого импульса с последней позиции распределителя своего поста.

Феррит-транзисторная ячейка ФТЯ выдает только один импульс в контрольную схему при поступлении тактового импульса па обмотку 2 после снятия запрета по обмотке W в момент прихода распределителя 2 своего поста

на последнюю позицию. Триггер на триодах Г13 и Г14 фиксирует этот контрольный импульс на время, равпое длительности одного такта. На это время по обмотке Wi снимается запрет с ячейки ФТЯ-, так как триод Гь-; закрывается.

Если в момент снятия запрета с обмотки Wi в обмотку W2 ячейки ФТЯ:, поступает импульс считывания, представляющий собой сигиал установки с другого поста, с ячейки подается импульс запуска на триггер расширения импульсов на триодах Г и . Далее через инвертор Г18, усилитель Tig и разделительный трансформатор РТр контро.льный импульс поступает на накопительную емкость С контрольного реле КР. Это значит, что данный

цикл распределители обоих постов закончили синфазио.

Раббтает устройство следующим образом. Непрерывно работающий на распорядительном посту задающий генератор тактовой

ное переключение распределителя 2 своего поста и за счет передачи тактовых и.мпульсов на другой пост (передатчик 3 и приемник 4) - распределителя 2 исполнительного поста.

На каждом шаге движения распределителя по обмотке (см. фиг. 2) снимается запрет с очередной схемы запрета 5, так как транзистор выходного элемента распределителя 1 закрывается па время, равное периоду колебаний задающего генератора.

Если контакт К, в цепи передачи с данного выхода распределителя замкнут, на передатчик 7 поступает сигнал, фиксируемый на другом посту приемником 6.

Аналогичная передача производится в обратном направлении по другой линии.

С приемника 6 импульс сообщения подается на считывающие обмотки W2 схем запрета 5. В той схеме 5, с которой распределитель по обмотке Wi снял запрет, перемагннчивается сердечник, и на базу триода TI триггера расширения импульсов поступает сигнал запуска (в схему 5). Триггер опрокидывается, в результате чего усилитель /4 открывается, и в первичной цепи разделительного трансформатора ТР исполнительной схемы 9 начинает протекать ток. Во время перемагничивания трансформатора во вторичной обмотке наводится э.д.с. постоянной величины. Этот импульс поступает на накопительную емкость С, время заряда которой до напряжения срабатывания исполнительного реле составляет несколько циклов работы распределителя 2.

Продолжительность открытого состояния усилителя 74 определяется л омеитом поступления на вход триода Тч импульса возврата триггера в исходное состояние с соответствующего выхода 13 распределителя 2. Другими словалМИ, длительность этого импульса может быть равна любому целому числу тактов работы распределителя.

При работе распределителя каждый его выход поочередно подключается через замкнутые контакты управляющих органов или контролируемых объектов к передатчику сообщений 7 (см. фиг. 3), схема которого также составлена с учетом исключения онасного отказа. Цепи передачи от всех нечетных выходов распределителя сведены в одну группу и поданы на выходы инвертора Г.5, а все четные цепи - на входы инвертора Го- В коллекторную цепь этих триодов включены обхЕотки феррит-транзисторных ячеек ФТЯч и ФГЯз.

Обмотки Wl, выполненные с преобладанием по отношению к обмоткам W-2, включены как считывающие, запись же производится по обмоткам Wa в ячейке ФГЯз четными тактовыми импульсами, в ячейке ФГЯз - нечетными.

Такое включение ииверторов и ячеек позволяет проверять их исправность при каждой очередной передаче. В случае любого повреждения в указанных цепях ложной выдачи запускающих импульсов на триггер передачи (триоды Гт и 78, не происходит.

Нор: 1ально, если контакт в передающей цепп замкнут, при настунлении данного такта работы распределителя открывается триод Гз (при передаче по нечетным каналам) или Го (для четных каналов), сердечник ячейки перемагничивается, и на базу триода Т-, триггера ноступает илшульс. С момента опрокидывания триггера открывается усилитель Гю, и в линию связи через линейный импульсный трансформатор ЛГр выдается импульс сообщения.

Длительность импульсов, т. е. вре.мя открытого состояння усилителя Гю, ограничена временем поступления тактового импульса возврата триггера в исходное состояние на базу триода 1. Продолжительность импульсов в линии связи всегда равна половине периода колебаний задающего генератора 1.

И.мпульсы сообщений на каждом посту попадают в приемники 6, откуда через разделительные трансформаторы ноступают на схемы запрета 5, где в соответствии с работой распределителя 2 фиксируются исполнительными элементами 9.

Как отмечалось, исполнительное реле схемы 9 может возбудиться только в том случае, если на протяжении определенного количества циклов в схему на соответствующем такте поступают импульсы сообщений. Реле находится под током до тех пор, пока при каждом цикле в данную схему поступает импульс. Если на протяжении нескольких циклов подряд импульсов нет, реле отпускает свой якорь. В качестве исполнительных реле должны применяться реле У класса надежности.

Ложное возбуждение какого-либо исполнительного реле при систематических сбоях распределителей 2 предотвращается специальной контрольной схемой У2 (см. фиг. 4), которая проверяет спнфазное движение распределителей в каждом цикле работы. Схема выполпена с учетом исключения опасного отказа. При нарушении синфазной работы распределителей в течение нескольких циклов подряд она исключает возможность дальнейшей передачи и приема информации, блокируя передатчик 7 и приемник 6 распределительного поста. Такая блокировка авто.матически снимается после восстаповления синфазной работы распределителей 2.

Контрольная схема 12 работает следующим образом.

С последней позиции распределителя 2 распорядительного поста на триод Гц триггера фиксации момента установки распределителя на последнюю позицию поступает импульс запуска. После закрытия триода . по обмотке снимается запрет с ячейки ФТЯ, назначение которой - получать толькое один контрольный нмнульс по окончании цикла работы распределителя. Очередным тактовым импульсом по обмотке W2 производится считывание, и па базу триода Тц поступает сигнал, опрокидывающий триггер на триодах и Т-. Триггер расширяет контрольный импульс с ячейки ФTЯ до длительности, равной половине пеиода колебаний задающего генератора. С прокидываннем триггера закрывается триод TIS, и е феррит-транзисторной ячейки ФГЯз по бмотке W, снимаетсязапрет до прихода такового импульса на базу триода Tig. Если расределительисполнительного поста закончил икл работы синфазно, сигнал установки распределителей поступает по линии связи во ремя того же такта, когда запрет по обмотке Wi с ячейщ ФТЯа снят.

В этрм случае перемагничивается сердечник ячейки ФТЯа, и на базу триода Гп подается контрольный импульс, приводяпдий к опрокидыванию триггера на триодах Гк, и Т. Этот риггер расширяет, импульс до величины, достаточной для передачи необходимой энергии контрольному реле. С поступлением импу.тьса установки открывается также триод , и по обмотке Wi па ячейку ФТЯ вновь накладывается запрет.

Контрольпое реле К.Р подключено через разделительйый трансформатор РТр к усилителю 7i9. Нормально усилитель закрыт, а в проводящем состояпии находится триод TIS инвертора. Время-открытого, состояния усилителя после 6прокидь1вания триггера на триодах Tig и TIT контрольным импульсом ограничено моментом установки триггера в исходное состояние импульсом возврата, поступающим из схемы распределителя на базу триода Гщ.

При синфазной работе распределителей обоих постов реле КР получает контрольные импульсы в каждсьм цикле и удерживается под током от накопительной емкости до тех пор, пока не наступит перерыв в поступлении контрольных импульсов, превышающий установленное время, определяемое времепем разряда емкости С до напряжения отпускания реле.

Необходимое время замедления реле КР па отпускание может быть получено изменением сопротивления резистора R и емкости конденсатора С.

Безусловно, время отпускания реле КР должно быть меньше, чем время срабатывания исполнительного реле любого канала.

Одиночные случайные рассогласования распределителей не приводят к отпаданию коптрольного реле КР и не могут привести к ложиому срабатыванию любого исполнительного реле канала. Если же наступает систематический сбой распределителей на протяжении нескольких цШСлов подряд, контрольные импульсы на накопительную емкость пе понадают, и она разряжается до напряжения отпадания реле КР. С отпаданием якоря реле его контактами выключаются прием и передача информации, что предотвращает срабатывание какого-либо исполнительного реле канала при несинфазной работе распределителей. Если синфазная работа распределителей восстанавливается, контрольные импульсы

снова начинают ноступать в схему реле КР. После заряда емкости С до напряжения срабатывания реле устанавливается норл1альная работа всей системы. Введение схемы 12 контроля синфазной работы распределителей 2 в циклической системе с временныл разделением каналов позволило исключить опасные ложные срабатывания исполнительных схем системы в случае повреждения распределителей или интенсивного воздействия помех на линии связи телемеханики при исправной аппаратуре.

12 (см. фиг. 4) выполнена с контролем исправного состояпия и с учетом исключения опасного отказа, чуо позволяет органически включить ее в цикл работы системы-и, при наличии инерционных исполнительных схем, гарантировать невозможность ложной регистрации от помех или повреждения.

Предмет и з о б р е т е п и я

Устройство циклической, синхронной, с временным разделением каналов системы телемеханики для электрической централизации

стрелок и сигналов, содержащее два прямоходных распределителя, работающих от единоIo тактового генератора, групповые приемопередающие блоки с транзисторными и ферротранзисторными элементами и блок контроля

синфазного движения распределителей, контакты коптрольного реле которого включены в цепи приема и передачи информации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости устройства, перед

каждым исполнительным реле и контрольным реле блока синфазного движения распределителей включены инерционные звенья с изолирующим трансформатором, диодом и конденсатором, а в схемах совпадения блоков в коллекторную цепь одного транзистора включен изолирующий трансформатор, связанный с обмоткой считывания трансформатора с прямоугольной петлей гистерезиса, а в коллекторную цепь транзистора, инвертирующего другой входной сигнал, включена обмотка запрета считывания с трансформатора с прямоугольной петлей гистерезиса, выходная обботка соединена со входом того транзистора, триггера или одповибратора, формирующего

импульс до необходимой длительности и мощности, с выхода которого снимается сигнал совпадения.

to i

е