Телемеханическая система с временным разделением каналов Советский патент 1978 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к телемеханике и. может быть применено для телемеханизации промышленных объектов. Известны телемеханические системы содержащие счетчик, вход которого подключен к входу устройства, а выходы через дешифраторы к блоку вторичной обработки сигналов, блок формирования команд, соединенный с регистром, выход которого подключен к выходу -Устройства l . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является система, содержащая приемо-передатчики, соединенные через линию связи с первым входом блока сопряжения диспет.черского пункта, первый выход блока сопряжения соединен с первыми входами блока первичной обработки сигналов и первого блока сравнения,к второму входу которого подключен выход первого регистра,первый выход первог блока сравнения соединен с первым входом первого ключа,второй выход- с nepBfcJM входом второго ключа,выход ко торого подключен к второму входу бдр ка сопряжения,к второму входу блока первичной обработки сигналов и к пер вому -ВХОДУ триггера, выход первого ключа соединен с вторым входом триг гера и с первым входом блока фор-мирования команд, первый выход которого объединен с выходом формирователя синхроимпульсов и подключен к первым -входам первого и второго регистров, к третьим входам блока первичной обработки сигналов, блока сопряжения и к первому входу формирователя синфазирующих импульсов, первый выхйд триггера соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого подк-пючен к выходу второго регистра, выход третьего ключа и первый выход блока первичной обработки сигналов соединен с четвертым входом блока, сопряжения, второй выход триггера подключен к четвертому входу блока первичной обработки сигналов, вторые выходы которого .соединены с первыми входами блока оконечного преобразования сигналов 2} Однако отсутствие контроля работоспособности датчиков сигналов и исправности каналов связи после каждого цикла опроса.ограничивает функциональные возможности устройства. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Достигается это тем, что в устройство введены блок уплотнения, второй блок сравнения, ключи, блок контроля времени, счетчик, дешифратор и индикатор, третий выход блока первичной обработки сигналов соединен с вторым входом блока оконечного преобразования сигналов, с первым входом второго блока сравнения, с первым входом четвертого ключа и с выходом пятого ключа, четвертый выход. .блока первичной обработки сигналов подключен к второму входу четвертого ключа и к первому входу индикатора, первый выход которого соединен с вторым входом блока формирования команд, второй выход индикатора подключен к первому входу блока уплотнения,второй вход которог соединен с пятьм выходом блока первичной обработки сигналов, с вторьм входом второго ключа, с выходом формирователя синфазйрующих импульсов и с вторым входом первого ключа, выход второго ключа подключен к третьему входу блока уплотнения, шестой выход блока первичной обработки сигналов соединен Спервыми входами шестого и седьмого ключей, выход шестого ключа подключен к третьему входу блока оконечного преобразования, первый и второй выходы второго блока сравнения соединены со.вторыми входами соответственно шестого и седьмого ключей, выход седьмого ключа подключен к первому входу счетчика, первый выход которого через дешифратор соединен с четвертым входом блока оконечного преобразования, с первым входом блока контроля времени, со вторым входом счетчика, с первым входом пятого ключа и со вторым входом индикатора, третий .выход которого подключен к второму входу блока контроля времени, выход которого соединен с пятым входом блока оконечног преобразования, с первым входом пятого ключа, вторым входом индикатора и вторым входом счетчика, выход первого регистра подключен к второму входу пятого ключа и к четвертому входу блока уплотнения, выход второг регистра соединен с пятым входом блока уплотнения, второй выход блока формирования команд подключен к входу первого регистра, третий выход блока формирования команд объединен с вторым выходом счетчика и подалючен к входу второго регистра. Выходы первого и второго регистров соединены со своими, вторыми входами.

На чертеже дана блок-схема системы.

Система содержит приемо-передатчик 1, линию связи 2, диспетчерский пункт 3, блок сопряжения 4, блок 5 первичной обработки сигналов, блок 6 оконечного преобразования сигналов, формирователь 7 .синхроимпульсов.

формирователь 8 синфазйрующих импульсов, первый блок сравнения 9, второй блок сравнения 10, блок 11 формирования команд, блок уплотне,ния 12, первый и второй регистры 13 и 14, индикатор 15, блок 16 контроля времени, счетчик 17, дешифратор 18, триггеры 19 и 20, инвертор 21, ключитретий 22, пятый 23, шестой 24, седьмой 25, ключ 26, ключи - четвертый 27, первый 29, второй 29, ключи 30 и 31 и датчики 32,33 и 34.

Устройство работает следующим образом.

Каждый из приемо-передатчиков 1 ютеет свой адресный -код и ответный код, причем ответный код первого приемо-передатчика является адресным для второго, ответный код второго приемо-перёдатчика является адресньм для третьего и т.д., а код, содержаj щий одни единичные символы,не является адресным ни для одного из приемо-передатчиков 1.

В процессе работы системы формирователем 8 синфазйрующих импульсов генерируется последовательность импульсов, которая- одновременно поступает на вход формирователя 7 синхронизирующих импульсов, формирующего на своем выходе последовательность синфазйрующих импульсов, на тактирующий вход блока 5 первичной обработки сигналов и через блок сопряжения 4 и линию связи 2 в приемо-передатчики.

Последовательность синфазйрующих 5 импульсов с выхода формирователя 8 синфазйрующих импульсов поступает при открытом ключе 29 нА синфазирующий вход блока 5 первичной обработки и через блок сопряжения 4 и линию 0 с.вязи 2 в приемЪ-передатчйки I ; а также удерживает управляющий триггер 19 в состояний, в котором с его выхода, на вход запрета блока 5 первичной обработки поступает разрешающий 5 сигнал,а на вход ключа 22 запирающий сигнал,а управляющий триггер 20 в состоянии,в котором с его выходов на вход ключа 31 поступает отпирающий сигнал,а на вход ключа 26 запирающий.

Индикатор 15 находится в состоянии, в .котором, с его выходов на управляющий вход блока 11 формирования команд поступает разрешающий сигнал, „ а на входы блока контроля времени 16 и ключей 31 и 26 запирающий сигнал.

Блоком первичной обработки 5 осуществляется постоянный анализ кодов, циркулирующих по линии связи 2, и в случае обнаружения нарушений в посвО ледовательности этих кодов (исчезновение одного из них., появления любого из кодов на неразрешенной для.него временной позиции, и т.п.) формируются сигналы на его адресном выходе, 5 содержащие адресный код приемо-передатчика, исчезнувший или искаженный в линии связи, и на одном из признаковых выходов, индентифицирующие возникшую ситуацию. Блоком первичной обработки, кроме того, хранится инфо мация о состоянии всех приемо-передатчикоБ 1 системы (включено - выключено) и в случае нахождения одного или нескольких из них в выключенном состоянии осуществляется восполнение из адресных кодов в циркулирующей по линии связи последовательности. При передач любым из. приемо-пере датчиков 1 сообщения по линии связч 2 блоком 5 первичной обработки осуществляется прием этого сообщения и формирование на своем адресисм выходе адресного кода приемо-передатчика 1, передавшего сообщение,и позиционного кода датчика, подключенного к одному из входов этого устройства и вызвавшего появление сообщения, а на признаковом выходе сигнала, идентифицирующего факт приема сообщения, При необходимскгти передачи в какой-либо из приемо-передатчиков команды телеуправления блоком 11 формирования команд фор «1руется команда в виде кода, эначность которого не превышает значности адресных кодов в системе, а также адресный код- того приемо-передатчика 1, которому должна быть передана эта команда. При этом адресный код через выход блока 11 формирования команд выводится в регистр 13, а код кс «анды через выход этого блока в регистр 14 Вывод этих кодов синхронизируется импульсами, поступающими на тактирующие входы блока И формирования команд и регистров 13 и 14 с выходом формирователя 8, благодаря чему обес печивается строгое совпадение времен ных позиций этих кодов с кодами, адр кулирующими по линии связи 2. Далее код с выхода регистра 13 поступает на один из входов блока сравнения 10, на другой вход которог через блоксопряжения 4 поступает ко передаваемый по линии связи 2, Благодаря наличию связи между входом и выходом регистра 13, записанный в нем код в пределах каждого слова вое станавливается, Аналогично осуществляется восстановление в регистре 14 кода команды телеуправления, .. При наличии несовпадения хотя бы в одном из разрядов в кодах,поступающих на входы блока сравнения 10, .никаких сигналов на выходе этого блока не вырабатывается. При совпадении обоих кодрв на выходах блока сравнения 10 формируются сигналы, один из которых запирает ключ 29, запрещая таким образом выход очередного синфазирующего импульса в линию связи 2 через блок сопряжения 4, а другой отпирает ключ 28, благодаря чему очередной импульс с выхода формирователя синфазирующих импульсов 8 поступает на вход управляющего триггера 19, устанавливая его своим задним фронтом в состояние, в котором на его втором выходе возникает запрещаю1аий сигнал, а на первом выходе разрешающий. Благодаря этому работа блока 5 первичной обработки блокируется, а ключ 22 отпирается,и в интервале между двумя ближайошми синфазирующими импульсами в линию связи 2 через ключ 22 и блок сопряжения 4 выводится код команды из регистра 14, Тем же импульсом с выхода ключа 28 осуществляется сброс блока 11 формирования команд, после чего в интервале, преда ествующем формированию очередного синфазирующего импульса и соответствующем интервалу вывода в линию связи 2 команды телеуправления, сигналами с его выходов инфо{ мация в регистрах 13 и 14 стирается. Поскольку в интервале, использованнс 1 для передачи по линии связи 2 кода команды телеуправления, сигнапьа на входах блока сравнения 10 вновь не совпадают, сигналы на его выходах к концу интервала приобретают вид, при котором ключ 29 оказывается открытым, а ключ 28 закрытым. Благодаря этому, очередной синфазирующий импульс с выхода формирователя синфазирующих импульсов 8 через блок сопряжения 4 поступает в линию связи 2 и в блок первичной обработки 5| после чего в линии связи 2 полностью восстанавливается циркулировавшая в ней ранее последовательность кодов. . -Тем же синфазирующим импульсом осуществляется установка триггера 19 в состояние, в котором с его выходов поступают сигналы, снимающие запрет с блока первичной обработки 5 и запирающие ключ 22, после чего система возвращается к нop Iaльнoмy режиму работы. В случае, если один из ранее отключенных приемо-передатчиков будет подключен вновь, в ближайшем кодовом цикле блоком 5 первичной обработки будет Обнаружен ответный код этого устройства в линии связи, после чего на его адресном выходе формируется адресный код этого устройства, а на признаковом выходе сигнал, идентифицирующий возникшую ситуацию. Этот сигнал отпирает ключ 27, в результате чего адресный код только что включенного приемо-передатчика 1 вписывается в регистр lli Одновременно сигналом с выхода блока первичной обработки 5 индикатор 15 ус-танавлиаается в состояние, в котором на его выходах возникают сигналы, запрещающие, во-первых, работу блока формирования команд 11, а во-вторых, включающие блок контроля времени 16. Кроме того, подаются отпираю1дие сигналы на входы ключей 31 и 26, Вследствие снятия сигналов с выходом блока 11 формирования команд в регистр 14 переписывается код с выхода счетчика 17, соответствующи коду команды телеуправления, обеспечивгиощей подачу через приемо-передатчик 1 контрольного сигнала на вхо первого из подключенных к нему датчиков. Затем вывод в линию связи 2 коман ды телеуправления осуществляется опи санным образом после чего на одном из выходов только что включившегося приемо-передатчика 1 формируется сигнал,поступающий на контрольный вход соответствующего датчика и вызывающий его срабатывание. Сигнал об этом срабатывании поступает в тот же приемо-передатчик через соответст вующий вход, вызывая формирование им стандартного сообщения, состоящего из адресного кода этого устройства и позиционного кода, соответствующего номеру сработавшего датчика. Это сообщение принимается через линию связи 2 и блок сопряжения 4 блоком 5 первичной обработки, вызывая в свою очередь формирование соответствующих сигналов на его адресном и признаковом выходе. При этом сигналы с выхода блока 5 первичной обработки поступают на вход блока сравнения 9 где последовательно сравниваются с содержимым регистров 13 и 14, последовательно вводимым в этот блок через ключи 31 и 26 (.ключ 31 открыт во время формирования адресного кода благодаря исходному состоянию триггера 19; ключ 26 открыт во время формирования кода, идентифицирую щего номер сработавшего датчика, благодаря переключению триггера 19 вследствие запирания ключа 29 си налом с выхода блока первичной обработки 5 с целью удвоения длины слова в линии связи, обеспечивающег передачу сообщения, и отпирания в результате этого ключа 29). В случа если результат сравнения оказываетс положительным, на выходах блока сра нения 10 формируются сигналы, запираю.щие ключ 24 в момент формировани сигнала на признаковом:выходе блока 5 первичной обработки и отпирающие ключ 25 в это же время. В результате этого информация о срабатывани датчика в блок 6 оконечного преобра зования сигналов не поступает, а происходит прибавление i в счет чике 17, вызывающее смену сигнала на его выходе и запись новой команды телеуправления в регистр 14. Таким Образом оруществляется пос ледовательная подача контрольных -си иалов на всё датчики, подключенные к вновь включенному приемо-передатчику 1. в случае, если все эти датчики срабатывают , причем в пределах допустимой временной задержки, после приема блоком 5 первичной обработки сигналов сообщения о срабатывании последнего из них и очередного прибавления i в счетчике 17 на выходе счетчика формируется сигнал, переписывающийся в регистр 14 в виде новой команды телеуправления, которые после вывода ее в линию связи 2 и приема ее вновь включенным приемопередатчиком 1 вызывает появление на его выходе сигнала,оповещающего тем самым лиц, производящих включение, о нормальном приеме системой данного комплекса, состоящего из приемо-передатчика 1 и подключенных к нему датчиков, под контроль. Одновременно возникает сигнал на выходе дешифратора 18, который, во -первых, вызывает восстановление исходного состояния индикатора 15, блока 16 контроля времени, счетчика 17, во-вторых, отпирает ключ 23, обеспечивая прохождение адресного кода вновь включенного приемо-передатчика 1 на адресный вход блока 6 оконечного преобразования, и,в-третьих, поступая на соответствующий Признаковый вход блока 6 оконечного преобразования сигналов, обеспечивает индикацию в нем факта приема системой под контроль вновь включенного приемо-передатчика 1. Если же хотя бы один и.з датчиков, подключенных к вновь включенному приёмо-передатчику 1, не сработает после подачи на его контрольный вход сигнала с выхода приемо-передатчика, это приведет к останову процедуры, в результате чего по истечении заданной временной уставки возникает сигнал на выходе блока 16 контроля времени, который, во-первых, возвращает в исходное состояние индикатор 15 и счетчик 17, во-вторых, отпирает ключ 23, обеспечивая тем самым прохождение адресного кода вновь включенного приемо-передатчика 1, с выхода регистра 13 на адресный вход блока 6 оконечного преобразования, и, в-третьих, поступая на соответствующий признаковый вход блока 6 оконечного .преобразования сигналов, вызывает в нем индикацию .возникшей ситуации. Легко увидеть, что выполнение описанной процедуры приводит только к торможению вывода в линию связи команд, осуществляемому по программе, заложенной в блок 11 формирования команд телеуправления. При.ем же прочих сообщений осуществляется системой независимо от нахождения ее в данном режиме, благодаря управлению ключом 24 с помощью блока сравнения 10.

Таким образом,предложенная система позволяет существенно повысить надежность контроля в случаях частых отключений от линии связи ее приемопередатчиков.

Формула изобретения

Телемеханическая система с временным разделением каналов, содержащая приемо-передатчики, соединенные чере линию связи с первым входом блока сопряжения диспетчерского пункта,первый выход блока сопряжения соединен nepBbDviH входами блока первичной обработки сигналов и первого блока сра нения, к второму входу которого подключен выход первого регистра, первый выход первого блока сравнения соединен с первым входом первого ключа , второй выход- с первым входом второго ключа, выход которого подключен к второму входу блока сопряжения, к второму входу блока первичной обработки сигналов и к первому входу триггера, выход первого ключа соединен с вторым входом триггера и с первым входом блока формирования к6манд, первый выход которого объединен с выходом формирователя синхроимпульсов и подключен к первым входам первого и второго регистров,к третьим входам блока первичной обработки сигналов,блоки сопряжения и первому входу формироват.еля синфазирующих импульсов,первый выход триггера соединен с первым входом третьего ключа,второй вход которого подключен к выходу второго регистра,выход третьего ключа и первый выход блока первичной обработки сигналов соединен с четвертым входом блока сопряжения, второй выход триггера подключен к четвертому входу первичной обработки сигналов,вторые выходы которого соединены с первыми входами блока оконечного преобразования сигналов, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены блок уплотнения, второй блок сравнения, ключи, блок контроля времени, счетчик, дешифратор и индикатор, третий выход блока первич-г ной обработки сигналов соединен с вторым входом блока оконечного преобразования сигналов, с первьм входом второго блока сравнения, с первым

Ьеесвюь(-, т«ьтио-г..,„..,.,,о, -TfeKi, r--;i .A

10

входом четвертого ключа и с выходом пятого ключа, четвертый вы.хол блока первичной обработки сигналов подключен к второму входу четвертого ключа, и к первому входу индикатора, первый выход которого соединен с вторым входом блока формирования команд, второй выход индикатора подключен к первому входу блока уплотнения, второй вход которого соединен с пятым выходом блока первичной обработки сигналов, с вторым входом

0 второго ключа, выходом формирователя синфазирующих импульсов и вторым .входом первого ключа, выход второго ключа подключен к третьему входу блока уплотнения, шестой выход блока

5 первичной обработки соединен с первыми входами шестого и седьмого ключей, выход шестого ключа подключен к тре-. тьему входу блока оконечного преобразования, первый и второй выходы вто0рого блока сравнения соединены с вторыми входами соответственно шестого и седьмого ключей, выход седьмого ключа подключен к первому входу счетчика, первый выход которого через дешифра5тор соединен с четвертом входом блока оконечного преобразования, с первым входом блока контроля времени, с вторым входом счетчика,с первым входом пятого ключа и с вторым входам

0 индикатора, третий выход которого подключен к второму входу блока контроля времени, выход которого соединен с пятым входом блока оконечного преобразования, с первьм входом пятого ключа, вторым входом индикатора

6 и вторьм входом счетчика, выход первого регистра подключен к второму входу пятого ключа и к четвертому входу блока уплотнения, выход второго регистра соединен с пятым вхо0дом блока уплотнения, второй выход блока формирования команд подключен к входу первого регистраJ третий выход блока формирования команд объединен с вторым выходом счетчика и под5ключен к входу второго регистра, выходы первого и второго регистров соединены с своими вторичными входами.

Источники информации,принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР

№ 428383, М. Кл.2 Q06 F 9/06, 01.09.72.

2.Билик Р.В. и др. Бесконтакт1ше элементы и системы телемеханики, «., 1964, с. 366-369.

$

J) Л