Устройство телемеханики Советский патент 1980 года по МПК G08C19/28 

1

Изобретение относится к области телемеханики и предназначено для телеконтроля групповых пунктов газовой промышленности и водоснаб- j жения по телефонным линиям связи.

Известно устройство i для передачи и приема.команд телемеханики, эксплуатируемое в газовых хозяйствах городов, которое содержит JQ на каждом контролируемом пункте датчик телеизмерения и датчик телесигнализации, выходы которых подключены ко входам приемно-передающего блока; на диспетчерском пункте генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу пульта управления, ко второму входу которого подключен первый выход блока синхронизации; первый и второй вы- Q ходы блока синхронизации соединены с приводами линии связи, к которым подключен блок измерения, третий выход блока синхронизации соединен со входом блока измерения; к одному 25 проводу линии связи подключен приемный блок, один выход которого соединен с блоком тревожной сигнализации, другой - с первым входом переключателя блока индикации, третий выход приемного блока подключен к третьему входу пульта управления; блок опроса, узел коммутации, выпелненный на переключателе, элементе остановки цикла, блоке синхронизации) элементе блокировки, элементе задержки и блоке приема. Выход блока . приема подключен соответственно к первым входам переключателя и блока синхронизации, выходы которого соединены соответственно с первыми входами элемента блокировки и элемента задержки, Выход элемента задержки подключен ко второму входу переключателя, одни выходы блока приема и элемента остановки объединены и подключены к общей клемме источника питания. Выход элемента остановки цикла соединен со вторым входом элемента блокировки, выход которого подключен ко второму входу элемента задержки. Четвертый выход блока синхрониза- , ции и входы блока приема и -элемента остановки цикла узла коммутации подключены к одному из проводов линии связи, выходы переключателя узла коммутации через соответствующие провода линии связи соединены

с контролируемыми пунктс1ми. На диспетчерском пункте введены телефон, элемент блокировки и элемент задержки, первый вход которого и второй вход переключателя блока индикации соединены с четвертым выходом блока синхронизации, выход переключателя блока индикации подключен к первому входу элемента блокировки. Третий выход пульта управления через блок опроса соединен со входом генератора и вторым входом элемента блокировки, третий вход которого подключен к четвертому выходу пульта управления. Выход элемента блокировки соединен со вторым входом элемента задержки, выход которого подключен к третьему входу переключателя блока индикации, телефон соединен с пультом управления.

Недостатком известного устройств телеконтроля является малый объем телеизмерения и телесигнализации на контролируемых пунктах.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство телемеханики f2}, содержащее на контролируемом пункте датчики телеизмерения, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих переключателей датчиков, к вторым входам которых подключены первые выходы соответствующих блоков вызова, датчики сигнализации,, выходы которых соединены со входом элемента импульсной сигнализации и с первым входом блока управления, блоки телеуправления, выходы которых подключены ко второму входу блока управления, выход блока управления соединен с третьим выходом второго переключателя датчиков, выход которого подключен к третьему входу первого переключателя датчиков, выход первого переключателя датчиков соединен с первым входом коммутатора, первые-выходы которого подключены к проводам линии связи, к первым входам и ко вторым выходам блока приема, элемента остановки цикла и к первому выходу блока синхронизации, первый выход блока приема соединен со вторым входом коммутатора, второй выход блока приема подключен к первому входу блока синхронизации, второй выход которого соединен с первым.входом элемента блокировки, выход элемента остановки цикла подключен ко вто рому входу элемента блокировки, первый выход которого соединен с третьим входом блока управления, второ выход элемента блокировки подключен к первому входу элемента задержки, третий выход блока синхронизации соединен со вторым входом элемента задержки выход которого подключен к третьему входу коммутатора, вторы вуоды блоков вызова/ блока приема и

элемента остановки заземлены йа диспетчерском пункте, блок запуска, вход которого подключен ко второму проводу линии связи, блок измерений, первый и второй входы которого J соединены соответственно с первым и со вторым проводами линии связи, блок сигнализации, вход которого подключен ко второму проводу линии связи, а выход - к первому входу

Q переключателя блока индикации, выход блока запуска соединен с первым входом пульта управления, первый выход которого подключен к первому входу 1блока опроса, второй вход блока опроса соединен с первым выходом элемента блокировки, а выход подключен через генератор импульсов ко второму входу пульта управления, второй.выход которого соединен с первым входом элемента

0 блокировки, первый выход переключателя блока индикации подключен ко второму входу элемента блокировки, второй выход которого соединен с первым входом элемента задержки,

5 третий выход пульта управления подключен ко входу блока синхронизации, первый выход которого соединен со вторыми входами блока задержки и переключателя блока индикации,

Q второй выход блока синхронизации подключен к третьему входу блока измер.ений, четвертый и пятый выходы пульта управления соединены соответственно с первым и вторым провода. ми линии связи, Вторые вхо.цы блоков запуска - заземлены.

С целью расширения функциональных возможностей устройства в него на контролируемом пункте введены элемент включения датчиков и блок

0 сигнализации изменения состояния

объектов, четвертый, выход блока синхронизации через элемент включения блоков датчиков соединен с четвертыми входами переключателей датчиков, второй выход коммутатора подключен к первому входу блока сигнализации изменения состояния объектов, первый выход которого соединен с первьм проводом линии связи,

л выход элемента сигнализации подключен ко второму входу блока сигнализации состояния объектов, -второй выход которого соединен с заземлением. На диспетчерском пункте введен блок приема квитирующего сигнала и индикации размерности, первый вход которого соединен с вторым проводом линии связи, а второй вход - со вторым выходом блока индикации.

0 Схема устройства показана на чертеже. Устройство содеря6|т на контролируемом пункте (КП) перек.лючатель 1, переключатели 2 и 3 датчиков, блок

5 vпpaвлeния 4, блок приёма 5, блок

инхронизации 6, элемент задержки , элемент блокировки 8, элемент 9 становки цикла, блоки вызова 10 и 1, элемент сигнализации 12, блок 13 сигнализации изменения состояния объектов, элемент 14 включения датчиков; на диспетчерском пункте (ДП) пульт управления 15,- генератор импульсов- 16, блок опроса 17, элемент. блокировки 18, переключатель 19 блока индикации, элемент задержки 20, блок синхронизации 21, блок телеизерений 22, блоки запуска 23 и 24 и блок 25 приема квитирующего сигнала и индикации размерности. В устройство входят также датчики тееизмерения 26, 27, датчики сигнализации 28, блоки телеуправления29.

Устройство может работать в циклическом и ждущем режимах.

В циклическом режиме устройство осуществляет автоматическое телеизерение двух групп датчиков (5-7 шт.) с цифровой индикацией и регистраией, а также опрос состояния объектов .

Перед запуском устройства на пульте управления 15 кнопка Телеизмерения переводится во включенное положение. Нажатием ключа Параметры длительностью до 1 с .в стоону Р (Q) посылается на КП комана подготовки цепи включения переключателя 2 датчиков. При этом на КП срабатывает блок вызова 10 (или 11), который осуществляет подготовку цепи срабатывания блока датчиков и одновременно посылает квитиующий сигнал на ДП, где срабатывает блок 25 приема квитирующего сигнала и загорается лампочка подсветки размерности.

Запуск устройства осуществляется нажатием на пульте кнопки Опрос объектов. При этом срабатывает и становится на самоблокировку блок опроса 17. Последний включает цепь питания генератора импульсов 16, выход которого через пульт управления соединен со вторым проводом инии связи и с заземлением. Импульс длительностью 1 с и напряжением 24 В, пройдя второй провод линии связи, поступает на вход блока приема 5. От срабатывания блока приема- импульсов осуществляется зарядка электролита блока синхронизации б и замыкание контакта, управляющего переключателем 1. Однако от первого замыканияконтакта переключатель не срабатывает, так как еще не сработал элемент задержки и не подключен источник питания.

После прекращения подачи импульса блок приема 5 обесточивается. Электролит, разряжаясь, вызывает срабатьгаание на 1 с блока синхройизации б. В результате по второму проводу линии связи на ДП посылается сийхронизирукяций импульс и одновременно срабатывает элемент задержки 7 и заряжается его электролит. Элемент задержки подключает (+)24 В к цепи питания переключателя 1. Опускание блока синхронизации 6 вызывает срабатывание элемента выключения 14 блоков датчиков на 5 с и первого реле переключателя . Переход переключателя с нулевого положения на первое и до последнего реле.вызывает отключение блоков вызова 10 и 11 датчиков от линии связи. Элемент 14 замыкает подготовленную ранее цепь питания блока датчиков давления, в результате выходы всех датчиков давления на 5 с подключены к входу переключателя. Включение первого реле переключателя вызывает подключение к линии связи выхода первого датчика. Первое реле переключателя находится под током до поступления второго импульса на блок 5. В случае его отсутствия элемент задержки 7 через 6 с обесточивается, возвращая г1ереключатель в исходное положение.

На ДП синхронизирующий импульс вызывает срабатывание блока синхронизации 21. От срабатывания последнего на ДП происходит:

а)срабатывание элемента задержки 20 и зарядка его электролита

б)зарядка электролита блока измерения;

в)подача в блок измерения команды печатания текущего времени.

Обесточивание на ДП блока синхронизации 21 вызывает:

а)отключение от источника питания элемента задержки и подключение к нему электролита;

б)срабатывание и блокирование первого реле переключателя 19 блока индикации, в результате чего загорается лампочка первого объекта;

в)подключение к линии связи цифрового измерительного прибора блока измерения.

Происходит передача и прием телеизмерения давления первого объекта КП. По истечении 4 с из блока синхронизации 21 подается команда на цифропечатающее устройство (ЦПУ) блока 22 телеизмерения. В момент прекращения переда:чи телеизмерения генератор импульсов подает второй импульс, вызывая срабатывание перечисленных узлов.

Последующая работа генератора импульсов вызывает повторное срабатывание указанны; цепей и поочередное :подключение датчиков давления соответсвумщих объектов к линии связи, прием и печатание информации на ДП и загорание лампочек, соответствуккдих объектам, подключенным к линии связи.

Передачей информации из посттеднего объекта заканчивается цикл опроса показаний датчиков давления.

Очередной импульс генератора при этом вызывает:

а)деблокирование последних реле переключателей 1 и 19;

б)срабатывание и блокирование реле доводки переключателей.

Срабатывание реле доводки переключателя 1 приводит к обесточиванию блока вызова 10 телеизмерения давления и по истечению 7 с - к обесточниванию элемента задержки

7и возвращению схемы в исходное положение.

На ДП срабатывание реле доводки переключателя 19 блока индикации вызывает обесточивание блока 25 приема квитирующего сигнала и блока опроса 17, который отключает генератор импульсов 16 от источника питания. -На пульте гаснет лампочка приема телеизмерения давления. Отпускание элемента задержки 20 вызывает возвращение схемы в исходное положение.

Устройство готово к очередному опросу.

.Для опроса датчиков расхода необходимо нажать ключ Параметры в сторону измерения Q. От этого импульса на КП срабатывает и блокируется блок вызова 1-1 телеизмерения Q и посылается на ДП квитирующий сигнал другой полярности,

8результате срабатывает и блокируется блок 25 и загорается лампочка телеизмерения QV а на КП подготавлвается цепь срабатывания блока датчиков расхода. Далее все операции

по запуску устройства,.измерению и регистрации расхода по объектам аналогичны описанным ранее.

Автоматический запуск системы.

При изменении ситуации на КП (открытие или закрытие задвижки, включение или отключение электродвигателя и т.п.) срабатывает элемент 12 импульсной сигнализации на 7 с, который дает питание блоку 13 сигнализации изменения состояни объектов. Если изменение ситуации произошло в момент телеизмерения или телеуправления, то,блок 13 не срабатывает до окончания цикла. Срабатывание блока 13 сопровождается посылкой импульса, который на ДП воспринимается блоком автоматичкого запуска 23 системы. Срабатывание блока 23 через пульт управлени 15 вызывает срабатывание и блокирование блока опроса 17. Осуществляется опрос состояния объектов.

Опрос состояния объектов КП.

Одновременное включение блоков 23 и 17 вызывает на мнемосхеме данного КП перевод всех объектов в

неработающее положение - горят красные лампочки.

Опрос состояния объектов КП производится с диспетчерского пункта блоком 24. При подключении к линии 5 связи первого объекта с ДП по первому проводу -посылается импульс, который проходит переключатель 1, нормально-замкнутые контакты переключателей 2, 3 блоков датчиков.

Q После замыкания .контактов сигнализации состояния первого объекта на ДП срабатывает блок 24, который вызывает на мнемосхеме включение зеленой и выклА)чение красной ламт почек. Если контакты сигнализации состояния разомкнуты - продолжает гореть красная лампочка. Аналогичным образом происходит опрос сигнализсщии состояния всех объектов КП. Завершение цикла опроса вызывает на КП деблокирование блока 13 сигнализации изменения состояния объектов. Дальнейшее изменение состояния объектов будет вызывать включение тех же цепей и передачу

5 на мнемосхему положения объектов на КП.

Опрос состояния объектов можно произвести и вручную по желанию диспетчера. Только в этом случае

Q сброс состояния объектов перед опросом осуществляется диспетчером нажатием соответствующей кнопки на пульте управления. Телеуправление.

r Для включения или выключения в работу скважины (насоса) необходимо вызвать данный объект. Для этого вручную запускается программа опроса состояния. В момент подключения данного объекта, контроль которого

0 осуществляется по загоранию его лампочки на ДП и по сигнальным лампочкам состояния на мнемосхеме, производится остановка цикла опроса. Для этого необходимо на пульте управления

5 15 нажать кнопку Остановка цикла. При этом деблокируется блок опроса 17, срабатывает и блокируется элемент блокировки 18, который подключает элемент задержки 20 к источнику

П питания. Кроме этого, нажатием кнопки Остановка цикла подается команда остановки приемно-передающего блока КП. При этрм во второй провод линии связи подается импульс противоположной полярности от импульсов генератора 16.. От этого .импульса в приемно-передающем блоке на 1 с срабатывает элемент 9 остановки цикла, который вызывает срабатывание и блокирование элемента

0 блокировки 8, подключающего элемент задержки 7 и блок управления к источнику питания. В результате устройство останавливается в положении, когда элементы телеуправления данно5 IO объекта через блок 4 и переключатель 1 соединены с первым проводом линии связи, а на ДП к источнику питания подключена лампочка данного объекта, а на мнемосхеме показано/ что объект не работает. Затем нажатием ключа Включение объекта в первую линию связи пода ется команда запуска, другой полярности оу команды Остановка объекта. На КП в устройстве управления срабатывает на 1 с элемент включения объекта. В результате открывается задвижка скважины или срабатывает магнитный пускатель насоса я происходит зарядка конденсатора блока датчиков телеизмерения. Прекращение подачи команды вызывае подключение датчика расхода данного объекта к линии связи. По приемному прибору диспетчер убеждаетс в выполнении команды. После этого Диспетчер нажатием на пульте управ ления кнопки Опрос объектов пере ходит на очередной объект или выводит устройство в исходное положе ние . От изменения ситуации на КП сра ботал блок 13, поэтому при возвращении устройства в исходное положение на ДП срабатывает блок 23, который вызывает срабатывание блока опроса 17. В результате автоматически осуществляется опрос состояния объектов КП. Таким образом, предложенное уст ройство имеет более широкие функци ональные возможности, чем известное, оно позволяет передавать и пр нимйть большее число видов оперативной информации по тем же линиям связи, чем аналоги. Формула изобретения Устройство телемеханики, содержащее на контролируемом пункте дат чики телеизмерения, выходы которых соединены с первыми входгили соответствующих переключателей датчиков, ко вторым входам которых подключены первые выходы соответствующих блоков вызова, датчики сигнализации, выходы которых соединены со входами элемента импульсной сиг нализации и с первым входом блока управления, блоки телеуправления, выходы которых подключены ко второ му входу блока управления, выход блока управления соединен с третьи выходом второго переключателя датчиков, выход которого подключен к третьему входу первого переключате ля датчиков, выход первого переключателя датчиков соединен с первым входом коммутатора, первые ВЫХОДЫ которого подключены к провь линии связи, к первым входам и ко вторым выходам блока приема, элеме га остановки цикла и к первому выходу блока синхронизации, первый выход блока приема соединен со вторым входом коммутатора, второй выход блока приема подключен к первому входу блока синхронизации, второй выход которого соединен с первым входом элемента блокировки, выход элемента остановки цикла подключен ко второму входу элемента блокировки, первый выход которого соединен с третьим входом блока управления, второй выход элемента блокировки подключен к первому входу элемента згщержки, третий выход блока синхронизации соединен со вторым входом элемента Зсщержки, выход которого подключал к третьему бходу коммутатора, вторые входы блоков вызова, блока приема и элемента остановки заземлены на диспетчерском пункте, блок запуска, вход которого подключен ко второму проводу линии связи, блок измерений, первый и второй входы которого соединены соотБетственно с первым и вторым проводами линии связи, блок сигнализации, вход которого подключен ко второму проводу ли-. НИИ связи, а выход - к первому входу переключателя блока индикации, выход блока запуска соединен с первым входом пульта управления, первый выход которого подключен к первому входу блока опроса, второй вход блока опроса соединен с первым выходом элемента блокировки, а выход подключен через генератор импульсов ко второму входу пульта управления, второй выход которого соединен с первым входом элемента блокировки, первый выход переключателя блока индикации подключен ко второму входу элемента блокировки, второй выход которого соединен с первым входом элемента задержки, третий выход пульта управления подключен ко входу блока синхронизации, первый выход которого сое-динен со вторыми входами блока задержки и переключателя блока индикации, второй выход блока синхронизации подключен к третьему входу блока, измерений, четвертый и пятый выходы пульта управления соединены соответственно с первым и вторым проводами линии связи, вторые входы блоков запуска - заземлены, о тличающееся тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него на контролируемом пункте введены элемент включения датчиков и блок сигнализации изменения состояния объектов, четвертый выход блока синхронизации через элемент включения блоков датчиков соединен с четвертыми входами переключателей датчиков, второй выход коммутатора подключей к первому входу блока сигнализации изменения состояния объектов, первый выход которого соединен с первым проводом линии связи/ выход элемента сигнализации подключен ко второму входу блока сигнализации состояния объектов, второй выход которого соединен с Заземлением, на диспетчерском пункте введен блок приема квитирующего сигнала и индикации размерности, первый вход которого соединен с первым проводом линии связи,.а второй вход со вторым выходом блока.индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 610151, кл. G 08 С 19/28, 1976.

2.Билик Р.В. и др. Бесконтактные элементы и системы телемеханики с временным разделением сигналов. М., 1964, с. 372-374 (прототип