Устройство для приема и передачи сигналов Советский патент 1982 года по МПК G08C19/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ Изобретение относится к телемеханике и предназначено для использования в комплекте многопроводной временной системы ТУ-ТС для установки на контролируемых пунктах. Известны многопроводные временные системы телемеханики, которые содержат общий диспетчерский пункт (ДП), контролируемые пункты (КП) и многопроводную линию связи (ЛС) между ДП и КП По этой линии от ДП на КП передают с временным разделением адресные сигналы избирания и сигналы телеуправления, а от КП на ДП - сигналы телесигнализации. Все сигналы являются импульсными и мо гут отличаться друг от друга длительностью, полярностью и амплитудой 1 . Недостатком этих устройств является отсутствие возможности управления двухпозиционными объектами. Наиболее близким по технической сушi ности к предлагаемому является устройство для приема и передачи телесигнаСИГНАЛОВлов, которое содержит первые усилители, подключенные к линии связи, выходы двух усилителей подключены к соответствующим входам первого и вторюго элементов И, выход, третьего усилителя соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и через второй элемент ИЛИ подключен к первому входу .вторюго элемента НЕ, выход первого элемента ИЛИ через первый элемент НЕ соединен с выходом первого элемента И, первый элемент задержки, выход второго элемента задержки через усилитель и через три параллельных цепи последовательно соединенных резисторов, диодов и контакты датчиков телесигнализации подключен к прюводам линии связи, электромагнитное реле и источник питания 2. Недостатком известного устройства .является отсутствие возможности телеуправления двухпозиционными объектами, что ограничивает его функциональные возможности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приема и передачи сигналов, содержащее первый, второй и третий усилители, входы которых подклю чены к проводам линии связи, выходы первого и второго усилителя подключены к соответствующим входам первого и вто рого элементов И, выход третьего усили теля соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и через второй элемент ИЛИ подключен к первому входу второго элемента НЕ, выход первого элемента И через первый элемент НЕ соединен с вы ходом первого элемента И, первый элемент задержки, выход BTOjioro элемента задержки через усилитель и через три параллельных цепи последовательно соединенных резисторов, диодов и контак ты телесигнализации подключен к проводам линии связи, электромагнитное реле и источник питания, введены R5 -триггер, Т-триггер, третий элемент задержки, элемент ЗАПРЕТ, первый и второй инверторы, выход первого элемента И соединен с R -входом R5 -триггера, через первый элемент задержки - с первым S -входом RS -триггера и с R - входом Т-триггерз и через третий элемент задержки - с первым входом элемента ЗАПРЕТ, выхоаы вторых эле. ментов И и НЕ объединены и подключены к второму входу. SRS -триггера и к второму входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с Т-входом Т-тригге- ра, выход Т-триггера подключен к входу первого инвертора, первый выход которого через обмотку реле соединен с положительной клеммой источника питания, второй выход первого инвертора объединен с выходом второго инвертора и через контакт реле подключен к отрицательной клемме источника питания, вы ход второго элемента И соединен с вхопях.т, . г,ох,.„-.с. .„-,л„ „ „пдами второго элемента задержки и второго инвертора, выход RS -триггера подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и к входам питания вторых элементов И и НЕ. На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма егб работы; на фиг.. 3 - принципиальная схема устройства. Устройство содерм ит яровода линии связи 1-4, усилители 5-7, первый элемент И 8, первый элемент ИЛИ 9, первый элемент НЕ 10, первый элемент 11 задержки, -триггер 12, второй элемент И 13, второй элемент ИЛИ 14, второй элемент НЕ 15, второй элемент 16 задержки, четвертый усилитель 17, резисторы 18, диоды 19, контакты датчиков телесигнализации 2О, третий элемент 21 задержки, элемент ЗАПРЕТ 22, Т-триггер 23, первый 24 и второй 25 инверторы, обмотки реле 26, контакты реле 27 и 28. На диаграмме (фиг. 2) показаны импульсы 29 и ЗО на выходе усилителей 5 и 6, импульсы 31 и 32 избирания первой посылки, импульсы 33 телесигнализации, импульс 34 на R - входе R5 триггера, импульс 35 на выходе RS- триггера, импульсы 36 и 37 на входе и выходе второго элемента И 13, импульсы 38 и 39 на входе и выходе элемента ЗАПРЕТ, импульс 40 на выходе Т-триггера, импульс 41 срабатывания реле, 42 импульс на выходе элемента 11 задержки, 43, 44 и 45 импульсы при нарущеНИИ работы элемента И 8, элемента 11 задержки и RS -триггера 12. Устройство работает следующим образом. При работе в режиме телесигнализации для избирания КП используют параллельно-последовательный код. Он образуется двумя последовательными посылками коротких импульсов избирания, каждая посылка содер1{ит одну из комбинаций параллельно-последовательного кода на все сочетания информационных проводов ЛС. Поэтому в 1;аждой адресной посылке импульсы избирания передаются одновременно или по одному, или по двум, или по трем проводам ЛС. На временной диаграмме (фиг. 2) показана комбинация импульсов избирания,, соответствующая сочетаниям НО и НО, т. е. импульсы избиP ««« « ервой. и второй посылок передаются только по проводам 1 и 2 линии проводам связи. Из проводов ЛС положительные импульсы избирания поступают на входы эмиттерных повторителей 5-7 (в конкретном случае, рассматриваемом для примера в данной заявке, - только на входы повторителей 5 и 6). На выходе повторителя 5 формируются положительные импульсы 29, на выходе повторителя 6 - импульсы ЗО. На -фиг. 2 показаны импульсы избирания первой посылки 31 и второй посылки 32 на выходах повторителей, здесь также показаны импуль59сы 33 телесигнализации, формируемые В устройстве после приема импульсов избирания. С выхода повторителей 5 и 6 положи тельные импульсы 31 первой посылки по ступают на вход приемника первой посыл ки, который содержит элементы 8-12, и на вход приемника второй посылки, Б котором использованы элементы 13-15. В приемниках импульсы 31 поступают на входы первого элемента И 8 и второго элемента И 13. В зависимости от адреса, присвоенного данному КП, элементы И 8 и И 13 могут иметь три, два (как в рассматриваемом конкретном случае) или один вход. В исходном состоянии потенциалы на .выходах элементов И 8 и И 13 равны нулю. При поступлении на входы И 8 им пульсов 31 первой посылки на выходе элемента формируется также положительный импульс 34, который подается на R -вход триггера 12. Приемник второй посылки от приема импульсов первой посылки защищен. В исходном состоянии на инверсном выходе триггера 12 напряжение равно нулю. Задним, отрицательным фронтом им пульса 34 триггер переключается. На ин версном выходе триггера формируется по ложительный импульс 35, который используется для питания вторых элементов И 13 и НЕ 15 в приемнике второй посылки, а также для зашиты криемника первой посылки от приема импульсов из- бирания второй посылки. Импульсы 32 набирания второй посылки поступают на входы приемников первой и второй посылок. Приемник пер- посылки от приема импульсов 32 за щищен. В приемнике вторюй посылки импул ..сы 32 поступают на входы второго элемента И 13, на выходе которого при этом формируется положительный импульс 36. Он подается на второй 5 -вход триггера 12, задним фронтом импульса 36 триггер вновь переключается, возвращаясь в исходное состояние и заканчивая формирование импульса 35. Задним фронтом импульса 36 запускается второй элемент 16 задержки, который формирует пол.ожительный импульс 37, Через усилитель 17 это-i импульс подается на параллельные цепи, состоящие из последовательно включенных развязывающих резисторов 18, диодов 19 и контактов датчикос телесигнализации 54 20для передачи импульсов ТС в провода 1-3 линии связи. При работе в режиме телеуправления или телеуправления и телесигнализации для избирания КП используют также па- раллельно-последрвательнь й код, образованный двумя последовательными посылками. Импульсы первой посылки попрежнему короткие (фиг. 2, 31-1), но в отличие от импульсов при телесигнализации импульсы второй посылки 32-1, 32-2 удлиненные и используются также для передачи сигналов телеуправления. Для различения во второй посылке коротких им ;ульсов 32 (которые после избирания КП должны вызывать только телесигнализлцию) и длинных импульсов 32-1 и 32-2 телеуправления применены элемент ЗАПРЕТ 22 и третий элемент задержки 21. В исходном состоянии на управляющем входе элемента ЗАПРЕТ 22, соединенном с выходом элемента И 13, напряжение равно нулю. На выходе элемента 21 и Bxoie элемента ЗАПРЕТ в исходном состоянии имеется положительное напрях ение 38 и поэтому на выходе элемента ЗАПРЕТ напряжение 39 равно нулю. В режиме телесигнализации элемент ЗАПРЕТ не пропускает импульсы телеуправления на Т-триггер 23. После приема элементом И 8 импульсов первой посылки задним фронтом импульса 34 запускается третий элемент 21 временной задержки, который формирует отрицательный импульс 38. Он подается на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 22 и запрещает прохождение на выход элемента 22 короткого импульса избирания 32 второй посылки. Длительность импульса 38 несколько (на 0,5... 1 мс) превыщает суь марную длительность паузы между импульсами и второго короткого импульса 32. В оежиме телеуправления после приемз элементом И 8 импульсов первой посылки формируется импульс 31-1, задним фронтом которого, кроме триггера 12, также запускается третий элемент 21задеркки. Он формирует отрицательный и лпульс 38-1 и на время существования этого импульса элемент ЗАПРЕТ закрывается. Но после окончания импульса 38-1 элемент ЗАПРЕТ открывается. Поэтому больщая ча.сть длительного второго импульса избирания 36-1 пройдет на выход элемента ЗАПРЕТ 22, формируя импульс 39-1. Передним положительным фрюнтом импульса 39 переключается Т-триггер 23, формируя на выходе положительный импульс 4О. Этот импульс подается на вход первого инвертора 24 и открывает его. Одновременно на вход второго инвертора 25 подается импульс 36-1 с выхода элемента И 13 и инвертор 25 та же открывается. В реле 26, которое включено последовательно с инверторами 24 и 25, нарастает ток 41 и реле срабатывает. Контактом 28 включается телеуправляемый- объект, контакт 27 шунтирует инвертор 25 и производит самоблокировку реле 26. Поэтому после окон чания импульса телеуправления 32-1 и импульса 39-1 и закрывания второго инвертора 25 реле остается включенным. В телеуправления для выключения реле 25 и выключения телеуправ- ляемого объекта необходимо вторично подать длинный импульс второй посылки, в нашем случае 32-2. Тогда на выходе элемента И 13 формируется импульс 36-2, который на выходе элемента ЗАПPET 22 БЬ1зывает импульс 39-2. Передним положительным фронтом этого импул са триггер 23 переключается в исходное состояние, прекращая формирование импул са 40. Поэтому инвертор 24 закрываетс и выключает реле 26. Следовательно, дл двухпозиционного телеуправления (включе ния и выключения). телеуправляемого объ екта необходимо дважды подать сигналы ТУ в виде удлиненных импульсов избирания второй посылки. В режиме телеуправления после приема импульсов 31-1 первой посылки и импульсов 32-1 и 32-2 второй посылки на выходе элемента И 13 формируются импульсы 36-1 и 36-2. Задним фронтом этих импульсов запускается, как и в режиме телесигнализации, второй элемент 16 временной задержки и формирует импульсы 37-1 и 37-2, которые могут использоваться для телесигнализации. В предлагаемом устройстве предусмот рены несколько различных зашит от приема ложнь х сообш.ений. Приемник первой посылки зашищен от приема избыточных, а поэтому ложных для данного КП адресных комбинаций пер вой посылки (для КП с адресом 100 лож ными будут комбинации 110, 1О1, 111, для нашего примера с адресом НО ложной является комбинация 111 и т. д.). Для защиты применены первые элементы ИЛИ 9 и НЕ 10, выход которого соединей с выходом первого элемента И 8, в исходное состояние элемент НЕ Ю закрыт. В зависимости от адреса данного КП с выходами повторителей 5, 6 и 7 соединяют три, два один вход элемента И 8. Неиспользованные выходы повторителей соединяют со входами элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с входом элемента НЕ 10. При приеме истинной дл:я данного КП адресной комбинации импульсы избирания поступают только на входы элемента И 8, с|юрмируя на его выходе положительный импульс. На входы элемента ИЛИ 9 в этом случае импульсы не приходят. На приеме ложной комбинации часть импульсов избирания в соответствии с адресом данного КП поступает на входы элемента И 8. Избыточные положительные импульсы поступают на входы элемента ИЛИ 9 и далее на вход элемента НЕ 10, открывая его. Поэтому на объединенных выходах И 8 и НЕ 10 напряжение остается нулевым, ложный импульс на выходе И 8 не формируется. Приемник первой посылки после приема импульсов первой посылки защиш.ен от приема импульсов второй посылки. После приема импульсов первой посылки и опрокидывания триггера 12 с выхода триггера подается положительный импульс 35 на вход элемента ИЛИ 9. Импульс проходит на вход элемента НЕ 1О и открывает его, запрещая прохождение через И 9 любых импульсов. Приемник второй посылки защитен от приема импульсов первой посылки, так как питание на элементы И 13 и НЕ 15 подается от триггера 12 только после приема импульсов первой посылки. Приемник второй посылки защищен от приема избыточных ложных адресных комбинаций импульсов второй посылки, для чего применены вторые элементы ИЛИ 14 и НЕ 15. Они работают аналогично элементам ИЛИ 9 и НЕ 10 в приемнике первой посылки. Схема устройства рассчитана на последовательный прием сначала импульсов избирания первой посылки, установленной для данного КП, затем второй установленной для данного КП посылки. Оцнако при работе устройства возможен случай, когда некоторая вторая посылка импульсов избирания оказывается истинной для приемника первой посылки и принята им как первая посылка. Тогда па выходе первого 99 элемента И 8 формируется ложный импульс 43, задним фронтом которого пере ключается триггер 12. Он разрешает работу приемника второй посылки, который принимает в качестве второй посылки не которую первую посылку импульсов, пред назначенную для другого КП и оказавшуюся истинной для данного КП, В результате нарушаются все временные соотношения, установленные в системе ТУ-ТС, и происходит сбой ее работы Для зашиты устройства от последствий приема приемником первой посылки, ложных для данного КП импульсов второй посылки, применен первый элемент 11 задержки. Он запускается задним фронтом выходного импульса элемента И 8 и формирует положительный импульс длительность которого несколько (на 0,5... мс) больше суммарной длитёль- кости паузы/ между импульсами избирания и длительности коротких импульсов второй посылки,-но несколько (на 0,5... 1 мс) меньше длительности интервала, выделенного для передачи импульса ТС 3 Выход первого элемента 11 временной задержки соединен с первым 5 -входом триггера 12. При нормальной работе устройства и последовательном приеме им импульсов 31первой посылки, а затем импульсов 32второй посылки триггер 12 переключается задними фронтами этих импульсов К моменту окончания импульса 42, формируемого элементом 11 задержки, триг гер уже установлен в исходное состояние, при котором отрицательный перепад создаваемый элементом 11 на первом 5 -входе, на триггер не действует. При нарушении работы устройства и приеме приемником первой посылки импульсов второй посылки на выходе элемента И 8 формируется ложный импульс 43, Задним фронтом этого импу.ьса оппрокидывается триггер 12, формируя импульс 45, и запускается элемент 11 задержки, формируя импульс 44. Задний фронт этого импульса подается на первы S -вход триггера и переключает i триг гер в исходное положение до прихода ближайшего импульса первой посылки 31-1. Поэтому питание на приемник вто рой посылки не подается и он не приним никакие импульсы. Импульсы с выхода элемента 11 заде жки подается на установочный R вход триггера 23. Передний положительный фронт этого импульса гарантирует правильную исходную установку триггера 23 и наличие нулевого потенциала на В1яходе триггера в исходном состоянии. Таким образом, предлагаемое устройство для приема сигналов ТУ и передачи сигналов ТС, предназначенное для работы в комплекте многопроводной временной системы телемеханики, обеспечивает как телесигнализацию, так и двухпозиционное телеуправление, т. е. заключение и выключение телеуправляемого объекта. Формула изобретения Устройство для приема и передачи сигналов, содержашее первый, второй и третий усилители, входы которых подключены к проводам линий связи, выходы первого и второго усилителя подключены к соот- ветствуюшим входам первого и второго элементов И, выход третьего усилителя соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и через второй элемент ИЛИ подключен к первому входу второго элемента НЕ, выход первого элемента ИЛИ через первый элемент НЕ соединен с выходом первого элемента И, первь й элемент задержки, выход вторюго элемента задержки через усилитель и через три параллельных цепи последовательно соединенных резисторов, диодов и контакты датчиков телесигнализации подключен к проводам линии связи, электромагнитное реле и источник питания, о т л и ч а е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены RS-триггер, Т--триггер, третий элемент задержки, элемент запрета, первый и второй инверторы, выход первого элемента И соединен с ft -входом R5 -триггера, через первый элемент задержки - с первым S -входом RS -триггера и с R -входом Т-триг гера и через третий элемент задержки с первым входом элемента ЗАПРЕТ, выходы вторых элементов И и НЕ объединены и подключены к второму входу S RS -триггера и к второму входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с Т-входом Т-триггера, выход Т-триггера подключен к входу первого инвертора, первый выход которого через обмотку реле соединен с полакительной клеммой источника питания, второй выход первого инвертора объединен с Bbhxo.ioM второго инверп-ора и через контакт реле подключен к отрицательной клемме источника питания, выход второго элемента И соединен 11972 с входами второго элемента задержки и нгорого инвертора, выход RS -триггера подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и к входам питания вторых элементов И и НЕ. Источники инфор 1ации, принятые во внимание при экспертизе 545 1.Ильин В. А. Телеконтроль и телеуправление. М., Энергия, 1969, с. 288. 2,Авторское свидетельство СССР № 752441, кл. С О8 С 19/16, 1978 (прототип).

Л2/