Устройство для передачи и приема сигналов

Союз Советских Социал истицеских РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл,е 608 С 19/2 21) 2178283/24 оеди ем зая Госудорственнай комитет Совете Министров СССР оо делам изобретений н откропий(53) У 1.398 (088 72) Авт Б. Коба и В, А, Сидяк А, В. Ильюша, Г. В. И обретения рдена Трудового Красного Знамени институт горного дел им, А.А. Скочинского(7) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛО Изобретениебыть применено госится тледоб телемеханике и может аемой и нефтегазовой промышленности,Известны устройства телемеханики с частотным разделением сигналов, в которых приемник частотных сигналов присоединяется к линии через транс. форматор, причем первичная обмотка трансформа. тора гальванически связана с линией связи 111, Такое присоединение затрудняет перемещение контролируемых объектов вдоль линии и услож няет выполнение требований взрывобезопасности.Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее блок управления н сигнализа. ции, выход которого через последовательно соеди. ненныс первый усилитель и согласующий элемент соединен с линией связи, выполненной в виде петли кабеля, выход первого усилителя через блок селекции сигналов контроля подключен к входу блока управления и сигнализации, а на контролируемом пункте трансформатор, первая обмотка которого соединена с блоком питания, вторая и третья об. мотки соединены последовательно и подключены к входам блока селекции адреса, блока селекции тгктов и к выходу второго усилителя, вход которо. го соединен с выходом коммутатора, нгаход блока селекции адреса через блок адреса подключен к:входу инвертора, первому входу первого элементаИ и первому входу второго элемента И, выходчнвертора соединен с первым входом распределитеб ля, выход второго элемента И подключен к второ.му входу распределителя и через дискриминатор -к первым входам группы элементов И, вторыевходы которых соединены с выходами распределителя, выходы группы элементов И подключены к1 О входам блоков управления, генератор сигналов,выход которого соединен с первым входом комму.татора, детектор, элемент ИЛИ, разделительныеэлементы, датчики и трансформаторы с разъемными сердечниками 21,15 Однако наличие клеммных соединений с датчи.ками снижает надежность устройства,Цель изобретения - повышение надежностиустройства.Это достигается тем, что начало первой и конецвторой обмоток трансформаторов с разъемным сер.дечником подключены через резисторы к выходу ге.нератора, третьи обмотки подключены к датчикам, начала вторых обмоток трансформатора с разъемны.ми сердечниками через группу диодов соединены ссоответствующими выходами распределителя и че.б Ф 16 а М ЭО рез вторую группу диодов - к входу детектора, выход которого подключен к первому входу эле. мента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом распределителя, выход элемента ИЛИ подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом ком. мутатора.На черетеже дана схема устройства.Устройство содержит линию связи 1, выполнен. ную в виде петли кабеля, блок 2 питания переменного тока, первый усилитель 3, блок 4 селекции сигналов контроля, блок 5 управления и сигнагиза. ции, содержащий генератор 6 импульсов, блок 7 управления периодом ймпульсов, р-позиционнйй, распределитель, кодирующий адресный блок 9, п-лозиционный логический переключатель 10 р ключи 11 выбора адреса контролируемого пункта,1 ключи 12 выбора. команд, шифратор команд управления 13, переключатель 14 выбора вида сигнала, блок 15 совпадений выборадатчиков, блок 16 индикации датчиков, дешифратор вида сигналов 17, блок 18 формирования сигналов индикации, ком мутаторы сигналов 19 и генераторы сигналов 20.Каждый из контролируемых пунктов содержит трансформатор 21, блок питания 22, второй усилитель 23, блок селекции адреса 24, блок селекции тактов 25, блок адреса 26, элементы И 27 и 28, инвертор 29, распределитель 30, дискриминатор 31 элементы И 32 блоки управления ЗЗ, датчики 34 лрисоединительного узла 35, выполненного иа трансформаторах с разъемными сердечниками, на которых размещены обмотки 36 и 37, резисторы 38 и 39, генератор сигналов 40, трансформаторы 41 с разъемными сердечниками, вторая группа диодов 42, детсктор 43, первая группа диодов 44, элемент ИЛИ 45, коммутатор 46 и согласующий элемент 47., Устройство работает следующим образом. Так. товая последовательность задается генератором 6, импульсы с которого подаются на вход и - пози. ционного распределителя 8 через блок 7 управления периодом тактовой последовательности.Выходной импульс и ячейки распределителя 8 подается на вход кодирующего адресного блока 9, Этим обеспечивается синхронность тактовой и ко. довой . последовательности, В контролируемом пункте. кодовая последовательность выдается бло. ком 24 и поступает на вход блока адреса 26. Выходной импульс с блока адреса 26 поступает на инвер. тор 29, снимающий с входа распределителя 30 сиг. нал запрета, н на один иэ входов элемента И 28, на второй вход которого поступает тактовая последовательность импульсов, выделенная блоком 25, Рас. пределитель 30 сделает и шагов (пока на выходе блока адреса 26 существует сигнал до смены кодовых посылок) .11 срвая позиция распределителя 30 отведена для контроля исправности устройства. Импульс с первого выхода распределителя 30 поступает через эле.менты ИЛИ 45 и И 27 на вход коммутатора сигна.лов 46, формируя на этой временной позиции радиоимпульс, поступающий по каналу связи в пункт управления, где он вьщеляется блоком 4 и поступает на блок 16 жщикации датчиков и деши фратор 17 вида сигналов. Остальные временные позиции распределителя 30 отведены для контроля состояния датчиков. Замкнутое состояние датчика соответствует наличию импульса на соответствую. щей временной позиции, разомкнутому - отсут. ствие импульса,На всех КП датчики подключены идентично, так что, например, датчику переднего положения 1-й секции крепи соответствует 2-я позиция распреде лителя, датчику заднего положения 1 - й секции крепи - 3 - я позиция, и т.д,На пульте пункта управления информация о состоянии датчика отображается обобщенно. Для этого служит дешифратор 17 вида сигнала, блок 18 формирования сигналов индикации, содержащий индикаторные лампы по числу позиций распределителей 8 и 30, т.е. по числу датчиков на одном КП плюс одна контрольная лампа.Блок 18 построен таким образом, что если все одноименные датчики, соответствующие одной и той же временной позиции, разомкнуты, то соответ. ствующая индикаторная лампа не горит, если все замкнуты - горит непрерывно, если хотя бы на одном КП датчик разомкнут - мигает, Для обеспе. чения равномерного мигания ламп в блок введен сигнал с а-й позиции переключателя 10, таким образом эта позиция не используется для контроля и управления и число КП, обслуживаемых устрой; ством, равно а - 1. Например, мигаета. вторая лампа, Это означает, что на каком-то КП (может быть и на нескольких) разомкнут датчик переднего положения 1-й секции крепи, а на остальных -замкнут, Для определения номера КП служит пе. реключатель 14 выбора вида сигнала, блок 15 сов. падений выбора датчиков и блок 16 индикации датчиков. Последний содержит в - 1 индикаторных ламп - по числу обслуживаемых КП, Схема построена таким образом, что эти индикаторные лампы светятся, если на вход блока 15 с переключателя 14 поступает импульс временной позиции, соответ ствующей контролируемому сигналу, Так, в первом положении переключателя 14 на блок 15 посту пает импульс контроля исправности аппаратуры КП, соответствующий 1 - й временной позиции рас. пределителей 8 и 30. Если на каком - либо КП воз. никла неисправность, например не сработала ячейка 26 КП Ио 3, то первая лампа блока 18 начнет мигать, а третья лампа блока 16 погаснет. Если начала мигать вторая лампа блока 18, то переключа. тель 14 ставится во второе положение - на блоке 16 погаснут лампы, соответствующие номерам КП, на которых датчики переднего положения секций кре. пи разомкнуты, Таким образом осуществляется контроль состояния датчиков и аппаратуры КП.В устройстве предусматривается воэможность телеуправления исполнительными механизмами, количество которых на каждом КП может бытьравно о/2, Для каждого исполнительного элемента 33 отведено две временных позиции распределителей 8 и 30. Команды "Включить" и "Отключить" кодируются удлинением периода тактовых импуль.сов, что обеспечивается блоком 7 управления периодом. Команда "Включить" или "Отключить" на тот или иной гидроклапан 33 подается замыканием соответствующего ключа 12, а адрес КП - одним из ключей 11. Шифратор 13 команд управления обес. печивает подачу на вход блока 7 управления пе риодом импульсов сигнала на удлинение тактового импульса, временная позиция которого соответ. ствует выбранному номеру КП и команде.Иа КП выделение импульсов управления обес. печивается дискриминатором 31, выходный сигнал 1 я с которого поступает через один из элементов И 32, который подготовлен сигналом с распределителя 30, на соответствующий вход выбранного эле.мента 33.Для повышения надежности в тяжелых уело щ виях эксплуатации в устройстве осуществляется бесконтактное подключение датчиков 34 с по. мощью присоединительного устройства 35, выполненного в виде трехобмоточного трансформатора с разъемным магнитопроводом (например, О - образ- р ный ленточного типа) .На первичную обмотку 36 через резистор 38 подается напряжение с, генератора 1 игналов 40, который одновременно используется для формирова. ния радиоимпульсов сигнализации и контроля. 80 Третья обмотка 41, имеющая небольцюе количество витков (5 + 10), выполнена съемной и подключена через кабель к датчику 34. Вторичная обмотка 37 подключена также через резистор 39 к 85 генератору 40. Выходной сигнал снимается с начала обмотки 37 и при таком включении обмоток и надлежащем выборе соотношения количества вит.ков равен нулю, если датчик разомкнут, так как наведенная в обмотке 37 э.д,с. находится практи чески в противофазе с напряжением генератора сигналов 40.При замыкании датчика 34 обмотка 41 шунти.рует трансформатор, величина наведенной в обмот.ке 37 э,д.с, резко уменьшается и выходной сигнал 45 снимается с начала обмотки 37 и резко возрастает практически до величины напряжения генератора.Резистор 38 ограничивает ток, потребляемый транс.форматором от генератора при замыкании обмотки 41 датчиком 34. Для э 1 о.-о же служит резис тор 39.Этот выходной сигнал поступает через диоды 42 на вход детектора 43, которым преобразуется в видеоимпульс и через ИЛИ 45 и И 27 подается на управляющий вход коммутатора сигналов 46. Кро ме того, выходы всех присоедииительиых уст-, 1.ойств 35 через пионы 44 лодклкмким к выходам распределителя 30, поэтому н любой момеит времени заперт опии из диодов 44 - тот, иа катоде которого в данный момент высокий потенциал, 60 соответствующий единице на данном выходе распределителя,Выходы друтих присоединительных устройств шунтированы остальными ячейками распределителя. Таким образом информация считывается с опре. деленного объекта,Повышение надежности достигается за счет то.го, что в устройстве контактные разъемные соединения заменены на бесконтактные, т.е. ликвидированы гальванические связи не только между пунктом управления и контролируемыми пункта.ми, но и между датчиками и аппаратурой контролируемых пунктов, благодаря чему исключается непосредственное воздействие окружающей среды на электрические цепи и соединения, приводящие к появлению утечек, нарушению контактов, измене.нию переходных сопротивлений. Это повышает надежность работы устройства телемеханики в слож.ных условиях эксплуатации.Формула изобретенияУстройство для передачи и приема сигналов, содержащее блок управления и сигнализации, выход которого через последовательно соединенные первый усилитель и согласующий элемент соединенс линией связи, выполненный в виде петли кабеля, выход первого усилителя через блок селекции сигналов контроля подключен к входу блока управления и сигнализации, а на контролируемом пункте трансформатор, первая обмотка которого соединена с блоком питания, вторая и третья обмотки соединены последовательно и подключены к входам блока селекции адреса,блока селекции тактов и к выходу второго усилителя, вход которо. го соединен с выходом коммутатора, выход блока селекции адреса через блок адреса подключен к входу инвертора, первому входу первого элемента И и первому входу второго элемента И, выход инвертора соединен с первым входом распределителя, выход второго элемента И подключен к второму входу распределителя и через дискриминатор - к первым входам группы элементов И, вторые входы которых соединены с выходами распредели. теля, выходы группы элементов И подключены к входам блоков управления, генератор сигналов,выход которого соединен с первым входом коммутатора, детектор, элемент ИЛИ, разделительные элементы, датчики и трансформаторы с разъемными сердечниками, о тли ча ющее ся тем, что, с целью повышения надежности устройства, начало первой и конец второй обмоток трансформаторов с разъемным сердечником подключены через резис. торы к выходу генератора. третьи обмотки нодклю. чены к датчикам, начала вторых обмоток трансформа. торов с разъемными сердечниками через первую группу диодов соединены с соответствующими выходами распределителя и через вторую группу диодов - к, Гоксич 128/28цни 2 За раждар стае делам Моск одни своенистров ного комитет Советаизобретений и открытийа, Ж-З 5, Раушская наб И илнал ППП "Патент", г. Ужго ду 5517входу детектора, выход которого подключен кпервому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом распределителя,вььход элемента ИДИ подключен к второму входупервого элемента И, выход которого соединен свторым входом коммутатора,686Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:1. Ильин В.А. "Телемеханика", изд. "Наука"Москва 1965 гстр. 80-81.2. "Автоматизация горных машин", вып. Ч, М.