Контролируемый пункт телемеханической системы

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 955157(з 08 С 15/06 Государственный комнтет Опубликовано 30.08.82. Бюллетень32Дата опубликования описания 05.09.82по делам наобретений н открытий(54) КОНТРОЛИРУЕМЫЙ ПУНКТ ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКО СИСТЕМЫИзобретение относится к телемеханикеи может найти применение в ядерной электронике для дистанционного технологического, дозометрического и радиационного контроля атомных электростанций,Известны контролируемые пункты телемеханических систем с временным разделением сигналов, содержащие датчики информации, приемник и передатчик, генераторимпульсов, распределитель, дешифратор,исполнительные блоки, элементы И иИЛИ 1 .Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройстводля телеуправления и телесигнализации, содержащее датчики сигналов, выходы которых подключены к входам коммутатора сигналов, выход которого подключен к первому входу шифратора, к второму входу которого подключен первый выход распределителя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом дешифратора, к вторым входам дешифратора и распределителя импульсов через синхронизатор подключен выход приемника, выход дешифратора соединен с первым входом исполнительного элемента, третий выход распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента И, выход которого через первый счетчик импульсов соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход элемента НЕ соединен с вторым входом первого и второго элементов И, выход шифратора подключен соответственно к входу второго счетчика импульсов, к второму входу распределителя импульсов и к третьему входу первого элемента И, и передатчик. Известное устройство осуществляет сбор информации о двухпозиционных объектах с помощью датчиков сигнализации, ее кодирование и передачу на пульт управления, а также прием, декодирование и исполнение команд пульта управления 2.Недостаток устройства - ограниченные области применения, заключающиеся в том, что невозможно измерять физические величины, изменяющиеся во времени непрерывно (например, температуру, давление, активность изотопа и др.) .Цель изобретения - расширение области применения устройства.3Поставленная цель достигается тем, чтов контролируемый пункт телемеханической системы, содержащий датчики сигналов, выходы которых подключены к входам коммутатора сигналов, выход которого подключен к первому входу шифратора, к второму входу которого подключен первый выход распределителя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом дешифратора, к вторым входам дешифратора и распределителя импульсов через синхронизатор подключен выход приемника, выход дешифратора соединен с первым входом исполнительного элемента, третий выход распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента И, выход которого через первый счетчик импульсов соединен с первым входом второго элемента И., выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход элемента НЕ соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выход генератора импульсов подключен соответственно к входу второго счетчика импульсов, к второму входу распределителя импульсов и к третьму входу первого элемента И, и передатчик введены аналого-частотные преобразователи, счетчики импульсов, элементы И, объединенные по числу датчиков импульсов, распределитель импульсов, элементы ИЛИ, арифметический блок и блок памяти, первый выход которого подключен к первому входу второгоэлемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход шифратора, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом передатчика, второй выход блока памяти соединен с первым входом арифметического блока, первый выход которого подключен к второму входу исполнительного элемента, второй выход - к первому входу блока памяти, выход генератора импульсов подключен соответственно к вторым входам блока памяти и арифметического блока, к третьемувходу которого подключен первый выход второго счетчика импульсов, второй выход которого подключен соответственно к первым входам счетчиков импульсов, объединенных по числу датчиков, к вторым входам которых подключены соответственно непосредственно и через аналого-частотные преобразователи выходы коммутатора сигналов, выходы счетчиков, объеДиненных из числа датчиков, подключены к первым входам элементов И, объединенных по числу датчиков, к вторым входам которых подключены первые выходы второго распределителя импульсов, к первому входу которого подключен второй выход второго счетчика импульсов, второй вход второго распределителя импульсов соединен с выходом генератора импульсов, выходы элементов И, объединенных по числу датчиков, соединены с третьями входами счетчиков импульсов, объединенных по числу датчиков, и сответствующими входами третьего элемента ИЛИ, зо 35 Распределитель 6 содержит счетчик 26 импульсов и дешифратор 27.Датчики сигналов 25 подключены ко входам коммутатора 9. Первая группа выходов коммутатора 9 соединена со входами и выходами соответствующих аналого-частотных преобразователей 10 и счетными входами счетчиков импульсов 11, входы сброса которых объединены и соединены с входом сброса счетчика 26, распределителя 6 и импульсным выходом счетчика 12 импульсов. Вторая группа выходов коммутатора 9 подключена ко входу шифратора 7. Выходы переполнения счетчиков 11 импульсов подключены ко входам соответствующих элементов И 14, другие входы которых соединены с выходами дешифратора 2 распределителя 6, а выходы всех элементов И 14 подключены ко вторым входам сброса соответствующих счетчиков 11 импульсов и ко входам элемента ИЛИ 18, соединеного выходом со входом элемента 24, входом элемента И 16 и первым командным входом блока 21 памяти. Адресные входы блока 21 памяти через элемент ИЛИ 19 соединены с выходами элементов И 16 и 17, второй вход элемента И 16 соединен с выхо 40 45 50 55 4выход которого подключен соответственно к третьему входу блока памяти, к входу элемента НЕ, к первому входу третьего элемента И, к второму входу которого подключен второй выход второго распределителя импульсов, выход третьего элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом блока памяти, пятый вход которого соединен с выходом первого распределителя.Второй распределитель импульсов содержит счетчик импульсов и дешифратор, первый и второй входы счетчика импульсов подключены соответственно к первому и второму входам второго распределителя импульсов, выход счетчика импульсов подключен к второму выходу второго распределителя импульсов и входу дешифратора, выходы которого подключены к первым выходам вто. рого распределителя.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого контролируемого пункта телемеханической системы для трех каналов (и = 3).Контролируемый пункт телемеханической системы содержит приемник 1, синхронизатор 2, дешифратор 3, генератор 4 импульсов, распределители 5 и 6 импульсов, шифратор 7, исполнительный элемент 8, коммутатор 9 сигналов, аналого-частотные преобразователи 10, счетчики 11, 12 и 13 импульсов, объединенные по числу датчиков, элементы И 14, 15 и 16, объединенные по числу датчиков, элементы И 17, элементы ИЛИ 18, 19 и 20, блок 21 памяти, арифметический блок 22, передатчик 23, элемент НЕ 24, датчики 25 сигналов.5дом счетчика 26 распределителя 6, подключенного счетным входом к выходу генератора 4 импульсов, тактовым входом распределителя 5, арифметического блока 22 устройства, счетчика 12 импульсов, блока 21 памяти и к входу элемента И 15. Второй вход элемента И 15 соединен с выходом элемента 24 и входом элемента И 17, другой вход подключен к выходу счетчика 13 импульсов, соединенного счетным входом с выходом элемента И 15. Второй командный вход блока 21 памяти подключен к выходу распределителя 5 и третьему входу элемента И 15, а числовой вход - к числовому выходу арифметического блока 22, выход признаков которого соединен с первым входом исполнительного элемента 8, первый выход блока 21 памяти соединен со входом элемента ИЛИ 20, подключенного к передатчику 23, а второй выход - со вторым входом арифметического блока 22, подключенного третьим числовым входом к второму выходу счетчика 12 импульсов. Второй выход распределителя 5 соединен со вторым входом шифратора 7, подключенного выходом ко второму входу элемента ИЛИ 20 третий выход распределителя 5 соединен со входом дешифратора 3, подключенного выходом к другому входу исполнительного элемента 8, а другим входом - к выходу при емника 1 и входу синхронизатора 2, выход которого соединен с синхронизирующим входом распределителя 5.Предлагаемый контролируемый пункт телемеханической системы работает следующим образом. Леред началом работы с помощью переключателей коммутатора 9 производится подключение в каждом канале датчика 25 с аналоговым выходом ко входу аналого- частотного преобразователя 10, датчика 25 с частотным выходом - к счетному входу соответствующего счетчика 11 импульсов, и датчика 25 двухпозиционного - к входу шифратора 7.При включении питания все счетчики 11, .12 и 26 импульсов сбрасываются в нулевое (исходное) состояние и начинается цикл измерения. Импульсы фиксированной частоты с выхода генератора 4 импульсов поступают на счетчики 12 и 26, а импульсы, частота которых пропорциональна измеряемой величине, - на входы счетчиков 11 каждого измерительного канала. Сигнал переполнения каждого счетчика 11 открывает соответствующий элемент И 14. Импульс опроса с выхода дешифратора 27 распределителя, 6 проходит через открытый элемент И 14 1-го канала и элемент ИЛИ 18 и выдает в блок 21 памяти сигнал Обработка. По этому сигналу код количества тактовых импульсов, записанных к этому времени в счетчике 12, переписывает 6ся в арифметический блок 22, который производит вычисления по формуле 5 й ( июк;тт изм(С - В,;) й .-Н,;где А; - . измеряемая величина в 1-м канале;К;- масштабный коэффициент 1-гоканала;М - емкость счетчика 1 импульсов;- тактовая частота генератора 4импульсов;- время, прошедшее от сброса счетчика 12 до предыдущего переполнения счетчика 11 1-го канала;2; - время, прошедшее от сбора счетчика 12 до текущего переполнения счетчика 10 1-го канала;1 цм - время измерения в 1-м канале; В, -количество тактовых импульсов,записанных в счетчик 12 при предыдущем измерении в 1-м канале1, - количество тактовых импульсов,записанных в счетчик 12 при текущем измерении в 1-м канале.Величины М и Як,хранятся в блоке 21 памяти и записываются в блок 22 под действием стандартных микрокоманд блока 21 2 памяти. Вычисленное значение А; измеряемой величины сравнивается в блоке 22 со значениями предупредительных и аварийных уставок, также хранящихся в блоке 21 памяти и в случае выхода измеряемой величины за аварийное значение уставки, зю блок 22 выдает в исполнительный элемент5 команду на отключение исполнительного механизма. Результаты А; и 1 Ч,записываются после этого в блок 21 памяти, причем число М, записывается в ту ячейку блока 21, где перед началом данного измерения хранилось число М, . Адрес ячейки блока 21 памяти, к которой происходит обращение в текущий момент, задается счетчиком 26 распределителя 6. Код счетчика 26 проходит на адресные входы блока 21 памяти через 4 о открытую сигналом Обработка схемуИ 16 и схему ИЛИ 19. Этот сигнал через инвертор 24 закрывает схему И 15 и 17, останавливая счетчик 13 и блокируя считывание его кода в блок 21 памяти. Задним фронтом импульса с выхода открытой схемы И 14 сбрасывается соответствующий счетчик 11 и сигнал переполнения в данном канале перестает подаваться. Цикл опроса счетчиков 1 каждого канала заканчивается к моменту переполнения счетчика 12. Импульс переполнения этого счетчика сбрасывает в нулевое состояние счетчик 26 и счетчик 11 во всех каналах и после этого начинается новый цикл опроса.Выдача результатов измерения производится следующим образом. При отсут ствии на выходе элемента ИЛИ 18 сигналаОбработка элемент НЕ 24 открывает элемент И7 и выдает разрешающий потен 955577пал на элемент И 15. В момент времени, отведенный для передачи информации с ганпого к птролируемого пункта, синхронизатор 2,впускает распределитель 5, открцва. элемент И 15 и устанавливает блок 21 памяти и шифратор 7 в режим выдачи информации. Импульсы генератора 4 через открытый элемент И 15 поступают на счетчик 13, вызывая изменение адреса канала. Код адреса канала через открытый элемент И 1, элемент ИЛИ 19 поступает в блок 21 памяти. Год действием тактовой частоты п.нератора 4 и в соответствии с текущим адресом, установленным на счетчике 13, из блока 21 памяти выбирается значение измеряемой величины А и признак наличия или отсутствия превышения уста вок в 1-м канале, эти коды через элемент ИЛИ 20 поступают на вход передатчика 23, а с его вь;хода -- в линию связи. После передачи этих кодов распределитель 5 выдает сигналы в шифратор 7 на передачу кода двух- позиционного датчика 25 1-го канала (включено - выключено). Этот сигнал через второй вход элемента ИЛИ 20 поступает на вход передатчика 23, откуда передается в линию связи. После этого меняется адрес на счетчике 12 и происходит выдача информации следующего (1+1) = -го канала.Команды управления, передаваемые с 15 20 25 ком 1 контролируемого пункта и поступают в дешифратор 3. Последний в соответствии с состоянием выходов распределителя 5 направляет эти команды в соответствующие ячейки исполнительных реле.Предлагаемый контролируемый пункт телемеханической системы в отличие от прототипа позволяет осуществить сбор, кодирование, первичную обработку, сравнение с уставками и передачу на пульт управления информации о текущих значениях измеряемых величин, произвольно и в широком диапазоне (несколько порядков) изменяющихся во времени, в том числе и случайных,Зо 40 45 так как среднеквадратичная погрешность измерения данного пункта не зависит от ширины диапазона и равна 6 = - , -- .%В дополнение к осуществляемым прототипом приему, декодированию и исполнению команд внешнего диспетчерского пункта предлагаемое устройство позволяет осуществлять автоматическое управление исполнительными механизмами при выходе измеряемых величин за аварийные значения уставок.Изготовлен и испытан макет предлагаемого контролируемого пункта. Он имеет 16 50 датчиков текущих значений и 16 датчиков состояний. Логические узлы макета выполнены на элементах серии К 564, а аналого-частотные преобразователи - на основе микросхемы К 544 УД 1, Макет работоспособен при изменении входной частоты в диа 55 назоне трех порядков от 10 до 10000 имп/с),пульта управления, принимаются приемни 8 Формула изобретенияКонтролируемый пункт телемеханической си темы, содержащий датчики сигналов, выходы которых подключены к входам коммутатора сигналов, выход которого подключен к первому входу шифратора, к второму входу которого подключен первый выход распределителя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом дешифратора, к вторым входам дешифратора и распределителя импульсов через синхронизатор подключен выход приемника, выход дешифратора соединен с первым входом исполнительного элемента, третий выход распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента И, выход которого через первый счетчик импульсов соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход элемента НЕ соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выход генератора импульсов подключен соответственно к входу второго счетчика импульсов, к втопому входу распределителя импульсов и к третьему входу первого элемента И, и передатчик, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены аналого- частотные преобразователи, счетчики импульсов, элементы И, объединенные по числу датчиков импульсов, распределитель импульсов, элементы ИЛИ, арифметической блок и блок памяти, первый выход которого подключен к первому в;оду второго элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход шифратора, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом передатчика, второй выход блока памяти соединен с первым входом арифметического блока, первый выход которого подключен к второму входу исполнительного элемента, второй выход - к первому входу блока памяти, выход генератора импульсов подключен соответственно к вторым входам блока памяти и арифметического блока, к третьему входу которого подключен первый выход второго счетчика импульсов, второй выход которого подключен соответственно к первым входам счетчиков импульсов, объединенных по числу датчиков, к вторым входам которых подключены соответственно непосредственно и через аналого-частотные преобразователи выходы коммутатора сигналов, выходы счетчиков, объединенных по числу датчиков, подключены к первым входам элементов И, объединенных по числу датчиков, к вторым входам которых подключены первые выходы второго распределителя импульсов, к первому входу которого подключен второй выход второго счетчика импульсов, второй вход второго распределителя импульсов соединен с выходом генератора импульсов, выходы элементов И, объединенных по числу датчиков, соединены с третьими955157 Составитель Т. Барскехред А. Бойкасираж 642 р М. Янович43/58 Реда к Заказ Шарош Корректор Подписное а СССР ытий аб., д. 4/5 Проектная ВНИИП по 13035, М филиал ПППГосударственного комитеелам изобретений и открсква, Ж - 35, Раушская Патент, г. Ужгород, ул входами счетчиков импульсов, объединенных по числу датчиков, и соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен соответственно к третьему входу блока памяти, к входу элемента НЕ, к первому входу третьего элемента И, к второму входу которого подключен второй выход второго распределителя импульсов, выход третьего элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом блока памяти, пятый вход которого соединен с 1 О выходом первого распределителя.2, Контролируемый пункт по и. 1, отличаюи 4 ийся тем, что второй распределитель импульсов содержит счетчик импульсов и де 10шифратор, первый и второй входы счетчика импульсов подключены соответственно кпервому и второму входам второго распределителя импульсов, выход счетчика импульсов подключен к второму выходу второго распределителя импульсов и входу дешифратора, выходы которого подключены кпервым выходам второго распределителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Тутевич В. Н. Телемеханика, М.,1973, с. 246 - 248.2. Авторское свидетельство СССР431531, кл. 6 08 С 15/06, 1974 (прототип).