Система для передачи и приема сигналов управления по электрической сети

СОЮЗ СОНЕТСНИКсоцИАлистическикРЕСПУБ ЛИН 4501 А 04 В 3 5 ЕННЫЙ КОМИТЕТ етениям и ОТКРытиямГОСУД АРСПО ИЗОБПРИ ГКН ОПИС ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТ ТОРСНОМУ амики АН УССрско-техно- а электродиан ство СС 54, 198(54) СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМАСИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙСЕТИ(57) Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - увеличениеколичества передаваемых и принимаемыхсигналов, Система для передачи и приема сигналов управления по электрической сети содержит передающую и(71) Институт электродии Специальное конструктлогическое бюро институнамики АН УССР(56) Авторское свидетелУ 1095423, кл. Н 04 В 3 приемную части. При передаче символов 1 и 0 в коде команды в системе обеспечивается открытие тиристора 6 (5) в положительную (отрицательную) полуволну напряжения сети с углами 113 (180+67) и 59 (180 +121 ) соответственно. При возникновении в сети импульсов команды приемная часть обеспечивает возможность приема импульсов сигнала, вырабатываемых передающей частью в отрицательную (положительную) полуволну напряжения сети, и дальнейшую расшифровку принятой команды. Цель достигается за счет обеспечения приема импульсов сигнала через 132 (время, выраженное в угло-вых градусах периода напряжения 50 Г 11) после приема положительного импульса сигнала в первом импульсном канале Св и через 240 во втором импульсном канале. 1 ил.Изобретение относится к области электросвязи и может быть использо,вано при автоматизации электрических сетей, а также в системах защиты и автоматики энергосистем.Целью изобретения является увеличение количества передаваемых и принимаемых сигналов.На чертеже представлена структур ная электрическая схема системы при передачи и приема сигналов управления по электрической сети.Система содержит на передающей ,стороне трансформатор 1, генератор 2 15 прямоугольных импульсов, коммутатор/ .3, резистор 4, первый 5 и второй 6 , тиристоры, первый и второй элементы ИЛИ 7 и 8 первый, второй, третий и ,четвертый формирователи 9-12 импуль; сов управления соответственно, пер вый, второй и третий элементы НЕ , 13-15, первый и второй элементы И , 16 и 17, первый 18 и второй 19 бло ки формирования сигналов включения, регистр 20, формирователь 21 импульса записи кода, элемент И-НЕ 22, шифратор 23, пусковой блок 24 и блок 25 контроля длительности передачи, а на приемной стороне содержит тран сформатор 26, первый и второй элементы НЕ 27 и 28, первый, второй, третщ, четвертый и пятый формирователи 29-33 импульсов соответственно, генератор 34 прямоугольных импульсов, 35 первый и второй элементы ИЛИ 35 и 36, селектор 37 импульсов, установочный триггер 38, триггер 39, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И 40-44, счетчик 45, первый 40 46 и второй 47 формирователи импульса длительности, первый 48 и второй 49 формирователи импульса приема, регистр 50, дешифратор 51 и исполнительный блок 52. 45Система работает следующим образом.При необходимости передачи какой- либо команды с помощью шифратора 23 обеспечивают запись кода команды в регистр 20. С прямых выходов шифра.- тора 23 сигнал поступает на вход элемента И-НЕ 22, в результате чего на его выходе появляется положительный сигнал, поступающий на вход выбора 55 режима регистра 20 и на вход формирователя 21. Задний фронт импульса с выхода формирователя 21, приходящий на вход синхронизации регистра 20,приводит к записи кода выбранной команды в его ячейки. При этом входпоследней ячейки регистра 20 всегдапоключен к общему входу источникапитания с уровнем напряжения "Лог.О",а вход предпоследней - к выходу источника питания с уровнем напряжения"Лог. 1", что обеспечивает запись впоследнюю ячейку сигнала "О", а впредпоследнюю - сигнала "1", соответствующего стартовой единице в пе"редаваемой команде. Кроме того, от -рицательньп импульс с установочноговыхода шифратора 23 поступает сигнална первый вход блока 25 обеспечиваяустановку в О" его счетчика,Для передачи выбранной команды необходимо включить пусковой блок 24 . - .нажатием кнопки "Пуск", В результатеэтого осуществляется подключение выхода генератора 2, синхронизированного от сети, через трансформатор 1 кпервому входу синхронизации регистра20 и к второму входу блока 25, Такимобразом, прямоугольные импульсы, синхронизированные с сетью, приводятк сдвигу записанной ранее информации в регистре 20, чем обеспечивается преобразование параллельногокода, записанного в ячейки регистра,в последовательный, в виде последовательности импульсов длительностьюв период напряжения сети, появляющейся на последней восьмой ячейке регистра 20. Первый импульс с выходарегистра 20, проходя через второйэлемент НЕ 14, поступает на входблока 25 и своим передним фронтомпереключает его триггер в положение"Лог.1". Сигнал со:второго выходаблока 25 поступает на вторые входыпервого и второго элементов И 16 и17, давая разрешение на их срабатывание на время передачи команды.Кроме того, указанные прямоугольные импульсы поступают на вход счетчика блока 21, обеспечивая отключение генератора 2 через восемь периодов напряжения сети после наала передачи.Первый 18 и второй 19 блоки формирования могут выполняться по аналогии с генератором 2 прямоугольных импульсов к формируют прямоугольныеимпульсы синхронизированные с сетью.Их отличие состоит в длительностиимпульсов и их расположении относительно напряжения сети, Длительность1450импульсов выбирается произвольно, а располагаются они относительно напряжения сети таким образом, чтобы их передний фронт находился в полои 15 тельной полуволне напряжения сети, а задний Фронт - в отрицательной, Например, первый блок 18 формирует прямоугольные импульсы, передний фронт которых соответствует ц,=13 а задний Р.,= 180 + 67 , где Фаза напряжения сети, что соответствует моментам времени открытия первого 5 и второго 8 тиристоров при передаче символов 1 в кодовой ком бинации. Второй блок 19 при Ц= 59 и 4 = 180 + 121, что соответствует моментам времени открытия первого 5 и второго 6 тиристоров при передаче символов "0" в кодовой комбинации. 20Импульсы с выходов первого 18 я второго 19 блоков формирования поступают на первые входы первого и второго элементов И 16 и 17 соответственно, На вторые входы этих элементов 25 происходит разрешение на их срабаты" вание на время передачи команды, На третий вход первого элемента И 16 приходит код передаваемой команды, а на третий вход второго элемента И 17 30 инвертированный во втором элементе НЕ 14 код передаваемой команды. В результате этого первый элемент И 16 пропускает импульсы от первого блока 18 формирования в промежутки времени, соответствующие передаче символов "1" в коде команды, а второй элемент И 17 - промежутки времени, соответствующие передаче символов "0" в коде команды. Импульсы с вы хода первого элемента И 16 поступают на вход первого формирователя 9 и посредством первого элемента НЕ 13 на вход второго формирователя 10. В результате этого, первый формирова тель 9 вырабатывает управляющий сигнал по переднему фронту импульса, приходящего от первого блока 18 формирования, а второй формировач ель 10 - по заднему. Точно так же третий Формирователь 11 вырабатывает управляющий сигнал по переднему Фронту импульса, приходящего от второго блока 19 формирования, а четвертый формирователь 12 - по заднему. Управляющие сигналы с выходов первого 9 и третьего 11 формирователей, проходя через первый элемент ИЛИ 7, поступают на управляющий вывод первого 74тиристора 6 и обеспечивают его открытие в положительную полуволну напряжения сети с углами 113 и 59 , соответственно при передаче символов "1" и "0" в коде команды. Управляющие сигналы с выходов второго 10 и четвертого 12 формирователей, проходя через второй элемент ИЛИ 7, поступают на управляющий вывод второго тиристора 5 и обеспечивают его открытие в отрицательную полуволну напряжения сети с углами 180 +67и 180 +121 соответственно при передаче символов "1" и "0" в коде команды. Сигналы управления через резистор 4 и коммутатор 3 поступают в электрическую сеть.При возникновении в сети импульсов команды срабатывает селектор 37. Выделенные из сети импульсы с выхода селектора 37 поступают на первые входы четвертого и пятого элементов И 43 и 44. На вторые входы этих элементов поступают прямоугольные импульсы, длительностью равной половине периода напряжения сети через трансфор" матор 26 сформированных генератором 34, Причем на второй вход четвертого элемента И 43 импульс приходит в положительную полуволну напряжения сети, а на второй вход пятого элемента И 44 он поступает в отрицательную полуволну напряжения сети, что обеспечивает возможность появления на выходе четвертого элемента И 43 импульсов сигнала, сформированных в положительную полуволну напряжения сети, а на выходе пятого элемента И 44 - в отрицательную, Импульсы с выхода четвертого элемента И 43 поступают на входы первого 46 и второго 47 формирователей, первого и второго импульсных каналов, которые обеспечивают создание импульсов определенной длительности. Длительность их выбирается такой, чтобы обеспечить возможность формирования своим задним фронтом импульса приема, сов парающего по времени со временем воз.можной передачи импульса команды в отрицательную полуволну напряжения сети. Первый формирователь 48 импульса приема первого импульсного канала обеспечивает создание импульса приема для сигналов качества "1", а второй формирователь 49 импульса приема второго импульсного канала - 11 110 . Время между первым и вторым импульсами при передаче сигналов ка 1450117честна "1", выраженное в угловых гра фусах периода напряжения 50 Гц, рав- Фо 180+67"113 = 134 . Чтобы обеспеМить прием второго импульса сигнала, йеобходимо сформировать импульс прио ема примерно через 134-2 = 132 ричем длительность этого импульса олжна быть, с учетом флуктуаций астоты сети и параметров схемы, на 10 ва градуса в обе стороны, равнао римерно 4Точно также при приеме сигнала ачества "0" временной промежуток ежду первым и вторым импульсами авен 180 + 121 - 59 = 242 и рпиельность импульса приема должна быть авиа примерно 4, а сформировать го необходимо через 242 - 2 = 240 осле приема первого импульса. 20Таким образом, через 132после риема положнтельного импульса сигала в первом импульсном канале и через 240 во втором, задним фронтом импульса с выхора соответствую щего формирователя 46 и 47 включаотся первый 48 и второй 49 формиро,ватели, которые вырабатывают импульсы, поступающие на первые входы пер,вого и второго элементов И 40 и 41, 30 обеспечивающие возможность приема импульсов сигнала, вырабатываемых передающим устройством в отрицательную полуволну напряжения сети. Импульсы сигнала, принимаемые се-, лектором 37, с выхода пятого элемента И 44 подаются на вторые входы первого и второго элементов И 40 и 41. Импульс с выхода первого элемента И 40 поступает на установочный 40 триггер 38, а также на второй элемент ИЛИ Зб и вход установки триг. гера 39 в состоянии "Лог.1". В результате переключения установочного триггера 38 осуществляется подключение генератора 34 посредством третьего элемента И 42 к входу счетчика 45. Счетчик 45 через восемь периодов напряжения сети после начала передачи команды обеспечивает перевод установочного триггера 38 через четвертый формирователь 32 в исходное положение. Кроме того, после каждого переключения установочного триггера 38 в начале и в конце приема сигналов, обеспечивается работа первого55 29 и третьего 31 формирователей. Первый из них работает в начале приема, второй - в конце. Импульсы, вырабатываемые первым 29 и третьим 31 формирователями, проходя через первый элемент ИЛИ 35, включают второй формирователь 30, который обеспечивает установку в "0" всех ячеек регистра 50 как перед приемом команд, так и после их приема.Кроме того, импульсы, поступающие с выходов первого и второго элементов И 40 и 41 соответственно на входы установки "1" и "О" триггера.39, обеспечивают его переключения в соответствии с кодом принимаемок команды. Выходной сигнал триггера 39 подается на вход информации регистра 50, Помимо этого, импульсы с выходов первого и второго элементов И 40 и 41,. проходя через второй элемент ИЛИ 36, включают пятый формирователь 33, который обеспечивает последовательную запись кода принимаемой команды в регистр 50 путем подачи импульсов сдвига информации на первый вход синхронизации регистра 50. При достижении первым стартовым импульсом седьмой ячейки регистра обеспечивается расшифровка принятой команды и сигнал с выхода дешифратора 51 поступает на исполнительный блок 52.Формула изобретенияСистема для передачи и приема сигналов управления по электрической сети, содержащая на передающей стороне первый и второй блоки формиро- . вания сигналов включения, входы которых объединены и через трансформатор подключены к электрической сети, а также первый и второй тиристоры, анод первого и катод второго из которых подключены к общей шине, а катод первого и анод второго тиристоров соединены с первым выводом резистора, второй вывод которого через коммутатор подключен к электрической сети, а на приемной стороне генератор прямоугольных импульсов, вход которого через трансформатор подключен к электрической сети, дешифратор, выходы которого подключень 1 к исполнительному блоку, первый и второй импульсные каналы, содержащие последовательно соединенные соответственно первый и второй формирователи импульса длительности, первый и второй формирователи импульса приема и пер 1 ч 50117вый и второй элементы И, третий импульсный канал, состоящий из последовательно соединенных установочного триггера третьего элемента И и счет 15 чика, причем выход генератора прямоугольных импульсов подключен к второму входу третьего элемента И, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения количества переда О ваемых и принимаемых сигналов, на пе- редающей стороне введены первый формирователь импульсов управления, шифратор, последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов, пусковой блок и блок контроля длительности передачи, последовательно соединенные элемент И-НЕ, формирователь импульса записи кода, регистр, первый элемент И, первый элемент НЕ, второй формирователь импульсов управления и первый элемент ИЛИ, последовательно соединенные второй элемент НЕ, второй элемент И, третий формирователь импульсов управления и второй элемент ИЛИ и последовательно соединенные третий элемент НЕ и четвертый формирователь импульсов управления, выход которого соединен с вторым входом первого йлемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему выводу первого тиристора, управляющий вывод второго тиристора подключен к выходу второго элемента ИЛИ, второй вход которого35 соединен через первый формирователь импульсов управления с выходом первого элемента И, второй вход которого объединен с вторым входом второго элемента И и подключен к первому 4 О выходу блока контроля длительности передачи, второй .выход которого соединен с вторым входом пусковогоблока, выход которого соединен с первым управляющим входом регистра, 45 второй управляющий вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, входы которого подключены к первым выходам шифратора, вторые выходы которого подключены к соответствующим информационным входам регистра, выход которого соединен с входом второго йлемента НЕ, выход которого подключен к второму входу блока контроля длительности передачи, третий вход которого соединен с третьим выходом шифратора,причем вход генератора прямоугольныхимпульсов объединен с входом первогоблока формирования сигналов включения, выходы первого и второго блоковформирования сигналов включения подключены к третьим входам соответственно первого и второго элементов И,выход второго из которых соединен свхопом третьего элемента НЕ, а наприемной стороне введены триггер, последовательно соединенные селекторимпульсов и четвертый элемент И, пос.ледовательно соединенные первый йлемент НЕ и пятый элемент И, последовательно соединенные второй элемент НЕ,первый формирователь импульсов, первьп элемент ИЛИ и второй формирователь импульсов, третий и четвертыйформирователи импульсов и последовательно соединенные второй элементИЛИ, пятый формирователь импульсов ирегистр, выходы которого подключенык входам дешифратора, причем четвертый формирователь импульсов включенмежду выходом счетчика и первым входом установочного триггера, выходкоторого подключен к объединеннымвходам второго элемента НЕ и третьего формирователя импульсов, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которогоподключен к второму входу регистра,третий и четвертьп 1 входы которогоподключены соответственно к выходамвторого формирователя импульсов итриггера, первый и второй входы которого объединены соответственно спервым и вторым входами второго йлемента ИЛИ и подключены к выходам соответственно первого и второго йлементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу пятогоэлемента И, второй вход которогообъединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к входам первого и второгоформирователей импульса длительности, вход первого элемента НЕ объединен с вторым входом четвертогоэлемента И и подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов,вход которого объединен с входом селектора импульсов, а выход первогозлемента И подключен к второму входуустановочного триггера.1450117 Составитель В,ПевцовРедактор Г,Волкова Техред М,Дидык Корректор М.Василь Заказ 6977 55 Т СС ПИ Госуда Проектная,Производственно-полиграфическое предприятие, г. о Тираж твенного комите 113035, Москва-35, Раушская Подписноеи открытиям иаб., д, 4/5