Устройство телемеханики

(22) Заявлено 240778 (21) 2648446/18-24 (51)М 1 ЛС 08 С 19/28 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 1509.80, Бюллетень Мо 34 Дата опубликования описания 25. 0980(71) Заявитель Институт газа АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ТЕЛЕМЕХАНИКИ Изобретение относится к области телемеханики и предназначено для телеконтроля групповых пунктов газовой промышленности и водоснабжения по телефонным линиям связи.Известно устройство 1 для передачи и приема. команд телемеханики, эксплуатируемое в газовых хозяйствах городов, которое содержит на каждом контролируемом пункте датчик телеизмерения и датчик телесигнализации, выходы которых подключены ко входам приемно-передающего блока; на диспетчерском пункте генератор импульсов, выход которогб подключен к первому входу пульта управления, ко второму входу которого подключен первый выход блока синхронизации 1 первый и второй выходы блока синхронизации соединены с приводами линии связи, к которым подключен блок измерения, третий выход блока синхронизации соединен со входом блока измерения; к одному 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, выпол- ненный 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 цикча 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 синхронизации и входы блока приема и элемента остановки цикла узла коммутации подключены к одному из проводов линии связи, выходы переключателя узла коммутации через соответству. ющие провода линии связи соединеныс контролируемыми пунктами. 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 устройства телеконтроля является малый объем телеизмерения и телесигнализации на контролируемых пунктах.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство телемеханики 2, содержащее на контролируемом пункте датчики телеизмерения, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих переключателей. датчиков, ко 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 нторым выходам блока приема, элемента остановки цикла и к первому выходу блока синхронизации, первый выход блока приема соединен со нторым входом коммутатбра, второй выход блока приема подключен к первому нходу 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, второй 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, вторые входы блоков вызова, блока приема и60 Схема устройства показана на чертеже.Устройство содержит на контролируемом пункте (КЛ) переключатель 1, переключатели 2 и 3 датчиков, блок управления 4, блок приема 5, блок) элемента остановки заземлены Йа диспетчерском пункте, блок запуска,вход которого подключен ко второмупроводу линии снязи, блок измерений, первый и второй входы которогосоединены соответственно с первыми со вторым проводами линии связи,блок сигнализации, вход которогоподключен ко второму Йроноду линиисвязи, а выход - к первому входупереключателя блока индикации, выход блока запуска соединен с первым входом пульта управления, первый выход которого подключен кпервому входу блока опроса, второйвход блока опроса соединен с первым выходом элемента блокировки, авыход подключен через генераторимпульсов ко второму входу пультауправления, второй выход которогосоединен с первым входом элемента20 блокировки, первый выход переключателя блока индикации подключен ковторому входу элемента блокиронки,второй выход которого соединен спервым нходом элемента задержки,2 третий выход пульта управления подключен ко входу блока синхронизации, первый выход которого соединен со вторыми входами блока задержки и переключателя блока индикации,второй выход блока синхронизацииподключен к третьему входу блокаизмерений, четвертый и пятый ныходыпульта управления соединены соответственно с первым и вторым проводами линии связи, вторые входы блоковзапуска - заземлены.С целью расширения функциональных возможностей устройства н негона контролируемом пункте внеденыэлемент включения датчиков и блок40 сигнализации изменения состоянияобъектов, четвертый, выход блока синхронизации через элемент включенияблоков датчиков соединен с четвертыми входами переключателей датчи 4 ков, второй выход коммутатора подключен 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 пунктевведен блок приема квитирующего сигнала и индикации размерности, первый вход которого соединен с вторым проводом линии связи, а второйвход - со вторым выходом блока индикации, 763944синхронизации б, элемент задержки 7, элемент блокировки 8, элемент 9 остановки цикла, блоки вызова 10 и 11, 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 телеизмерений 22, блоки запуска 23 и 24 . и блок 25 приема квитирующего сигнала и индикации размерности. В устройство входят также датчики телеизмерения 26, 27, датчики сигнализации 28, блоки телеуправления 29.Устройство может работать в циклическом и ждущем режимах.В циклическом режиме устройство осуществляет автоматическое телеизмерение двух групп датчиков (5-7 шт.) с цифровой индикацией и регистрацией, а также опрос состояния объектов.Перед запуском устройства на пульте управления 15 кнопка "Теле- измерения" переводится во включенное положение. Нажатием ключа "Параметры" длительностью до 1 с в сторону Р (0) посылается на КП команда 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 квитирующий 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 линии 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 йсточник питания.После прекращения подачи импульса блок приема 5 обесточивается. Электролит, разряжаясь, вызывает срабатывание на 1 с блока синхронизации 6. В результате по второму проводу линии связи на ДП посылается синхронизирующий импульс иодновременно срабатывает элементзадержки 7 и заряжается его электролит. Элемент задержки подключает (+)24 В к цепи питания переключателя 1. Опускание блока синхронизации б вызывает срабатываниеэлемента выключения 14 блоков датчиков на 5 с и первого реле переключателя, Переход переключателя снулевого положения на первое и допоследнего реле. вызывает отключение блоков вызова 10 и 11 датчиковот линии связи. Элемент 14 замыкает подготовленную ранее цепь питания блока датчиков давления. В результате выходы всех датчиков давления на 5 с подключены к входупереключателя. Включение первогореле переключателя вызывает подключение к линии связи выхода первого, 20 датчика, Первое реле переключателянаходится под током до поступлениявторого импульса на блок 5. В случае его отсутствия элемент задержки 7 через б с обесточнвается, возвращая переключатель в исходноеположение.На ДП синхронизирующий импульсвызывает 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 4 Ь к нему электролита;б) срабатывание и блокированиепарвого реле переключателя 19 блокаиндикации, в результате чего загорается лампочка первого объекта;45 в) подключение к линии связи цифрового измерительного прибора блока измерения.Происходит передача и прием телеизмерения давления первого объектаКП. По истечении 4 с из блока синхронизации 21 подается команда нацифропечатающее устройство (ЦПУ)блока 22 телеизмерения. В моментпрекращения передачи телеизмерения 55 генератОр импульсОв подает в торойимпульс, вызывая срабатывание перечисленных узлов.Последующая работа генератораимпульсов вызывает повторное срабатывание указанных цепей и поочеред 4 Ь ное:подключение датчиков давлениясоответсвующих объектов к линиисвязи, прием и печатание информациина ДП и загорание лампочек, соответствующих объектам, подключенным 65 к линии связи.Передачей информации из последнего 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 обесточива" нию блока вызова 10 телеизмерения давления и по истечению 7 с - к обесточниванию элемента задержки 7 и 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 "Я", От этого импульса на КП срабатывает и блокируется блок вызова 11 телеизмерения "0" и посылается на ДП книтирующий сигнал другой полярности. В результате срабатывает и блокируется блок 25 и загорается лампочка телеизмерения "0" ,а на КП подготавливается 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 состояния объектов. Если изменение ситуации произошло в момент телеизмерения или телеуправления, то блок 13 не срабатывает до окончания цикла. Срабатывание блока 13 сопронождается посылкой импульса, который на ДП воспринимается блоком автоматического запуска 23 системы. Срабатывание блока 23 через пульт управления 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 нсех объектов вЯ блокировки 8, подключающего элементзадержки 7 и блок управления к источнику питания. В результате устройство останавливается в положении, когда элементы телеуправления данного объекта через блок 4 и переклю 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 неработающее положение - горят красные лампочки.Опрос состояния объектов КП производится с диспетчерского пункта блоком 24. При подключении к линии связи первого объекта с ДП по первому проводу посылается импульс, который проходит переключатель 1, нормально-замкнутые контакты переключателей 2, 3 блоков датчиков. После замыкания .контактов сигнализации состояния первого объекта на ДП срабатывает блок 24, который вызывает на мнемосхеме включение зеленой и выклЬчение красной лам-, почекЕсли контакты сигнализации состояния разомкнуты - продолжает гореть красная лампочка. Аналогичным образом происходит опрос сигнализации состояния всех объектов КП. Эавершение цикла опроса вызывает на КП деблокирование блока 13 сигнализации изменения состояния объектов. Дальнейшее изменение состояния объектов будет вызывать включение тех же цепей и передачу на мнемосхему положения объектон на КП.Опрос состояния объектов можно произвести и вручную по желанию диспетчера. Только н этом случае сброс состояния объектов перед опросом осуществляется диспетчером нажатием соответствующей кнопки на пульте управления.Телеупранление.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 осуществляется по загоранию его лампочки на ДП и по сигнальным лампочкам состояния на мнемосхеме, производится остановка цикла опроса. Для этого необходимо на пульте управления 15 нажать кнопку "Остановка цикла", При этом деблокируется блок опроса 17, срабатывает и блокируется элемент блокировки 18, который подключает элемент задержки 20 к источнику питания. Кроме этого, нажатием кнопки "Остановка цикла" подается команда остановки приемно-передающего блока КП. При этом во второй провод линии связи йодается 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 элементачатель 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 подается команда запуска. другой полярности от 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 и происходит зарядка конденсатора блока датчиков телеизмерения. Прекращение подачи команды вызывает подключение датчика расхода данного объекта к линии связи. По приемному прибору диспетчер убеждается в выполнении команды. После этого диспетчер нажатием на пульте управления кнопки "Опрос объектов" переходит на очередной объект или выводит устройство в исходное положение.От изменения ситуации на КП сработал 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 устройство имеет более широкие функциональные возможности,чем известное, оно позволяет передавать и принимать большее число видов оперативной информации по тем же линиям связи, чем аналоги. 15 20 25 35 40 Формула изобретения 50 устройство телемеханики, содержащее на контролируемом пункте датчики телеизмерения выходы которых 4 соединены с первыми входами соответствующих переключателей датчиков, ко вторым входам которых подключены первые выходы соответствующих блоков вызова, датчики сигнализации, выходы которых соединены со входами 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, элеме га остановки цикла и к первому вцходу блока синхронизации, первыйвыход блока приема соединен со вторым входом коммутатора, второй выход блока приема подключен к первому входу блока синхронизации,второй выход которого соединен спервым входом элемента блокировки,выход элемента остановки цикла подключен ко второму входу элементаблокировки, первый выход которогосоединен с третьим входом блокауправления, второй выход элементаблокировки подключен к первому входу элемента задержки, третий выходблока синхронизации соединен совторым входом элемента задержки, выход которого подключен к третьемуВходу коммутатора, вторые входыблоков вызова, блока приема и элемента остановки заземлены на диспетчерском пункте, блок запуска,вход которого подключен ко второмупроводу линии связи, блок измерений, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым проводами линии связи, блок сигнализации, вход которого подключен ко второму проводу линии связи, а выход - к первому входу переключателя блока индикации,выход блока запуска соединен с первым входом пульта управления, первый выход которого подключен кпервому входу блока опроса, второйвход блока опроса соединен с первымвыходом элемента блокировки, а выход подключен через генератор импульсов ко второму входу пультауправления, второй выход которогосоединен с первым входом элементаблокировки, первый выход переключателя блока индикации подключен ковторому входу элемента блокировки,второй выход которого соединен спервым входом элемента задержки,третий выход пульта управленияподключен ко входу блока синхронизации, первый выход которого соединен со вторыми входами блока задержки и переключателя блока индикации, второй выход блока синхронизации подключен к третьему входублока. измерений, четвертый и пятыйвыходы пульта управления соединенысоответственно с первым и вторымпроводами линии связи, вторые входы блоков запуска - заземлены, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что сцелью расширения функциональныхвозможностей устройства, в него наконтролируемом пункте введены эле-.мент включения датчиков и блоксигнализации изменения состоянияобъектов, четвертый выход блокасинхронизации через элемент включения блоков датчиков соединен с четвертыми входами переключателей датчиков, второй выход коммутатора под12 763944 7 Составитель Т.ЛебедеваРедактор Т.Орловская Техред А.Бойкас:3 б орректорн.сте Тираж б ПВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4 одписное акаэ л. Проектная,ключен к первому входу блока сигнализации изменения состояния объектов, первый выход которого соединенс первым проводом линии связи, выходэлемента сигнализации подключен ковторому входу блока сигнализациисостояния объектов, второй выходкоторого соединен с заземлением, надиспетчерском пункте введен блокприема квитирукицего сигнала и индикации размерности, первый вход котофилиал ППП Патент , г. Ужго рого соединен с первым проводом линйи связи,.а второй вход - со вторым выходом блока. индикации.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 610151, кл. С 08 С 19/28, 1976.2. Вилик Р.В. и др. Бесконтактные элементы и системы: телемеханики с временным разделением сигналов. М., 1964, с. 372-374 (прототип).