Устройство для приема и передачи сигналов

2 ор е об етеии хнический институт есоюзный заочный по(7 ) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧ ИГНАЛО лите- выходь оот го эле те го элеент ИЛ го элета ИЛИ нен с выый элеэлемента рез три ьно сое- контакты ен гнитное остатко твие воз Недостатком вестного устройства е возмокности теле.является от равления дв что огранич можн ости. утст хпоз позиционными Наиболее бл е; ности к предла ство для прием Изобретение относится к телемеханике и предназначено для использования в комплекте многопроводной временной сис- темы ТУ-ТС для установки на контролируемых пунктах.Известны многопроводные временные системы телемеханики, которые содержат обший 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 могут отличаться друг от друга длительностью, полярностью и амплитудой 1,этих устройств является ожности управления двухго бъектами. ким ло технической сушаемому является устрой- и передачи телесигналов, которое содержит первые усли, подключенные к линии связи,двух усилителей подключены к сствуюшим входам первого и втоментов И, выход, третьего усилисоединен с первым входом первомента ИЛИ и через второй элемподключен к первому входу второмента НЕ, выход первого элемечерез первый элемент НЕ соедиходом первого элемента И, первмент задержки, выход второгозадержки через усилитель и чепараллельных цепи последователдиненных резисторов, диодов идатчиков телесигнализации подклпроводам линии связи, электромреле и источник питания 2,онными обьектами,ю Функциональные возЦепь изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная дель достигается тем,что в устройство для приема и передачисигналов, содержащее первый, второй и 5третий усилители, входы которых подключены к проводам линии связи, выходыпервого и второго усилителя подключенык соответствующим входам первого и второго элементов И, выход третьего усили Отеля соединен с первым входом первогоэлемента ИЛИ и через второй элементИЛИ подключен к первому входу второгоэлемента НЕ, выход первого элемента ИЛИчерез первый элемент НЕ соединен с выходом первого элемента И, первый элемент задержки, выход второго элемента задержки через усилитель и черезтри параллельных цепи последовательносоединенных резисторов, диодов и контакты телесигнализации подключен к проводам линии связи, электромагнитное релеи источник питания, введены К 5 -триггер, Т-триггер, третий элемент задержки, элемент ЗАПРЕТ, первый и второй 25инверторы, выход первого элемента Исоединен с Й -входом Я 5 -триггера,через первый элемент задержки - с первым Б -входом Р 5 -триггера и сК - входом Т-триггера и через третий 30элемент задержки - с первым входомэлемента ЗАПРЕТ, выходы вторых элементов И и НЕ объединены и подключенык второму входу ВЯ 5 -триггера и квторому входу элемента ЗАПРЕТ, выходкоторого соединен с Т-входом Т-триггера, выход Т-триггера подключен к входу первого инвертора, первый выход которого через обмотку реле соединен сположительной клеммой источника питания, второй выход первого инвертораобъединен с выходом второго инвертораи через контакт реле подключен к отрицательной клемме источника питания, выход второго элемента И соединен с входами второго элемента задержки и второго инвертора, выход РЗ -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 его работы; на фиг. 3 - принципиальная схема устройства.55Устройство содержит провода линии связи 1-4, усилители 5-7, первый элемент И 8, первый элемент ИЛИ 9, пер 45 4вый элемент НЕ 10, первый элемент 11задержки, Р 5 -триггер 12, второйэлемент И 13, второй элемент ИЛИ 14,второй элемент НЕ 15, второй элемент16 задержки, четвертый усилитель 17,резисторы 18, диоды 19, контакты датчиков телесигнализации 20, третий элемент 21 задержки, элемент ЗАПРЕТ 22,Т-триггер 23, первый 24 и второй 25инверторы, обмотки реле 26, контактыреле 27 и 28,На диаграмме (фиг, 2) показаны импульсы 29 и 30 на выходе усилителей 5и 6, импульсы 31 и 32 избирания первой посылки, импульсы 33 телесигнализации, импульс 34 на- входе й 5триггера, импульс 35 на выходе Я 5- триггера, импульсы 36 и 37 на входе и выходе второго элемента И 13, импульсы38 и 39 на входе и выходе элементаЗАПРЕТ, импульс 40 на выходе Т-триггера, импульс 41 срабатывания реле, 42импульс на выходе элемента 11 задержки, 43, 44 и 45 импульсы при нарушении работы элемента И 8, элемента 11задержки и ЯБ -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, каждаяпосылка содержит одну из комбинаций параллельно-последовательного кода на всесочетания информационных проводов ЛС.Поэтому в каждой адресной посылке импульсы избирания передаются одновременно или по одному, или по двум, или потрем проводам ЛС. На временной диаграмме (фиг, 2 ) показана комбинация импульсов избираниясоответствующая сочетаниям 110 и 110, т. е. импульсы избирания и первой, и второй посылок передаются только по проводам 1 и 2 линиисвязи,Из проводов ЛС положительные импульсы избирания поступают на входыэмиттерных повторителей 5-7 (в конкретном случае, рассматриваемом дляпримера в данной заявке, - только навходы повторителей 5 и 6), На выходеповторителя 5 формируются положительные импульсы 29, на выходе повторителя 6 - импульсы 30. На фиг. 2 показаны импульсы избирания первой посылки31 и второй посылки 32 на выходах повторителей, здесь также показаны импуль 5 9725 сы 33 телесигнализации, формируемые в устройстве после приема импульсов избирания.С выхода повторителей 5 и 6 положительные импульсы 31 первой посылки по ступают на вход приемника первой посыл- ки, который содержит элементы 8-12, и на вход приемника второй посылки, в котором использованы элементы 13-15, В приемниках импульсы 31 поступают на 10 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 рассматри-ваемом конкретном случае) или один вход.В исходном состоянии потенциалы на.выходах элементов И 8 и И 13 равнынулю. При поступлении на входы И 8 импульсов 31 первой посылки на выходеэлемента формируется также положительный импульс 34, который подается наЯ -вход триггера 12. Приемник второйпосылки от приема импульсов первой посылки зашишен,В исходном состоянии на инверсномвыходе триггера 12 напряжение равнонулю, Задним, отрицательным фронтом импульса 34 триггер переключается. На ин- З 0версном выходе триггера формируется положительный импульс 35, который используется для питания вторых элементов И 13 и НЕ 15 в приемнике второйпосылки, а также для зашиты криемника ЗЮпервой посылки от приема импульсов избирания второй посылки.Импульсы 32 избирания второй посылки поступают на входы приемниковпервой и второй посылок, Приемник первой посылки от приема импульсов 32 зашишен. В приемнике второй посылки импуль.сы 32 поступают на входы второго элемента И 13, на выходе которого при этомформируется положительный импульс 36,Он подается на второй 5 -вход триггера 12, задним фронтом импульса 36триггер вновь переключается, возвращаясь в исходное состояние и заканчивая формирование импульса 35,Я Задним фронтом илпульса 36 запускается второй элемент 16 задержки, который формирует положительный импульс 37. Через усилитель 17 этоз импульс подается на параллельные цепи, состоящие из последовательно включенных развязываюших резисторов 18, диодов 19 и контактов датчиков телесигнализации 45 620 для передачи импульсов ТС в провода 1-3 линии связи.При работе в режиме телеуправленияили телеуправления и телесигнализациидля избирания КП используют также параллельно-последовательный код, образованный двумя последовательными посылками. Импульсы первой посылки попрежнему короткие (фиг. 2, 31-1), но вотличие от импульсов при телесигнализации имп льсы второй посылки 32-1,32-2 удлиненные и используются такжедля передачи си налов телеуправления.Для различения во второй посылке коротких импульсов 32 (которые послеизбирания КЛ должны вызывать толькотелесигнализзцию) и длинных импульсов32-1 и 32-2 телеуправления примененыэлемент ЗАПРЕТ 22 и третий элементзадержки 21. В исходном состоянии науправляющем входе элемента ЗАПРЕТ22, соединечном с выходом элементаИ 13, напряжение равно нулю. На выходе элемента 21 и входе элемента ЗАПРЕТ в исходном состоянии меется положительное напряжение 38 и поэтомуна выходе элемента ЗАПРЕТ напряжение39 равно нулю,В режиме телесигнализации элементЗАПРЕТ не пропускает импульсы телеуправления на Т-триггер 23. Послеприема элементом И 8 импульсов первой посылки задним фронтом импульса34 запускается третий элемент 21 временной задержки, который формирует отрицательный импульс 38, Он подается назапрешаюший вход элемента ЗАПРЕТ 22и запрешает прохождение на выход элемента 22 короткого импульса избирания32 второй посылки, Длительность импульса 38 несколько (на 0,5. 1 мс)превышает сук марную длительность паузы между импульсами и второго короткого импульса 32. В оежиме телеуправления после приема элементом И 8 импульсов первой посылки формируется импульс 31-1, задним фронтом которого, кроме триггера 12, также запускается третий элемент21 задержки. Он формирует отрицательный импульс 38-1 и на время сушествования этого импульса элемент ЗАПРЕТзакрывается, Но после окончания импульса 38-1 элемент ЗАПРЕТ открывается.Поэтому большая часть длительного второго импульса избирания 36-1 пройдетна выход элемента ЗАПРЕТ,"2, формируя импульс 39-1.7 9725Передним положительным фронтом импульса 39-1 переключается Т-триггер 23, формируя на выходе положительный импульс 40. Этот импульс подается на вход первого инвертора 24 и открывает 3 его. Одновременно на вход второго инвертора 25 подается импульс 36-1 с выхода элемента И 13 и инвертор 25 также открывается, В реле 26, которое включено последовательно с инверторами 10 24 и 25, нарастает ток 41 и репе срабатывает, Контактом 28 включается телеуправляемый объект, контакт 27 шунтирует инвертор 25 и производит само- блокировку реле 26, Поэтому после окон-чания импульса телеуправления 32-1 и импульса 39-1 и закрывания второго инвертора 25 реле остается включенным,В режиме 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 ЗАП З РЕТ 22 вызывает импульс 39-2, Передним положительным фронтом этого импульса триггер 23 переключается в исходное состояние, прекрашая формирование импульса 40. Поэтому инвертор 24 закрывается 36 и выключает реле 26. Следовательно, для двухпозиционн ого телеуправления ( включения и выключения) . телеуправляемого объекта необходимо дважды подать сигналы ТУ в виде удлиненных импульсов избира- у ния 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 40 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 предусмотрены несколько различных зашит от приема ложных сообщений,Приемник первой посылки зацишен отприема избыточных, а поэтому ложныхдля данного КП адресных комбинаций первой посылки (для КП с адресом 100 ложными будут комбинации 110, 101, 111,для нашего примера с адресом 110 лож 5ной является комбинация 111 и т. д.),Для за 1 циты применены первые элементыИЛИ 9 и НЕ 10, выход которого соеди 45нен с выходом первого элемента И 8, висходное состояние элемент НЕ 10 закрыт.В зависимости от адреса данного КПс выходами повторителей 5, 6 и 7 соединяют три, два один вход элемента И 8.Неиспользованные выходы повторителейсоединяют со входами элемента ИЛИ 9,выход которого соединен с входом элемента НЕ 10.При приеме истинной для данного КПадресной комбинации импульсы избиранияпоступают только на входы элемента И 8,формируя на его выходе положительныйимпульс, На входы элемента ИЛИ 9 вэтом случае импульсы не приходят,На приеме ложной комбинации частьимпульсов избирания в соответствии с адресом данного КП поступает на входыэлемента И 8. Избыточные положительныеимпульсы поступают на входы элементаИЛИ 9 и далее на вход элемента НЕ 10,открывая его. Поэтому на объединенныхвыходах И 8 и НЕ 10 напряжение остается нулевым, ложный импульс на выходеИ 8 не формируется,Приемник первой посылки после приема импульсов первой посылки зашищенот приема импульсов второй посылки.После приема импульсов первой посылкии опрокидывания триггера 12 с выходатриггера подается положительный импульс35 на вход элемента ИЛИ 9, Импульспроходит на вход элемента НЕ 10 и открывает его, запрещая прохождение через И 9 любых импульсов.Приемник второй посылки защищен отприема импульсов первой посылки, таккак питание на элементы И 13 и НЕ 15подается от триггера 12 только послеприема 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. Однако цри работе устройства возможен случай; когда некоторая вторая посылка импульсов избирания оказывается истинной для приемника первой посылки и принята им как первая посылка. Тогда на выходе первого07259элемента И 8 формируется ложный импульс 43, задним фронтом которого переключается триггер 12 Он разрешает работу приемника второй посылки, которыйпринимает в качестве второй посылки некоторую первую посылку импульсов, предназначенную для другого КП и оказавшуюся истинной для данного КП В результате нарушаются все временные соотношения, установленные в системе ТУ-ТС, Ои происходит сбой ее работы.Для зашиты устройства от последствий приема приемником первой посылки,ложных для дайного КП импульсов второй посылки, применен первый элемент 1511 задержки. Он запускается заднимфронтом выходного импульса элементаИ 8 и формирует положительный импульс,длительность которого несколько (на0,51 мс) больше суммарной длительности паузы между импульсами избирания и длительности коротких импульсоввторой посылки, но несколько (нв 0,5,1 мс) меньше длительности интервала,выделенного для передачи импульса ТС ЗЗИВыход первого элемента 11 временнойзадержки соединеч с первым 5 -входомтриггера 12,При нормальной работе устройства ипоследовательном приеме им импульсов31 первой посылки, а затем импульсов32 второй посылки триггер 12 переключается задними фронтами этих импульсов,К моменту окончания импульса 42, формируемого элементом 11 звдеркки, триг 35гер уже установлен в исходное состояние, при котором отрицательный перепадсоздаваемый элементом 11 на первом5 -входе, нв триггер не действует.40При нарушении работы устройства иприеме приемником первой посылки импульсов второй посылки нв выходе элемента И 8 формируется ложный импульс43, Задним фронтом этого импу.ьса оппрокидывается триггер 12, формируя им 45пульс 45, и запускается элемент 11 задержки, формируя импульс 44, Заднийфронт этого импульса подается нв первый5 -вход триггера и переключает; триг- .гер в исходное положение до приходаближайшего импульса первой посылки31-1, Поэтому питание на приемник второй посылки не подается и он не принимаетникакие импульсы,Импульсы с выхода элемента 11 задер 55жки подается также нв установочный Й -вход триггера 23. Передний положительный фронт этого импульса гарантирует правильную исходную установку триггера 233 и наличие нулевого потенциала нв выходе триггера в исходном состоян;ш.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 изобретения1,.Устройство для приема и передачи сигналов, содержащее первый, второй и третий усилители, входы которых подключены к проводам линий связи, выходы первого и второго усилителя подключены к соответствующим 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, первый элемент задержки, выход второго элемента задержки через усилитель и через три параллельных цепи последовательно соединенных резисторов, диодов и контактыдатчиков телесигнвлизации подключен кпроводам линии связи, электромагнитное реле и источник питания, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены ЙБ-триггер, Т-триггер, третий элемент задержки, элемент запрета, первый и второй инвертор 1, выход первого элемента И соединен с-входом й 5 -триггера, через первый элемент задержки - с первым Ь -входом РВ -триггера и с й -входом Т-триггера и через третий элемент звдержки - с первым входом элемента ЗАПРЕТ, выходы вторых элементов И и НЕ объединены и подключены к второму входу 5 ЙЬ -триггера и к второму входу элемен та ЗАПРЕТ, выход которого соединен с Т-входом Т-триггера, выход Т-триггера подключен к входу первого инверторв, первый выход которого через обмотку реле соединен с положительной клеммой источника питания, второй выход первого инверторв объединен с вы.ходом второго инверторв и через контакт реле подключен к отрицательной клемме источника питания, выход второго элемента П соединенс входами второго элемента задержки и второго инвертора, выход Р 5 триггера подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и к входам питания вторых элементов И и НЕ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Ильин В, А. Телеконтроль и телеуправление. М "Энергия", 1969,с, 288,2. Авторское свидетельство СССР % 752441, кл. 5 08 С 19/16, 1978 (прототип ).