Способ и устройство для телеуправления по двухпроводной линии

Класс 21 с, 47Ж 6100СССРАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВГ. К, Щукин ПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛ ЕУПРАВЛЕНИ ПО ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ Заявлено 25 января 1939 г. за ЪЪ 21274 ародный Комиссариат электростанций ССС В системах телеуправления, предназчаченных как для энергетики, так и для других областей народного хозяйства, наиболее часто применяется распределительный принцип селекции, который в большинстве случаев позволяет обходиться лишь одним каналом связи, независимо от числа управляемых объектов, Однако, распределительные системы обладают двумя недостатками: 1) наличие количественных искажений передач в случаях рассинхронизации и 2) продолжительность времени передачи в распределительных системах,В среднем оно составляет от 2 до 8 сек, а в некоторых случаях равно 12 - 15 сек. Вследствие этого обычные распределительные системы практически не могут быть использованы для управления такими объектами, как, например, масляные выключателями, включающие различные генераторные точки на параллельную работу и т. п.Следовательно, встает вопрос о создании достаточно быстродействующей системы телеуправления, требующей лишь одного канала связи для любого числа объектов и построенной на простейшей электромеханической аппаратуре (в целях сохранения надежности, по возможности, без применения распределителей любого рода).Описываемый способ телеуправления по двухпроводным линиям связи позволяет применить устройство, осуществляющее схемное решение вопросов передачи и приема комбинаций управляющих импульсов. Этим обеспечивается невозможность ложных приказов в устройстве; отсутствие же распределителей избавляет от всевозможных искажений, связанных с их использованием, а также обеспечивает непродолжительное время передачи. Устройство может быть построено на стандартных реле, В описываемом устройстве (КМ) применен комбинационный принцип селекции; отсчет набора членов комбинации происходит последовательно во времени, но любая комбинация передается одной непрерывной посылкой тока - переменным током постоянной частоты.Качественные отличия отдельных комбинаций создаются за счетпреимущественности посылок положительных или отрицательных полуволн в,начале и в конце данной комбинации. Качества тока, примененные в устройстве КМ, можно назвать относительными временнымикачествами, в отличие от обычных:временных качеств, характеризующихся абсолютной продолжительностью посылок тока.Объединяя преимущественное начало посылки различных полуволнс преимущественным же окончанием этих посылок, получаем целый ряддвучленных комбинаций, в каждой из которых первый член определяется качеством начала передачи, а второй - качеством конца.Число членов комбинаций (начало, конец) п=2. Число качествК = 3.1. Преимущественная посылка положительной полуволны,2. Преимущественная посылка отрицательной полуволны.3. Одновременное начало посылки положительных и отрицательных полуволн.Следовательно, общее число комбинаций будет равногц = К" = 3 = 9.Устройство изображено на фиг, 1 - 5, где на фиг. 1 графически показаны выбирающие комбинации, а на фиг. 2 - 5 - отдельные узлыустройства,Из фиг, 1 следует, что вероятность обратимости комбинаций маладля посылок1 - 8; небезопасной является лишь посылка9, которую применяют как вспомогательную для искусственного вызова контроля и т. п.Устройство КИпостроено, таким образом, на восьми первичныхосновных комбинациях.Емкость устройства получается большой даже при сравнительномалом числе ступеней группового избирания и, соотвегственно, привесьма малом времени передачи. Одна ступень группового избираниядает возможность получения 8 групп по 8 приказов в каждой. Такимобразом, общая емкость становится равной 64 приказам. Две ступениизбирания увеличивают емкость системы еще в 8 раз, т. е. число передаваемых приказов доводится до 512, Наконец, третья ступень группового избирания дает емкость системы, равную 4096 приказам (практически такое количество приказов в современных установках вряд липотребуется), Время передачи каждого приказа будет сравнительнонебольшим, практически оно равно 150 - 200 миллисекундам. Считая,гго при групповом избирании отдельные посылки (огносящиеся к различным ступеням избирания) будут разделены интервалами около50 миллисекунд, получим следующие значения времени передачи,1. Непосредственное избиранис (8 приказов) - 0,15 - 0,2 сек,2, 1 ступень группового избирания (64 приказа) - 0,35 - 0,45 сгк.3. 2 ступени группового избирания (512 приказов) - 0,55 - 0,70 сак.4. 3 ступени группового избирания (4096 пршсазов) - 0,75 - 0,95 сек,На фиг. 2 изображен общий вид схемы линейных цепей устройстваКМ. В двухпроводную линию, идущую от распорядительного пункта,включаются исполнительные пункты - промежуточныс (количествокоторых неограничено) и конечный.На каждом пункте в линейный провод Л вводятся последовательноблоки линейных реле, ссстоящие из плюсового реле ПЛ и минусового реле МЛ. В цепях этих реле находятся соответственно включенные выпрямители ЛК и МК, Реле ПЛ может срабатывать лишь отположительной полуволны переменного тока, а реле МЛ - толькоот отрицательной (полярность указывается по отношению и посылкам, идущим со стороны распорядительного пункта),В спокойном состоянии системы линия находится под током контроля, причем питание линии осуществляется с последнего (конечного) исполнительного пункта. При этом образуется следующая цепь: правая клемма К (источника переменного тока) на конечном исполнительном пункте, нижний контакт реле М, нижний контакт реле ПГ 1, обмотка плюсового линейного реле ПЛ, выпрямитель ПК, линейный провод Л нижний контакт реле ПП промежуточного исполнительного пункта, обмотка реле ПЛ и выпрямитель ПК того же пункта, провод Л выпрямитель ПК распорядительного пункта, обмотка реле ПЛ и нижний контакт реле ПП распорядительного пункта, провод ,7, левая клемма К на конечном исполнительном пункте. Линейные реле ПЛ на всех пунктах будут обычно находиться в возбужденном состоянии,В местных цепях каждого пункта возбуждены линейные повторители ЛП, включенные через запараллельные верхние контакты линейных реле ПЛ и МЛ. В местных цепях каждого цз пунктов предусмотрены еще два реле - КЛ и М, замедленных на отпусканпе. Первое реле (КЛ) включается через верхний контакт 7 П, второе - чер;з нижний контакт ЛП последовательно с верхним контактом реле К.7. В случае начала передачи с распорядительного пункта на последнем сработает главное передающее реле ПП, которое переключит свои контакты в цепи провода Ль ДО начала посылки приказа линия на некоторый момент времени окажется обесточенной, вследствие чего все реле ПЛ отпустят свои якори, а вслед за ними отпустят якори реле 7 П ц переключат свои контакты в цепях соответствующих реле К.,7 и М. Прц этом цепи реле КЛ окажутся оборванными, а цепи М - замкнутыми. Но так как реле КЛ имеют замедление ня отпускание, онц не отпустят якорей, благодаря чему реле М на всех пунктах сработают.Срабатывание реле М на конечном исполнительном пунктс вызовет отключение полокительноЙ цепи провода Л, От сточн;1 ка тока контроля линии и образование линейного шлейфа (т. е. содцненця конца провода Л с проводом Л.), После этого линия будет готовя и приев передачи с распорядительного пункта. Когда эта передача начнется, то снова сработают линейные реле, и вследствие нового срабатывания реле ЛП получат питание реле КЛ, замедление которых должно быть порядка 0,2 - 0,3 сек, т. е. должно перекрывать время передачи комбцнации. По окончании передачи реле ПП сбросится, и линия снова окажется обесточенной (с обоих концов линия закорочена). Реле .7 П отпустят якори, и по истечении времени их замедления отпустяг якори ц реле КЛ, обрывая своими верхпимц контактами цепи реле М. Реле М также отпустит якори, после чего снова восстановптся цсп, коцгроля линии, и схема вернется в исходное положение.При наличии группового избирания реле КЛ и М отпустят якори лишь по Окончании передачи Всех комбинаций как Выоора Гр ппь 1, так и выбора объекта, Это обеспечивается тем, что замедление реле К:7 перекрывает нормальный интервал между посылками комбцнац 11 й и в интервалах реле КЛ якори не отпустит. Реле М в каждом интервале будет получать подпитыванце и, его замедление рассчитывается пя перекрытие времени одной посылки, независимо от числа ступеней пзоцрания.Схема приема комбинаций устройства КМна фцг. 3 состоит цз следующих реле набора:1. ПН - реле положительного начала.2. МН - реле отрицательного начала.3, ОН - реле одновременного начала.4. ПК - реле положительного конца.5. МК - реле отрицательного конца,6. ОК - реле одновременного конца.Наборные реле срабатывают при приеме девяти основных комбинаций в следующих сочетаниях:1) ПН, ПК 4) МН, ПК 7) ОН, ПК 2) ПН, МК 5) МН, МК 8) ОН, МК 3) ПН, ОК 6) МН, ОК 9) ОН, ОКЕсли принимаемая комбинация имеет положительное начало: (фиг. 1), комбинации1, 2, 3, то работа схемы (фиг. 3) будет протекать следующим образом.После обрыва линии контактами.реле ПП передающего пункта на принимающем пункте отпустят свой якорь реле ПЛ и сработают, вопервых, реле М, а, во-вторых - реле ФН фиксирования начала. Реле ФН сработает по следующей цепи:,плюс, нижний контакт реле ПЛ, нижний контакт реле МЛ, нижний контакт реле ФС, обмотка реле ФУ, нижние контакты реле ОН, ПН и МН, верхний контакт, реле М, минус. Передача комбинации, имеющей положительное начало, не возбудит реле МЛ; реле же ПЛ и ЛП сработают. При этом образуется цепь: плюс, верхний контакт реле ПЛ, верхний контакт реле ЛП, нижний контакт реле МЛ, нижний контакт реле ФСверхний контакт реле ФН (реле ФН включилось, но благодаря замедлению якоря не отпустило), Обмотка реле ПН, нижние контакты реле МН и ОН, верхний контакт реле М, минус. Реле ПН сработает и самоблокируется на плюс через собственный верхний контакт и замкнутый верхний контакт реле ЛП. Таким образом, положительное начало будет отсчитано.Если бы в начале передачи была преимущественная посылка минуса, то вместо ПЛ сработало бы реле МЛ. Таким образом, через ниж. ний контакт реле ПЛ и верхние контакты реле МЛ и ЛП образова. лась бы цепь для обрабатывания наборного реле МН отрицательного начала,Наконец, одновременное начало посылки положительных и отри цательных полуволн характеризуется тем, что практически одновременно сработают и реле ПЛ, и реле МЛ.Через верхние контакты реле ПЛ, ЛП и МЛ образуется цепь для срабатывания наборного реле ОН, фиксирующего одновременпое начало.В начале передачи после срабатывания соответствующего наборного реле реле ФН отпустит свой якорь, Это произойдет обязательно до начала посылки средней части комбинации, чем предотвращается возможность срабатывания реле ОН в середине передачи вследствие какой-либо неисправности.При приеме средней части комбинации, в которой предусматривается посылка обеих полуволн, срабатывают оба линейных реле ПЛ и МЛ, Цепь реле ФС замыкается, оно сработает и своими контактами подтотовит цепи наборных реле конца - реле ПК, МК и ОК.В конце передачи, в случае преимущественной посылки положительных полуволн (комбинации1, 4 и 7), образуется цепь для следующего срабатывания реле ПК: плюс, верхний контакт реле ПЛ, верхний контакт реле ЛП, нижний контакт реле МЛ, верхний контакт реле ФС. Цепь реле ФС оборвалась при размыкании верхнего контакта реле МЛ, но якоря своего реле ФС не отпустило (реле имеет замедление, и его верхний контакт в цепи ПК не замкнут), нижний контакт реле ФН, обмотка реле ПК, нижние контакты реле МК и ОК, верхний контакт реле М, минус.При посылке отрицательных полуволн срабатывает реле МК. Одновременное окончание посылки положительных и отрицательных полуволн отмечается наборным реле ОК. В цепь возбуждения реле ОК вводятся нижние контакты реле ПЛ и МЛ, нижний контакт реле ЛП, верхний контакт реле ФС и нижний контакт реле ФН. Если реле ПЛ и МЛ выключились одновременно, то одновременно же выключатся реле ЛП и ФС, Но последнее реле имеет замедление и отпустит свой якорь позже, чем реле ЛП, поэтому цепь реле ОК на некоторый момент времени окажется замкнутой.Срабатывание соответствующих принимаемой комбинации наборных реле вызывает замыкание одной из исполнительных цепей (фиг, 4). В случае отсутствия группового избирания непосредственно к этим цепям, подключаются обмотки исполнительных реле, коммутирующих рабочие цепи объектов. При наличии группового избирания к цепям 1 - 9 (фиг. 4) подключаются обмотки групповых реле, и лишь после окончания выбора группы эти цепи автоматически переключаются на обмотки исполнительных реле (выбранной группы),Передача основных первичных комбинаций в устройстве КМосуществляется при помощи девяти трансмиттерных реле 1 Т - 9 Т (соответственно имеющимся девяти комбинациям), Возбуждение этих трансмиттерных реле производится при помощи контактов ключей управления, пусковых кнопок, контрольных реле и т. д, (на фиг. 5 эти цепи не показаны).Для посылки какой-либо из комбинаций необходимо, во-первых, возбудить соответствующее реле Т и, во-вторых, главное пусковое реле ПП.Последнее переключает плюсовую и минусовую ветви провода Л на цепки передачи. Реле ПП разомкнет свой нижний контакт в цепях приема (фиг, 4), предотвращая этим возможность приема собственной передачи, и замкнет свой верхний контакт в цепи трех главных трансмиттерных реле - ТН, ТС и ТК (фиг. 5).Размыкание нижних контактов реле ПП в линейной цепи вызывает временное обесточивание линии, и реле ПЛ и ЛП отпустят свои якоря. Через нижний контакт реле ЛП сработает реле М (фиг. 2), а через нижние контакты реле ПЛ, МЛ и ЛП - реле ФН (фиг. 3) данного пункта. После этого в схеме по фиг, 5 окажется окончательно замкнутой цепь трансмиттерного реле начала ТН, которое сработает и своим верхним контактом включит трансмиттерное реле середины ТС.Реле ТС, сработав, включит последнее из главных трансмиттерных реле - реле конца ТК.Со срабатыванием реле ТК начнется посылка тока в линию, вследствие чего снова сработают на всех пунктах (в том числе и на передающем) реле ПЛ и МЛ, и оборвутся цепи реле ФН. После отпускания якоря реле ФН передающего пункта на последнем оборвется цепь реле ТН. Временем, в течение которого якорь реле ТН находится в притянутом состоянии, определяется продолжительность преимуще. ственной посылии той или иной полуволны, Так как эта продолжительность должна быть не меньше времени замедления любого из реле ФН, то в качестве гарантии на случай неточного совпадения параметров реле ФН передающего и принимающего пунктов реле ТН берется также с некоторым замедлением,С момента отпускания якоря реле ТН начинается передача средней части комбинации, которая заканчивается после отпускания якоря реле ТС, включаемого нижним контактом реле ФС передающего пункта. после отпускания якоря реле ТС наступает передача конечной части61003посылаемой комбинации. При этом в зависимости от номера комбинации, на всех пунктах сраоотают реле ПК, ЯК или ОК.После отпускания якоря реле ТК передача данной комбинации оканчивается, и линия снова обесточивается; при отсутствии группового избирания выключается реле ПП, восстанавливается исходная схема линейной цепи и происходит процесс воостановления контроля липни. В противном случае реле ПП продолжает держать свой якорь притянутым. При этом после обесточивания линии и срабатывания реле ФП снова сработают реле ТН, ТС и ТК, т. е. начнется передача комбинации следующей ступени избирания,Продолжительность начальной части комбинации определяется временем, в течение которого находится в притянутом состояниями якорь ТН. Продолжительность средней части комбинации равна времени с момента отпускания якоря реле ТН до момента отпускания якоря реле ТС. Наконец, продолжительность конечной части будет равняться времени, прошедшему от момента отпускания реле ТС до момента отпускания реле ТК,Предмет изобретения1. Способ телеуправления по двухпроводной линии, о т л и ч а ющ и й с я тем, что для посылки отдельных комбинаций управляющих импульсов используются при помощи реле и выпрямителей различные сочетания серий положительных и отрицательных полупериодов пере. менного тока постояиной частоты.2. Устройство для осуществления способа по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я применением девяти управляющих реле 1 Т - 9 Т (соответственно девяти возможным сочетаниям серий полупериодов), воздействующих на пусковое реле ПП, переключающее линию передачи с дежурного положения на рабочее и обусловливающее последовательное включение терех передающих реле - реле начала ТН, реле средины ТС и реле конца ТК подачи импульсов, определя 1 ощих длительность подачи отдельных серий полупериодов комбинации управляющих импульсов.