Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Телемеханизация системы электроснабжения



Оперативное руководство работой устройств электроснабжения на электрифици­рованных железных дорогах осуществляет энергодиспетчер. Система оперативного уп­равления электрифицированными участками автоматизирована. Важнейшим звеном такой системы являются устройства телемеханики. С их помощью энергодиспетчер осу­ществляет оперативное управление тяговыми подстанциями, постами секционирова­ния и разъединителями контактной сети, линий продольного электроснабжения и вы­соковольтных линий СЦБ. Устройства телеуправления позволяют обеспечить квалифи­цированное руководство действиями эксплуатационного персонала и повысить произ­водительность труда за счет ускорения переключения схем питания при профилакти­ческих и ремонтно-восстановительных работах. При этом отпадает необходимость в значительной части оперативного персонала, осуществляющего дежурство на подстан­циях или выполняющих переключения на контактной сети. Кроме того, оказывается возможным более полно реализовать пропускную способность электрифицированных железных дорог благодаря сокращению числа специальных «окон», необходимых для профилактического обслуживания контактной сети, и более быстрому устранению воз­никающих повреждений.

Энергодиспетчер осуществляет оперативное руководство в пределах диспетчерс­кого «круга», протяженность которого составляет 150—180 км. В отдельных случаях на участках, электрифицированных на переменном токе, длина одного круга может дос­тигать 250 км. Энергодиспетчерские пункты (ДП) размещаются в отделениях дороги, в непосредственной близости от диспетчерских пунктов управления движением поез­дов. Это облегчает согласование ряда оперативных работ, на выполнение которых необ­ходимо разрешение поездного диспетчера.

Объекты, управляемые или контролируемые диспетчером (высоковольтные вык­лючатели, разъединители, преобразователи, трансформаторы и т.д.), как правило, со­средоточены на тяговых подстанциях, постах секционирования и станциях, которые в общем называются контролируемыми пунктами (КП); могут быть и другие варианты расположения объектов.

В границах дистанции электроснабжения может быть три-четыре диспетчерских круга. В состав одного круга может входить до 15 крупных КП (тяговых подстанций, постов секционирования, станций стыкования и т.д.) и различное количество КП с небольшим числом объектов ТУ и ТС (станции с группами разъединителей контакт­ной сети). Всего в состав круга может входить до 40 КП. Количество объектов ТУ на контролируемых пунктах КП колеблется в широких пределах: от 4-6 до 50-60, а на отдельных КП может достигать 80. Число, объектов ТС составляет от 5 до 120 (включая телеизмерения) на одном КП.

На электрифицированных участках постоянного тока осуществляется телеизме­рение напряжения на шинах подстанций и телерегулирование напряжения в пределах

диспетчерского круга с помощью системы УТРНК (принцип работы описан в главе 5). На участках переменного тока осуществляется телеизмерение напряжений и токов на фидерах контактной сети, а также производится телеизмерение расстояния до места короткого замыкания в контактной сети и высоковольтных линиях СЦБ.

Для большей оперативности при организация работ на контактной сети в системе телемеханики предусмотрены сигналы частотного диспетчерского контроля (ЧДК) дви­жения поездов. Представляя себе действительное расположение поездов на линии, энер­годиспетчер может разрешить выполнение работ на отдельных участках контактной сети как под напряжением, так и со снятием его в интервалах между поездами.

В устройствах телеуправления должна быть исключена возможность появления ложных команд, так как их исполнение может привести к возникновению аварийной ситуации. Ложные команды не должны поступать при любом ухудшении работы аппа­ратуры или каналов связи и даже при их повреждении. К устройствам телесигнализации предъявляются менее жесткие требования, учитывая, что наиболее ответственные ава­рийные сигналы дополняются звуковыми и световыми сигналами, поясняющими ха­рактер повреждения.

· Основные сведения о системе телемеханики «Лисна»

С 1976 года началось широкое внедрение системы телемеханики «Лисна». В насто­ящее время телемеханизация электрифицированных железных дорог России на базе системы «Лисна» составляет около 60% от всей протяженности телемеханизированных линий. Эта система за четверть века эксплуатации хорошо зарекомендовала себя: она устойчиво работает в сложных климатических условиях, при высоком уровне электро­магнитных помех, значительных колебаниях напряжения. За весь период работы этой системы на железнодорожном и городском транспорте, а также на ряде метрополите­нов России не зафиксировано ни одной ложной команды.

Система телемеханики «Лисна» состоит из подсистем с частотным («Лисна-Ч») и временным («Лисна-В») разделением каналов связи. Аппаратура частотных каналов рассчитана на образование 16 каналов в тональном диапазоне частот. Аппаратура теле­механики размещается в стойках и шкафах. На диспетчерском пункте устанавливается диспетчерский щит (рис. 7.1), выполненный в виде комбинации напольных стоек, в нижней части которых находятся диспетчерские полукомплекты ТС. На лицевой сторо­не щита размещена мозаичная мнемоническая схема устройств электроснабжения дис-

петчерского круга. Мозаичные элементы 1 раз­мером 50 х 50 мм или 35 х 35 мм с помощью четырех цанговых ножек крепятся к панели щита, на которой имеются отверстия для фик­сации цанговых ножек. На панели крепятся так­же сигнальные элементы 2 (для однопозици­онных объектов) и квитирующие ключи 3 (для двухпозиционных объектов), в головку кото­рых вмонтированы сигнальные лампы. Исполь­зуется мимическая сигнализация, при которой положение контролируемого объекта определя­ется по положению ключа управления. Сигналь­ные лампы или светодиоды, вмонтированные в головки ключей зажигаются, если положение объекта не соответствует положению ключа на щите. При соответствии их положения использу­ется сигнализация с так называемым «темным щитом», т.е. световая сигнализация отсутствует.

На столе энергодиспетчера расположены пульты управления, телефон и другие устрой­ства связи, предусмотрено место для размеще­ния аппаратуры АРМ диспетчера.

На контролируемых пунктах подсистемы «Лисна-Ч» устанавливаются стойки КП (рис. 7.2), а на контролируемых пунктах подсистемы «Лис- на-В» — навесные шкафы (рис. 7.3), внутри ко­торых установлены сборные блоки 4 с логичес­кими и функциональными модулями 2, ап­паратура каналов связи 1 , блок питания 3, выходные панели зажимов (клеммники) 5 для подключения внешних цепей.

Подсистема «Лисна-Ч» предназначена для контролируемых пунктов с большим объемом информации (тяговые подстанции, посты секционирования). Устройство телеуп­равления имеет общий передающий полуком­плект ТУ ДП и индивидуальные приемные ТУ КП1-ТУ КП15 (рис.7.4). Устройство теле- сигнализации имеет индивидуальные переда­ющие ТС КП1-ТС КП15 и приемные ТС ДП1- ТС ДП15 полукомплекты.

Передача сигналов ТУ осуществляется по одному общему частотному каналу /ру, а передача сигналов ТС — по индивидуальным частотным каналам f1-f15- Скорость переда­чи в тракте телеуправления 20—25 импульсов в секунду, в тракте телесигнализации 28—30 импульсов в секунду.

Подсистема «Лисна-В» предназначена для контролируемых пунктов с малым объе­мом информации (группы разъединителей контакт

роснабжения и ВЛ СЦБ). Она может быть испол ьзована для уп­равления постами секционирова­ния. Один комплект подсистемы рассчитан на 10 контролируемых пунктов с максимальным числом объектов ТУ равным 16. Если сум­марное число объектов на двух КП не превышает 16, то их можно рас­сматривать как один КП и уста­навливать на них отдельные полу- комплекты.

Все объекты ТС разбиты на две группы, для каждой из кото­рых используется отдельный час­тотный передатчик. Для ТУ и ТС выделены два раздельных частот­ных канала с несущими частотами f1 и f2 (рис. 7.5). При наличии сдво­енных КП для ТС используется два самостоятельных частотных кана­ла с частотами f2 и f3. Устройство имеет общий для всех пунктов полукомплект ТУ ДП(Р) (для управления разъединителями), общий приемный полукомплект ТС ДП(Р) и индивидуальные по- лукомплекты ТУ-ТС на контро­лируемых пунктах КП1— КПN.

С помощью передающего полукомплекта ТУ ДП(Р) на контролируемый пункт КП посылаются поочередно автоматические команды вызова телесигнализации с КП. Одновременно аналогичная серия передается через линию задержки ЛЗ на приемный полукомплект ТС ДП(Р). В процессе запроса на соответствующих позициях распредели­теля устройства КП посылают ответные импульсы ТС на диспетчерский пункт ДП.

Вследствие запаздывания работы распределителей, вносимого аппаратурой ка­налов связи, распределители КП и ДП работают со сдвигом во времени. Поэтому импульсы ТС, принятые на ДП с некоторым опозданием, могут не совпадать с позициями распределителя, в которых они были посланы. Линия задержки ЛЗ при­звана устранить этот сдвиг во времени. С этой целью она включается между ТУ ДП(Р) и ТС ДП(Р).

В конце каждого цикла опроса КП на фазирующем импульсе переключается счет­чик циклов и задает устройству ТУ ДП(Р) номер очередного КП, с которого следует вызывать телесигнализацию, а устройству ТС ДП(Р) — запоминающие элементы для приема информации с данного КП.

Порядок автоматического опроса КП можно нарушить оперативным вызовом ТС с любого КП в нужный момент времени, после чего продолжится автоматический опрос контролируемых пунктов со следующего за оперативно опрошенным КП. Кроме того, предусмотрен автоматический вызов телесигнализации с КП, на который была послана команда ТУ.

После автоматического опроса всех КП счетчик циклов сбрасывается в состояние 1, новый цикл опроса КП начинается с вызова ТС с КП1.

Структура кодовых комбинаций, принятая в системе «Лисна», обеспечивает вы­сокую помехозащищенность и практически полностью исключает возможность пере­дачи ложных команд.

· Принципы построения TY и ТС подсистемы «Лисна-Ч»

Передающее устройство телесигнализации (рис. 7.6) устанавливается на контролиру­емом пункте. Оно состоит из генератора тактовых импульсов (ГТИ), распределителя (Р), контактов-датчиков сигнализации (КД ТС), устройства ввода информации (УВИ), блока кодирования (БК), логического блока (ЛБ) и частотно-модулирующего пере­датчика (ЧМП). Генератор ГТИ работает непрерывно и выдает серию прямоугольных импульсов и пауз равной продолжительности, которая через логический блок ЛБ по­ступает на входы распределителя Р и частотного передатчика ЧМП, с выхода которого — в линию связи. Распределитель переключается на каждом импульсе тактовой серии и поочередно опрашивает элементы устройства ввода информации УВИ, состояние ко­торых определяется состоянием контактов-датчиков КД ТС.

Контакты-датчики и соответствующие им элементы УВИ разбиты на две группы. Одна группа контролируется на импульсах тактовой серии, другая — на паузах. При переключении распределителя в позицию, к которой подключен элемент УВИ с замк­нутым контактом-датчиком, на выходе УВИ появляется импульс, переключающий блок кодирования БК. Логический блок запирается и импульсы с ГТИ перестают про­ходить на распределитель Р и передатчик ЧМП. Распределитель останавливается на этой позиции, ожидая очередного импульса с ЛБ. Идет процесс удлинения импульса или паузы (кодирования). Сброс БК в исходное состояние осуществляет ГТИ третьим импульсом, отсчет ко­торых осуществляет БК после свое­го переключения. Сброс БК приво­дит к отпиранию логического бло­ка, который снова пропускает им­пульсы на распределитель Р и пере­датчик ЧМП. В результате образует­ся тактовая кодовая серия, состоя­щая из 63 импульсов и пауз (рис. 7.7) различной длительности. Короткие

импульсы и паузы соответствуют разомкнутым контактам-датчикам, длинные — зам­кнутым. Последний импульс серии сверхдлинный фазирующий ФИ.

Приемное устройство телесигнализации (рис. 7.8) находится на диспетчерском пункте. По линии связи импульсная серия поступает на частотный приемник ЧМПр, где пре­образуется в серию прямоугольных импульсов и пауз, поступающих через линейный триггер JIT на блок синхронизации БС, который осуществляет синхронизацию работы распределителей Р и прием длинных импульсов и пауз. С выходов блока синхрониза­ции БС серия поступает на распределитель Р и блок контроля и защиты БКЗ, на кото­рый одновременно импульсы поступают с линейного триггера JIT. Распределитель пе­реключается в соответствии с тактовой серией. Его выходные цепи открываются только при приеме длинных импульсов и пауз, на которых в промежуточном запоминающем устройстве ПрЗУ происходит запись информации.

Блок БКЗ в течение всего цикла передачи осуществляет контроль поступающей тактовой серии. Если серия была принята без искажения, то в конце цикла БКЗ разрешает производить считывание информации с ПрЗУ и передачу ее на сигналь­ные элементы устройства отображения информации. Перед считыванием информа­ции исполнительный блок осуще­ствляет стирание предыдущей ин­формации (гашение сигнальных элементов), затем посылает им­пульс считывания на ПрЗУ.

Блок синхронизации и приема длинных импульсов и пауз БС конт­ролирует синхронность работы уст­ройства и автоматически вводит его в синхронизм при сбое, а также вы­дает сигнал на БКЗ о нарушении син­хронизма.

Передающее устройство телеуп­равления (рис. 7.9) размещается на диспетчерском пункте. В отличие от ТС кодирование в ТУ ведется только на импульсах, а паузы являются раз­делительными элементами между импульсами и бывают всегда корот­кими. Генератор тактовых импул ьсов ГТИ, логический блок ЛБ, распре­делитель Р и блок кодирования БК взаимодействуют так же, как и в пе­редающем устройстве ТС (см. рис. 7.6).

Нормально передающее устрой­ство ТУ посылает в линию связи хо­лостую серию, состоящую из 30 ко­ротких импульсов и пауз, а также одного сверхдлинного фазирующего им­пульса. Это позволяет непрерывно конт­ролировать исправность канала, а также всего тракта передачи и приема, за исклю­чением исполнительных цепей. Если воз­никает сбой в системе ТУ, с КП.

Для передачи приказа диспетчер дол­жен нажать на пульте-манипуляторе две кнопки КУ: кнопку выбора КП и опера­ции, фиксируемую во включенном состо­янии, и кнопку выбора объекта, удержи­ваемую до окончания посылки команды.

Через контакты кнопок управления КУ

информация поступает на шифратор Шив блок регистрации команд БР. Шифратор при переключении распределителя в первую позицию воздействует на блок управления передачей БУП, который в свою очередь разрешает начать передачу команды, отпирая входные цепи блока кодирования БК. При переключении распределителя Р на опреде­ленных его позициях шифратор Ш воздействует на блок кодирования БК, который запирает логический блок, на некоторое время останавливает распределитель Р. Через частотный передатчик ЧМП в линию связи идет длинный импульс. Таким образом, фор­мируется командная тактовая серия ТУ, которая для большей надежности передается дваж­ды, после чего блок управления передачей БУП осуществляет сброс элементов, участвую­щих в образовании кодовой серии, и запрещает передачу любых последующих командных серий до возвращения в исходное положение кнопки выбора операции и КП.

Приемное устройство телеуправления (рис. 7.10) осуществляет на контролируемом пункте КП прием информации ТУ из линии связи и передачу команд на выходные реле ВР блока выходных реле БВР. Выходные реле после получения команды осуще­ствляют переключение соответствующих объектов ТУ.

Приемное устройство ТУ КП состоит из приемника частотных сигналов ЧМПр, линейного блока ЛБ, блока селекции и синхронизации БСС, блока контроля и защи­ты БКЗ, распределителя Р, запоминающего устройства и исполнительных цепей ЗУ и ИЦ, блоков выходных реле БВР и блока исполнения БИ.

Распределитель Р переключается в соответствии с поступающей тактовой серией. Во время холостой серии выполняется только контроль синхронизма и автоматическая синхронизация распределителей при сбое. При этом контролируется исправность рабо­ты общей части устройства и исправность канала связи. В случае сбоя блок контроля и защиты БКЗ с помощью устройства ТС КП передает соответствующую информацию на диспетчерский пункт.

Тактовая кодовая серия телеуправления (рис.7.11) состоит из 31 импульса и содер­жит элементы выбора КП, операции, объекта, группы, а также фазирующий импульс.

Выбор КП осуществляется кодом на одно сочетание с\ (два длинных импульса из шести). Выбор операции производится одним длинным импульсом из двух, объекта —

одним длинным из шестнадцати и группы — одним длинным из пяти. Первый им­пульс в командной серии выполняет служебные функции: его удлинение соответ­ствует началу передачи команды (на рис. 7.11 обозначен НП). Каждая серия заканчи­вается сверхдлинным фазирующим импульсом ФИ. Командная серия передается дваж­ды, ее исполнение производится после сравнения двух серий в приемном полукомп- лекте. Представленная на рис. 7.11 серия содержит приказ: на КП6 отключить объект 2 в группе 4. Таким образом, в устройстве телеуправления применено многоступенча­тое избирание (четыре ступени). Принятая структура кодовых комбинаций обеспечи­вает высокую помехозащищенность и практически полностью исключает возмож­ность передачи ложных команд.

При приеме командной серии импульсы с линейного блока ЛБ проходят через блок БСС на блок БКЗ и распределитель Р. Длинные импульсы с выходов Р поступают на запоминающее устройство ЗУ, выполненное на наборных реле с герконами. Ин­формация считывается с ЗУ импульсом, поступающим из блока исполнения БИ в конце цикла из двух кодовых серий, при условии, что блок контроля и защиты БКЗ зафиксировал правильность принятых кодовых комбинаций и разрешил работу БИ. С устройства ЗУ командные импульсы поступают на выходные реле ВР.

Блок контроля и защиты БКЗ осуществляет контроль правильности приема серии и предотвращает воспроизведение ложных команд в случае неправильности выбора КП (появление лишнего или исчезновение одного из избирающих импульсов), выбора двух и более объектов и групп, появление сверхдлинного импульса в середине серии, а также при несовпадении двух командных кодовых комбинаций одного приказа.

· Передающее устройство телесигнализации

Генератор тактовых импульсов (ГТИ), схема которого представлена на рис. 7.12, служит для образования тактовой серии. Генератор состоит из мультивибратора (MB) и триггера-делителя (ТД). Симметричный мультивибратор с самовозбуждением обладает двумя устойчивыми состояниями, смена которых происходит автоматически. MB вы­полнен на двух каскадах транзисторной задержки ТЗк. Выход Г4 первого каскада под­ключен к конденсаторному входу второго, а выход Г5 второго каскада — к конденса­торному входу первого, одновременно являясь выходом мультивибратора.

При подключении ГТИ к источнику питания открывается один транзистор муль­тивибратора MB, например VT2 (рис. 7.12). На выходе Г5 мультивибратора MB появля-

ется нулевой потенциал К. Транзи­стор VT1 при этом запирается, на его выходе Г4 будет потенциал К. Кон­денсатор С2 начинает заряжаться по цепи: +£ к—диоды—С2—коллектор VT1—(— Ец). Нулевой потенциал с вы­хода Г5 VT2 поступает на базу тран­зистора VT1, который удерживается в закрытом состоянии. По мере заряда конденсатора С1 через транзистор VT2 потенциал базы транзистора VT1 сни­жается. Транзистор VT1 открывается, подавая потенциал К на конденса­тор С2, разряд которого приведет к запиранию транзистора VT2, что в свою очередь приведет к перезаряду конденсатора С2. В первый момент времени /j (рис. 7.13) потен­циал К коллектора транзистора VT2 сохраняется, но по мере заряда конденсатора С2 он снижается по экспоненте. К моменту /2 окончания разряда конденсатора С2 конденсатор С1 полностью заряжен. В момент времени /2 транзистор VT2 открывается, на выходе Г5 появляется нулевой потенциал, что приводит к разряду конденсатора С1 и запиранию транзистора VT1. Это в свою очередь приводит к заряду конденсатора С2 и повторению очередного цикла работы мультивибратора MB. Длительность периода работы 7| мультивибратора MB определяется емкостью конденсаторов С1 и С2.

Одним из недостатков в работе мультивибратора является непрямоугольная фор­ма импульсов напряжения на транзисторах из-за большой постоянной времени нарас­тания отрицательного потенциала.

Для улучшения формы импульсов ГТИ используют триггер-делитель ТД со счет­ным входом ТГ-4к с выходами Гб и Г8. При поступлении с мультивибратора MB импульсов триггер-делитель ТД переключается. За период Tj между двумя импульсами происходит перезаряд конденсатора С и подготовка триггера к очередному переключе­нию, которое происходит практически мгновенно. Импульсы на выходах Г6 и Г8 име­ют прямоугольную форму, их период Г2 в два раза больше периода T1 переключений мультивибратора MB. Соответственно частота переключений триггера ТД в два раза меньше частоты мультивибратора MB, т.е. триггер ТД делит частоту пополам, отсюда его название — триггер-делитель. Длительность импульсов tи и пауз tп на выходе ГТИ одинаковая и равняется периоду работы Г| мультивибратора MB и не зависит от сим­метрии каскадов транзисторной задержки ТЗк.

Блок кодирования (БК), схема которого изображена на рис. 7.14, состоит из триг­гера кодирования (ТК), инвертора И-НЕ-1к, датчика времени (ДВ) на двух триггерах ТГ-4к и двух формирующих схем ФС10 и ФС14.

При необходимости удлинения импульса или паузы при замкнутом контакте- датчике телесигнализации КД ТС (см. рис. 7.6) устройство ввода информации (УВИ) подает на блок кодирования (БК) импульс. Потенциал К поступает на предвари­тельно заряженный конденсатор схемы ФС10 (см. рис. 7.14). Разряд конденсатора на базу транзистора триггера кодирования ТК приводит к переключению ТК (ГЗ) из состояния 0 в состояние 1. При этом на выходе ГЗ появляется потенциал —Ек в момент времени /j (рис. 7.15). С выхода ГЗ потенциал - ЕК поступает на логический блок, зап­рещая его переключение, и на инвертор 12 (Г5), разрешая импульсам с ГТИ переклю­чать его. С выхода ТК (Г4) потенциал К передается на тнденсатор схемы ФС14, который разряжается на базу транзистора первого триггера'датчика времени. Датчик времени ДВ переключается из нулевой позиции в первую. С выхода Г2 первого триггера на счетный вход второго триггера ДВ поступает потенциал — Ек, второй триггер гото­вится к переключению (заряжается его конденсатор).

При поступлении от ГТИ с выхода Гб потенциала — Ек на вход инвертора отпира­ется его транзистор, импульс проходит на счетный вход первого триггера ДВ. Первый триггер переключается в состояние О, с его выхода Г2 потенциал +Eк поступает на счет­ный вход второго триггера ДВ, переключая его в состояние 1. С выхода Г5 потенциал — Ек поступает на триггер кодирования ТК, ко­торый готовится к переключению. Теперь датчик времени ДВ находится в первой по­зиции. Следующий отрицательный импульс от ГТИ переводит первый триггер датчика времени ДВ в состояние 0, второй остается в состоянии 1, а датчик времени ДВ перехо­дит во вторую позицию. Третий импульс пе­реключает датчик времени ДВ в третью по­зицию, четвертый в нулевую, при этом по­тенциал К с выхода Г5 датчика времени ДВ поступает на триггер кодирования ТК, который переключается в нулевое состояние. С выхода ГЗ на логический блок ЛБ и на вход инвертора подается потенциал К. Инвертор запирается, не пропускает импульсы на датчик времени ДВ, который удер­живается в нулевой позиции до следующего цикла переключений.

Логический блок (ЛБ) осуществляет передачу тактовой серии с ГТИ на распреде­литель и передатчик канала связи устройства ТС. Он состоит (рис. 7.16) из двух инвер­торов И-НЕ-2к (Гб и Г5) модуля 11 и инвертора И-НЕ-1к (Гб) модуля 12. Инверторы модуля 11 Г5 и Гб переключаются генератором ГТИ и находятся в противофазе, т.е. при открытом инверторе Гб (при формировании импульса кодовой серии) инвертор Г5 закрыт. Он открывается при формировании паузы, запирая инверторы И-НЕ-2к (Гб) и И-НЕ-1к(Г6), т.к. на их входные диодные логические схемы с логического блока Г5 подается потенциал + ЕК. К счетчику распределителя СчР и передатчику канала связи подается низкий потенциал и формируется пауза.

Инверторы логического блока ЛБ переключаются импульсами с ГТИ (Гб и Г8) (рис.7.17) до тех пор пока триг­гер кодирования ТК находится в ну­левом состоянии, т.е. до момента вре­мени /] когда начинается удлинение импульса. Инверторы И-НЕ-1к (Гб) и И-НЕ-2к (Гб) в этот момент откры­ты, а инвертор И-НЕ-2к (Г5) — зак­рыт. При переключении триггера коди­рования ТК с его выхода ГЗ потенциал —Ек поступает на клемму Алогической схемы И, на клемму 25 с инвертора И-НЕ-2к (Г5) также подается потен­циал — Ек, транзисторы инвертора И-НЕ-2к (Гб) останутся открытыми, несмотря на то, что на вход 13 другой логической схемы И инвертора перио­дически от генератора ГТИ будет по­ступать потенциал К. После полного цикла переключений триггеров датчи­ка времени ДВ триггер кодирования ТК переходит в нулевое состояние, в мо­мент времени t2 инверторы логическо­го блока ЛБ продолжают переключать­ся генератором ГТИ до следующего перехода триггера кодирования ТК в состояние 1 в момент времени при образовании длинной паузы. Инверторы Гб будут при этом закрыты, а Г5 — открыт. На его входы 22 и 4 потенциалы —Ек будут поступать в течение всего цикла образования длинной паузы от инвертора И-НЕ-2к (Гб) и тригге­ра кодирования ТК (ГЗ). Периодическое поступление импульсов нулевого (низкого) потенциала на вход 14 от генератора ГТИ не приведет к запиранию инвертора.

Логический блок управляет также выходами распределителя с помощью линий задержки, на которые с выходов инверторов Г5 и Гб поочередно подаются высокие и низкие потенциалы.

Для образования сверхдлинного фазирующего импульса на 63-й и 64-й позициях распределителя необходимо заполнение паузы между 63 и 64 импульсами серии. Для

этого (см. рис. 7.16) предусмотрена логическая схема с шестью диодами. Диоды под­ключены к 63-му выходу счетчика распределителя СчР. В 63-й позиции распределителя СчР на все шесть диодов логической схемы подается потенциал — Ек, транзистор ин­вертора И-НЕ-1 к остается открытым и во время паузы, хотя на его диодный вход с инвертора И-НЕ-2к (Г5) подается потенциал К. На передатчик ТС с инвертора Гб в течение 63-го импульса и 63-й паузы подается потенциал К, т.е. пауза отсутствует. Таким образом, 63-й импульс сливается с 64-м, создавая сверхдлинный импульс, состоящий из двух длинных импульсов и короткой паузы между ними.

Устройство ввода информации (УВИ) выполнено из оптронных модулей (рис. 7.18). Эти модули содержат набор оптронных пар (светодиод-фотодиод), которые обеспечи­вают гальваническую развязку цепей ввода информации и внешних цепей кабельных присоединений объектов телесигнализации. Последовательно со светодиодами и фото­диодами включены в каждую цепь 1—8 защитные диоды. Катоды светодиодов через защитные диоды и резисторы RI—R4 подключены к контактам-датчикам К1—К4 по­ложения объектов телесигнализации. Общая шина контактов-датчиков присоединена к отрицательному полюсу источника питания (—24 В). Аноды светодиодов объединены общей шиной, соединенной с положительным полюсом источника питания (+24 В) через элемент модуля ЗАП2.

Фотодиоды подключены к соответствующим выходам матрицы МА2 распредели­теля, например, диодная цепь 1 — к первому выходу, диодная цепь 2 ко второму и т.д. Общая шина фотодиодов соединена с базой выходного транзистора VT, служащего для подачи сигнала в блок кодирования БК. Эмиттер транзистора VT подключен к соответствующему выходу матрицы распределителя МБ.

При замкнутом контакте-датчике, например, К1 при подаче +24 В от ЗАП2 через светодиод по цепи 5 протекает ток, световой поток воздействует на фотодиод, сопро­тивление которого резко снижается (до трех порядков). Если от матрицы распределите­ля МА2 на цепь 1 в этот момент поступает отрицательный потенциал, а на эмиттер транзистора VT — положительный потенциал от матрицы распределителя МБ, то по цепи эмиттер-база транзистора VT протекает ток и он открывается. При этом через транзистор VT на блок кодирования БК подается потенциал К и осуществляется удлинение импульса (паузы).

Непрерывная подача напряжения +24В на оптроны модуля, если их цепи замкну­ты контактами-датчиками в течение длительного времени, приводит к снижению их надежности и срока службы. Поэтому питание на модуль подается кратковременно с помощью модуля ЗАП2. Модуль ЗАП2 состоит из четырех элементов, схема одного из них представлена на рис. 7.19. Вход элемента модуля подключается через инвертор к триггеру-делителю ГТИ. С инвертора поступает на вход элемента потенциал —Ек. Конденсатор С1 при этом заряжается. При переключении ГТИ с инвертора на вход модуля ЗАП2 подается потенциал +£ к и на базу транзистора VT1 поступает импульс разряда конденсатора, длительность которого определяется емкостью конденсатора С1 и сопротивлением ре­зистора R1. Транзистор VT1 закрывается на время разряда конденсатора, при этом открывается транзистор VT2 и через светодиод оптрона U протекает ток. Светодиод световым потоком воздействует на фотодиод, сопротивление которого резко снижает­ся. Транзистор VT3 закрывается, т.к. фотодиод шунтирует его переход база-эмиттер. Это в свою очередь приводит к закрытию транзистора VT4 и открытию транзисторов VT5 и VT6. На выходе VT6, который является выходом элемента модуля ЗАП2, появляется потенциал р (+24 В), который подается на шину анодов светодиодов (см. рис.7.18). Длительность периода поступления потенциала +24 В на светодиоды соответствует вре­мени разряда входного конденсатора. Оптрон U в эмиттерной цепи транзистора VT2 служит для гальванической развязки цепей, подключенных к источникам питания Ек и Ер. Время горения светодиодов при использовании модуля ЗАП2 снижается в 5-6 раз по сравнению с вариантом постоянного присутствия потенциала +24 В на анодной шине светодиодов, за счет чего существенно увеличивается срок их службы.

Распределитель (Р) передающего устройства телесигнализации состоит из шести­разрядного двоичного счетчика и двухступенчатого комбинированного параллельно­последовательного матричного дешифратора, выполненного в соответствии со струк­турной схемой (см. рис. 2.33, б).

Двоичный счетчик (рис. 7.20) выполнен на основе трех модулей ТГ-1м, которые содержат шесть триггеров. Правые выходы триггеров Г4 и Г5 подключены к счетным входам последующих триггеров, а на счетный вход первого поступают переключающие тактовые импульсы с выхода логического блока ЛБ (см. рис. 7.16). Выходы первых трех триггеров счетчика подключаются к шинам матриц МА2 и МА2', а выходы трех ос-

тальных — к шинам матрицы МБ. Первая часть двоичного счетчика переключается на каждом тактовом импульсе, поступающем от логического блока ЛБ, при этом обнов­ляется комбинация сигналов на входах логических схем матриц МА2 и МА2'. Вторая часть счетчика переключается после полного цикла переключений первых трех тригге­ров, т.е. на каждом восьмом импульсе, поступающем от логического блока ЛБ. Таким образом, комбинация сигналов на шинах матрицы МБ обновляется после полного цикла переключений первой части двоичного счетчика, состоящей из трех триггеров. Полный цикл переключений второй части двоичного счетчика также равняется вось­ми, а всего счетчика — шестидесяти четырем (8 х 8 = 64 или 26 = 64, где 6 — количе­ство триггеров счетчика, 2 — число состояний одного триггера).

Двухступенчатый матричный дешифратор состоит из дешифраторов первой ступе­ни МА2, МА2' прямого кода и МБ-инверсного (рис. 7.21). Дешифраторы МА2 и МА2' содержат по восемь логических схем И, подключаемых к шинам на определенные кодовые комбинации, которые поступают от двоичного счетчика. В этих дешифраторах имеются дополнительные шины разрешения работы матриц: Р разрешает работу мат­рицы МА2 на импульсе (запрет на паузе) и Р разрешает работу МА2' на паузе (запрет на импульсе). При нахождении счетчика в первой позиции на импульсе потенциал — Ек появляется на первом выходе МА2, на паузе — на первом выходе МА2', при переклю­чении счетчика во вторую позицию потенциал —Ек возникает сначала на втором выхо­де МА2, потом — на втором выходе МА2' и т.д.

Дешифратор матрицы МБ содержит восемь схем И-НЕ, размещенных в 15-м и 16-м модулях типа И-НЕ-1 к. К выходным шинам матрицы МБ подключены выходы трех триггеров высших разрядов счетчика распределителя. Нулевой потенциал появля­ется поочередно на выходах ГЗ, Г4, Г5 и Гб модуля 15, затем на аналогичных выходах модуля 16.

Дешифраторы второй ступени MB и MB' последовательного типа состоят из логи­ческих схем, которые включаются между выходами матриц МА2, МА2' и МБ. Они представляют собой диодные цепи 1, 2, 3, 4, в которые последовательно включается переход эмиттер-база транзистора VT. Если контакты-датчики замкнуты, то светодио­ды оптронов в цепях 5, 6 , 7, 8 освещают фотодиоды, сопротивления которых при этом резко снижаются, и через переход эмиттер-база протекает ток, открывающий транзис­тор VT. С выхода транзистора VT при этом на блок кодирования Б К поступает им­пульс, в результате чего удлиняется импульс или пауза, поступающие на передатчик телесигнализации ТС. Первый импульс кодовой серии ТС обычно является коротким, так как светодиод в цепи 5 через резистор R1 не подключен к шине (—24 В).

Работа устройства ТС контролируемого пункта складывается из процессов обра­зования коротких импульсов и пауз при разомкнутых контактах-датчиках, длинных импульсов и пауз при замкнутых контактах-датчиках и сверхдлинного фазирующего импульса в конце кодовой серии. Процесс формирования кодовой серии рассмотрим с помощью временной диаграммы работы устройства ТС КП (рис. 7.22).

Формирование короткого импульса начинается в момент переключения триггера- делителя (ТД) в состояние 0. С выхода Г8 триггера ТД потенциал К (нулевой) по­ступает на вход 14 инвертора 11 (Г5) логического блока (ЛБ), который запирается. На выходе Г5 появляется отрицательный потенциал, посту<


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 2313; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.064 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь