Телемеханизация системы электроснабжения

⇐ ПредыдущаяСтр 21 из 43Следующая ⇒

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 +Е_К. Транзистор VT1 при этом запирается, на его выходе Г4 будет потенциал ~Е_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 +Е_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 +Е_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 t_и и пауз t_п 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 +Е_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 —Е_к в момент времени /j (рис. 7.15). С выхода ГЗ потенциал - Е_К поступает на логический блок, запрещая его переключение, и на инвертор 12 (Г5), разрешая импульсам с ГТИ переключать его. С выхода ТК (Г4) потенциал +Е_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 — Е_к, второй триггер готовится к переключению (заряжается его конденсатор).

При поступлении от ГТИ с выхода Гб потенциала — Е_к 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 +E_к поступает на счетный вход второго триггера ДВ, переключая его в состояние 1. С выхода Г5 потенциал — Е_к 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 +Е_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 +Е_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 + Е_К. 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 —Е_к поступает на клемму Алогической схемы И, на клемму 25 с инвертора И-НЕ-2к (Г5) также подается потенциал — Е_к, 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 +Е_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 —Е_к 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 — Е_к, 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 +Е_К. На передатчик ТС с инвертора Гб в течение 63-го импульса и 63-й паузы подается потенциал +Е_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 +Е_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 —Е_к. 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 +Е_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 Е_к 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 — Е_к появляется на первом выходе МА2, на паузе — на первом выходе МА2', при переключении счетчика во вторую позицию потенциал —Е_к 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 +Е_К (нулевой) поступает на вход 14 инвертора 11 (Г5) логического блока (ЛБ), который запирается. На выходе Г5 появляется отрицательный потенциал, посту<

⇐ Предыдущая 16 17 18 19 202122 23 24 25 Следующая ⇒