7.6. Передающее устройство телеуправления

Генератор тактовых импульсов (ГТИ), логический блок (ЛБ), блок кодирования (БК) и распределитель (Р) взаимодействуют так же, как в передающем устройстве телесигнализации (см. рис. 7.9). ГТИ передающего устройства ТУ имеет такое же схемное решение, что и в устройстве ТС. ГТИ состоит из мультивибратора, выполненного на двух каскадах транзисторной задержки ТЗк 2(ГЗ, Г4) и триггера-делителя (ТД) ТГ-4к 7(ГЗ, Г4). Выход Г4 триггера-делителя подключен к логическому блоку, через который тактовые импульсы передаются на счетчик распределителя (СчР) и передатчик ЧМС.

Логический блок (ЛБ) (рис. 7.30) имеет более простую схему, чем в устройстве ТС, так как в кодовой серии ТУ удлиняются только импульсы, а паузы все короткие. Логический блок ЛБ выполнен на двух инверторах И-НЕ-2к ЦГ5) и 1(ГЗ). Инвертор 1(Г5) в течение серии закрыт и открывается только в 31-й позиции счетчика распределителя (СчР), когда с его пяти триггеров на входную диодную схему подаются низкие потенциалы. При этом с выхода Г5 на передатчик ЧМС в течение 31-го импульса и следующей за ним паузы поступает высокий потенциал, т.е. пауза заполняется импульсом, соединяя 31-й и 32-й импульсы. Инвертор 1(ГЗ) переключается генератором тактовых импульсов и с выхода Г4 триггера-делителя ТД тактовая серия поступает на входную диодную логическую схему 15. При поступлении потенциала — Е_к транзисторы инвертора открываются и нулевой потенциал (импульс) с выхода ГЗ подается на передатчик ЧМС, счетчик распределителя СчР и линию задержки импульсов (ЛЗИ), а нулевой потенциал с триггера-делителя ТД приводит к запиранию инвертора и появлению на выходе ГЗ потенциала ~Е_К (паузы).

Рис. 7.30. Принципиальная схема логического блока

Переключение инвертора 1(ГЗ) происходит при условии, что триггер кодирования (ТК) находится в состоянии 0 и с его выхода (ГЗ) на вход 18 инвертора подается нулевой потенциал. При переключении триггера ТК в состояние 1 на вход 18 инвертора поступает потенциал —Е_к, его транзисторы остаются открытыми независимо от потенциала на диодной схеме 15, поступающего от триггера-делителя ТД. В этом состоянии инвертор 1(ГЗ) находится до сброса триггера ТК в 0, идет процесс удлинения импульса. Таким образом, логическим блоком управляют ГТИ, блок кодирования БК и счетчик распределителя СчР на 31-й позиции.

Блок управления передачей (БУП) (рис. 7.31) включает в себя триггеры ограничения передачи (ТОП), начала передачи (НП), повторной передачи (ТПП), инверторы И-НЕ-2к 10(Г4) и 10(Г6), который является усилителем сброса (УСб), формирующую схему Ф5(Г5) и транзисторный каскад задержки ТЗк 9(Г4). Триггер НП в исходном нулевом состоянии с выхода Г5 подает на вход блока кодирования (БК) нулевой потенциал, запрещая удлинять все импульсы тактовой серии кроме 31-го и 32-го. При переключении триггера НП в состояние 1 на вход БК поступает потенциал ~Е_К, разрешающий его работу по формированию командной серии. Триггер ТПП обеспечивает передачу командной серии дважды, после чего разрешает усилителю УСб сброс триггеров НП и группы (1гр—5гр), фиксирующего номер группы, в которой находится объект управления. Триггер ТОП ограничивает передачу приказа ТУ двумя командными сериями, даже если кнопки управления (КУ) остаются нажатыми после окончания второй серии. Инвертор 10(Г4) переключается триггером НП и в зависимости от его состояния запирает логические схемы ЛС1— ЛС5 или разрешает их работу.

Блок БУП переключается в режим передачи приказа при его наборе кнопками КУ и возбуждении триггера группы, который подает отрицательный потенциал на диод, подключенный к 32-му выходу счетчика распределителя СчР. С выхода Г1 ТОП также поступает отрицательный потенциал на вход триггера НП. Когда СчР переключается в 32-ю позицию на диоды логической схемы, подключенной к 32-му выходу СчР, подаются отрицательные потенциалы. Таким образом, с входа триггера НП снят нулевой потенциал, что приводит к заряду конденсатора триггера НП. При переключении счетчика распределителя СчР в первую позицию через диоды логической схемы подается нулевой потенциал, конденсатор триггера НП разряжается, переключая его в состояние 1. С выхода Г5 триггера НП потенциал —Е_к поступает на вход блока БК, разрешая его работу. Нулевой потенциал с выхода Г7 триггера НП подается на триггер ТОП, переключая его в состояние 1, на инвертор 10(Г4), запирая его, и на формирующую схему Ф5, заряженный конденсатор которой разряжается на базу транзистора триггера ТПП, переключая его в состояние 0, если он находится в состоянии 1. На второй позиции счетчика распределителя СчР на счетный вход триггера ТПП поступает потенциал —Е_к, разрешающий заряд его конденсатора.

Рис. 7.31. Принципиальная схема блока управления передачей

На третьей позиции счетчика распределителя СчР конденсатор разряжается и триггер ТПП переключается в состояние 1, с его выхода Г8 нулевой потенциал поступает на вход усилителя УСб, удерживая его в закрытом состоянии до конца первой командной серии, в том числе и на 31-й позиции счетчика СчР. На второй командной серии во второй позиции счетчика СчР триггер ТПП готовится к переключению, а на третьей — сбрасывается в 0, снимая нулевой потенциал с входа усилителя УСб. С выхода Г2 триггера ТОП на усилитель УСб подается также потенциал ~Е_К, разрешая на 31-й позиции счетчика СчР открыться усилителю УСб. Это приводит к сбросу триггеров НП и Гр в состояние 0. Сброс триггера группы приводит к подаче на вход триггера НП нулевого потенциала и запрету его переключения при переходе счетчика СчР из 32-й позиции в 1-ю. Даже если сброса триггера Гр по какой-то причине не произошло, триггер ТОП, находясь в состоянии 1, подает с выхода Г1 нулевой потенциал на вход триггера НП и запрещает его повторное возбуждение.

Сброс триггера ТОП происходит в момент возврата кнопок КУ в исходное состояние. Одновременно импульс сброса поступает на триггер НП, фиксируя его нулевую позицию. Если возврат кнопок КУ в исходное состояние происходит до окончания второй командной серии, то это также приведет к сбросу триггеров ТОП и НП. С выхода Г2 триггера ТОП нулевой потенциал поступает на заряженный конденсатор триггера ТЗк, при разряде которого закрывается транзистор ТЗк, и на его выходе на время разряда конденсатора появляется потенциал ~Е_К. При этом усилитель УСб открывается и сбрасывает триггер Гр во избежание повторного возбуждения триггера НП.

Блок кодирования (БК) (рис. 7.32) принципиально выполнен так же, как в передающем устройстве ТС. Основное отличие состоит в том, что импульсы, возбуждающие триггер кодирования ТК, поступают через два входных элемента: инвертора И-НЕ-2к 15(Г4) при удлинении импульса объекта и каскада транзисторной задержки ТЗк 9(ГЗ) при удлинении остальных импульсов (начала передачи НП, контролируемого пункта КП, группы Гр, фазирующего импульса ФИ).

Импульс, переключающий триггер ТК в состояние 1, поступает на его выход Г4 и одновременно на вход формирующей схемы 8(ГЗ). Импульс со схемы 8(ГЗ) переключает датчик времени из положения 0 в положение 1. Первый триггер датчи ка времени ДВ1 при этом переходит в состояние 1, с его выхода Г2 на счетный вход датчика времени ДВ2 подается отрицательный потенциал. Триггер датчика времени ДВ2 готовится к переключению.

После переключения триггер ТК подает с выхода ГЗ отрицательный потенциал на диодную логическую схему 10. Импульсы с триггера ТД генератора ГТИ начинают проходить через диодную логическую схему 10 на счетный вход датчика времени ДВ1, который переключается. Триггер ТК подает также отрицательный потенциал на логический блок ЛБ, инвертор которого ЦГЗ) остается открытым до сброса триггера ТК. Импульс сброса триггера ТК поступает с датчика времени ДВ2 (Г5) на третьем импульсе, который приходит от генератора ГТИ на датчик времени ДВ через диодную схему 10(22). Датчик времени и триггер ТК переходят в состояние 0. Нулевой потенциал с триггера ТК(ГЗ) запирает диодную логическую схему 10, импульсы от генератора ГТИ через нее на датчик времени ДВ проходить не будут, и входную диодную схему инвертора 1(ГЗ), который будет переключаться ГТИ через диодную схему 15.

Распределитель (Р) передающего устройства ТУ (рис.7.32) состоит из пятиразрядного счетчика СчР и одноступенчатого дешифратора, логические схемы И которого имеют пять входных диодов, подключаемых к шинам К1—К10, и один выходной. Через выходные диоды схемы 1—9 и 26—30 подключены к шине 4, которая связана с входом БК через диодную схему 1. Выходы дешифратора 10—25 через кнопки выбора объектов SB1—SB80 подключаются при нажатии последних к шинам группы 1гр—5гр. Шины lrp—5гр через формирователи импульсов ФИ1—ФИ5 и логические схемы ЛС1—ЛС5 подключаются к инвертору 15(4) блока Б К.

Шифратор выбора пункта, операции, объекта и группы (Ш) (рис. 7.32) состоит из трех частей, отличающихся схемным исполнением: выбора контрольного пункта КП и операции, выбора объекта и выбора группы.

Рис. 7.32. Функциональная схема устройства ТУ ДП

Первая часть шифратора выполнена на диодных логических схемах ИЛИ. Схемы шифратора 1—6 содержат по десять диодов, 7—8 — по пятнадцать. Диоды логических схем в определенном порядке подключаются к шинам контролируемых пунктов КП1—КП15. Каждый КП имеет две шины, на которые поступает потенциал (~Е_К) через кнопки включения Вк1—Вк15 или отключения От1— От15.

Вторая часть шифратора выполнена на кнопках SB1—SB80, включенных последовательно с дешифратором распределителя. Кнопки разбиты на пять групп по 16 кнопок в каждой. Кнопки каждой группы подключены к шине группы 1гр—5гр.

Третья часть шифратора выполнена на триггерах 1гр—5гр. При формировании командной серии один из триггеров возбуждается и фиксирует номер группы, в которой находится управляемый объект. С левого выхода возбужденного триггера Гр на инвертор 10(Г5) поступает нулевой потенциал, что приводит к запиранию инвертора. С выхода Г5 инвертора потенциал ~Е_К поступает на вход триггера НП, разрешая его переключение на первой позиции счетчика СчР следующей серии.

В кодовой комбинации первый импульс начала передачи НП образуется на первой позиции счетчика СчР. Импульсы со второго по седьмой предназначены для выбора КП. Шифратор выбора КП преобразует импульсы, поступающие с кнопок выбора КП (Вк и

От) в код на одно сочетание с| • Так, при нажатии кнопки От7 отрицательный потенциал с шины ~Е_К поступает по шинам КП7 на 2-й, 4-й и 7-й выходы шифратора. В 3-м положении распределителя на всех диодах логической схемы «3-й вых.» появляются отрицательные потенциалы, одновременно на резистор логической схемы также будет поступать отрицательный потенциал со 2-го выхода шифратора. С выхода логической схемы дешифратора отрицательный потенциал поступает на общую шину 4 дешифратора, откуда он поступает через диодную схему 1(22) на вход блока кодирования — вход 4 каскада задержки триггера ТЗк 9(ГЗ). Конденсатор каскада транзисторной задержки ТЗк 9(ГЗ) заряжается, готовя его к срабатыванию и возбуждению триггера ТК. Срабатывание

схемы транзисторной задержки ТЗк 9(ГЗ) и возбуждение триггера ТК происходит с некоторым сдвигом по отношению к началу импульса распределителя под воздействием линии задержки импульсов (ЛЗИ), выполненной на каскадах ТЗк 2(Г6 и Г5) и инверторах И-НЕ-2к 15(Г6 и Г5). Каскад ТЗк 2(Г6) возбуждается инвертором 1(ГЗ) по шине / одновременно с переключением счетчика СчР. За время разряда конденсатора схемы ТЗк 2(Г6) заряжается конденсатор каскада ТЗк 2(Г5), на вход которого поступает потенциал —Е_к с выхода Г6. После разряда конденсатора схемы ТЗк 2(Г6) на выходе Г6 появляется высокий потенциал, начинается разряд конденсатора каскада ТЗк 2(Г5), на время которого с выхода Г5 на инвертор 15(Г6) поступает низкий потенциал. Отпирание инвертора 15(Г6) приводит к запиранию инвертора 15(Г5), на выходе которого возникает отрицательный потенциал, разрешающий заряд конденсатора каскада ТЗк 9(ГЗ) и подготовку БК к удлинению импульса.

Сдвиг срабатывания триггера ТК во времени позволяет защититься от возможных ложных срабатываний, вызванных поочередным переключением триггеров счетчика СчР. Длительность сдвига во времени определяется временем разряда конденсатора каскада ТЗк 2(Г5). После разряда на выходе Г5 появляется нулевой потенциал, запирающий инвертор 15(Г6), что приводит к отпиранию инвертора 15(Г5) и появлению на выходе Г5 нулевого потенциала, что в сою очередь приводит к появлению потенциала —Е_к на выходе ТЗк 9(ГЗ) на время разряда его конденсатора. Инвертор 15(Г4) открывается, нулевой потенциал поступает на выход Г4 триггера ТК, который переключается в состояние 1. Это приводит к удлинению третьего импульса серии. Аналогичным образом удлиняется пятый импульс.

Через кнопку «От7» потенциал с шины — Е_к поступает на 7-ю схему шифратора, а с ее выхода передается на резистор 8-й схемы дешифратора. При переключении распределителя в восьмую позицию происходит удлинение импульса операции «Отключить».

Работа устройства ТУ ДП определяется кнопками КУ, с помощью которых в устройство вводится предназначенное для передачи сообщение (команда). После ввода команды путем нажатия двух кнопок КУ начинается подготовка к передаче команды (подготовительная серия). За подготовительной серией следует первая командная, затем — вторая. На каждой серии в работе устройства есть свои особенности. Если кнопки КУ не нажаты, то устройство формирует холостую серию, состоящую из 30 коротких импульсов и одного сверхдлинного фазирующего.

На холостой серии осуществляется постоянный контроль исправности передающего и приемного устройств ТУ. На коротких импульсах триггер ТК находится в состоянии 0 и блокирует потенциалом +Е_К с выхода ГЗ диодную схему 10, запрещая генератору ГТИ переключать датчик времени блока кодирования БК, и входную схему инвертора 1(ГЗ) логического блока. Инвертор 1(ГЗ) переключается импульсами с ГТИ, открываясь на каждом импульсе и переключая счетчик СчР.

При переключении счетчика СчР в 31-ю позицию с 31-го выхода дешифратора отрицательной потенциал поступает на вход блока кодирования БК (клемма 4ТЗк 9). В начале 31-го импульса с инвертора 15(Г5) на вход БК подается нулевой потенциал, затем по линии задержки импульсов ЛЗИ поступает импульс, запирающий кратковременно инвертор 15(Г5) на время, необходимое для заряда конденсатора каскада задержки ТЗк 9(ГЗ) на входе блока кодирования БК. При открытии инвертора 15(Г5) конденсатор каскада ТЗк 9(ГЗ) разряжается, на выходе ГЗ появляется потенциал — Е_к, разрешающий инвертору 15(Г4) открыться и переключить триггер ТК в состояние 1. Одновременно нулевой потенциал с выхода инвертора 15(Г4) поступает на формирующую схему Ф5 8(ГЗ), импульс с выхода которой переключает датчик времени из состояния 0 в состояние 1. Отрицательный потенциал с выхода ГЗ триггера ТК деблокирует диодные схемы 10 и вход инвертора 1(ГЗ). Инвертор 1(ГЗ) остается открытым на все время возбужденного состояния триггера ТК, на это время переключение счетчика СчР прекращается. Датчик времени переключается импульсами с триггера ТД ГТИ, поступающими через схему 10. Третий импульс с триггера ТД переводит датчик времени ДВ в состояние 0. С выхода Г5 ДВ2 на вход триггера ТК поступает импульс сброса. После этого длинный импульс продолжается до очередной паузы с генератора ГТИ. Таким образом, длительность длинного импульса равняется трем импульсам и двум паузам между ними.

При переключении распределителя в 32-ю позицию с 32-й логической схемы дешифратора отрицательный потенциал поступает на вход БК. Процесс образования длинного импульса на 32-й позиции распределителя идет так же, как и на 31-й. Пауза между 31-ми 32-м импульсами заполняется импульсом. Так образуется сверхдлинный фазирующий импульс.

Работа устройства ТУ ДП при подготовке и передаче команды ТУ наиболее наглядно описывается временной диаграммой. На рис. 7.33 приведена диаграмма формирования командной серии приказа «на КП7 отключить объект 15 в группе 4». Для передачи приказа диспетчер нажимает две кнопки: кнопку выбора КП и операции «От7», кнопку выбора объекта и группы SB63 (15 объект в четвертой группе).

Подготовительная серия начинается с момента нажатия кнопок, который совпадает с 22-й позицией счетчика СчР. При переключении распределителя в 24-ю позицию отрицательный потенциал от шины ~Е_К передается через кнопку «От7» на 7-й выход шифратора, далее через диод на шину подключения резисторов логических схем второй части дешифратора, резистор 24-й схемы и замкнутый контакт кнопки SB63 на шину 7<?(4гр), от нее на формирователь импульсов ФИ4(14Г6). Пока со схемы инвертора 15(Г5) будет поступать задержанный отрицательный импульс, произойдет заряд конденсатора ФИ4. При разряде конденсатора после окончания задержанного импульса с выхода Г6 формирователя импульсов ФИ4 на вход триггера группы 4гр подается отрицательный потенциал, обеспечивающий заряд конденсатора триггера 4гр. После разряда конденсатора с формирователя импульсов ФИ4(Г6) на триггер 4гр поступает нулевой потенциал, возбуждающий триггер 4гр. С выхода Г5 триггера 4гр на резистор 29-й схемы дешифратора подается потенциал ~Е_К, а с выхода Г7 на вход инвертора 10(Г5) — нулевой, запирающий схему инвертора 10(Г5). Эта схема запирается при возбуждении любого из пяти триггеров группы (1гр—5гр). С выхода Г5 потенциал — Е_к поступает на клемму 8 диода на входе триггера НП. На 32-й позиции счетчика СчР со входа триггера НП будет снят нулевой потенциал, зарядится его конденсатор, триггер НП будет готов к переключению.

При переключении распределителя в 1-ю позицию начинается 1-я серия команды. Триггер НП переключается в состояние 1, триггер ТОП также переключается в состояние 1 и сбрасывает в состояние 0 триггер ТПП через формирующую схему Ф5. На диодную схему 1 на входе блока БК подается с выхода Г5 триггера НП потенциал ~Е_К. На выходе 1-й схемы дешифратора появляется потенциал ~Е_К, который по шине 4 через диодную схему 1 поступает на вход блока кодирования БК. Первый импульс серии удлиняется блоком кодирования, фиксируя начало передачи (НП).

Третий и пятый импульсы серии будут также удлиняться, потому что на резисторы 3-й и 5-й схем дешифратора будет поступать через кнопку От7 потенциал ~Е_К от шины — Е_к. Удлинение 3-го и 5-го импульсов соответствует передаче приказа на КП7.

Восьмой импульс серии будет удлиняться точно так же, как 3-й и 5-й, так как через кнопку От7 на резистор 8-й схемы дешифратора поступит потенциал ~Е_К.

Несколько сложнее будет процесс удлинения импульса объекта. В 24-й позиции распределителя потенциал — Е_к от шины — Е_к через кнопку От7, 7-й выход шифратора, резистор 24-й схемы дешифратора, кнопку SB63, шину 18 поступает на вход каскада формирователя импульсов ФИ4, конденсатор которого заряжается. При отпирании инвертора 15(Г5) нулевой потенциал с его выхода передается на шину 4гр и далее на заряженный конденсатор формирователя импульсов ФИ4. При разряде конденсатора на выходе Г6 схемы ФИ4 появляется потенциал ~Е_К, поступающий на диод VD2

Рис. 7.33. Временная диаграмма работы полукомплекта ТУ ДП системы «Лисна»