
- •Глава 1
- •1.1. Принципы управления и задачи, решаемые автоматизированными системами
- •1.2. Автоматизация управления системой электроснабжения
- •1.3. Информация в системах управления электроснабжением железных дорог
- •1.5. Демодуляция
- •1.6. Кодирование
- •Глава 2
- •2.3. Шифраторы и дешифраторы
- •2.4. Триггеры
- •2.6. Распределители импульсов
- •2.8. Устройства, реагирующие на уровни сианалов
- •2.9. Врелязадающие и времяизлеряющие схемы
- •2.10. Модуляторы импульсных последовательностей
- •Глава 3
- •3.1. Устройства автоматического повторного
- •Глава 4
- •4.1. Назначение устройств автоматики контактной сети
- •Устройства автоматики фидеров контактной сети переменного тока
- •Испытание контактной сети постоянного тока до апв
- •Устройство автоматики фидеров контактной сети постоянного тока
- •Автоматика постов секционирования
- •Автоматика пунктов параллельного соединения
- •Автоматизация работы трансформаторов
- •Автоматика понижающих трансформаторов
- •Автоматика трансформаторов собственных нужб
- •Глава 6 принципы построения устройств телемеханики
- •6.4. Методы синхронизации распределителей
- •6.5. Принципы построения устройств телеизмерения
- •Глава 7
- •7.1. Телемеханизация системы электроснабжения
- •7.8 Принципы выполнения ту и тс подсистемы «Лисна-в»
- •7.10. Передающий полукомплект телесигнализации
- •Глава 8
- •Глава 9
- •Глава 10
Глава 7
СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ В УСТРОЙСТВАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
7.1. 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 +ЕК. Транзистор VT1 при этом запирается, на его выходе Г4 будет потенциал ~ЕК. 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 +ЕК 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 +ЕК 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 +ЕК 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 +ЕК 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 +ЕК 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 +ЕК. 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 +ЕК. 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 +ЕК. На передатчик ТС с инвертора Гб в течение 63-го импульса и 63-й паузы подается потенциал +ЕК, 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 +ЕК 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 +Ер
(+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 +ЕК (нулевой) поступает на вход 14 инвертора 11 (Г5) логического блока (ЛБ), который запирается. На выходе Г5 появляется отрицательный потенциал, поступающий на клемму 11 инвертора И-НЕ-1к 12 (Гб), с выхода Гб которого нулевой потенциал поступает на передатчик ТС. В линию связи с передатчика передается импульс. С выхода Гб триггера ТД потенциал —Ек поступает на вход 13 инвертора 11 (Гб), который открывается, с его выхода Гб импульс поступает на счетный вход первого триггера СчР, который переключается. Одновременно с выхода Гб инвертора 11 логического блока нулевой потенциал поступает на вход элемента 10 линии задержки импульсов (ЛЗИ), транзистор которого запирается на время разряда входного конденсатора. Конденсатор элемента
14
ЛЗИ успевает зарядиться за время разряда
конденсатора элемента 10, пока на его
выходе ГЗ имеется потенциал —Ек.
После разряда конденсатора элемента
10 ЛЗИ, открывается его транзистор и
начинается разряд конденсатора элемента
14. На его выходе Гб появляется потенциал
—Ек,
поступающий на вход элемента 11 ЛЗИ, на
выходе ГЗ которого при открытии
транзистора возникает потенциал +ЕК,
что приводит к запиранию следующего
инвертора 11 ЛЗИ. С его выхода Г4 потенциал
—Ек
поступает на шину разрешения (Р)
работы матрицы МА2. На диодные входы
логической схемы матрицы МА2 подаются
потенциалы —Ек
с первых трех триггеров СчР и на выходе
матрицы появляется потенциал -ЕК,
поступающий от шины —2Гб
через резистор логической схемы.
Одновременно с выхода матрицы МБ,
например, первого (см. рис. 7.21) на эмиттер
транзистора VT
подается
нулевой потенциал. Так как контакт-датчик
в цепи светодиода разомкнут или
отсутствует (цепь 5)
и светодиод не освещает фотодиод, то
транзистор VT
остается
закрытым, блок кодирования этот импульс
не удлиняет.
При следующем переключении триггера ТД генератора ГТИ происходит переключение логического блока ЛБ и короткий импульс заканчивается.
Формирование короткой паузы осуществляется аналогично формированию короткого импульса, но имеются следующие отличия. На паузе с выхода Гб триггера ТД на вход 13 инвертора 11 (Гб) поступает нулевой потенциал. Инвертор закрывается, с его выхода Гб потенциал —Ек подается на вход 13 инвертора 11 (Г5), на другой его вход 14 также поступает потенциал ~ЕК с Г8 триггера ТД. Инвертор 11 (Г5) открывается, подает потенциал +ЕК на вход 11 инвертора 12 (Гб), который закрывается. С его выхода Гб на передатчик ТС потенциал ~ЕК. В линию связи передается пауза.
Формирование длинного импульса начинается так же, как и короткого. С выхода Гб ТД на логический блок поступает потенциал ~ЕК, а с выхода Г8 — нулевой. Инвертор 11 (Гб) открывается, 11 (Г5) закрывается, разрешая открыться инвертору 12(Г6). Передатчик ТС начинает передавать импульс.
С выхода инвертора 11(Г6) импульс поступает на вход счетчика СчР и переключает его в очередную позицию, на которой контакт-датчик оказывается замкнут. В это время разряжается конденсатор элемента 10(ГЗ), в течение времени t1 (см. рис. 7.22) на его выходе ГЗ имеется потенциал -ЕК, обеспечивающий заряд конденсатора элемента 14( Гб). При открытии транзистора элемента 10(ГЗ) начинается разряд конденсатора элемента 14(Г6), который длится в течение времени /2- На выходах элементов ЛЗИ 14(Г6) и 11 (Г4) появляются отрицательные потенциалы. На шине Р матрицы МА2 на время t2 также появляется отрицательный потенциал и начинается проверка состояния контакта- датчика, например КЗ. При замкнутом состоянии КЗ по цепи 7 от модуля ЗАП 18(Г1), который кратковременно на импульсах подает на аноды светодиодов +24 В, протекает ток. Светодиод освещает в цепи 3 фотодиод, сопротивление которого резко снижается, ток возрастает и отпирает транзистор VT. С выхода транзистора VT импульс поступает на блок кодирования и триггер ТК переключается. При этом в блоке кодирования БК запускается датчик времени первым импульсом, который поступает с клеммы 77 формирующей схемы ФС. При переходе датчика времени ДВ в нулевую позицию происходит сброс триггера ТК в 0. В состоянии 1 триггер ТК при формировании длинного импульса находится в течение времени /тки. С его выхода ГЗ на логический блок поступает потенциал —Ек, удерживающий от переключений инверторы ЛБ. Таким образом, импульсы с генератора ГТИ через логический блок ЛБ на счетчик СчР не проходят, распределитель останавливается до окончания длинного импульса.
Формирование длинной паузы на четвертой позиции распределителя рассмотрено на рис 7.21. С выхода триггера ТД Гб на логический блок поступает потенциал +ЕК, а с выхода Г8 — (-ЕК). Инвертор логического блока ЛБ 11(Г6) закрывается, подавая на вход другого инвертора 11(Г5) потенциал —Ек. Инвертор 11(Г5) открывается, так как на его входах при этом будут потенциалы ~ЕК, и запирает инвертор 12(Г6). На передатчик ТС поступает потенциал —Ек и формируется пауза. С выхода инвертора 11 (Г5) нулевой потенциал поступает также на линию задержки пауз (ЛЗП), которая формирует отрицательный импульс на шине Р матрицы МА2. При этом проверяется состояние четвертого контакта-датчика в группе пауз так же, как проверялось замкнутое состояние третьего контакта в группе импульсов. При замкнутом состоянии четвертого контакта на выходе элемента «1-4 вых.» появляется импульс, поступающий на блок кодирования. Триггер кодирования переключается в состояние 1 и останавливает переключение инверторов логического блока ЛБ импульсами с генератора ГТИ. В этом состоянии триггер ТК находится в течение времени tкп, за счет чего формируется длинная пауза.
Формирование сверхдлинного импульса происходит на 63-й и 64-й позициях распределителя, светодиоды в этих позициях элемента «61-64 вых.» постоянно подключены к шине (—24 В), поэтому 63-й и 64-й импульсы всегда будут длинные. Паузы 63-я и 64-я всегда короткие, так как светодиоды 63-й и 64-й элемента «61-64 вых.» в группе пауз не подключены к шине (—24 В). На передатчик ТС вместо 63-й паузы поступает короткий импульс, который соединяет длинные импульсы 63-й и 64-й, за счет чего образуется сверхдлинный импульс, состоящий из двух длинных и короткого между ними. Заполнение 63-й паузы импульсом происходит благодаря входящей в логический блок ЛБ диодной схемы, подключенной к 63-му выходу счетчика распределителя (СчР). В 63-й позиции со всех шести триггеров СчР на диодную схему поступают потенциалы —Ек, на выходе 55 этой схемы также будет потенциал ~ЕК, благодаря которому транзистор инвертора 12(Г6) останется открытым на паузе. На передатчик ТС при этом подается нулевой потенциал, в линию связи передается импульс.
64-я пауза, отделяющая одну кодовую серию ТС от другой, будет всегда короткой. На следующем за ней импульсе (1-й импульс новой серии) распределитель вновь переходит в 1-ю позицию и формирование кодовой серии, а следовательно, и контроль положения объектов, выполняемый путем опроса состояния оптронных ячеек, начинается снова.
Выход 61-й распределителя используется для служебного сигнала «Сбой ТУ». Для этой же цели в устройстве служат элементы ТЗК1 14(Г5) и инверторы И-НЕ-1К 12( ГЗ) и 12(Г4). При сбое в процессе приема серии ТУ с выходов И-НЕ-1К 12(Г4) и «61-й вых. СчР» кратковременно поступает на триггер ТК потенциал -ЕК, обеспечивающий заряд конденсатора триггер ТК. Следующий за этим потенциал +ЕК приводит к разряду конденсатора, переключению триггера ТК и удлинению 61-го импульса в серии теле- сигнализации.
На временной диаграмме (см. рис. 7.22) представлены процессы образования 58-й длинной паузы и 60-го длинного импульса, которые аналогичны процессам образования 3-го длинного импульса и 4-й длинной паузы. Остальные элементы рассмотренной серии, короткие, что соответствует разомкнутому состоянию контактов-датчиков.
Приемное устройство телесигнализации
Кодовые серии телесигнализации по частотным каналам поступают на ДП с КП. В приемнике частотно-модулированных сигналов (ЧМС) частотные импульсы преобразуются в импульсы постоянного тока, которые поступают на линейный блок (ЛБ).
Линейный
блок (ЛБ) (рис. 7.23) состоит из линейного
триггера (ЛТ) и инверторов И-НЕ-2К
12(Г6) и 12(Г5). Триггер ЛТ переключается на
каждом импульсе и каждой паузе,
поступающим на его входы от приемника
ЧМС. Одновременно с триггера ЛТ
переключаются инверторы линейного
блока ЛБ. Во время импульса с выхода Г4
триггера ЛТ на вход инвертора 12(Г6)
поступает потенциал +ЕК,
запирающий его. На выходе Гб инвертора
появляется потенциал — Ек
(—И). На выходе Г5 другого инвертора
линейного блока Л Б будет потенциал +ЕК
(+И).
Во
время паузы на выходе ГЗ триггера ЛТ
появляется потенциал +ЕК,
запирающий инвертор 12(Г5), на выходе
которого будет потенциал —Ек
(—П). С выхода Г4 триггера ЛТ на вход
инвертора 12(Г6) подается потенциал —Ек
и на его выходе Гб будет потенциал +ЕК
(+П). Таким образом, инверторы ЛБ
переключаются на импульсах и паузах
тактовой серии и находятся постоянно
в противофазе друг к другу. Их выходы
Гб и Г5 подключены к линиям задержки
импульсов и пауз (ЛЗИ и ЛЗП) и к линиям,
фиксирующим появление в серии длинных
импульсов (ДлИ) и пауз (ДлП), выполненных
на модуле И-НЕ-1 К-19.
Блок синхронизации и приема данных импульсов и пауз (БСС) включает триггер задержки (ТЗД) (рис. 7.23) с управляющими диодными логическими схемами, линии задержки импульсов и пауз (ЛЗИ и ЛЗП), линии, фиксирующие появление длинных импульсов и пауз (ДлИ и ДлП) в кодовой серии и датчик времени (ДВ) мультивибратором. Датчик времени ДВ замеряет длительность импульсов и пауз: коротких — переключается один раз; длинных — 3-4 раза; на сверхдлинном импульсе делает более семи переключений.
При приеме устройством ТС ДП длинного импульса на выходе Гб линейного блока появляется отрицательный потенциал (-И), который поступает на один из диодов логической схемы 15. На два других диода этой схемы отрицательные потенциалы поступают с датчика времени ДВ на его третьей и четвертой позициях. Как только на всех входах диодной схемы 15 собираются отрицательные потенциалы, открывается транзистор инвертора 19(Г6). Это приводит к закрытию транзистора схемы 19(Г5) и появлению на шине Р матрицы МА2 отрицательного потенциала (—ДлИ), разрешающего запись в промежуточном запоминающем устройстве (ПрЗУ) длинного импульса.
При приеме длинной паузы аналогично действует линия, фиксирующая появление длинной паузы. С выхода Г5 линейного блока ЛБ отрицательный потенциал (—П) подается на диодную схему 16. После отсчета трех импульсов с выхода датчика времени ДВ на другие два диода схемы 16 также поступают отрицательные потенциалы, происходит переключение инверторов 19 (ГЗ и Г4). На выходе инвертора 19 (Г4) появляется отрицательный потенциал (—ДлП), поступающий на шину разрешения Р' записи длинной паузы.
При приеме коротких импульсов и пауз на диодные схемы 15 и 16 с датчика времени ДВ поступает нулевой потенциал, на шинах Р и Р' будет сохраняться потенциал +ЕК, запрещающий запись.
Проверка синхронной работы распределителей устройств ТС КП и ТС ДП и их синхронизация осуществляются с помощью триггера задержки (ТЗД), на который в
й позиции распределителя через диодную схему 15(Г7) от счетчика распределителя (СчР) поступает отрицательный потенциал. Триггер ТЗД готовится к переключению (заряжается конденсатор). В 63-й позиции счетчик СчР подает через диоды схемы 15(Г7) на триггер ТЗД нулевой потенциал и переключает его из состояния 0 в состояние 1. С выхода Г1 ТЗД на счетчик СчР подается нулевой потенциал, запрещающий его переключение. Распределитель останавливается в 63-й позиции до тех пор, пока триггер ТЗД находится в состоянии 1. Если 63-й импульс тактовой серии фазирующий (сверх- длинный), то датчик времени ДВ доходит до 7-й позиции и через диодную схему 15 (Г2) на вход триггера ТЗД поступит отрицательный потенциал, разрешающий его подготовку к переключению (заряд конденсатора). На 8-й позиции датчика времени ДВ на триггер ТЗД с выхода Г2 съемы 15 поступает нулевой потенциал, переключающий его в состояние 0. С выхода Г1 триггера ТЗД на счетчик СчР подается потенциал ~ЕК, разрешающий переключение его в последнюю 64-ю позицию.
При рассинхронизации 63-й импульс тактовой серии оказывается не сверхдлин- ным (коротким или длинным), датчик времени ДВ не доходит на нем до 7-й позиции и сброса триггера ТЗД не происходит. Счетчик СчР останавливается в 63-й позиции до прихода сверхдлинного импульса, на котором происходит сброс триггера ТЗД и переключение счетчика СчР в 64-ю позицию, в которой находится распределитель передающего устройства ТС. Таким образом, осуществляется синхронизация распределителей.
Датчик времени (ДВ) (рис. 7.24) является составной частью блока селекции и синхронизации (БСС). Он управляется мультивибратором 18(ГЗ), который является генератором тактовых импульсов (ГТИ). Измерение длительности импульсов и пауз кодовой серии, поступающей на линейный блок, производится путем отсчета числа импульсов ГТИ. В начале каждого импульса и паузы тактовой серии счетчик сбрасывается транзисторными каскадами 18 (Гб, Г5) линий задержки импульсов и пауз (см. рис. 7.23).
На паузе со схемы инвертора 12(Г5) линейного блока ЛБ отрицательный потенциал поступает на конденсаторный вход каскада задержки 18(Г5), конденсатор заряжается и находится в этом состоянии до конца паузы. Во время импульса с инвертора 12(Г5) на конденсатор поступает нулевой потенциал, который приводит к разряду конденсатора на базу транзистора инвертора. Транзистор закрывается, на его выходе Г5 появляется отрицательный потенциал, поступающий на диодную схему 16. Это приводит к открытию инвертора 13(Г4) и ток по цепи эмиттер-база транзисторов протекает через резистор схемы 16. На выходе Г4 инвертора 13 возникает нулевой потенциал, поступающий через диоды схемы 17 на выходы И, IV, VI триггеров ДВ1, ДВ2, ДВЗ датчика времени (рис. 7.24), которые сбрасываются в состояние 0, а датчик — в позицию 1. Сигналы на выходах 1-V1 триггеров ДВ1—ДВЗ датчика времени в различных его позициях приведено в табл. 7.2. Как известно, полное число позиций двоичного счетчика на трех триггерах, каким является датчик времени, равняется восьми.
Частота работы мультивибратора датчика времени ДВ (рис. 7.24) выбирается несколько большей частоты работы ГТИ передающего устройства ТС. В течение длинного импульса (паузы), который состоит из пяти тактовых элементов серии ТС, датчик времени успеет отсчитать 6-8 разнополярных импульсов мультивибратора, переключившись в 3, 4-ю позицию. Максимальная длительность открытого состояния 3, 4-го выходов ДВ составляет два периода мультивибратора, а длительность открытия 7-го выхода соответствует периоду MB. Датчик времени при приеме фазирующего импульса, состоящего из 11 тактовых элементов, успевает завершить полный цикл переключений, отсчитав не менее семи периодов мультивибратора, а на восьмом импульсе переключается в нулевую позицию, начиная новый цикл переключений.
Исполнительный блок (ИБ) (рис. 7.25) включает в себя модуль ГС (гашения и считывания), усилители общего сброса (УОС), считывания (УСЧ), гашения тиратронов (УГТ), диодных логических схем 14 и 16 и формирующую схему Ф4(20).
На первой позиции распределителя с триггеров СчР на диодную схему 16 подаются низкие потенциалы. Со схемы сброса датчика времени ДВ (см. рис. 7.23) в начале импульса поступает нулевой потенциал, запрещая отпирание усилителя УОС до тех пор, пока идет процесс переключения триггеров СчР из 64-й позиции в первую. После снятия высокого потенциала со входа усилителя УОС, он отпирается и нулевой потенциал с выхода Гб поступает к обмоткам сброса промежуточных запоминающих устройств, подготавливая ПрЗУ к приему новой информации. Нулевой потенциал также подается на формирующую схему Ф4 (20), конденсатор которой зарядился, когда с выхода Гб усилителя УОС поступал потенциал —2? . Импульс разряда конденсатора подается на сброс триггера запрета ТЗП блока контроля и защиты. Далее до конца информационной части тактовой серии исполнительный блок в работе приемного устройства не задействован.
Работа исполнительного блока ИБ на фазирующем импульсе описана графически с помощью временной диаграммы на рис. 7.26. В начале
го импульса, который является сверхдлинным, триггер ТЗД переключается в состояние 1 и подает отрицательный потенциал на диодную схему 14 исполнительного блока ИБ (см. рис. 7.25). На два других диода этой схемы поступают также отрицательные потенциалы от триггеров запроса ТЗП и начала передачи НП (из устройства ТУ). Датчик времени блока БСС на сверхолинном импульсе доходит до 7-й позиции и с его выходов поступают отрицательные потенциалы на диоды схемы 14.
В этот момент открывается усилитель УГТ. Потенциал + ЕК с выхода ГЗ усилителя подается на предварительно заряженный конденсатор С2 схемы управления тиристором VS2. Конденсатор С2 разряжается на первичную обмотку трансформатора Т2, во вторичной — наводится ЭДС и формируется импульс, открывающий тиристор VS2. Конденсатор С4 заряжен через открытый тиристор VS3, который соединяет катоды сигнальных элементов (тиратронов) с шиной —110 В. При открытии VS2 конденсатор С4 разряжается через него. Ток разряда протекает через тиристор VS3 в обратном направлении, снижая прямой ток через него до нуля, что приводит к запиранию тиристора VS3. После окончания разряда конденсатора С4 тиристор VS3
остается закрытым до подачи импульса на его управляющий электрод, сигнальные элементы оказываются отключенными от шины —110 В и их тиратроны гаснут.
По окончании 7-й позиции датчика времени ДВ на диоды схемы 14 поступает нулевой потенциал, усилитель УГТ закрывается, разрешая открыться усилителю считывания УСЧ. Нулевой потенциал с его выхода Г5 подается на заряженные конденсаторы С1 и СЗ схем управления тиристорами VS1 и VS3. Разряд конденсаторов С1 и СЗ проходит на первичные обмотки трансформаторов Т1 и ТЗ. Во вторичных обмотках наводятся ЭДС и формируются импульсы, отпирающие тиристоры VS1 и VS3. Тиристор VS3 подключает катоды сигнальных элементов СЭ к шине —110 В, а тиристор VS1 замыкает цепь разряда конденсатора С5 на обмотки считывания ПрЗУ через дроссель L1, при этом загораются тиратроны сигнальных элементов и удерживаются в зажженном состоянии током через открытый тиристор VS3. Тиристор VS1 после разряда конденсатора С5 снова закроется, а конденсатор С5 начнет заряжаться от источника питания 110 В.
Блок контроля и защиты (БКЗ) (рис. 7.27) состоит из триггера запрета (ТЗП), защиты от искажения импульсов и пауз, выполненной на диодной схеме 14 (Г1), защиты от рассинхронизации, выполненной на формирующей схеме Ф4, и схемы световой сигнализации «Сбой ТС», выполненной на инверторе 12(Г4) и подключенной к нему сигнальной лампе HL.
Защита
от рассинхронизации
работает на 63-й позиции распределителя.
От триггера ТЗД с его выхода Г2 при
переходе в состояние 1 на схему Ф4 подается
потенциал —Ек.
Конденсатор С1 заряжается по цепи:
+ЕК—VD2—Cl—R3—ТЗД(Г2).
Линейный триггер ЛТ(Г4) на импульсе
подает на диодную схему отрицательный
потенциал (—И).
Если
63-й импульс серии оказывается не
сверхдлинным (коротким или длинным), то
на паузе от линейного триггера ЛТ(Г4)
поступает нулевой потенциал на заряженный
конденсатор С1, который разряжается
через диод VD1
на
базу открытого транзистора триггера
запрета ТЗП. Триггер запрета переходит
в состояние 1, с его выхода Г7 нулевой
потенциал поступает на блок исполнения,
запрещая гашение тиратронов и считывание
полученной информации. С выхода Г5
триггера задержки ТЗД потенциал —Ек
подается
на вход 2
инвертора 12(Г4), который открывается, и
с выхода Г4 потенциал +ЕК
поступает на сигнальную лампу HL,
включение
которой сигнализирует «Сбой ТС».
При отсутствии рассинхронизации с триггера ЛТ на 63-м импульсе серии будет поступать отрицательный потенциал (—И) на вход схемы Ф4. При сбросе триггера ТЗД датчиком времени на его 7-й позиции в состояние 0 происходит разряд конденсатора С1 через триггер ТЗД по цепи: Cl—R2—(+ЕК)—'ТЗД—R3—С1. Импульс разряда конденсатора из-за наличия в разрядной цепи резисторов R2 и R3 оказывается слабым и переключения триггера запрета ТЗП не происходит.
Защита от искажения импульсов и пауз срабатывает в середине тактовой серии, если импульс (пауза) оказывается длиннее длинного, т. е. воспринимается как сверх- длинный. Датчик времени доходит до 7-й позиции и с его выхода на диоды схемы 14(Г1) поступают отрицательные потенциалы, от триггера ТЗД с выхода Г1 также поступает отрицательный потенциал (триггер ТЗД находится в состоянии 0). Когда от генератора ГТИ датчика времени будет подан отрицательный потенциал, то на вход 15 триггера ТЗП поступит отрицательный потенциал, разрешающий заряд конденсатора С. При переключении датчика времени ДВ в другую позицию на вход 75триггера ТЗП поступит нулевой потенциал. Конденсатор С разряжается на базу открытого транзистора и триггер ТЗП переходит в состояние 1. С выхода Г5 триггера ТЗП на вход 2 инвертора 12(Г4) подается потенциал —Ек, позволяющий открыться инвертору. В результате переключения инвертора загорается лампа «Сбой ТС».
Распределитель (Р) (рис. 7.28) приемного устройства ТС аналогичен распределителю передающего устройства. Он состоит из счетчика на шести триггерах трех модулей ТГ-1 м, матричных дешифраторов параллельного типа МА и МА' и последовательного типа МБ, которые подключены к обмоткам записи информации магнитотиратронных ячеек сигнальных элементов (СЭ) и включенных последовательно с ними диодов. Таким образом, вместо оптронных модулей ввода информации, применяемых в передающих устройствах ТС, в приемных — включены обмотки записи блоков сигнализации положения объектов (БСП) и блоков сигнализации режимов работы (БС). Схемы и принцип работы
БСП
и БС рассмотрены в п. 2.13. Разрешение на
запись информации поступает на шины
Р(МА) и Р' (МА'). Матрицы МА и МА' подключены
к выходам первых трех триггеров счетчика
распределителя, а матрица МБ — последних
трех.
Работа устройства ТС ДП заключается в записи длинных импульсов и пауз при приеме кодовой серии, воспроизведении полученной информации на щите телесигнализации с помощью сигнальных элементов (СЭ), а также в контроле за синхронной работой распределителей устройств ТС КП и ТС ДП и отсутствием сверхдлинных импульсов и пауз в середине кодовой серии.
Схема работы устройства ТС ДП представлена на рис. 7.28, а описание ее работы показано графически с помощью временной диаграммы на рис. 7.29. Тактовая серия с приемника ЧМС поступает на линейный триггер JIT, который переключается на каждом импульсе и паузе. Через инверторы 12 Г5 и Гб серия поступает в схему управления датчиком времени на линии задержки импульсов (ЛЗИ) и пауз (ЛЗП) 18(Г6) и 18(Г5). Датчик времени ДВ сбрасывается в положение I на каждом импульсе (паузе).На корот
ких импульсах (паузах) он успевает переключиться своим генератором ГТИ один раз, т.е. перейти во второе положение, после чего сбрасывается в 1. На 60-м длинном импульсе и 5-й длинной паузе (рис. 7.29) датчик времени ДВ от мультивибратора MB успевает переключиться до 3-4-й и даже 5-й позиции. На 3-й и 4-й позициях через диодные схемы 15 и 16 и инверторы модуля И-НЕ-1к 19 разрешение на запись длинного импульса (паузы) поступает на шину Р матрицы МА (Р матрицы МА'). От выхода матрицы МБ, на котором имеется нулевой потенциал, к выходу матрицы МА (МА') проходит импульс тока через обмотку записи блока БСП (БС). При этом на сердечнике трансформатора длинного импульса записывается сигнал 1, а на сердечнике трансформатора короткого импульса — сигнал 0, т.к. его обмотка включена встречно.
На 63-м импульсе возбуждается триггер ТЗД. С его выхода Г1 нулевой потенциал поступает на вход инвертора 12 (ГЗ), который закрывается. С выхода ГЗ закрытого инвертора на счетный вход первого триггера СчР ТГ-IM подается потенциал ~ЕК, обеспечивающий подготовку триггера к переключению. Если 63-й импульс сверхдлин- ный, то триггер ТЗД на 7-й позиции датчика времени ДВ подготовится к переключению, а на 8-й — произойдет сброс ТЗД. С его выхода Г1 отрицательный потенциал поступит на вход 18 инвертора 12(ГЗ), который откроется и переключит счетчик СчР в
ю позицию. Таким образом, на фазирующем 63-м импульсе счетчик СчР переключается дважды: первый раз в начале импульса, второй — после сброса триггера ТЗД датчиком времени. Этим восполняется недостающий в тактовой серии 64-й импульс.
При синхронной работе распределителей на 63-м импульсе серии датчик времени ДВ доходит до 7-й позиции, усилитель УГТ открывается, что приводит к открытию тиристора VS2, разряду через него конденсатора С4 модуля ГС (гашения и считывания) и закрытию тиристора VS3, через который сигнальные тиратроны подключены к шине (—110 В). Запирание тиристора VS3 приводит к гашению тиратронов. При переключении датчика времени ДВ в 8-ю позицию усилитель УГТ закрывается и открывается усилитель УСЧ, с выхода Г5 которого на схемы управления тиристорами VS1 и VS3 поступает нулевой потенциал. При открывании тиристоров происходит считывание информации с ячеек памяти блоков БСП (БС) и подключение сигнальных тиратронов через тиристор VS3 к шине (—110 В).
При считывании импульс через контакт ключа в блоке БСП (в положении несоответствия) поступает на управляющий электрод (сетку) тиратрона и зажигает его. Если несоответствие устраняется (переключение объекта или квитирование ключа БСП), тиратрон гасится модулем ГС (гашения и считывания) и больше не зажигается. Гашение тиратронов происходит на время равное примерно 20 мс, что практически не ощущается глазом.
При сбое (рассинхронизации, искажении импульсов или пауз в серии) срабатывает триггер ТЗП, запрещающий работу усилителей УГТ и УСЧ. На щите ТС сохраняется информация, существовавшая до сбоя, и одновременно при возбужденном триггере запрета ТЗП зажигается лампа «Сбой ТС». В начале нового цикла на первой позиции счетчика СчР усилитель УОС стирает ложную информацию, подготавливает ПрЗУ к приему новой информации, сбрасывает триггер ТЗП, что приводит к гашению лампы «Сбой ТС».
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 1(Г5) 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 —Ек 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 —Ек (паузы).
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 18инвертора поступает потенциал —Ек, 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 ~ЕК, 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
J1C1—J1C5
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 —Eк 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 -ЕК, разрешающий заряд его конденсатора. 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 -ЕК, 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 I, 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 — Ек. 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 I, 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 1(ГЗ) 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 Kl— 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 1гр—5гр через формирователи импульсов ФИ1—ФИ5 и логические схемы ЛС1— ЛС5 подключаются к инвертору 15(4) блока БК.
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.
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 (—£к) через кнопки включения Вк1—Вк15 или отключения От 1—От 15.
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 1 гр— 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 —Ек 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 —Ек 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 1 одновременно с переключением счетчика СчР. За время разряда конденсатора схемы ТЗк 2(Г6) заряжается конденсатор каскада ТЗк 2(Г5), на вход которого поступает потенциал —Ек с выхода Гб. После разряда конденсатора схемы ТЗк 2(Г6) на выходе Гб 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 —Ек 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 — Ек 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 +ЕК 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 4 ТЗк 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 -ЕК, 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 ТДГТИ, 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 —£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 Гб 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 -ЕК, ас 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 —Ек 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 — Ек. На выходе 1-й схемы дешифратора появляется потенциал — Eк, 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 — Eк от шины — Eк. 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 — £к.
Несколько
сложнее будет процесс удлинения импульса
объекта. В 24-й позиции распределителя
потенциал —Eк
от шины —Eк
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 Гб схемы ФИ4 появляется
потенциал —Eк,
поступающий на диод VD2
логической
схемы J1C4.
На
диод VD1
этой
схемы также поступает потенциал ~ЕК
с закрытого инвертора 10(Г4). Через
логическую схему J1C4
потенциал
~ЕК
поступает на инвертор 15(Г4) блока
кодирования БК и обеспечивает его
отпирание. Блок кодирования удлиняет
24-й импульс серии.
Удлинение 29-го импульса серии происходит при переключении распределителя в
ю позицию. С триггера 4гр на резистор 29-й схемы поступает потенциал — Ек, так как триггер 4гр находится в возбужденном состоянии еще с подготовительной серии. По шине 4 потенциал ~ЕК с выхода 29-й схемы передается на клемму 4 каскада 9(ГЗ). Блок кодирования БК удлиняет 29-й импульс серии.
На 31-й и 32-й позициях распределителя формируется сверхдлинный фазирующий импульс, как это было описано в процессе образования холостой серии. Усилитель сброса УСб на 31-й позиции остается закрытым, так как триггер ТПП, сброшенный в первой позиции, возбуждается через диодную схему «2-й вых.СчР» при переходе распределителя в третью позицию и подает нулевой потенциал с выхода Г8 триггера ТПП на вход усилителя УСб.
Формирование второй командной серии происходит в том же порядке, как и первой. Отличием является то, что триггер ТПП при переходе распределителя со второй в третью позицию сбрасывается в состояние 0. С его выхода (Г8) на вход усилителя УСб подается потенциал ~ЕК, разрешающий его открытие в 31-й позиции распределителя. До 31-й позиции на второй серии команды устройство ТУ ДП работает так же, как на первой серии: удлиняются 3-й и 5-й импульсы выбора КП7, 8-й импульс выбора операции «Отключить», 24-й импульс выбора 15-го объекта и 29-й импульс выбора
й группы. На 31-й позиции распределителя открывается усилитель УСб, который сбрасывает триггеры НП и 4гр. Триггер ТОП остается в состоянии 1, запрещая повторное возбуждение триггера НП при нажатых кнопках КУ.
После окончания второй командной серии кнопка SB63 возвращается в исходное состояние при ее отпускании. После этого диспетчер должен отжать кнопку От7, которая не имеет самовозврата. Конденсаторы С1 и С2, заряженные через кнопку От7, после ее размыкания разряжаются на левые входы триггеров ТОП и НП. Сброс в состояние О триггера ТОП приводит к подаче с его выхода Г2 нулевого потенциала на каскад транзисторной задержки ТЗк 9(Г4). Предварительно заряженный конденсатор каскада при этом разряжается на базу транзистора, который запирается (см. рис. 7.31). На выходе Г4 каскада ТЗк появляется потенциал ~ЕК, способствующий открытию усилителя УСб и контрольному сбросу триггеров НП и 4гр. На этом передача приказа заканчивается.
Приемное устройство телеуправления
Серия телеуправления с ДП по частотному каналу поступает на КП. В приемнике частотно-модулированных сигналов (ЧМС) частотные импульсы преобразуются в импульсы постоянного тока, которые поступают на линейный триггер (ЛТ). С триггера ЛТ тактовая серия поступает на блок синхронизации и селекции (БСС), который играет в устройстве ТУ КП ту же роль, что и в ТС ДП. При холостых сериях осуществляется только контроль синхронизма и автоматическая синхронизация распределителей в случае сбоя. В отличие от устройства ТС ДП измерение длительности импульсов в устройстве ТУ КП осуществляется с помощью реле времени.
Реле
времени выполняется на модуле РВк,
принципиальная схема которого приведена
на рис. 7.34. Модуль РВк содержит реле
времени, один элемент И~НЕ-2к, три элемента
И-НЕ-1к (Г1, Г2, Г5) (на рис. 7.34 показан только
один из них — Г2). На выходе реле времени
установлена двойная схема 2И-НЕ-1к с
выходами ГЗ и Г4. До срабатывания реле
времени на выходе ГЗ имеется нулевой
потенциал, на выходе Г4 — потенциал
(-ЕК).
При поступлении на вход 17
модуля РВк нулевого потенциала инвертор
Г2 запирается, начинается заряд
конденсатора С реле времени через
резистор R.
Время
заряда определяет время срабатывания
реле. Для увеличения времени срабатывания
к реле подключают внешний конденсатор
С1, емкость которого определяется
требуемой выдержкой времени реле.
По мере заряда конденсатора потенциал
обкладок конденсаторов С и С1, подключенных
к клемме 22,
снижается. При этом снижается потенциал
базы транзистора VT1
входного
дифференциального каскада реле времени.
В момент, когда напряжение на конденсаторах
сравняется с напряжением на резисторе
R2,
транзистор
VT1
откроется,
что приведет к открытию транзистора
VT3
и
каскада транзисторов VT4
и
VT5.
Транзистор
VT6
инвертора
2И-НЕ-1к закрывается, на выходе ГЗ возникает
потенциал —Ек
(—ДлИ), транзистор VT7
открывается
и на его выходе Г4 появляется нулевой
потенциал (+ДлИ).
После окончания входного импульса происходит разряд конденсаторов С и С1 через открывшийся транзистор инвертора И-НЕ-1 к Г2 и диод VD. Транзисторы VTI, VT3, VT4, VT5 закрываются и происходит переключение инверторов 2И-НЕ-1к. На выходе ГЗ появляется нулевой потенциал, а на выходе Г4 — (~ЕК).
В блоке БСС используются два модуля РВк: модуль 13 для замера и фиксации длинных импульсов и модуль 14 — сверхдлинного импульса. Модуль РВк15 используется в блоке запоминающих устройств и исполнительных цепей.
Распределитель ТУ КП (рис. 7.34) выполнен на пятиразрядном двоичном счетчике из модулей ТГ-1м: 1 (ГЗ, Г4), 2(Г6, Г5 и ГЗ, Г4) и 3(Г6, Г5 и ГЗ, Г4), и диодном дешифраторе ДШ, имеющем 32 выхода. Выходы 1—7-й служат для определения вида серии (холостая, командная) и выбора контролируемого пункта КП. Выходы ДШ подключены к общей шине запрета ШЗ, на которую отрицательный (разрешающий) потенциал поступает с реле времени 13(ГЭ) при приеме длинного импульса. Вторая часть матричного дешифратора служит для подключения элементов ПрЗУ, в качестве которых используются магнитоуправляемые реле (герконы). При приеме приказа возбуждаются и становятся на самоблокировку три реле ПрЗУ: операции В к или От, выбора объекта (одно из 1об— 16об) и группы (одно из 1гр—5гр). Вторая часть дешифратора также имеет шину запрета, на которую разрешение (отрицательный потенциал) подается на длинном импульсе при условии, что приказ передается для данного КП.
Работа устройства ТУ КП при приеме первой командной серии заключается в записи содержания приказа на ячейках памяти (реле) промежуточного запоминающего устройства. Первый импульс командной серии НП всегда длинный. На нем с выхода Гб триггера JIT поступает нулевой потенциал на вход 77 реле времени 13, которое срабатывает. С выхода ГЗ отрицательный потенциал поступает на шину ШЗ первой части дешифратора, на 1-м и Г-м выходах которого возникает отрицательный потенциал. С Г-го выхода он поступает на вход триггера приема управления ТПУ, который готовится к переключению. На паузе, следующей за импульсом НП, с реле 1Э(ГЗ) на шину ШЗ и далее через схему Г-го выхода на триггер ТПУ подается нулевой потенциал, переключающий его в состояние 1.
Выбор КП осуществляется двумя длинными импульсами из шести, на которых с реле времени П(ГЗ) на схемы 2—7-го выходов диодного дешифратора ДШ поступает отрицательный потенциал. На панели П с помощью перемычек два выхода ДШ подключены к триггерам КП1 и КП2 в соответствии с кодовой комбинацией, соответствующей номеру данного КП. Например, на КП7 перемычки подключены между 3,
м выходами дешифратора и входами триггеров КП1 и КП2. Остальные четыре входа ДШ подключаются перемычками к формирующим схемам Ф8, выходы которых 7, 2, 15, 16 подключены к входу 10 триггера ТПУ. Если длинный импульс приходится на схему ДШ, к выходу которой подключена схема формирователя импульсов Ф, то произойдет заряд ее конденсатора на импульсе и разряд на последующей паузе на триггер ТПУ, который сбросится в состояние 0. Прием командной серии на данном КП после этого происходить не будет.
При передаче командной серии на данный КП на позициях распределителя с 1-й по 7-ю возбуждаются триггеры ТПУ, КП1 и КП2. С их выходов 9(Г5, ГЗ, Г2) на диодную схему ДС1 поступают отрицательные потенциалы, с выходов триггеров запрета ТЗП1 и ТЗП2 10(Г1, Г4) на диоды схемы ДС1 также поступают отрицательные потенциалы. При невозбужденном реле исполнения РИ с его обмотки поступает отрицательный потенциал на диод схемы ДС1, с выхода Г5 линейного триггера на диодную схему ДС1 отрицательный потенциал подается на импульсе. Таким образом, на импульсе на диоды схемы ДС1 нулевой потенциал не поступает, а значит и на вход инвертора 14(Г1). На другой вход этого инвертора с реле времени 1Э(ГЗ) поступает отрицательный потенциал на длинном импульсе, что приводит к открытию инвертора 14(Г1) и закрытию инвертора 14(Г6), с выхода Гб которого на шину запрета второй части дешифратора поступает отрицательный потенциал (разрешение на запись длинного импульса кодовой серии). К этой шине подключены все выходы с 8-го по 30-й дешифратора. Импульс на выходе дешифратора появляется только на соответствующем длинном импульсе серии.
Прием серии команды, например, «Отключить 15-й объект в 4-й группе» графически описан с помощью временной диаграммы на рис. 7.35. На 8-м длинном импульсе кодовой серии на 8-м выходе ДШ возникает низкий потенциал, разрешающий протекание тока по цепи: +ЕК — шина 77— обмотка реле От — диод — резистор — шина 16— контакт реле питания РП—(— Еб). Реле От срабатывает, становится на самоблокировку через свой замкнувшийся контакт. Отрицательный потенциал этой и других цепей самоподпитки поступает с выхода Гб усилителя сброса УСб, выполненного на инверторе Гб модуля РВк15. На вход 75 УСб подается нулевой потенциал с выхода Г7 триггера ТПУ, поэтому УСб закрыт. Следующий длинный импульс серии под 24-м номером приводит к возбуждению реле «15об», которое становится на самоподпитку через блок защиты «Защ. 4». Ток самоблокировки протекает через резистор «Защ. 4» от входа 26 к выходу 7 и далее на Гб УСб. Последний длинный импульс серии, соответствующий 4-й группе приводит к появлению отрицательного потенциала на 29-м выходе диодного дешифратора ДШ. Реле «4гр» срабатывает и становится на самоблокировку через блок «Защ. 4». Ток самоблокировки протекает от входа 22 к выходу 7 и далее на Гб УСб. На
й позиции распределителя с 30-го выхода СчР на триггеры задержки ТЗД и повторного приема ТПП поступают отрицательные потенциалы, обеспечивающие их подготовку к переключению. На триггер ТПП с выхода Г5 триггера ТПУ также поступает потенциал ~ЕК, поэтому с его счетного входа снимается нулевой потенциал, разрешая заряд конденсатора. При переключении счетчика СчР в 31-ю позицию триггеры ТПП и ТЗД переключаются в состояние 1. С выхода Г7 триггера ТЗД на вход инвертора 14(Г5) подается нулевой потенциал, запирающий инвертор. Импульсы с триггера ЛТ через схему инвертора 14(Г5) на счетчик СчР перестают проходить и счетчик останавливается до сброса триггера ТЗД в состояние 0. Сброс триггера ТЗД осуществляет реле времени 14(Г4), которое срабатывает только на сверхдлинном импульсе, на выходе Г4 появляется нулевой потенциал, приводящий к разряду конденсатора триггера ТЗД и его сбросу. С выхода Г7 триггера ТЗД при сбросе по шине 2 на инвертор 14(Г5) поступает отрицательный потенциал, разрешающий импульсам с триггера ЛТ проходить на счетчик СчР. При этом инвертор 14(Г5) открывается и образуется 32-й импульс, отсутствующий в кодовой серии, который переключает распределитель в 32-ю позицию. С 32-го выхода СчР на триггеры КП1, КП2 и ТПУ подается отрицательный потенциал, разрешающий заряд их конденсаторов. Отрицательный потенциал появляется на его выходе ГЗ после срабатывания реле времени РВк13 и переключения распределителя в 32-ю позицию. На паузе после фазирующего импульса на шине ШЗ появляется нулевой потенциал, поступающий на заряженные конденсаторы триггеров КП1, КП2, ТПУ. Разряд конденсаторов приводит к сбросу триггеров и подготовке их к приему второй серии команды. При этом с клеммы 15 усилителя УСб снимается потенциал +ЕК. Что-
бы
УСб не открылся и не сбросил набранные
реле От, 15об, 4гр, триггер ТПП, переключившийся
на 31-й позиции распределителя, подает
на клемму 14
усилителя УСб с выхода Г8
потенциал +ЕК.
УСб остается в закрытом состоянии,
сохраняя самоблокировку набранных
реле. Нулевой потенциал с Г8
ТПП подается также на диодную схему ДС2
и через нее на инвертор 15(Г1), который
останется закрытым и реле исполнения
команды не сработает после первой
командной серии.
Работа устройства ТУ КП при приеме второй командной серии заключается в проверке соответствия принятой первой командной серии переданному приказу и выполнении этого приказа.
На первых семи импульсах второй серии команды происходит возбуждение триггеров ТПУ, КП1 и КП2. На диоды схемы ДС1 подбираются на импульсах отрицательные потенциалы. Если импульс длинный, то инвертор 14(Г1) открывается, а 14(Г6) закрывается и подает с выхода Гб на шину запрета второй части дешифратора разрешение на запись. При полном соответствии обеих командных серий длинные импульсы второй командной серии будут приходиться на те позиции распределителя, к выходам которых подключены реле, находящиеся на самоблокировке. Таким образом, записанная на первой серии команда сохраняется при приеме второй серии.
На 30-й позиции распределителя готовятся к переключению триггеры ТЗД и ТПП. При переключении распределителя в 31-ю позицию триггер ТЗД возбуждается, а ТПП — сбрасывается в состояние 0 через свой счетный вход (возбуждение триггера ТПП произошло на первой серии). При сбросе триггера ТПП с его выхода Г8 на диодную схему ДС2 подается отрицательный потенциал. С выхода Г7 триггера ТЗД после его сброса импульсом с реле времени РВк 14 на диодную схему ДС2 подается отрицательный потенциал. После этого на все диоды схемы ДС2 подаются отрицательные потенциалы, инвертор 15(Г1) открывается, реле исполнения РИ возбуждается и становится на самоблокировку, так как инвертор 13(Г1) открыт и нулевой потенциал с его выхода Г1 через замкнувшийся контакт реле РИ поступает на его обмотку. На вход инвертора 13(Г1) потенциал — Ек поступает с выхода Гб усилителя УСб.
Срабатывание реле РИ приводит к замыканию цепи выходного реле РВ. На рис. 7.36 эта цепь показана жирными линиями: +Ер—От—4гр—РВ—диод— 15об—РИ—(—Ер). Реле
РВ
возбуждается при приеме приказа
«Отключить в 4-й группе 15-й объект».
Полный объем передаваемой на КП информации
ТУ составляет 160 различных приказов.
Так как каждый номер объекта (1об—16об)
используется в 5 группах, то общее
количество объектов равняется 80. На
каждый объект может быть послано 2
приказа («Включить» или «Отключить»).
Количество выходных реле на контролируемом
пункте может быть максимально равно
160, т.е. срабатывание выходного реле
соответствует выполнению определенного
приказа.
Одновременно с возбуждением реле РИ высокий потенциал с инвертора 15(Г1) поступает на вход 77реле времени 15(ГЗ). Происходит запуск реле (см. рис. 7.35). Выдержка времени реле за счет внешнего конденсатора составляет 4-6 с. С выхода ГЗ на вход 25 УСб поступает в течение этого времени нулевой потенциал, удерживающий набранные реле (От, 15об, 4гр, РИ) в возбужденном состоянии, они в свою очередь удерживают в замкнутом состоянии цепь реле РВ (см. рис. 7.36). Сброс реле происходит после срабатывания реле времени 15, когда на выходе ГЗ появляется потенциал — Ек. На входы 14 и 75усилителя УСб также подаются потенциалы — £к с триггеров ТПП и ТПУ. УСб открывается, на выходе 15(Г6) появляется нулевой потенциал, происходит сброс всех набранных реле. За время 4-6 с происходит переключение любого объекта с медленно действующим приводом.
Работа устройства ТУ КП на холостой серии заключается в переключении распределителя тактовыми импульсами с триггера JIT, проверке синхронной работы распределителей на фазирующем импульсе, их синхронизации при сбое, удержании триггеров КП1,КП2, ТПУ и ТПП в состоянии 0.
Сброс триггеров КП1, КП2 и ТПУ осуществляется на 32-й позиции распределителя, на импульсе триггеры готовятся, а на паузе сбрасываются в 0, если были в состоянии 1. Триггер ТПП сбрасывается в состояние 0 при переключении распределителя в 31-ю позицию. В 30-й позиции заряжается конденсатор формирующей схемы Ф16. На вход 3 этой схемы с триггера ТПУ (Г7) поступает потенциал ~ЕК. В 31-й позиции счетчика СчР со схемы «ЗО'-й вых. СчР» на Ф16 поступает нулевой потенциал, приводящий к разряду конденсатора на триггер ТПП и сбросу его в состояние 0.
Проверка синхронной работы распределителей передающего и приемного устройств ТУ на холостой серии осуществляется с помощью реле времени СДИ так же, как и на командной серии. Если 31-й импульс серии оказывается не сверхдлинным, триггер ТЗД останавливает счетчик СчР на 31-й позиции до прихода сверхдлинного импульса, на котором реле времени СДИ сбрасывает триггер ТЗД в 0, а счетчик распределителя переключается в 32-ю позицию.
Блок контроля и защиты (БКЗ) осуществляет контроль работы устройства ТУ как при холостой, так и при командной серии. Часть зашит срабатывают только при командных сериях.
Защита от замыкания контактов выполнена на модуле ЗК, схема которого приведена на рис. 7.36. Она предназначена для регистрации замыкания герконов как в процессе приема командной серии, так и в случае залипания их после исполнения команды или в любой момент времени при приеме холостой серии. Основой защиты являются два транзистора VT1 и VT2, первый из которых открыт при отсутствии входных сигналов, а второй — закрыт. Обмотка реле защиты от залипания контактов РЗК подключена к коллектору транзистора VT2. Контакт реле РЗК подключен к резистору R в схеме И1 (см. рис. 7.34). Модуль ЗК имеет три входа, выполняющих логическую операцию ИЛИ.
При длительном замыкании (залипании) контакта реле выбора операции Вк или От потенциал +Ер, поступая на вход 15 или 16, закрывает транзистор VT1, что приводит к открытию транзистора VT2 и срабатыванию реле РЗК.
При длительном замыкании (залипании) контактов реле выбора группы 1гр—5гр потенциал +Ер поступает также на вход 15 или 16 по цепи: +Eр—R1 — общая шинадиодной схемы — диод искрогашения VD — залипший контакт реле группы, например 5гр — вход 15 или 16. Транзисторы VT1 и VT2 переключаются, реле РЗК срабатывает.
При длительном замыкании (залипании) контактов реле выбора объекта 1об- 16об потенциал +Ер поступает на вход 11 защиты через резистор R1, диод VD, обмотку выходного реле, например РВ, замкнутый контакт реле, например 15об, и происходит переключение транзисторов VT1 и VT2 и срабатывание реле РЗК.
При длительном замыкании (залипании) контакта реле исполнения РИ потенциал —Ер поступает на вход 11 защиты, через резистор R2 и диоды на базу VT2, который открывается (при открытом VT1) и происходит срабатывание реле РЗК.
Срабатывание реле РЗК и замыкание его контакта в схеме И1 (см. рис. 7.34) приводит к подаче потенциала — Eq на резистор R. На второй позиции распределителя любой серии (холостой или командной) при условии, что на остальных диодах схемы будут отрицательные потенциалы, возбуждается триггер запрета ТЗП1. В процессе приема команды происходит замыкание контактов наборных реле и срабатывание РЗК. Схема И1 при этом заблокирована подачей на один из трех диодов схемы нулевого потенциала: от инвертора 13(Г5) при возбужденных триггерах КП1 и КП2; от триггера ТПП в интервале между двумя командами серии, когда триггеры КП1 и КП2 сброшены; от реле времени 15(ГЗ) в течение времени выполнения команды исполнительными реле.
Защита от рассинхронизации реагирует на несовпадение 31-й позиции распределителя с фазирующим импульсом кодовой серии. Защита включает две формирующие схемы Ф11( 16) и Ф11(1), на входы 3 и 14 которых с выхода Г5 триггера ТЗД поступает отрицательный потенциал при его возбуждении в 31-й позиции счетчика СчР. С линейного триггера JIT на паузе положительный потенциал (+П) поступает на входы 6 и 10 схем Ф11(1) и Ф11(16), что приводит к разряду конденсаторов этих схем на триггеры ТЗП1 и ТЗП2.
Если устройство работает без рассинхронизации, то триггер ТЗД сбрасывается раньше, чем переключится J1T. При сбросе ТЗД с его выхода Г5 нулевой потенциал поступает на входы 3 и 14 формирующих схем Ф11, что приводит к разряду конденсаторов. Сигнал при разряде конденсаторов через резисторы недостаточен для возбуждения ТЗП.
Защита от искажений импульсов реагирует на появление в середине серии импульса длиннее длинного, соизмеримого по длительности со сверхдлинным. Как и предыдущая эта защита включает две формирующие схемы Ф11(2) и Ф11(15), на резисторные входы которых с выхода Г7 ТЗД поступает потенциал — Ек. С реле времени РВк 14(Г4) СДИ также поступает потенциал —£к. Конденсаторы формирующих схем при этом заряжены. Появление искаженного импульса в середине серии вызывает после установленной выдержки времени срабатывание РВк 14 СДИ и разряд конденсаторов формирующих схем на триггеры ТЗП1 и ТЗП2.
Если появления искаженного импульса в середине серии не происходит, то на фазирующем импульсе переключение триггера ТЗД приводит к разряду конденсаторов до срабатывания реле РВк14 СДИ. Возбуждение триггеров ТЗП1 и ТЗП2 не происходит.
Защита от выбора двух объектовых или групповых реле выполняется на модуле «Защ.4», который содержит два пороговых устройства, выполненных на транзисторах VT1, VT2 и VT3, VT4 (см. рис. 7.34). В пороговых устройствах использованы дифференциальные нуль-индикаторы с эмиттерной связью.
Состояние транзисторов нуль-индикаторов зависит от соотношения потенциалов на их базах. Если потенциал базы транзистора VT1 выше, чем у транзистора VT2, то транзистор VT1 открыт, а транзистор VT2 закрыт и наоборот. Уровень потенциалов на базах транзисторов VT1 и VT2 зависит от величины падения напряжения на резисторах R1 и R3. Величина потенциала базы транзистора VT1 определяется падением напряжения на делителе R3, R4, а базы транзистора VT2 на резисторе R1.
Ток самоблокировки реле выбора объекта протекает от +£^ через обмотку и контакт реле, клемму 26 модуля, резистор R1, клемму 7 к выходу Гб усилителя УСб. Этот ток создает на резисторе R1 падение напряжения, при котором потенциал базы транзистора VT1 выше, чем транзистора VT2, поэтому транзистор VT1 открыт, а транзистор VT2 закрыт.
При одновременном выборе двух реле выбора объекта ток в резисторе R1 удваивается и потенциал базы транзистора VT2 становится выше, чем у базы транзистора VT1. При этом транзистор VT2 открывается, а транзистор VT1 зарывается. Открываются также транзисторы VT5, VT6, VT7. С выхода транзистора VT7 на клеммы 21 и 20 поступает нулевой потенциал и передается на триггеры запрета ТЗП1 и ТЗП2.
Контроль за количеством групповых реле, находящихся на самоблокировке, осуществляется по величине тока в цепи резистора R2. Пороговое устройство на транзисторах VT3 и VT4 срабатывает, если на самоблокировке находятся два и более групповых реле, транзистор VT4 открывается и через него открывается усилительный каскад на транзисторах VT5, VT6, VT7. Через транзистор VT7 нулевой потенциал подается на клеммы 21 и 20 а далее на триггеры запрета ТЗП1 и ТЗП2, которые срабатывают.
Защита от выбора двух и более КП выполняется на формирующих схемах Ф8, подключаемых к свободным после подключения триггеров КП1 и КП2 выходам распределителя (со 2-го по 7-й). Если длинный импульс приходится на позицию распределителя, к которой подключена одна из схем Ф8, то происходит заряд ее конденсатора с последующим на паузе разрядом на триггер ТПУ. Сброс триггера ТПУ означает либо выбор другого КП, либо ложный выбор двух КП, поэтому прием команды запрещается подачей с ТПУ нулевого потенциала на диодные схемы ДС1 и ДС2.
Если происходит отказ схемы Ф8 или на выходе Г5 ТПУ постоянно присутствует отрицательный потенциал, а триггер КП1 или КП2 находится в состоянии 0 и удерживает инвертор 13(Г5) в закрытом состоянии, то на 8-м импульсе с 8-го выхода СчР на триггеры запрета ТЗП1 и ТЗП2 поступит отрицательный потенциал и произойдет заряд их конденсаторов. При переключении счетчика СчР из 8-й позиции в 9-ю с 8-го выхода счетчика на ТЗП1 и ТЗП2 поступит нулевой потенциал и они переключатся в состояние 1.
Защита, реагирующая на неисправность триггеров ТПУ, КП1, КП2, предназначена для исключения приема ложной команды, вызванной повреждением триггеров. Для защиты используется инвертор 15(Г5), на входы которого с левых выходов триггеров КП1, КП2, ТПУ поступают потенциалы — Ек, если триггеры находятся в состоянии 0. Транзистор инвертора 15(Г5) при этом открыт, с его выхода Г5 нулевой потенциал поступает на диодную схему 8(6). При приеме командной серии на 1-м выходе распределителя появляется отрицательный потенциал, поступающий на вход 21 схемы 8(16). На выходе Г8 ТПП также присутствует отрицательный потенциал, поступающий на диодную схему 8(6). При пробое одного из левых транзисторов триггеров ТПУ, КП1, КП2 поврежденный триггер будет находиться в состоянии 1, нулевой потенциал с его выхода будет поступать на вход 11 или 22 инвертора 15(Г5), запирая его. В этом случае с l-го выхода счетчика СчР через схему 8(6) отрицательный потенциал поступает на формирующие схемы Ф 16(15) и Ф16(1), конденсаторы которых заряжаются. После окончания первого длинного импульса на паузе переключается реле времени РВк 13 в исходное состояние, с его выхода ГЗ нулевой потенциал через 1-й выход счетчика СчР, диодную схему 8(6) подается на формирующие схемы Ф 16(15) и Ф16(1). Разряд конденсаторов этих схем на базы правых транзисторов триггеров ТЗП1 и ТЗП2 приводит к переключению их в состояние 1.
Защита по числу импульсов в серии команды (защита по четности) предназначена для автоматического контроля числа длинных импульсов в кодовой серии команды. Защита состоит из триггера ТЗЧ 10(Г6, Г8) и формирующей схемы Ф16(2), обеспечи
вающей его сброс в состояние 0 на 32-й паузе каждой серии. Таким образом, к началу новой серии триггер ТЗЧ находится в состоянии 0.
Счетный вход триггера ТЗЧ подключен к выходу инвертора 14(Г1) схемы управления срабатыванием реле. В процессе приема команды происходит четырехкратное открытие инвертора 14(Г1) на каждой из двух командных серий. Первые три импульса соответствуют выбору операции, объекта и группы, а четвертый соответствует сверх- длинному импульсу (СДИ). При нормальном числе длинных импульсов в серии команды триггер ТЗЧ отсчитывает 8 импульсов с выхода Г1 инвертора 14 и к концу рторой серии команды находится в состоянии 0. С его выхода Г8 отрицательный потенциал поступает на диодную схему ДС2, снимая запрет с инвертора 15(Г1) на включение реле РИ. При уменьшении или увеличении на единицу числа длинных импульсов триггер ТЗЧ к концу второй серии команды находится в состоянии 1 и через диодную схему ДС2 блокирует инвертор 15(Г1), запрещая срабатывание реле РИ.
Запрет операции включения объектов предусмотрен для исключения ошибок при особо ответственных операциях или ремонтных работах на КП. С этой целью предусмотрена специальная команда блокировки «Включить 16-й объект 3-й группы». При замыкании контакта реле 16об подается потенциал —Eg на резистор диодной логической схемы «28-й вых. СчР» на входе инвертора 1 (ГЗ). Так как на 28-й позиции распределителя импульс, соответствующий выбору 3-й группы, является длинным, то на входе инвертора 1 (ГЗ) появится отрицательный потенциал и он откроется. Через замкнутый контакт реле операции «Включить» нулевой потенциал с выхода ГЗ инвертора 1 поступает на обмотку реле Р12, которое возбуждается. Инвертор 1(Г5) запирается нулевым потенциалом с выхода ГЗ инвертора 1. На 29-й паузе с шины запрета второй части дешифратора на входную диодную схему инвертора 1 (ГЗ) поступает нулевой потенциал, запирающий его. При этом вновь открывается инвертор 1(Г5), обеспечивая самоблокировку реле Р12 через собственный контакт. Другой контакт реле Р12, включенный последовательно с контактом реле Вк (см. рис. 7.36), размыкает цепь включения объектов, до тех пор пока реле Р12 возбуждено. При этом команда на включение любого объекта не будет выполнена. Чтобы появилась возможность включать объекты, необходимо послать команду на отключение реле блокировки Р12. При замыкании контакта реле От потенциал +ЕК поступает на инвертор 1(Г5), который запирается, на его выходе Г5 появляется отрицательный потенциал, в результате чего отключается реле Р12. Блокировка включения объектов снимается.
Одновременно этот же контакт От обеспечивает защиту от выбора двух операций, подавая +ЕК на шину питания реле Вк и запрещая его срабатывание при возбужденном реле От.
Питание цепей выбора наборных реле для уменьшения мощности блока питания осуществляется напряжением Еб через контакты реле питания РП, управляемого инвертором 13(Г6) (см. рис. 7.34). На холостых сериях диодные схемы на входе инвертора 13(Г6) запираются нулевым потенциалом с выхода Г5 триггера ТПУ, инвертор 13(Г6) находится в закрытом состоянии, обмотка реле РП обесточена. При приеме командных серий триггер ТПУ возбуждается и с его выхода Г5 на диодные схемы управления инвертором 13(Г6) поступает потенциал ~ЕК. На другие два входа диодных схем с счетчика СчР (выходы I, II, III) подаются нулевые потенциалы, удерживая инвертор 13(Г6) в закрытом состоянии на позициях распределителя 1 — 19. Исполнительные реле выбора операции и объекта на этих позициях получают питание от шины 16, на которую напряжение поступает через замкнутый контакт РП. На позициях с 20-й по 31-ю снимается блокировка с инвертора 13(Г6), срабатывает реле РП и через его замкнувшийся контакт напряжение —2Гб подается на шину питания исполнительных реле 12об— 16об и 1гр—5гр (см. рис. 7.34).