книги из ГПНТБ / Катков, Ф. А. Телемеханика учеб. пособие

качественных признаков импульсов (в действительности ампли­

На рис. 3.9, а изображена серия импульсов при включении второго объекта. Первый импульс в серии всегда имеет увеличенную амплиту­ ду и служит для деблокировки ранее выбранных реле РУ, РВ или РО (рис. 3.9, г). Второй и третий импульсы служат для выбора пози­ ции, а все последующие импульсы — для выбора объектов. Всего

всерии ТУ может быть только три кодированных импульса.

Вкачестве распределителей Рх и Р2 используются телефонные шаговые искатели ШИ^ и ШИ2, представляющие собой многоконтакт­ ные переключатели с электромагнитным приводом. Они имеют непо­ движные контактные поля, по которым перемещается подвижная кон­ тактная щетка при замыкании цепи обмотки электромагнитной си­ стемы ШІІ! и ШИ2, причем при каждом замыкании этой цепи щетка перемещается только на один контакт.

Вузел задания качественного признака УЗК на ПУ входит рези­ стор R. При переключении подвижной щетки распределителя ШІД на первый и последующие контакты 2—5, резистор R шунтируется замкнутыми кнопками или ключей управления КУ и амплитуда им­ пульса, посылаемого в линию связи ЛС, увеличивается.

Для подачи команды ТУ диспетчер выполняет две операции:

избирает вначале объект управления путем замыкания контактов клю­ ча управления КУ, а затем выбирает интересующую позицию объекта. При кратковременном нажатии на одну из кнопок (КВ или КО) одно­ временно запускается устройство ТУ.

Работа схемы поясняется временной диаграммой (рис. 3.9, д), на которой по горизонтальным осям отложено время t. Заштрихо­ ванными участками отмечены времена работы реле.

Из временной диаграммы видно, что при замыкании цепи обмотки реле РП2, это реле и реле РПХпопеременно срабатывают и отпускают. При этом нормально открытые контакты реле РПХзамыкают и размыка­ ют цепь линии связи, создавая в ней импульсы и паузы. Кроме того, при отпускании реле РПХзамыкаются его нормально закрытые контак­ ты в цепи обмотки распределителя ШИХ, и он переключает свою по­ движную щетку на один контакт.

Телесигнализация осуществляется аналогично, только функцию ключей управления выполняют блок-контакты объектов ТС и имеется специальный узел запуска, выполняющий функции кнопки пуска. Узел запуска срабатывает при изменении состояния как одного, так и нескольких объектов ТС.

Если используется независимое переключение распределителей, то импульсы серии не принимают участия в переключении, а служат только для избирания (выбора) объектов. В этом случае синхронность переключения распределителей обеспечивается за счет питания цепей их движения от общей сети переменного тока или от отдельных син­ хронизируемых генераторов. Поэтому серии импульсов могут состоять из любого количества импульсов.

Распределительные серии при независимом переключении распре-

80

делителей характеризуются наличием синфазирующих (пусковых) импульсов, разделяющих отдельные серии (циклы) импульсов.

Синфазирующие импульсы СИ передаются с К.П и различаются по амплитуде, полярности или длительности (рис. 3.10). Если цепи

объектов (рис. 3.10, б). Если объект включен, то соответствующий импульс присутствует в серии, если

отключен, то в серии его нет. На рис. 3.10, б изображена серия импульсов ТС при включенных Об^ Об2 и отключенных Об3, Об4— Об,, объектах.

В эксплуатируемых устройствах ТУ—ТС серии ТУ и ТС переда­ ются за один цикл путем использования различных временных по-

5 цепям сигнализации

Рис. 3.11. Упрощенная структурная схема бесконтактного распреде­ лительного устройства ТС непрерывного действия с независимым переключеинем распределителей.

знцин. Серия ТУ, например, передается на нечетных полуволнах напряжения общей сети, используемой для переключения распреде­ лителей, а серия ТС — на четных полуволнах (рис. 3.10).

Сигналы в линию связи передаются непрерывно, что повышает надежность передачи и упрощает структурную схему устройства

S1

благодаря исключению элементов автоматического запуска и запроса. Избирание производится по наличию или по отсутствию объектного импульса в серии. На рис. 3.11 изображена упрошенная структурная схема бесконтактного распределительного устройства ТС непрерывно­ го действия с независимым переключением распределителей, питае­ мых от общей сети переменного тока.

Питание цепей движения распределителей Рх н Р2 осуществляется через формирователи импульсов OHj и ФИ2. Передающий распреде­ литель Р2 запускается узлом автоматического запуска A3. После сра­ батывания последнего элемента этого распределителя A3 вновь его запускает, подготавливая к работе первый элемент распределителя. При этом через блок-контакты БК включенных объектов ТС и линейный узел передачи сигналов ЛУ в линию связи последовательно во времени поступают серии импульсов, состоящие из одного синфазирующего импульса СИ и объектных импульсов Об (импульсы отключенных объектов ТС не посылаются). Синфанизирующий импульс, отличаю­ щийся от объектных по своему качеству (амплитуде, полярности или длительности), формируется узлом ЗСИ.

Приемный распределитель Рх запускается от синфазирующих импульсов, которые возвращают распределитель в исходное состоя­ ние. Синфазнрующие импульсы фиксируются узлом ФСИ. При работе приемного распределителя Р2 импульсы с его выходных цепей поочеред­ но подаются на один из входов бесконтактных реле PC. На вторые входы этих реле импульсы поступают из линии связи ЛС. При совпадении импульсов реле, соответствующие включенным объектам ТС, срабаты­ вают и замыкают цепи сигнализации включенных объектов. Если импульс поступает только от распределителя Р^ то реле PC отключа­ ется .

Нормальная работа устройства возможна лишь при питании цепей движения передающего и приемного распределителей от одной фазы переменного тока. Правда, и в этом случае синфазная работа распределителей может нарушаться при неодновременном их выклю­ чении, а затем включении передающего и приемного полукомплектов устройства. Если приемный распределитель Рх кратковременно теряет питание, а передающий Р2 продолжает работать, то при последующем включении приемного распределителя синфазность нарушается до окончания первого цикла передачи.

Синфазность работы распределителей может нарушаться также из-за помех в канале связи, искажающих синфазирующий импульс. Однако во всех этих случаях синфазность работы распределителей нарушается только в течение одного цикла, что при ТС не сущест­ венно.

Устройства ТС выполняются как в виде самостоятельного комп­ лекта, так и в комплекте с аппаратурой телеуправления в виде устройства ТУ—ТС. Поскольку синфазность работы распределителен может быть нарушена, то при телеуправлении приказ выполняется в конце цикла передачи, т. е. при установке обоих распределителей Рх и Р2 на последней ступени. При этом, если синфазность не нарушена, третий импульс серии РИ должен совпасть с импульсом на выходе

82

последней ступени па распределителя Р2. Только в этом случае приказ ТУ будет выполнен.

Частотно-распределительный метод. При этом методе избирания каждый сигнал ТУ или ТС передается одним частотным импульсом в серии пв многочастотных посылок, передаваемых последовательно. Поскольку каждая многочастотная посылка может состоять из пч частот, то число сигналов

где — количество частотных импульсов в одной посылке.

Образование сигналов при частотно-распределительном методе избирания и использовании для каждого объекта по две частоты пояс-

няется рис. 3.12. Для передачи позиции Вкл. или Откл. применяются различные частоты (нечетные и четные), как показано на рис. 3.12 при пч = 6 и /ів = 3.

До настоящего времени этот метод избирания широкого применения не нашел.

Сравнительная оценка и области применения циркулярных мето­ дов избирания. Частотный метод избирания применяется при сравни­ тельно небольшом количестве объектов ТУ—ТС (в частности, при рассредоточенных объектах). Этот метод избирания обеспечивает хорошую помехоустойчивость и надежность управления при высоком быстродействии.

Благодаря простоте выполнения элементов наиболее широко ис­ пользуется сейчас распределительный метод избирания. Если высокое быстродействие не требуется, то этот метод выгоден и потому, что для его реализации не нужна широкая полоса частот в канале связи и при передаче по магистральным линиям можно использовать стан­ дартные телеграфные каналы связи.

Частотно-распределительный метод избирания может применяться при большом количестве объектов ТУ—ТС, если требуется обеспе­ чить повышенные быстродействие и помехоустойчивость за счет не­ которого расширения полосы частот, занимаемой в канале связи.

83

3.4. КОМБИНАЦИОННЫЕ Л4ЕТОДЫ ИЗБИРАНИЯ

При комбинационных методах избирания сигналы ТУ и ТС обра­ зуются путем комбинирования импульсов, которые уже не имеют того самостоятельного назначения, которое присуще им при циркулярных методах избирания. Закон комбинирования определяется кодом, а способ передачи импульсов по каналам связи — методом избирания, что и отражается в названии кода.

При наличии в одном устройстве нескольких каналов связи при­ меняется разделительно-комбинационный метод избирания, а в слу-

чае одного канала связи используются частотно-комбинационный, распределительно-комбинационный или частотно-комбинационно-рас­ пределительный методы избирания (табл. 6).

За счет применения дополнительных узлов (кодеров и декодеров) схемы комбинационных устройств ТУ—ТС получаются более слож­ ные, чем циркулярных. Кодеры служат для выполнения операции кодирования (образования кодовых комбинаций по заданному закону), а декодеры — для осуществления операции декодирования с целью выбора соответствующей выходной цепи.

При комбинационных методах избирания эффективность использо­ вания каналов связи получается выше, чем при циркулярных методах. В этом заключается основное преимущество комбинационных методов. Кроме того, помехоустойчивость комбинационных устройств выше, чем циркулярных.

Разделительно-комбинационный метод. При этом методе избирания каждый сигнал ТУ или ТС передается определенной комбинацией раз­ личных импульсов, посылаемых одновременно по всем используемым проводным линиям или по каналам связи.

При использовании проводных линий применяются комбинации импульсов на все сочетания. Количество сигналов разделительного

где Nuр — число проводов в линии связи.

84

Поскольку для передачи каждого сигнала используются все линии связи, то при разделительно-комбинационном методе избирания одно­ временно можно управлять лишь одним объектом. Однако быстродей­ ствие устройства по сравнению с разделительным методом не уменьша­ ется, так как все импульсы посылаются одновременно.

Рис. 3.13. Разделительно-комбинационное устройство ТУ:

а — схема; б — схема подключения ключей управления; в — схема подключения объектов.

ния и одинаковых Nnp и К можно передать больше сигналов, чем при разделительном избирании, однако схемы устройств получаются более сложные (рис. 3.13).

Набор комбинаций кода на все сочетания производится контакта­ ми наборных реле РК, образующих кодер (рис. 3.13, а). Эти реле срабатывают при соответствующем повороте индивидуальных самовозвратных ключей управления КУ (рис. 3.13, б). Последовательная це­ почка нормально замкнутых контактов реле РКО, РКВ исключает возможность коротких замыканий источника питания в случае одно­ временного нажатия на два или более ключа управления.

Фиксирование комбинаций производится наборными реле декодера РД. Контакты этих реле образуют выходные цепи декодера (рис. 3.13, в).

Как видно из рис. 3.13, схема разделительно-комбинационного устройства телеуправления намного сложнее схемы устройства с

85

простым разделительным избиравшем, однако линии связи используют­ ся более эффективно.

Частотно-комбинационный метод. При этом методе избирания каж­ дый сигнал ТУ или ТС передается определенной комбинацией частотных импульсов, посылаемых одновременно и образующих частотные коды.

Таблица 9

Количество комбинаций наиболее часто применяемого частотного кода на одно сочетание при однородных импульсах (/( = 1) равно числу сочетаний из пч частот по т ч частот, посылаемых одновременно:

В табл. 9 приведены кодовые комбинации частотного кода на одно сочетание с посылкой неполной серии импульсов при пч = 4 и тч = 2.

ч 4-3

Число кодовых комбинаций М = Q = —g— = 6.

Как видно из табл. 9, каждая кодовая комбинация имеет опреде­ ленное назначение. При шести комбинациях можно осуществить управление тремя двухпозициоиными объектами.

8 6

Число частот, необходимое для образования сигналов при частотнокомбинационном методе избирания, требуется меньшее, чем для их образования при частотном методе избирания. Время передачи сигна­ лов в обоих случаях одинаково.

Структурная схема частотно-комбинационного устройства ТУ изображена на рис. 3.14. От простого частотного устройства ТУ (рис. 3.5, а) она отличается наличием кодера К и декодера ДК. Ключи управления КУі, КУг, .... КУ„ воздействуют на кодер К, который

Рис. 3.14. Структурная схема часготно-комбинацношюго устройства ТУ.

подает питание на генераторы Гъ Г2, ..., Г„ согласно кодовой табл. 9. На приемной стороне реле управления РУХ— РУ„ включены на выхо­ де декодера ДК-

Распределительно-комбинационный метод. При этом методе изби­ рания каждый сигнал ТУ или ТС передается определенной комбина­ цией п„ импульсов, посылаемых последовательно во времени и об­ разующих временные коды.

Наибольшее количество комбинаций получается при временном

Число комбинаций наиболее часто применяемого временного кода на одно сочетание с посылкой полной серии импульсов при /( = 2 равно числу сочетаний из /?„ импульсов по тв импульсов, имеющих

В табл. 10 приведены кодовые комбинации временного кода на одно сочетание с посылкой полной серии импульсов. Указано также назна­ чение каждой кодовой комбинации.

Посылка полной серии импульсов необходима при пошаговом пере­ ключении распределителей.

Чтобы передать одинаковое число приказов при распределительнокомбинационном методе избирания, требуется меньшее количество импульсов, чем при распределительном методе. Поэтому при исполь­ зовании распределительно-комбинационного метода избирания быстро­

87

ными признаками. От схемы время-распределптельного устройства (рис. 3.8) она отличается наличием кодера К и декодера ДК, а также отсутствием отдельного выбора позиций объектов.

РУ2.......РУ„ (по два на каждый объект). Запуск устройства осущест­ вляется кнопкой пуска КнП. При использовании сменнокачествен­ ных кодов, обладающих свойством самораспределения, распредели­ тели на приемной стороне не устанавливаются.

Рис. 3.15. Упрощенная структурная схема распределительно-комбина­ ционного устройства ТУ.

Отличительная особенность смегшокачественных кодов состоит в том, что передаваемые последовательно импульсы паузами не разде­ ляются. Для этого требуется, чтобы смежные импульсы кодовой комбинации имели различные качественные признаки, т. е. необхо­

88

дима смена качеств соседних импульсов, откуда и происходит название кода — смеинокачественный.

Исключение пауз между импульсами повышает быстродействие и помехоустойчивость устройств. Имеется большое количество вариан­ тов построения сменнокачественных кодов с использованием частот­

Кодовая комбинация 0001, например, передается следующим образом: /2, /з. /г. /і. а комбинация 1110 — как /у, /3, flt f2, где частота /3 обозна­ чает повторение предыдущего знака. Количество комбинаций сменно­ качественного двоичного кода

при К = 3 соответствует количеству комбинаций двоичного комплект­ ного кода.

Наибольшее применение получили сменнокачественные коды на сочетания и на размещения. Количество комбинаций сменнокачест­

и пв = 2 имеем

М = С І— 4 23 = 6.

Количество комбинаций сменнокачественного кода на размещения

Например, при К = 4 и пв — 2 получаем

М = А\ = 4 - 3 = 1 2 .

Обозначение и символическая запись этих комбинаций приведены в табл. 11. Шесть первых комбинаций являются комбинациями на сочетания. Комбинация на размещения включает в себя комбинации на сочетания плюс перестановки, за счет которых число комбинаций увеличивается в два раза (при пв = 2).

Частотно-комбинационно-распределительный метод. При этом ме­ тоде избирания каждый сигнал ТУ или ТС передается определенной комбинацией пв многочастотных посылок, следующих последовательно во времени и образующих частотно-временные коды. Этот метод избирания отличается наибольшими комбинационными возмож-

89