Контролируемый пункт системы телемеханики

 

Изобретение относится к системам телемеханики с временным разделением сигналов, в которых сопряжение между пунктом управления и контролируемыми пунктами организуется по линиям связи радиальной, магистральной или цепочечной структуры. В частности, устройство контролируемого пункта может обмениваться информацией с одним или двумя пунктами управления, что позволяет строить иерархические сетевые комплексы. Контролируемый пункт включает генератор 1 тактовых импульсов, линейные блоки 3, 8, 9, 10, мультиплексор 12, дешифратор 13, регистры сдвига 11, 28, элементы И 21-27, элементы ИЛИ 14, 20, распределитель 2, блок 5 приема, блок 4передачи, блок 7 исполнительных элементов, формирователи 16, 17 адреса, компараторы 18, 19, счетчик 29, формирователь 30 импульса, коммутатор 31, кодер-декодер 32, триггеры 33, 34, элементы 35, 36 задержки. Контролируемый пункт регулирует прием данных и команд от одного или двух пунктов управления при возможном пересечении во времени информации, поступающей на контролируемый пункт от разных пунктов управления. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1524080 А1 (51) 4 G 08 С 19/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.1НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4389704/24-24 (22) 09. 03. 88 (46) 23.11.89. Бюл, 11 - 43 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Промавтоматика" (72) М.Л,Портнов и Н,Г,Портнова (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

IIii 1043715, кл. G 08 С 19/28, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1345230, кл. G 08 С 19/28, 1987 °

2 (54) КОНТРОЛИРУЕ111П1 IIAII<Т СНС 1 :Fll 1L ЛЕИЕХАНИКИ (57) Изобретение относится к системам телемеханики с временным разделением сигналов, в которых сопряже-. ние между пунктом управления и кон-. тролируемыми пунктами организуется по линиям связи радиальной, магистральной или цепочной структуры. В частности, устройство контролируемого пунк° °

° ° сг

1524080 тл может обмениваться информацией с од шм или двумя пунктами управления, что позволяет строить иерархические сетевые комплексы. Контролируемый пункт включает генер-тор 1 тактовых

5 импульсов, линейные блоки 3,8,9,10, мультиплексор 12, дешифратор 13, регистры сдвига 11, 28, элементы И 21

27, элементы ИЛИ 14, 20, распределитель 2, блок 5 приема, блок 4 передачи, блок 7 исполнительных элементов, Изобретение относится к системам телемеханики с временным разделением

20 сигналон, объединяющим пункты управления и контролируемые пункты, соединенные между собой JIIIIIIIHMEI связи радиальной, магистральной или цепочной конфигурации.

Цель изобретения — повышение функциональной надежности устройства контролируемого ну иста системы телемеха-. ники.

Нл фиг ° 1 приведена структурная схема контролируемого пункта системы

30 телеме::л)шки; на фиг.2 — схема нозмоя.)г«::. с,) дип IIIIII л)ежду пунктами упрлилеши и I".онтро)шруе.t)!!«It пу.ькталш.

IioII TpQJIII))vcIt, Itункт систел)ы телемеханики < одержит генератор 1 тактовых импульсов, распределитель 2, первый липейп.,й блок 3, соединенный через л)пино связи с одшп«устройством пункта упрлидешгя EIJIII с другим уст40 ройстном контролируемого пункта (не поклзлпь.), блоки пере;.лчи 4 и приема

5, длтчики 6 контролируемых или измсpEIeIII!x параметров, блок 7 испол)штельных элементов, четнсртый 8, второй 9

45 и третий 10:шлейные блоки, второй регистр )) сдвига, мультиплексор 12, дешифратор 13, второй элемент 1!Л!1 14, блок 15 изменения режимов работы, содержащий формирователи 16 и 17 адреса, компарлторы 18 и 19, первый элемент Ш1И 20, элементы И 21-27, регистры 28 сдвига, счетчик 29, формирователь 30 импульса, коммутатор 31, кодер-декодер 32, триггеры 33 и 34, элементы 35 It 36 задержки. 55

Для примера показан один блок передачи, один блок приема и два лпней JI,Ix блока ретрансляШш данных (фиг.l). формирователи 16, 17 адреса, компараторы )8, 19, счетчик 29, формирователь 30 импульсов, коммутатор 31 кодер-декодер 32, триггеры 33, 34, эле-. менты 35, 36 задержки, Контролируемый пункт регулирует прием данных и команд от одного или двух пунктов управления при возможном пересечении во времени информации, поступающей на контролируемый пункт бт разных пунктов управления. 2 ил.

Устройство контролируемого пункта может включать любое число блокон, а также разнотипные блоки приема и передачи, число и вид которых соотнетствуют требуемому набору видов и объему передаваемой или принимаемой информации. В соответствии с видами и объемами информации устананливаются виды и количество датчиков 6 и исполнительных механизмов или элементов отображения информации н блоке 7 исполнительных элементов.

Нл фиг.2 и качестве примера приведен один из возможных илриантон соединения пунктов 37 и 38 управления с контролируемыми пункталш 39-46 при использовании предлагаемого устройства контролируемого пункта. Общие затраты на образование каналов связи уменьшаются благодаря использованию не только рлдилльных (соединение между пунктами 37 и 46) Но и транзитных линий связи — для контролируемых пунктов 40-43 и 45, Число транзитных звеньев может быть больше одного (н приведе)шом примере для связи пунктов 43 It 45 используется трехзиеиная транзитная линия связи), Отличительной особенностью предлагаемого устройства является возможность соединения контролируемого пункта, например, 39 с пунктом 37 управления, по также и с пунктом 38 управления, Благодаря такому соединению обеспечивается возможность построения сложных иерархических систем телемеха!tItIEtt, включающих несколько пунктов упранле (снязи между пунктами управления системы телемеханики не показаны), и не исключается возможность

152408 подключения контролируемого пункта к основной и резервной линиям связи.

Контролируемый пункт системы телемеханики работает следующим образом.

Для приема информации с одного из пунктов управления или от другого контролируемого пункта (илн других контролируемых пунктов) по одной линии связи используется линейный блок

3, а с другого пункта управления линейный блок 8. Сигналы от генератора 1, поступающие на первый вход, стробируют данные, принимаемые блоками 3 и 8, 15

В режиме приема информации блоки

3 и 8 формируют сигнал "1" по шине запроса связи, поступающий через элемент 1ШИ 14 на вход распределителя 2.

В соответствии с номером линии 2р связи, по которой принята информация (т.е ° номером линейного блока, первым выставившим сигнал запроса вязи), устанавливается сигнал "1" на выходе элемента И 25 плн элемента И 26, Пе- 2 рекрестные связи с выхода одного элемента на инверсный вход другого обе=печивают блокировку воздействия вновь поступнвшего сигнала запроса, если к этому моменту 5же воспринят запрос от 30 другого линейного блока. Этим обеспечивается разделение во временп приема данных, полученных по ра. ным линиям связи, даже в случае временного пересечения этих данин-х.

Сигнал от элемента И 25 управляет мультиппексором 12 так, что прн ак— тивном состоянии элемента И 25 информация с третьего выхода блока 3 поступает на выход мультиплексора 12, а 40 при активном состоянии элемента И 26 иа выход 12 поступает информация, принимаемая от линейного блока 8.

II 1I

При образовании сигнала ) на втором выходе распределителя 2 разрешается работа компараторов 18 tt 19, которые сравнивают предваряющий поступление информационной посылки код адреса контролируемого пункта — получателя с кодом, присвоенным данному контролируемому пункту. Для повышения живучести системы коды адреса данного контролируемого пункта при работе с разными пунктами управления могут отличаться (данный пример), Для

55 этой цели в устройство вводятся два формирователя 16 и 17 адресов.

Код, поступаюп ий на соответствующий задающий вход устройства (адр.l

0 6 или адр.?), с помощью формирователей

16 и 17, воспринимающих также снi и;..",! t от генератора 1, преобразуется в оследовательную форму и поступ,tt= нмес— те с кодом с выхода мультиплексора 12 на компараторы 18 и 19.

Если сравниваемые хотя Att «дннм .-: компаратором коды совпадают, зна н т информация направлена данному контре лируемому пункту, В этом случае образуется сигнал

1 на первом выходе компаратора 18 или 19, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 20, На блок 5 приема информация поступает после установления адреса функционального блока данного контролируемого пункта ° Адрес t;:iокп фиксируется регистром ?8, куда вводится последовательный код с выхода мультиплексора 12. После завершения ввода в регистр информации с адресом функционального блока сигнал "1" образуется на третьем выходе распределителя 2. Этим сигналом, проходящим через элемент И 22, разрешается запись параллельного кода с первого выхода регистра 28 (выход параллельного кода) в счетчик 29.

На третий вход выбранного функционального блока поступает разрешающий (адресный j сигнал с выхода коммутатора 31, а на четвертый вход — информационный код с выхода лемента ll 21.

Через последний проходит часть информации, принятой от JIttHpttltAI блока 3 или 8, так к зк нз всей посылки удаляется служебная информация, включающая адреса данного пункта и функционального блока — приемника информации.

Таким образом, блок 5 воспринимает только содержательную часть посылки.

Вся информационная посы.п:.а с выхода мультиплексора 12 поступает также на кодер-декодер 32, где проверяется отсутствие искажений кода помехами в линии связи или из-за неисправности аппаратуры.

Структура кодера-декодера 32 определяется видом применяемой заппнты кодов от помех. Например, при нспользо— ванин циклических кодов узел представляет собой кодер-декодер на основе регистра сдвига с обрат п.ми связями и сумматорами по модулю два, число и места установки которых определяются принятым образующим полнномом. Если кодером-декодером 32 не обнаружено искажение. после завершения приема

1524080

55 всей посылки, когда сигнал "1" обра- зуется на четвертом выходе распределителя 2, на первом выходе компаратора 31 также образуется сигнал "1", который, поступая в данном режиме на разрешающий вход блока 5 приема, разрешает вывод принятой информации на блок 7 исполнительных элементов.

Работа устройства при ретрансляции информации через данный на другой контролируемый пункт с использованием транзитной линии связи и линейного блока 9 или 10 происходит следующим образом

Принятые и образованные формирователями 16 и 17 коды адреса контролируемого пункта не совпадают, Поэтому элемент И 21 сигналом от элемента

ИЛИ 20 блокируется, а элемент И 23 деблокируется, так как одновременно на вторых выходах обоих компараторов

18 и 19 формируются сигналы "1", обеспечивая образование "1" элементом

И 24.

На первый (информационный) вход элемента И 23 поступает последовательный код с второго выхода регистра 28, повторяющий код, принимаемый линейным блоком 3 или 8, но задержанный на время анализа кода адреса компараторами !8 и 19. Принятый код адреса контролируемого пункта — получателя информации оказывается записанным в регистр 28, откуда он, как и в указанном примере, переносится в счетчик 29. Однако в отличие от указанного режима в счетчик 29 переносится не следующий за кодом адреса контролируемого пункта код адреса функционального блока, а собственно адрес контролируемого пункта, Этот код интерпретируется как адрес одного из линейных блоков 9 и 10, соединенных через транзитную линию связи с адресованным (или еще одним промежуточным) контролируемым пунктом. Информация в выбранный второй или третий линейный блок 9 или 10 направляется через элемент И 23.

Для случая, когда через второй или третий линейные блоки к транзитной линии связи подключается не один, а несколько контролируемых пунктов (пример соединения, изображенный на фиг.2 цля контролируемых пунктов 3942-43), на этот линейный блок должна направляться информация для.контролируемых пунктов — ретрансляторов и по15

45 лучателя информации. Это можно достичь, подавая на второй или третий линейный блок разрешающий (адресный) сигнал при приеме адреса любого из контролируемых пунктов, соединенных с этим линейным блоком одной многоэвенной транзитной линией связи.

Для реализации подачи требуемых сигналов используется коммутатор 31.

Входные шины коммутатора, соответствующие адресам контролируемых пунктов, подключенных к одной многозвенной транзитной линии связи, объединяются. Объединенные входы, образующие один (групповой) выход коммутатора

31, соединяются с адресным входом соответствующего второго 9 или третьего

10 линейного блока, Число и состав объединяемых групп определяются реальной структурой связей в конкретной системе телемеханики.

При всевозможных структурах соединений в системе телемеханики структура посылок в каналы связи и построения контролируемого пункта не изменяются — адаптация к конкретной реализации системы связана лишь с коммутацией входов коммутатара 31, а также установкой требуемого числа линейных блоков.

Режим приема информации от функционального блока 4 передачи и от второго 9, третьего 10 линейных блоков следующий.

В режиме, когда ввод или вывод информации из блока 15 отсутствует, распределитель 2 удерживается в первой позиции, чем разрешается работа счетчика 29 в режиме последовательного счета. При этом на выходе коммутатора 31 последовательно образуют- ся адресные сигналы, сопровождаемые сигналом от распределителя 2, интерпретируемым как опрос готовности блоков. Сигнал опроса поступает с первого выхода распределителя на входы функционального блока 4 и всех линейных блоков.

Если в режиме опроса устанавливается, что один иэ линейных блоков 3 нли 8 выставляет запрос, то, как описано, сигнал "1" образуется на выходе элемента 1ШИ 14 и сигналом "1" по второму входу распределитель 2 переводится во вторую позицию.

Если при адресации блоков 4 или 9, l0 фиксируется запрос, сигнал "1" по1524080

l0 ступает на третий вход распределителя 2, который при этом -переводится во вторую позицию. При этом в любом случае после установки адреса активного (выставившего запрос) блока блокируется дальнейшее изменение позиции счетчика 29 и начинается вывод данных от блоков.

Режимы передачи от блоков 4 или от 9, !О разнятся. Информация от блока 4 должна быть дополнена кодом адреса данного контролируемого пункта, кодом адреса функционального блока— источника информации (с тем, чтобы облегчить обратную передачу с пункта управления сигнала — квитанции, подтверждающего прием данных без разбора вида информации) и дополнительным кодом защиты (например, циклическим кодом при заданном образующе..< полиноме).

Прн поступлении данных от второго

9 или третьего 10 линейного блока контролируемый пункт является лишь 25 ретранслятором, в связи с чем никаких преобразований информации он не производит, Индикатором текущего режима передачи является дополнительный сигнал от блока 4 (эквивалентный сигналу запроса), поступающий на кодер-декодер

32. При поступлении этого сигнала от блока 4 кодер-декодер 32 подключает

- к цепям формирования кода защиты данные от формирователя 16 (можно использовать в качестве адреса контро— лируемого пункта сигналы с выхода формирователя 17), счетчика 29 и блока 4 и выдает на второй (информационный) выход посылку, содержащую коды адреса данного контролируемого пункта и блока — источника информации, информационный код от блока 4 и сформированный кодером-декодером 32 защит45 ный код .

Сформированная кодером-декодером

32 посылка направляется одновременно на третьи входы обоих линейных блоков 3 и 8, чем достигается передача информации на оба пункта управления получателя информации.

Режим передачи данных от блоков 4 или 9, !О должен завершиться приемом сигналов — квитанций, подтверждающих неискаженный прием каждым получателем.

Для приема игналов — квитанций и других служеб :ых сигналов устанавливается дополнительный регистр 11 сдвига, воспринимающий данные от мультиплексора 12, тактовые сигналы от генератора 1 и разрешающий сигнал от распределителя 2.

После завершения приема служебного кода дешифратором 13 определяется прием кода — квитанции. Сигнал от дешифратора поступает на стробирующие входы (С вЂ” входы) триггеров 33 и 34, на информационные входы (D — входы) которых поданы сигналы от элементов

И 26 и 27, идентифицирующие линейный блок, принимающий информацию, По сигналу от дешифратора один из триггеров переводится в состояние

"1", а другой удерживается или переводится в состояние "0". Если сигнал квитанция принят и от первого и от второго пунктов — приемников, то иэ состояния "1" в состояние "0" переводится один из триггеров 33 и 34, а второй переводится в состояние "1".

Указанное динамическое состояние триггеров расшифровывается как поступление (с разделением во времени) сигналов — квитанций от обоих приемников. Элементы 35 и 36 задержки выполнены так, что ранее установленный на в>оде элемента сигнал "1" удерживается на выходе в течение времени, значительно превышающем время установки сигнала "!" на выходе элементов 35 и 36. (В качестве элементов 35 и 36 могут. например, использоваться интегрирующие RC-öåïî÷êè, у которых резистор зашунтирован диодом так, что время зарядки конденсатора оказывается значительно меньшим времени его разрядки). Благодаря указанному включению элементов в режиме, когда один из триггеров устанавливается в состояние "1", а другой (ранее установленный в состояние 1) переводится в состояние "0",на оба входа элемента И 27 в течение времени, равного разности времени задержки элементов 35 и 36, подаются сигналы "1". В результате на выходе элемента И 27 образуется импульсный сигнал, возвращающий сигналом по третьему (R) входу оба триггера 33 и 34 в состояние 0 . Одновременно на блок

4 передачи подается импульсный сигнал — квитанция, переводящий его в пассивное состояние. Таким образом, информация на оба пункта управления приемника передается от блока пере1524080!

55 дзч« одновременно, а принимается от

IIII (II част11ости, сигнал — квитан1<ия) с разд елением во времени.

Б1<агодаря рассмотренному пдстроению устройства оказывается возможным организовать «ерархические структуры с«стем телемеханики, в которых орган«эуется обмен данными между несколькими пунктами управления, для особо важ1ых контролчруеьаи пунктов может быт1, организован обмен данными одновреме1111о с двумя пунктами управления

11л11 с одп«м пунктом управления по основной « резервной линиям связи.

15 г

Формула изобретения

KoнтролIIðóåìûII пункт системы телемехаиик«, содержащий генератор такто20 вых «м«ульсов, вь1ход которого подключен к тактовым входам первого, второ—

ro, третьего « четвертого линейных блоков, блока передач«, блока приема, кодера-декодера, первого регистра 25 сдв«г», первого и второго формирова1<. Iei адреса «распредел1п.еля, первый

I.I.o»oä которого соединен с 11н<рормацио11пь lf«входами первого, второго, трет<,его «четвертого л1<пейных б <оков, блока передачи 11 с первым Вхо доь1 счет п<ка, выход которого подключе:1 к « "згому входу кодера-декодера к 1;". :....у ;< рм«рователя импульса, выхо.q ....-- . 1v-.« oо »<<эрез к<зммутатор соедиIIc с «срв <м< входам«первого, вто35 рого, т.> ь" 1 . « -<етвертого линейных

Ci<око««бп<э а «ередач«и с первым входом блока 11 71fc<12) выход которого лодклю <сн к в <одам блока исполнитель1с,<х злеь<е11тов, второй выход распределителя подключен к первым входам первого 1: I< fopol o элементов И, выход пер11о1.о эле f< Ilza И соединен с входом блока пр«ема, первый выход первого рег«стра сдв«га подключен к второму входу счетчика, второй выход — к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего линейных блоков, первые выходы которых объедине50

1ы с «ервым выходом блока передачи и подклю<е1ы к второму входу распредел11те 111, т ре тиЙ вь1ход чек к второму входу кодера-декодера, первый выход которого соединен с трет<.«к<11 <ходами второго и третьего

JII

12 третьему входу блока приема, датчик, выход которого соединен с вторым входом блока передачи, второй выход которого объединен с вторыми выходами второго и третьего линейных блоков и подключен к третьему входу кодерадекодера, выходы первого и второго формирователей адреса соединена с первыми входами соответственно первого и второго компараторов, выход первого формирователя адреса подключен к четвертому входу кодера-декодера, мультиплексор, выход которого соединен с первым входом первого регистра сдвига, вторым входом первого и второго компараторов, первого элемента

И и пятым входом кодера-декодера 6, вход которого подключен к третьему выходу блока передачи, первые выходы первого и четвертого линейных блоков подключены соответственно к первому и второму входам мультиплексора, вторые выходы первого и четвертого линейных и третьи выходы второго и третьего линейных блоков подключены к линни связи, второй выход кодера-декодера соединен с вторыми входами первого и четвертого линейных блоков. элементы ИЛИ, выход первого элемента

ИЛИ подключен к второму входу второго элемента И и третьему входу первого элемента И, первые выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, вторые выходы с входами четвертого элемента И, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, выход второго элемента И соединен с третьим входом счетчика, выход второго элемента ИЛИ подключен к третьему входу распределителя, третьи выходы первого и четвертого линейных блоков соединены соответственно с первым и вторым в »одами второго элемента ИЛИ, четвертый выход распределителя соеди11ен с третьими входами компаратора, первый триггер, с т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности, в него введены пятый, шестой, седьмой элементы И, второй триггер, дешифратор и второй регистр сдвига, выход которого через дешифратор соединен с первыми входами первого и второго триггеров, вторые входы которых объединены с третьим входам блока передачи и подключены к выходу пятого лемента И, Фсм 2

Составитель З.Ннэамутдинона

Техред А.Кравчук Корректор В,Кабаций

Редактор М.Бланар

Заказ 7048/52 Тирах 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по нэобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ук: ород, ул. Гагарина,101

l3 1524080 14 выходы первого и второго триггеров ра и первого триггера н инверсным через соответствующие первый и вто- входом шестого элемента И, выход рой элементы задерики соединены с которого подключен к инверсному вхопервым и вторым входами пятого эле- ду седьмого элемента И и входу втомента и соответственно третьи выходы рого триггера, выходы мультиплексора, 5 первого и четвертого линейных блоков генератора н четвертый выход распресоединены соответственно с первыми, делителя соединены соответственно с входами шестого и седьмого элементов первыч, вторым, третьим входами втоИ, выход последнего из которых сое- рого регистра сдвига. динен с третьим входом мультиплексо-