Устройство для передачи и приема сигналов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-sy— (11) 551686

{22) Заявлено 06.10.75 (21) 2178283/24 с присоединением заявки №(51) М. Кл. 6 08C19/28

Госудорственнмй комитет

Совете Министров СССР оо делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03.77. Бюллетень ¹11 (45) Дата опубликования описания15.06.77 (53) УДК 621.398 (088.8) (72} Авторы изобретения

А. В. Ильюша, Г. В. Исаев, Ю. Б. Коба и В. А, Сицяк (7l) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им, А.А. Скочинского (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛОВ

Изобретение относится к телемеханике и может быть применено в угледобываемой и нефтегазовой промышленности.

Известны устройства телемеханики с частотным разделением сигналов, в которых приемник частотных сигналов присоединяется к линии через трансформатор, причем первичная обмотка трансформатора гальванически связана с линией связи (1J

Такое присоединение затрудняет перемещение контролируемых объектов вдоль линии и усложняет выполнение требований взрывобезопасности.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее блок управления и сигнализации, выход которого через последовательно соединенные первый усилитель и согласующий элемент соединен с линией связи, выполненной в виде петли кабеля, выход первого усилителя через блок селекции сигналов контроля подключен к входу блока управления и сигнализации, а на контролируемом пункте трансформатор, первая обмотка которого соединена с блоком питания, вторая и третья обмотки соединены последовательно и подключены к входам блока селекции адреса, блока селекции тгктов и к выходу второго усилителя, вход которого соединен с выходом коммутатора, на ход блока селекции адреса через блок адреса подключен к

:входу инвертора, первому входу первого элемента

И и первому входу второго элемента И, выход чнвертора соединен с первым входом распределителя, выход второго элемента И подключен к второму входу распределителя и через дискриминатор— к первым входам группы элементов И, вторые входы которых соединены с выходами распределителя, выходы группы элементов И подключены к

1п входам блоков управления, генератор сигналов, выход которого соединен с первым входом коммутатора, детектор, элемент ИЛИ, разделительные элементы, датчики и трансформаторы с разъемными сердечниками 121.

15 Однако наличие клеммных соединений с датчиками снижает надежность устройства.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Это достигается тем, что начало первой и конец второй обмоток трансформаторов с разъемным сердечником подключены через резисторы к выходу генератора, третьи обмотки подключены к датчикам, начала вторых обмоток трансформатора с разъемными сердечниками через группу диодов соединены с соответствующими выходами распределителя и че551686 б

l0

29

М

ЭО рез вторую группу диодов — к входу детектора, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом распределителя, выход элемента

ИЛИ подключен к второму входу первого элемента

И, выход которого соединен с вторым входом коммутатора.

На черетеже дана схема устройства.

Устройство содержит линию связи 1, выполненную в виде петли кабеля, блок 2 питания переменного тока, первый усилитель 3, блок 4 селекции сигналов контроля, блок 5-управления и сигнагизации, содержащий генератор 6 импульсов, блок 7 управления периодом ймпульсов, и-позиционный распределитель|, кодирующий адресный блок 9, m H0çèöèîííüé логический переключатель 10р ключи 11 выбора адреса контролируемого пункта, ключи 12 выбора. команд, шифратор команд управления 13, переключатель 14 выбора вида сигнала, блок 15 совпадений выбора датчиков, блок 16 индикации датчиков, дешифратор вида сигналов 17, блок 18 формирования сигналов индикации, коммутаторы сигналов 19 и генераторы сигналов 20.

Каждый из контролируемых пунктов содержит трансформатор 21, блок питания 22, второй усилитель 23, блок селекции адреса 24, блок. селекции тактов 25, блок адреса 26, элементы И27 и 28, инвертор 29, распределитель 30, дискриминатор 31„ элементы И32, блоки управления 33, датчики 34 лрисоединительного узла 35, выполненного иа трансформаторах с разъемными сердечниками, на которых размещены обмотки 36 и 37, резисторы 38 и 39, генератор сигналов 40, трансформаторы 41 с разъемными сердечниками, вторая группа диодов

42, детсктор 43, первая группа диодов 44, элемент

ИЛИ 45, коммутатор 46 и -огласующий элемент 47., Устройство работает следующим образом. Тактовая последовательность задается генератором 6, импульсы с которого подаются на вход n †позиционного распределителя 8 через блок 7 управления периодом тактовой последовательности.

Выходной импульс и ячейки распределителя 8 подается на вход кодирующего адресного блока 9, Этим обеспечивается синхронность тактовой и кодовой . последовательности, В контролируемом пункте. кодовая последовательность выдается блоком 24 и поступает на вход блока адреса 26. Выходной импульс с блока адреса 26 поступает на инверг 1 тор 29, снимающий с входа распределителя 30 сигнал запрета, н на один иэ входов элемента И 28, на второй вход которого поступает тактовая последовательность импульсов, выделенная блоком 25. Распределитель 30 сделает и шагов (пока на выходе блока адреса 26 существует сигнал до смены кодовых посылок) .

11срвая позиция распределителя 30 отведена для контроля исправности устройства. Импульс с первого выхода распределителя 30 поступает через элементы ИЛИ 45 и И 27 на вход коммутатора сигналов 46, формируя на этой временной позиции радиоимпульс, поступающий по каналу связи в пункт управления, где он выделяется блоком 4 и поступает на блок 16 индикации датчиков и дешифратор 17 вида сигналов. Остальные временные позиции распределителя 30 отведены для контроля состояния датчиков. Замкнутое состояние датчика соответствует наличию импульса на соответствующей временной позиции, разомкнутому — отсутствие импульса, На всех КП датчики подключены идентично, так что, например, датчику переднего положения 1-й секции крепи соответствует 2-я позиция распределителя, датчику заднего положения 1 — и секции крепи — 3 я позиция, и т.д.

На пульте пункта управления информация о состоянии датчика отображается обобщенно. Для этого служит дешифратор 17 вида сигнала, блок 18 формирования сигналов индикации, содержащий индикаторные лампы по числу позиций распределителей 8 и 30, т.е. по числу датчиков на одном КП плюс одна контрольная лампа.

Блок 18 построен таким образом, что если все одноименные датчики, соответствующие одной и той же временной позиции, разомкнуты, то соответствующая индикаторная лампа не горит, если все замкнуты — горит непрерывно, если хотя бы на одном КП датчик разомкнут — мигает. Для обеспечения равномерного мигания ламп в блок введен сигнал с m-й позиции переключателя 10, таким образом эта позиция не используется для контроля и управления и число КП, обслуживаемых устрой; ством, равно rn — 1. Например, мигаета. вторая лампа. Это означает, что на каком-то КП (может быть и на нескольких) разомкнут датчик переднего положения 1-й секции крепи, а на остальных— замкнут. Для определения номера КП служит переключатель 14 выбора вида сигнала, блок 15 совпадений выбора датчиков и блок 16 индикации датчиков. Последний содержит m — 1 индикаторных ламп — по числу обслуживаемых КП. Схема построена таким образом, что эти индикаторные лампы светятся, если на вход блока 15 с переключателя

14 поступает импульс временной позиции, соответ. ствующей контролируемому сигналу. Так, в первом положении переключателя 14 на блок 15 поступает импульс контроля исправности аппаратуры

K1I, соответствующий 1 — и временной позиции распределителей 8 и 30. Если на каком — либо KII возникла неисправность, например не сработала ячейка 26 КП И 3, то первая лампа блока 18 начнет мигать, а третья лампа блока16 погаснет. Если начала. мигать вторая лампа блока 18, то переключатель 14 ставится во второе положение — на блоке 16 погаснут лампы, соответствующие номерам КП, на которых датчики переднего положения секций крепи разомкнуты. Таким образом осуществляется контроль состояния датчиков и аппаратуры КП.

В устройстве предусматривается воэможность телеуправления исполнительными механизмами, количество которых на каждом КП может быть

551686 равно n/2. Для каждого исполнительного элемента

33 отведено две временных позиции распределителей 8 и 30. Команды "Включить" и "Отключить" кодируются удлинением периода тактовых импуль сов, что обеспечивается блоком 7 управления периодом. Команда "Включить" или "Отключить" на тот или иной гидроклапан 33 подается замыканием соответствующего ключа 12, а адрес КП вЂ” одним из ключей 11. Шифратор 13 команд управления обеспечивает подачу на вход блока 7 управления пе- 10 риодом импульсов сигнала на удлинение тактового импульса, временная позиция которого соответствует выбранному номеру КП и команде.

На КП выделение импульсов управления обеспечивается дискриминатором 31, выходный сигнал 1я с которого поступает через один из элементов И 32, который подготовлен сигналом с распределителя 30, на соответствующий вход выбранного элемента 33.

Для повышения надежности в тяжелых уело- щ виях эксплуатации в устройстве осуществляется бесконтактное подключение датчиков 34 с помощью присоединительного устройства 35, вьптолненного в виде трехобмоточного трансформатора с разъемным магнитопроводом (например, Π— образ- р6 ный ленточного типа) .

На первичную обмотку 36 через резистор 38 подается напряжение с, генератора игналов 40, который одновременно используется для формирования радиоимпульсов сигнализации и контроля.

Третья обмотка 41, имеющая небольшое количество витков (5 + 10), выполнена съемной и подключена через кабель к датчику 34. Вторичная обмотка 37 подключена также через резистор 39 к 85 генератору 40. Выходной сигнал снимается с начала обмотки 37 и при таком включении обмоток и надлежащем выборе соотношения количества витков равен нулю, если датчик разомкнут, так как наведенная в обмотке 37 э.д.с. находится практи- 40 чески в противофазе с напряжением генератора сигналов 40.

При замыкании датчика 34 обмотка 41 шунти.рует трансформатор, величина наведенной в обмотке 37 э.д.с. резко уменьшается. и выходной сигнал 45 снимается с начала обмотки 37 и резко возрастает практически до величины напряжения генератора.

Резистор 38 ограничивает ток, потребляемый трансформатором от генератора при замыкании обмотки 41 датчиком 34. Для э1о-о же служит резис- 60 тор 39.

Этот выходной сигнал поступает через диоды 42 на вход детектора 43, которым преобразуется в видеоимпульс и через ИЛИ 45 и И 27 подается на управляющий вход коммутатора сигналов 46. Кро- 65 ме того, выходы всех присоедннительных уст-, 1.ойств 35 через пионы 44 лодклкис ны к выходам распределителя 30, поэтому в любой момент времени заперт o!m» из диодов 44 — тот, на катоде которого в данный момент высокий потенциал, 60 соответствующий единице на данном выходе распределителя.

Выходы друтих присоединительных устройств шунтированы остальными ячейками распределителя. Таким образом информация считывается с определенного объекта.

Повышение надежности достигается за счет того, что в устройстве контактные разъемные соединения заменены на бесконтактные, т.е. ликвидированы гальванические связи не только между пунктом управления и контролируемыми пунктами, но и между датчиками и аппаратурой контролируемых пунктов, благодаря чему исключается непосредственное воздействие окружающей среды на электрические цепи и соединения, приводящие к появлению утечек, нарушению контактов, изменению переходных сопротивлений. Это повышает надежность работы устройства телемеханики в сложных условиях эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для передачи и приема сигналов, содержащее блок управления и сигнализации, выход которого через последовательно соединенные первый усилитель и согласующий элемент соединен с линией связи, выполненный в виде петли кабеля, выход первого усилителя через блок селекции сигналов контроля подключен к входу блока управления и сигнализации, а на контролируемом пункте трансформатор, первая обмотка которого соединена с блоком питания, вторая и третья обмотки соединены последовательно и подключены к входам блока селекции адреса, блока селекции тактов и к выходу второго усилителя, вход которого соединен с выходом коммутатора, выход блока селекции адреса через блок адреса подключен к входу инвертора, первому входу первого элемента

И и первому входу второго элемента И, выход инвертора соединен с первым входом распределителя, выход второго элемента И подключен к второму входу распределителя и через дискриминатор— к первым входам группы элементов И, вторые входы которых соединены с выходами распределителя, выходы группы элементов И подключены к входам блоков управления, генератор сигналов, выход которого соединен с первым входом коммутатора, детектор, элемент ИЛИ, разделительные элементы, датчики и трансформаторы с разъемными сердечниками, о тли ча ющ ее с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, начало первой и конец второй обмоток трансформаторов с разъемным сердечником подключены через резисторы к выходу генератора. третьи обмотки подключены к датчикам, начала вторых обмоток трансформаторов с разъемными сердечниками через первую группу диодов соединены с соответствующими выходами распределителя и через вторую группу диодов — к

ll уИ г г > 1 Z > п-1

Составитель Н, Лысенко

Редактор Е. Гончар Техред О. Луговая Корректор И. Гоксич

Заказ 128/28 Тираж 872! Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений è открывший! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

551

7 входу деэектора, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом распределителя, вььход элемента ИДИ подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом коммутатора.

686

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ильин В.А. "Телемеханика", изд. "Наука"

Москва 1965 г., стр. 80-81.

2. "Автоматизация горных машин", вып. Ч, М.

"Недра", 1972 г. стр. 114-119 (прототип).