Устройство для дистанционного управления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕИЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 29.0179 (24) 2747964/18-24 (5f)hh. Кл..

G 08 С 19/16 с присоединением заявки Но

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 1511.80. Бюллетень М 42 (53) УДК 821.

° 398(088.8) Дата опубликования описания 25. 11. 80

{72) Автор изобретения.

/ и

/@;-p

Д.В.Мельников (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО

УПРАВЛЕНИЯ

Устройство относится к области телемеханики и предназначено для дистанционного управления электроприводом подвижных машин.

Известно устройство для дистанционного управления, содержащее" трансформатор, кнопки "Стоп" и "Пуск", диоды, линию связи, промежуточные реле (1) .

Это устройство может срабатывать при нарушениях и последующих восстановлениях линии связи., Недостатком его является недостаточная надежность °

Из известных устройств для дистанционного управления наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее на пункте управления трансформатор, вторичная обмотка которого через коммутатор соединена с линией связи, которая подключена между пунктом управления и .объектом управления j2 ).

К недостаткам этого устройства относится то, что нечувствительность реле на пункте управления к переменному .току, обусловленная инерцией и компенсирующими магнитными потоками обмоток этого реле, не поэволяет использовать более быстродействующие и надежные бесконтактные коммутационные элементы, например оптрон-транзистор; Наличие коммутаций в линии связи при подключении к ней и отключении диодов контактами промежуточных реле, отключение линии связи контактами двухобмоточных реле на пункте управления обуславливают работу контактов этих реле на индуктивную нагрузку, которой являются подключенные к линии связи трансформатор, обмотки реле, что снижает надежность этого

15 устройства. Кроме того, для удовлетворительного контроля максимально. допустимого сопротивления дистанционных жил необходимо либо подключать трансформатор к стабилизированному

20 источнику переменного тока, либо испольэовать вместо трансформатора стабилизатор переменного тока, что усложняет применение устройства, на пример, в угольных шахтах, где тре25 бования безопасности определяют не- обходимость контроля максимально допустимого сопротивления жил дистанционного управления.

Целью изобретения является повы30 шение надежности.

780018

Поставленная цель- достйгается тем, что в устройство для дистайцибнного управления, содержащее на пункте управления трайсформатор, вторичная обмотка которого через коммутатор соединена с линией связи, которая подключена между пунктом управления и объектом управления. на объекте .. управления введены коммутатор, элемент установки в исходное состояние, формирователи импульсов, одновибраторы, блок задержки, счетчики, формирователи команд, блок сброса формирователей команд, блок разрешения счета, элементы ИЛИ-НЕ, линия связи. подключена ко входам коммутатора, выходы которого соединены со входами первого, второго и третьего формирователей импульсов, первый выход первого формирователя импульсов под ключен к первому вхрду первого одновибратора, выход которого соединен с первым входом первого счетчика, второй выход первого формирователя импульсов подключен к первому входу второго одновибратора, выход которого соединен с первым входом вто рого счетчика, выход второго Формирователя импульсов подключен к первому вхаду третьего одновибратора, выход которого соединен с первым вхо. " дбм третьего счетчика, и выход второго одновибратора подключен к перВойу входу четвертого одновибратора, выход третьего формирователя импульсов подключен к первому входу пятого одновибратора, выход которого соединен с первым входом четвертого счетчика, выход элемента установки

" в =исходйбе"состояние подключен ко второму входу четвертого одновибратора, к первому. входу блока задержки и к первому входу блока сброса формирователей команд, выход четвертого одновибратора через шестой одйовибратор соединен с первым входом блока разрешения счета И со вторым входом блока задержки, первый выход ;которого-подключен ко вторым входам счетчиков, .:а второй выход ко второму входу блока сброса ФормирОвателей команд, первые два выхода первого счетчика через первый элемент ИЛИ-.НЕ соединены сб вторым входом первоГo одновибратора и с третьим входом блока сброса формирователей команд, первые "два выхода второго счетчика. через второй элемент ИЛИ-НЕ подключены ko второму входу второго одновибратора и к четвертому входу блока сброса Формирователей команд, выхо= "=" ды тре гьего счетчика через третий элемент ИЛИ-НЕ соединены с первым входом первого формирователя команд и первый выход третьего счетчика подключен ко второму входу третьего одновибратора, выходы четвертого

Счетчика через четвертый элемейт ИЛИНУ соединены с первым входом второго формирователя команд и первь1й вы4 ход четвертого счетчика подключен ко второму входу пятого одновибратора, выход блока разрешения счета соединен со вторыми .входами формирователей команд, первый выход блока сбро+ са Формирователей команд подключен к третьим входам формирователей команд, второй выход блока сброса формирователей команд соединен со вторым входом блока разрешения счета, третий и четвертый вход которого подключены соответственно к выходам пятого и шестого элементов ИЛИ-НЕ, входы которых соединены с соответствующими выходами формирователей команд, входы четвертого и пятого

15 формирователей импульсов и входы блока сброса формирователя команд с пятого по шестнадцатый подключе,ны к соответствующим выходам первого, второго сЧетчиков и формироващ телей команд.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы. устройство содержит на пункте. управления трансформатор 1, комму25 татор 2, состоящий из кнопок Стоп

3, "Пуск" 4 и 5, диодов б и 7, линии связи 8, на объекте управления коммутатор 9, элемент установки в исходное состояние 10, первый, вто30 рой и третий формирователи импульсов 11, 12 и 13 соответственно чет. вертый одновибратор 14, первый, второй, третий, пятый и шестой одновибраторы 15-19, блок задержки 20, 35 первый, второй, третий и четвертый счетчики 21, 22, 23 и 24, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы ИЛИ-НЕ 25-30, первый и второй формирователи 31, 32 команд, 4g блок сброса 33 формирователей команд, блок разрешения счета 34, четвертый и пятый формирователй импульсов

35, 36.

Устройство работает следующим образом.

В первоначальный момент, когда включается питание на объекте управления, ace счетчики 21, 22, 23, 24 и формирователи команд 31, 32 сораЯ сываются" в состоянии ноль, и тогда на первой и третьем выходах всех счетчиков формируется логический ноль ° Сброс счетчиков 21, 22, 23, .24 в момент включения питания осу55 ществляется через элемент 10 и блок задержки 20, а сброс формирователей

31, 32 команд - посредством элемента 10 и блока сброса формирователей команд 33. Кроме этого, элемент уста новки в исходное состояние 10 уста® навливает в состояние ноль и четвертый одновибратор 14. После этого схема на объекте управления будет реагировать на поступающее к объекту управления переменное напряжение с

65 частотой 50 Гц от пункта управления

780018 через кнопку "Стоп" 3 и провода линии связи 8. На фиг. 2 приведена временная диаграмма сигнала V 1, действующего на входе объекта управ-, ления. Моменту с 1 на этой диаграмме соответствует момент передачи одной из двух команд пуска, например, кнопкой "Пуск" 5 объекту управления,. Работа схемы устройства до момента с 1 заключается в следующем;

Сигнал V 1, проходящий коммутатор

9 и первый формирователь импульсов

11,.формирует сигнал V 2 на входе второго одновибратора 16. На Фиг. 2 показано, что однополярные импульсы сиг!

О нала V 2 формируются в моменты появления каждой полярности сигнала V 1, а импульсы сигналов V 3 и V 4 формируются прн появлении соответствующей полярности сигнала V 1 . Сигналы V 3 и V 4 формируются коммутатором 9 и вторым и третьим Формирователем им- 20 пульсов 12 и 13 соответственно. Эти сигналы V 3.è V 4 поступают на входы третьего и пятого одновирбаторов 17 и 18, которые формируют импульсы микросекундной длительности сигналов V 8 и V 9 и;и появлении заднего фронта импульсов сигналов V 3 и V 4 соответственно. Второй одновибратор

16 формирует такие же по длитель ности импульсы сигнала V 5 при появлении заднего фронта импульсов сигнала V 2, первый же одновибратор 15 формирует такие же-узкие импульсы сиг нала V 7 при появлении переднего фрон,та импульсОв сигнала V 2, что обусловлено инвертированием сигнала V 2 первым формирователем импульсов 11 при подаче его на вход первого одновибратора 15.

Временные диаграммы сигналов V 2, V3,,V 4, V 5, V; V7, Чй.и Ч9 40 показаны на фиг. 2.

Сигнал V 5 с выхода второго одновибратора 16 поступает на вход второго счетчика 22 и одновременно запускает четвертый одновибратор 14, 45 и тогда на выходе этого одновибратора 14 Формируется логическая единица на время, равное 3/4 периода сигнала V 1. По окончании выдержки времени четвертый одновибратор 14 переходит из состояния "единица" в состояние "ноль". Этот переход состояний четвертого одновибратора 14 позволяет шестому одновибратору 19 формировать узкий импульс, который через блок задержки 20 поступает на Ы вход сброса счетчиков 21, 22, 23 и

24. Тем самым этот импульс определяет начало и конец цикла счета для счетчиков 21, 22, 23, 24. Длительность времени цикла счета определя- д ется четвертым одновибратором 14.

На Фиг. 2 показано, что до момента с 1 было два цикла счета после включения питания. Первые четыре счетчи-, ка 21, 22, 23, 24 подсчитывали им- 6 пульсы соответствующих сигналов V 5, V7,,V8,,V 9.

К концу первого цикла счета второй счетчик 22 подсчитал два импульса сигнала Ч 5, первый счетчик 21 три импульса сигнала V 7, третий и четвертый счетчики 23 и 24 .- один импульс сигналов V 8 и Ч 9с Если к концу цикла счета содержимое первого и второго счетчиков 21 и 22 не равно одновременно единице, то блок разрешения счета 34 запрещает поступление импульсов счета от шестого одновибратора 19 через блок задержки 20 и блок разрешения счета 34 к формирователям команд 31 и 32. Поэтому выходной сигнал управления устройства, формирующийся формирователями команд 31, 32 и четвертым и пятым формирователями импульсов 35, 36 будет отсутствовать.

После момента с 1, когда на пульте управления кратковременно нажата одна из двух кнопок "Пуск", а в рас- сматриваемом случае — кнопка "Пуск"

5, на входе второго одновибратора

16 сигнал V 2 изменится так, как показано на фиг. 2. Частота этого сигнала уменьшилась в два раза по сравнению с частотой этого же сигнала до момента t 1 . В результате, начиная со второго цикла счета после момента t 1, содержимое первого и второго счетчиков 21 и 22 одновременно к концу цикла счета становится равным единице. Это приводит к тому, что блок разрешения счета 34 разрешает поступление импульсов счета на тактовый вход формирователей команд31 и 32, так как элемент "ИЛИ-НЕ" блока сброса формирователей команд снимает запрещение на прохождение импульсов от шестого одновибратора

19 через блок задержки 20 к тактовому входу формирователей команд

31 и 32. При поступлении импульсов на тактовый вход этих формирователей раббтать будет тот формирователь, на информационный вход которого с выхода элементов ИЛИ-HE 27 или 28 будет поступать логическая единица, которая соответствует тому, что один из счетчиков 23 или

24 к концу цикла счета имеет содержимое, равное единице. В рассматриваемом случае на втором цикле счета после момента с 1 содержимое четвертого счетчика 24 равно единице, в то время как содержимое третьего счетчика 23 будет равно нулю иэ-эа отсутствия импульсов сигнала Ч 8.

Поэтому четвертым элементом ИЛИ-НЕ

28 формируется логическая единица, позволяющая второму формирователю команд 32 считать поступаемые на тактовый вход импульсы. После подсчета второго импульса вторым формирователем команд 32 появится сигнал на выходе шестого элемента ИЛИ-НЕ 30, 780018 который запрещает дальнейшее поступление импульсов к формирователям импульсов 31 и 32. В результате на выходе устройства формируется сигнал управления.

При отпускании кнопки "Пуск" 5 состояние счетчика будет сохранено, так как происходит запрещение прохождения импульса сброса к формирователям команд 31 и 32. Это запрещение организовано так, что к концу цикла счета после момента с 2 первый и второй счетчики 21 и 22 одновременно будут иметь содержимое, равное двум, что контролируется блоком сброса формирователей команд 33, который поэтому запрещает прохождение импульса сброса. В ином случае, когда происходят краткОвременные или продолжительные разрывы (в том числе и кнопкой "Стоп" ) или короткое замыкание проводов линии связи 8, содержимое первого и второго счетчиков 21, 22 к концу цикла счета будет одновременно не равно двум, происхбдит сброс формирователей команд 31, 32, и выходной сигнал управления устройства снимается.

Снятие сигналов управления с выхода устройства произойдет также, если сопротивление проводов линии связи 8 окажется в пределах от минимально порогового до максимального допустимого значения при максимальном значении напряжения питания источника переменного тока. В то же время устройство способно сохранить выходной сигнал управления при минимально пороговом значении сопротивления проводов линии связи 8, при наличии допустимого тока утечки и минимальном значении напряжения питания источника переменного тока. Лля этого в коммутаторе 9 имеется переменный резистор, который выводит работу устройства несколько за границу устойчивого и неустойчивого хранения сигнала управ ления в сторону устойчивого хране ния при наличии допустимого тока утечки, минимально порогового сопротивления проводов линии связи 8 и минимального напряжения питания источника переменного тока.

Наличие в схеме устройства для дистанционного управления новых свя зей выгодно отличает его от указанного прототипа, так как обеспечена высокая надежность за счет более на дежных бесконтактных электрических .схем, заменяемость блоков устройства без подстройки, обеспечен удовле ворительный контроль существенно меньших значений максимально допустимого сопротивления проводов линии связи по сравнению с установлен ными требованиями безопасности в угольных шахтах. Значительно уменьш ны габариты устройства за,счет применения микросхем и отсутствия стабилизатора переменного тока.

Формула изобретения

5 Устройство для дистанционного управления, содержащее на пункте управления трансформатор, вторичная обмотка которого через коммутатор соединена с линией связи, которая

Я подключена между пунктом управления и объектом управления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, на объекте управления введены коммутатор, элемент установки в исходное состояние, формирователи импульсов, одновибраторы, блок задержки, счетчики, формирователи команд, блок сброса формирователей команд, блок разрешения счета и элементы ИЛИ-НЕ, линия связи подключена «о входам коммутатора, выходы которого соединены со входами первого, второго и тре-. тьего формирователей импульсов, первый выход первого формирователя им25 пульсов подключен к первому входу первого одновибратора, выход которого соединен с первым входом первого счетчика, второй выход первого формирователя импульсов подключен

30 к первому входу второго одновибратора, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, выход вто рого формирователя импульсов подключен к первому входу третьего одно35 ибратора выход которого соединен с первым входом третьего счетчика, выход второго одновибратора подключен к первому входу четвертого одновибратора, выход третьего формирователя импульсов подключен к перво4О му входу пятого одновибратора, выход которого соединен с первым входом четвертого счетчика, выход элеента установки в исходное состояние ме оподключен ко. второму входу четверт

45 го одновибратора, к первому входу блока задержки и к первому входу блока сброса формирователей команд, выход четвертого одновибратора через шестой одновибратор соединен с

50 первым входом блока разрешения счета и со вторым входом блока задер жки, первый выход которого подключен ко вторым входам счетчиков, а втоой выход - ко второму входу блока . ро сброса формирователей команд, первы

ые два выхода первого счетчика через первый элемент ИЛИ-НЕ соединены со вторым входом первого одновибратора и с третьим входом блока сброса формирователей команд, первые два выбО хода второго счетчика через второй элемент ИЛИ-HE-подключены ко второму входу второго одновибратора и к четвертому входу блока сброса формирователей: команд, выходы третьего счетчика через третий элемент ИЛИ-НЕ

780018

10 соединены с первым входом первого формирователя команд и первый выход третьего счетчика подключен ко второму входу третьего одновибратора, выходы четвертого счетчика через четвертый элемент ИЛИ-НЕ соединены с первым входом второго Формирователя команд, и первый выход четвертого счетчика подключен ко второму входу пятого одновнбратора, выход блока разрешения счета соединен со вторыми входами Формирователей команд, первый выход блока сброса формирователей команд подключен к.третьим входам формирователей команд, .второй выход блока сброса Формирователей команд соединен со вторым входом блока разрешения счета, третий и четвертый входы которого подключезы соответственно к выходам пятого и шестого элементов ИЛИ-НЕ, входы которых соединены с соответствующими выходами формирователей команд, входы четвертого и пятого . формирователей импульсов и входы блока сброса формирователей команд с пятого по шестнадцатый подключены к соответствующим выходам первого и второго счетчиков и формирователей команд.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 368694, кл. Н 02 J 13/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 558289, кл. G 08 С 19/16, от

10.07.74.

780018

Vl

V2

81

Н

У7

V/0(Ь/УР/g

Фиг.2

Составнтель Н.Ваганова

Редактор Н.ВирКо ТехредН.Бабурка Корректор Ю.Макаренко

Заказ 9326 15 Тираж б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва) . 335) Рауйская наб., д. 4/5

Филиал. ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4