Система для телеуправления и телесигнализации

 

(1ц781 87 (Союз Советских

Социалистических

Респ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 281278 (21) 2703088/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23.11.80. Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 231180 (51)м. Кл.з

G 08 С 19/28

1осударствеиный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.398 (088.8) »»»»»» .» (72) Авторы изобретения

С. И. Винокуров, Н. С. Краснова, В. Ф. Николаев, A. М. Пономарев и В. М. Устюков (71) Заявитель

Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Кржижановского (54) CHCTEMA ДЛЯ ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ И ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к телемеханике и предназначено для телеуправ,ления и. телесигнализации ответствен. ных объектов.

Известны системы телеуправления и телесигнализации (ТУ-ТС) распределенных контролируемых пунктов с временным разделением сигналов, содержащие на диспетчерском пункте (ДП) шифратор команд телеуправления и дешифратор телесигналов, пульт управления, выходные исполнительные элементы и линейный блок, а на контролируемом пункте (КП) вЂ,шифратор телесигналов и дешифратор команд теле- 15 управления, датчики, блок синхронизации, выходные исполнительные элементы и линейный блок (1j .

Эти системы, позволяя передавать большое число сообщений в узкой поло- 20 се частот, обладают однако существенным недостатком — большим временем передачи команд, особенно при большом числе команд и большом количестве КП, участвующих в работе. 25

Помехоустойчивость временных систем обеспечивается обычно за счет посылки импульсов большой длительности. При необходимости большого быстродействия и малой длительности 30

2 P c2, импульсов кодовой комбийа и йтс меме уСтойчивость системы получается не- . достаточной.

Надежность временных систем низка ввиду того, что временные каналы не являются независимыми и повреждение любого из них влечет за собой выход из строя всей системы.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является система для телеуправления и телесигнализации, содержащая на диспетчерском пункте пульт управления, первый выход которого соединен с первым входом блока шифрации и дешифрации, первый выход которого через блок исполнительных элементов подключен ко входу пульта управления, линейный блок, первый выход которого соединен с линией связи, а второй выход через демодулятор подключен ко второму входу блока шифрации и дешифргции, второй выход которого через модулятор соединен с первым входом линейного блока, третий выход блока шифрации и дешифрации подключен ко второму входу линейного блока, третий выход которого

Соединен с третьим входом блока шифрации и дешифрации, на каждом контропируемом пункте выход линии связи 818 1 йодключен к первому входу линейного блока, первый выход которого соединен со входом демодулятора, первый

,выход демодулятора подключен к первому входу блока шифрации и дешифрации, первый выход которого соединен со вторым входом линейного блока, первый выход блока датчиков подключен ко второму входу блока шифрации и дешифрации, второй выход которого через модулятор соединен с третьим входом линейного блока, втЬрой выход которого Зо подключен к первому входу блока синхронизации, третий вход и третий выход блока шифрации и дешифрации соединены соответственно с первым выходом и с первым входом выходных исполнительных элементов, четвертый выход блока шифрации и дешифрации подключены соответственно к выходу и ко второму входу блока синхронизации (2) .

Использование в описанной системе сочетания временных и частотных способов разделения каналов позволяет несколько увеличить быстродействие системы за счет увеличения используе= . мой полосы частот.

Однако ввиду того, что ширина используемой полосы частот в большинстве систем ограничена, время передачи команд телеуправления и получения сигналов телесигнализации остается 39 значительно больше допустимого для ответственных объектов управления, особенно в сЛучае обслуживания системой большого числа контролируемых пунктов. 35

Помехоустойчивость такой системы увеличивается применением избыточных кодов, позволяющих обнаруживать или исправлять ошибки. Но любая избыточность кода увеличивает время передачи команд, поэтому для ответственных быстродействующих команд использование кодов с большей избыточностью неприемлемо.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства, увеличение быстродействия, повышение надежнос- . ти и расширение функциональных возможнбстей системы.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее на диспетчерском пункте пульт управления, первый выход которого соединен с первым входом блока шифрации и дешифрации, первый выход которого через блок исполнительных эле- 55 .ментов,"подключен ко входу пульта управления, линейный блок, первый выход которого соединен с линией связи, а второй выход через демодулятор пбдключен ко второму входу блока шифра- щ ции и дешифрации, второй выход которого через модулятор соединен с первым . =входом линейного блока, третий выход блока шифрации и дешифрации подключен ко второму входу линейного блока, третий выход которого соединен с третьим входом блока шифрации и дешиф рации, на каждом контролируемом пункте выход линии связи подключен к первому входу линейного блока, первый выход которого соединен со входом демодулятора, первый выход демодулятора подключен к первому входу блока шифрации и дешифрации, первый выход котброго соединен со вторым входом линейного блока, первый выход блока датчиков подключен ко второму входу блока шифрации и дешифрации, второй выход которого через модулятор соединен с третьим входом линейного блока, второй выход которого подключен к первому входу блока синхронизации, третий вход и третий выход блока шифрации и дешифрации соединены соответственно с первым выходом и с первым входом выходных исполнительных элементов, четвертый вход и четвертый выход блока шифрации и дешифрации подключены соответственно к выходу и ко второму входу блока синхронизации, в него на диспетчерском пункте введен имитатор телесигналов, второй выход пульта управления через имитатор телесигналов соединен с четвертым входом блока шифрации и дешифрации, на каждом контролируемом пункте введены блок разрешения приема команд, блок контроля телесигналов и имитатор объектов, второй выход демодулятора подключен к первому входу блока разрешения приема команд, выход которого соединен с третьим входом блока синхронизации и с пятым входом блока шифрации и дешифрации, пятый выход блока шифрации и дешифрации подключен ко второму входу блока разрешения приема команд, второй выход блока датчиков соединен со вторым входом выходных исполнительных элементов, шестой и седьмой выходы. блока шифрации и дешифрации подключены к соответствующим входам блока контроля телесигналов, выход которого соединен с четвертым входом выходных ис- . полнительных элементов, выход которых пбдключен ко входу имитатора объектов, выходы имитатора объектов. соединены соответственно со вторым и с третьим входами блока шифрации и дешифрации.

На фиг. 1 показана блок-схема диспетчерского пункта; на фиг. 2 — блоксхема контролируемого пункта; на фиг. 3 — временная диаграмма вспомогательных команд и ответной сигнализации; на фиг. 4 — временная диаграмма команд управления и ответной сигнализации.

Устройство содержит на диспетчерском пункте пульт 1 управления, блок 2 шифрации и дешифрации, имитатор 3 телесигналов, блок 4 выходных исполнительных элементов, демодулятор 5, . модулятор 6 и линейный блок 7, линию

8 связи, на каждом контролируемом.-781871 г

5 пункте линейный блок 9, демодулятор

10, блок 11 разрешения приема команд, блок 12 синхронизации, модулятор 13, блок 14 шифрации и дешифрации, блок .15 датчиков, блок 16 контроля телесигналов, выходные исполнительные элементы 17 и имитатор 18 объектов.

Система телеуправления и телесигнализации работает следующим образом.

По технологической схеме управления грузоподъемными механизмами при )g монтаже крупнотоннажного оборудования, выполняемые операции, а следовательно и передаваемые с ДП команды удобно разбить на две группы: команды вспомогательные (КВ) и команды управления (КУ). Выполнение каждой операции должно подтверждаться приходом телесигналов. Команды управления должны одновременно подаваться нескольким КП.

Диспетчер, посылая вспомогательнйе команды поочередно на несколько КП, подготавливает их к приему ответственных команд, осуществляющих управление монтажом крупнотоннажного оборудования.

Для этого он нажимает кнопку на пульте 1 управления, с первого выхода Я5 пульта управления на первый вход блока 2 шифрации и дешифрации поступают импульсы, соответствующие номеру КП и содержанию команды, которая должна быть передана. Блок 2 осуществляет кодирование поступившей на не-го информации, после чего полученная кодовая комбинация, представляющая собой серию видеоимпульсов, с третьего выхода блока шифрации и дешифрации поступает на вход модулятора б, где импульсы заполняются одной из двух рабочих частот, и с выхода модулятора поступает на первый вход линейного блока 7, а затем через третий выход линейного блока вводится 4() в линию 8 связи, в качестве которой в рассматриваемом случае служит электрическая сеть.

Пример кодовой комбинации одной из вспомогательных команд, поступающей 45 в линию связи, показан на фиг. 3. Она состоит иэ стартового импульса (СИ), передаваемого в начале комбинации, адреса КП и характера операции, обра зуемых с помощью двоичного частотного 5р кода, использующего две рабочие частоты Ф, и

Из линии связи кодовая комбинация поступает на первый вход линейного / ,блока 9 контролируемого пункта, с третьего выхода которого импульсы команды поступают на первый вход блока 12 синхронизации, выделяющего стартовый импульс. С выхода блока сйнхронизации подается импульс на первый вход блока 14 шифрации и дешифрации,® осуществляющий запуск блока 14. Со второго выхода линейного блока 9 кодовая комбинация попадает на вход демодулятора 10, где происходит отделение рабочих частот от импульсов ком- д бинации. С первого выхода демодулятора комбинация видеоимпульсов поступает на второй вход блока 14 шифрации и дешифрации, где производится ее декодирование,.после чего с четвертого выхода блока 14 шифрации и дешифрации подается импульс на первый вход выходных исполнительных элементоц 17.

На этом заканчивается первый цикл работы системы во вспомогательном режиме.

Во втором цикле работы блок 14 шифрации и дешифрации производит кодирование ответа с КП, повторяющего кодовую комбинацию адреса данного КП и информирующего ДП о том, что адрес принят правильно. С;пятого выхода блока 14 кодовая комбинация попадает на вход модулятора 13, где заполняется рабочими частотами и с выхода модулятора направляется на третий вход линейного блока 9, откуда через первый выход попадает в линию 8 связи.

Линейный блок 7 диспетчерского пункта через третий вход отбирает из линии связи кодовую комбинацию и через второй выход направляет ее на вход демодулятора 5, где происходит отделение импульсов комбинаций от рабочих частот. С выхода демодулятора комбинация видеоимпульсов поступает на третий вход блока 2, где расшифровывается, и с первого выхода блока 2 передается на вход выходных исполйительных элементов, с выхода которых поступает на вход пульта управления.

В течение третьего цикла работы во вспомогательном режиме с КП на ДП передаются два телесигнала, информирующие об исполнении команды на КП.

Работа системы в третьем цикле происходит следующим образом.

-С первого выхода выходных исполнительных элементов 17 на четвертый вход блока 14 шифрации и дешифрации поступает импульс, подтверждающий исполнение команды, переданной с ДП.

С шестого выхода блока 14 импульс поступает на первый вход блока 11 разрешения приема команд управления.

После этого КП переводится на работу в режим управления. Блок разрешения приема команд управления открывает частотные каналы для приема частот и Г4, участвукнцих в построении команд управления. Одновременно блок

14 формирует кодовые комбинации двух телесигналов,.чтобы информировать

ДП о выполнении на КП вспомогательной команды. С пятого выхода блока 14 кодовые комбинации сигналов поступают на вход модулятора 13, с выхода которого кодовая комбинация, заполненная рабочими частотами поступает на третий вход линейного блока 9, а затем через первый выход линейного блока в линию 8 связи.

781871

Формула изобретения

Пример кодовой комбинации, осуществляющей посылку телесигналов с

КП на ДП во втором и третьем циклах, "" показан на фиг. 3. Ходовые комбийа " цйи телесигналов во вспомогательном режиме заполняются теми же двумя частотами f и f, что и вспомогательные команды.

Работа ДП по приему телесигналов в третьем цикле вспомогательного режима происходит аналогично описанному во втором цикле.

На этом работа во вспомогательном " — режиме заканчивается;

В режиме управления передаются"ответственные быстродействующие команды. Посылка команд управления с ДП возможна лишь после получения со всех

КП сигналов, подтверждающих выполнение вспомогательной команды, что поэв ляет исключить ошибочную передачу команд управления.

В режиме управления команда с ДП передается одновременно нескольким

КП; "которые при этом работают синхрон но. Работа системы происходит следующим образом.

Диспетчер нажимает кнопку одной иэ команд на пульте 1 управления. С первого выхода пульта управления на первый вход блока 2 поступает импульс, соответствующий передаваемой команде.

Блок 2 осуществляет кодирование команды, после чего, кодовая комбинация в виде серии видеоимпульсов с третьего выхода шифратора 2 поступает на вход «модулятора б, где первый импульс

" заполняется частотой fg, а второй одной иэ четырех рабочих частот (f - 4)

С выхода модулятора б кодовая комбинация п«опадает на первый вход линейно го блока 7 и через третий выход линейного блока вводится в линию 8

-связи

Пример кодовой комбинации команды управленйя приведен на фиг. 4."Команды управления передаются двухимпульсным частотным кодом, испбльэующим четыре рабочие частоты. Цикл управленйя-Состоит иэ комайды уйравления, гередаваемой с ДП и ответной телеоигналиэации, информирующей о выполнении

«омайцй йаж4ьм участвующим в работе

КП. Таким образом, контроль всех уч«астЪ й65Гх в работе KTf co стороны

ДП производится каждый цикл работы.

Если в работе участвуют не все эапланированнйе в системе КП, введенный нц

ДП специальный блок-имитатор 3 телесигналов воспроизводит в каждом цикле работы телесигналы недостающих КП, -" "что"йозволяет« во всех случаях сохранять нормальный режим работы системы.

"Циклы повторяются до полного вы,полнения операции или до отмены команды диспетчером посылкой команды

"Стоп"

В случае обнаружения с помощью телесигнализации неисправности на одном КП, начиная с нового цикла с

ДП вместо передававшейся команды будет автоматически передаваться команда" Стоп". Одновременно с ДП сигналы с каждого КП принимают и расшифровы вают все участвующие в работе КП. В блоке 16 контроля телесигналов каядого КП происходит сравнение информации„ поступившей с другого КП, с той, которая была передана с данного КП.

В случае несовпадения той. и другой информаций, на КП автоматически производятся действия, аналогичные действиям при получении команды "Стоп".

" Таким образом, помимо контрбля ДП за работой всех КП в режиме управления в каждом цикле осуществляется взаимный контроль всех участвующих в работе КП, что снижает время аварийного состояния системы.

Уменьшение времени аварийного состояния системы осуществляется также . за счет "того, что выход датчиков 15 связан со входом выходных исполнитель. ных элементов 17, что позволяет при ." выходе контрольных параметров за до25 пустимые пределы сразу осуществить отключение данного КП.

Для проверки работоспособности системы на каждом КП введен имитатор 18 объектов. Включение имитатора объектов производится с ДП специальной вспомогательной командой.

Введение на КП блока разрешения приема команд управления, который в режиме ожидания и во вспомогательном режиме запрещает прием команд управления, позволяет увеличить помехоустойчивость системы за счет снижения вероятности образования ложных команд управлениМ "из помех и вероятности трансформации вспомогательных команд

40 в команды управления.

45 Система для телеуправления и телесигнализации, содержащая на диспетчерском rl7HKTe пульт управления, первы«й выход которого соединен с первым входом блока шифрации и дешифрации, 50 первый выход которого через блок исполнительных элементов подключен ко входу пульта управления, линейный блок, первый выход коТорого соединен с линией связи, а второй выход через демодулятор подключен ко второму входу блока шифрации и дешифрации, второй выход которого через модулятор соединен с первым входом линейного блока, третий выход блока шифрации и дешифрации подключен ко второму вхо60 ду линейного блока, третий выход которого соединен с третьим входом блока шифрации и дешифрации, на каждом койтролируемом пункте .выход линии связи подключен к первому входу ли65 нейного блока, первый выход которого

781871 соединен со входом демодулятора, первый выход демодулятора подключен к первому входу блока шифрации и дешифрации, первый выход которого соединен со вторым входом линейного блока, первый выход блока датчиков подключен ко второму входу блока шифрации и дешифрации, второй выход которого через модулятор соединен с третьим входом линейного блока, второй выход которого подключен к первому входу блока синхронизации, третий вход и третий выход блока шифрации и дешифрации соединены соответственно с первым выходом и с первым входом .выход.ных исполнительных элементов, четвертый вход и четвертый выход блока шифрации и дешифрации подключены соответственно к выходу и ко второму входу блока синхронизации, о т л и— ч,а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения помехбустойчивости устройства, в него на диспетчерском пункте введен имитатор телесигналов, второй выход пульта управления через имитатор телесигналов соединен с четвертым входом блока шифрации и дешифрации, на каждом контролируемом пункте введены блок разрешения приема команд, блок контроля телесигналов и имитатор объектов, второй выход демодулятора подключен к первому входу блока разрешения приема команд, выход которого соединен с третьим входом блока синхронизации и с пятым вхбдом блока шифраци и и дешифрации, пятый выход блока шифрации и дешифрации под клйчен "ко второму" входу блока разрешения приема команд, второй выход блока датчиков соединен со вторым входом выходных исполнительных"элементов, шестой и седьмой выходы блока шифрации и дешифрации подключены к

cоответств йщйй ЙйЬдИю блока контроля телесигналов, выход которого !

5 соединен с четвертым входом вЫходных исполнительных элементов, выход которых подключен ко входу ймитатора объектов, выходы имитатора объектов соединены соответственно со вторым и

gg с третьим входами блока шифрации и дешифрации. — Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тутевич В.Н. Телемеханика. м., 1973, с. 245-247.

2. Там же, с. 261-262 (прототип).

781871.4 4И

rc тс

Фиг.3

4И

Tg

5 44 1 1 Р 6 1 х / 2

ВНИИПИ Заказ 8145/57

Тираж 682 Подписное

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