Разработка передающего комплекта телеуправления (стр. 2 из 3)
Кодируем группы кодом
Таблица 1.4 Импульсы выбора группы
| Комбинация | Номер группы | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 25 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 26 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 27 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 28 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Для обеспечения заданного объема телемеханизации необходимое число выходов распределителя в полукомплекте телеуправления должно быть не меньше:
,где: N – суммарное число выходов;
Nкп – число выходов, необходимых для выбора контролируемого пункта;
Nоб/гр – число выходов, необходимых для выбора объекта в группе;
Nоп – число необходимых выходов для выбора характера операции;
Nгр – число выходов необходимых для выбора группы;
3 – число служебных выходов.
Принимаем пятиразрядный двоичный счетчик по условию m больше n, где m – число выходов распределителя, создаваемое определенным числом разрядов счетчика (р). Так как счетчик распределителя составляется из бинарных триггеров (триггеров со счетным входом), имеющих два устойчивых состояния (0 и 1), то есть в основу счета импульсов положена двоичная система. Общее число импульсов, отсчитываемых счетчиком за цикл можно определить по формуле:
,где 2 – основная система исчисления;
р – число разрядов счетчика (всегда целое).
,то есть 32 больше 30, значит, пятиразрядный двоичный счётчик нам вполне подходит.
2. Определение расчетной частоты мультивибратора полукомплекта
Общее число импульсов в серии определяется по формуле:
Число длинных импульсов в кодовой серии определяется как сумма чисел элементов во всех сочетаниях, используемых при образовании кода с увеличением этой суммы в полукомплекте телеуправления на три импульса (служебные).
.Число коротких импульсов в кодовой серии:
.Число тактовых импульсов мультивибратора
,где 3 – коэффициент перевода числа длинных импульсов в число тактовых импульсов мультивибратора
.По найденному числу тактовых импульсов Nтакт, необходимому для образования кодовой серии, и длительности цикла передачи Тц = 2,5 сек определяется расчетное значение частоты мультивибратора:
,где k – коэффициент, учитывающий отношение периода колебаний мультивибратора передающего полукомплекта к периоду колебаний мультивибратора приемного полукомплекта k = 1.
,так как при расчете мультивибратора, работающего совместно с триггером делителем частоты, расчетное значение его частоты удваивается и составляет 38,4 Гц.
Рассчитаем время передачи импульсов команды:
,гдеf – пропускная способность линии связи f = 23 имп/сек.
секРасчетное время передачи 2,09 сек. меньше допустимого значения 2,5 с. Значит, условие выполняется.
3. Определение наибольшей, возможной удаленности пункта приема сообщений
Определение наибольшей, возможной удаленности пункта приема сообщений при отсутствии устройств, для ретрансляции сигналов сводится к определению дальности действия передатчика телемеханического устройства по проводным линиям связи.
Эта дальность действия определяется наибольшим перекрываемым затуханием (bдоп), при котором уровень сигнала в месте приема превышает уровень помех (Рпом) на некоторую величину (Роп).
Дальность действия передатчика в километрах определяется:
,
где: bдоп – наибольшее перекрываемое затухание линии, допустимое при данной мощности передатчика и данном уровне помех, Нп;
– километрический коэффициент затухания, Нп/км;
n¢ – приведенное число промежуточных пунктов на 1 км линии;
bn – затухание вносимое одним промежуточным пунктом, Нп/км.
Наибольшее перекрываемое затухание линии, допустимое при данной мощности передатчика (Рдп) и данном уровне помех (Рсп) определяется:
,где: Рдп – абсолютный уровень мощности передатчика, ограничиваемый допустимым влиянием на соседние каналы и зависящий от числа передатчиков, Нп (для телемеханических каналов ограничивают величиной Рдп = 0,6 Нп для воздушных линий и Рдп = 1,1 Нп для кабельных линий; в обоих случаях при одном передатчике);
Рпом – абсолютный уровень помехи, Нп;
Рсп – превышение абсолютного уровня полезного сигнала над абсолютным уровнем возможной помехи, Нп (зависит от вида модуляции: при частотной Рсп принимается более 2 Нп, при амплитудной Рсп – более 2,5 Нп);
,где: Nкп – число контролируемых пунктов;
L – среднее расстояние между тяговыми подстанциями (принимаем равным 50 км).
= 42,9*10-3 дБ/км из (1)*0,115=0,0049335 Нп/км
км 4. Структурная схема проектируемого устройства
Рис. 1 Структурная схема полукомплекта телеуправления ТУ-ДП
Передающее устройство телеуправления состоит из генератора тактовых импульсов (ГТИ); логического блока (ЛБ); распределителя; блока кодирования (БК); шифраторов выбора пункта, операции, группы и объекта; блока управления передачей (БУП); ключей управления (КУ); передатчика (ЧМП).
Блок управления передачи состоит из триггера начала передачи (ТНП), триггера ограничения передачи (ТОП), усиления общего сброса (УОС).
Функции элементов структурной схемы: ГТИ создает прямоугольные импульсы заданной частоты; ЛБ осуществляет совмещение импульсов тактовой частоты – серии импульсов ГТИ и импульсов, поступающих с блока кодирования, а также служит для образования сверхдлинного импульса; БК служит для формирования в сериях данных импульсов. В холостой серии блок кодирования формирует длинный импульс только в конце серии. Шифратор выбора контролируемого пункта и операции зашифровывает сигналы с кнопок управления.
5. Работа передающего полукомплекта телеуправления ТУ-ДП
Передающее устройство телеуправления предназначено для кодирования информации на диспетчерском пункте и передачи этой информации на контролируемые пункты.
При подаче напряжения в устройство ТУ- ДП генератор тактовых импульсов вырабатывает серию прямоугольных импульсов , поступающей на входы диодной логической схемы И(10;4) и ИЛИ(15;25), подключенной к элементу И-НЕ(1;Г3) и образующей с его входом 18 схему ИЛИ-НЕ, выход 20 которой связан со счетным входом первого триггера счетчика распределителя (СЧР) и через диод ТУЗ с входом передатчика ЧМП. Импульсы на выходе рассматриваемой схемы ИЛИ-НЕ (модули 15 и 1) могут появиться в том случае, если на входе 25 модуля 15 попеременно будут появляться сигналы 0 и 1, а на входе 18 модуля 1 будет сигнал 1.
Если команда ТУ не посылается , то есть кнопки «Вк» и «От» и объектовые кнопки не замкнуты , то до 30-го импульса на выходе 21 триггера кодирования имеется низкий потенциал, поступающий на входы 25 ИЛИ – НЕ (15) и 18 ИЛИ – НЕ (1), образующий его в сигнал 0 на выходе (1, Г3), который подается на первый вход счетного триггера СЧР. Пятиразрядный счетчик переключается из позиции в позицию и через выход линейного блока (ЛБ) – (1, Г3) воздействует на передатчик ЧМП. При этом в линию связи поступают частотные сигналы холостой серии. Как только СЧР переключится в 30 – е положение, сработает схема кодирования, 30 – й импульс удлинится, воздействуя на ЧМП, и будет равен по длительности пяти тактовым элементам серии. Аналогично удлинится и 31-й импульс. В линию связи при этом поступает частота, соответствующая частоте длинного импульса. Заполнение паузы между 30 и 31 импульсом возможно благодаря схеме заполнения, состоящей из диодной схемы «И» 30 выхода (11, 4) и схемы НЕ (1, 15). Схема заполнения поддерживает низкий потенциал на входе передатчика в течении 30 импульса и паузы после него. Таким образом, в холостой серии имеется 30 коротких тактовых импульсов и один сверхдлинный.
Для посылки командной серии необходимо нажать две кнопки на пульте управления. Одна из них относится к матрице М1 и выполнена западающей, вторая является объектовой и должна быть нажата в течение времени передачи командной серии. При замыкании западающей кнопки подготавливается схема для кодирования двух длинных импульсов выбора КП и одного длинного импульса выбора импульса.