Способ и устройство для телеуправления по двухпроводной линии

Способ и устройство для телеуправления по двухпроводной линии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ж 61003

Класс 21с, 47в, СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г. К. Щукин

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ

ПО ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ

Заявлено 25 января l939 г. за ¹ 21274 в Народный Комиссариат электростанций СССР

В системах телеуправления, предназчаченных как для энергетики, так и для других областей народного хозяйства, наиболее часто применяется распределительный принцип селекции, который в большинстве случаев позволяет обходиться лишь одним каналом связи, независимо от числа управляемых объектов.

Однако, распределительные системы обладают двумя недостатками:

1) наличие количественных искажений передач в случаях рассинхронизации и 2) продолжительность времени передачи в распределительных системах.

В среднем оно составляет от 2 до 8 сек, а в некоторых случаях равно 12 — 15 сек. Вследствие этого обычные распределительные системы практически не могут быть использованы для управления такими объектами, как, например, масляные выключатели, включающие различные генераторные точки на napaëëåëüíóþ работу и т. п.

Следовательно, встает вопрос о создании достаточно быстродействующей системы телеуправления, требующей лишь одного канала связи для любого числа объектов и построенной на простейшей электромеханической аппаратуре (в целях сохранения надежности, по возможности, без применения распределителей любого рода).

Описываемый способ телеуправления по двухпроводным линиям связи позволяет применить устройство, осуществляющее схемное решение вопросов передачи и приема комбинаций управляющих импульсов.

Этим обеспечивается невозможность ложных приказов в устройстве; отсутствие же распределителей избавляет от всевозможных искажений, связанных с их использованием, а также обеспечивает непродолжительное время передачи.

Устройство может быть построено на стандартных реле.

В описываемом устройстве (КМ-1) применен комбинационный принцип селекции; отсчет набора членов комбинации происходит последовательно во времени, но любая комбинация передается одной непрерывной посылкой тока — переменным током постоянной частоты. № 61003

Качественные отличия отдельных комбинаций создаются за счет преимущест вен ности посылок положительных или отрицательных полуволн в,начале и в конце данной комбинации. Качества тока, примененные в устройстве КМ-1, можно назвать «относительными временными качествами», в отличие от обычных, временных качеств, характеризуюшихся абсолютной продолжительностью посылок тока.

Объеди няя преимущественное начало посылки различных полуволн с преимущественным же окончанием этих посылок, получаем целый ряд двучленных комбинаций, в каждой из которых первый член определяется «качеством» начала передачи, а второй — «качеством» конца.

Число члено в комбинаций (начало, конец) и = 2. Число качеств

К = 3.

1. Преимущественная посылка положительной полуволны, 2. Преимущественная посылка отрицательной полуволны.

3. «Одновременное» начало посылки положительных и отрицательцых полуволн.

Следовательно, общее число комбинаций будет равно.

m =К"=3 =9

Устройство изображено на фиг, 1 — 5, где на фиг. 1 графически показаны .выбирающие комбинации, а на фиг. 2 — 5 — отдельные узлы устройст ва.

Из фиг, 1 следует, что вероятность обратимости комбинаций мала для ilOcbIJloK № 1 — 8; небезопасной является лишь посылка № 9, которую применяют как вспомогательную для искусственного вызова кон.троля и т. п.

Устройство КИ-1 построено, таким образом, на восьми первичных основных комбинациях.

Емкость устройства получается большой даже при сравнительно малом числе ступеней группового избирания и, соотвегственно, при весьма малом времени передачи. Одна ступень группового избирания ает возможность получения 8 групп по 8 приказов в каждой. Таким образом, общая емкость становится равной 64 приказам. Две ступени избирания увеличивают емкость системы еще в 8 раз, т. е. число передаваемых приказов доводится до 512, Наконец, третья ступень группового избирания дает емкость системы, равную 4096 приказам (практически такое количссTBQ приказов в современных установках вряд ли потребуется). Время передачи каждого приказа будет сравнительно небольшим, практически оно равно 150 — 200 миллисекундам. Считая, гго при групповом избирании отдельные посылки (огносящиеся к различным ступеням избирания) будут разделены интервалами около

50 миллисекунд, получим следующие значения времени передачи, 1. Непосредственное избиранис (8 приказов) — 0,15 — 0,2 сек.

2. 1 ступень группового избирания (64 приказа) — 0,35 — 0,45 сгк.

3. 2 ступени группового избирания (512 приказов) — 0,55 — 0,70 сак.

4. 3 ступени группового избирания (4096 приказов) — 0.75 — 0,95 сек.

На фиг. 2 изображен общий вид схемы линейных цепей устройства

YM-1. В двухпроводную линию, идущую от распорядительного пункта, включаются исполнительные пункты — промежуточ ыс (количество которых неограничено) и конечный.

На каждом пункте в линейный провод J1> вводятся последовательно блоки линейных реле, ссстоящие из «плюсового» реле ПЛ и «ìèíóñîвого» реле МЛ. В цепях этих реле находятся соответственно включенные выпрямители ПК и МК. Реле ПЛ может срабатывать лишь от положительной полуволны переменного тока, а реле МЛ вЂ” только

М 61003 от отрицательной (полярность указывается по отношению и посылкам. идущим со стороны распорядительного пункта).

В спокойном состоянии системы линия находится под током контроля, причем питание линии осуществляется с последнего (конечного) исполнительного пункта. При этом образуется следующая цепь: правая клемма К (источника переменного тока) на конечном исполнительном пункте, нижний контакт реле М, нижний контакт реле ПП, обмотка

«плюсового» линейного реле ПЛ, выпрямитель ПК, линейный провод Л,. нижний контакт реле ПП промежуточного исполнительного пункта, обмотка реле ПЛ и выпрямитель ПК того же пункта, провод Л,, выпрямитель ПК распорядительного пункта, обмотка реле ПЛ и нижний контакт реле ПП распорядительного пункта, провод . 7, левая клемма К на конечном исполнительном пункте. Линейные реле ПЛ на всех пунктах будут обычно находиться в возбужденном состоянии, В местных цепях каждого пункта .возбуждены «линейные повторители» ЛП, включенные через запараллельные верхние контакты линейных реле ПЛ и МЛ. В местных цепях каждого цз пунктов предусмо1рены еще два реле — КЛ и М, замедленных на отпусканце. Первое реле (КЛ) включается через верхний контакт ЛП, второе — чер;з нижний контакт ЛП последовательно с верхним контактом реле К.7. В сл.чае начала передачи с распорядительного пункта на последнем сработает главное передающее реле ПП, которое переключит свои контакты в цепи провода s7I. До начала посылки приказа линия на некоторый момент времени окажется ооесточенной, вследствие чего Bcc реле П 7 отпустят свои якори, а вслед за ними отпустят якори реле 7П ц переключат свои контакты в цепях соответствующих реле К.,7 и М. Прц этом цепи реле КЛ окажутся оборванными, а цепи М вЂ” замкнутыми.

Но так как реле КЛ имеют замедление на отпускание, онц не отпустят якорей, благодаря чему реле М на всех пунктах сработают.

Срабатывание реле М на конечном исполнительном пунктс вызовет отключение «положительной» цепи JIpoB032 s7I 01 источника TQKH 1

При наличии группового избирания ре,1е К.7 и М отпустят якори лишь IIo окончании передачи всех комбинаций как выбора группы, так и выбора объекта. Это обеспечивается тем, что замедление реле К:.7 перекрывает нормальный интервал между посылками комбинаций и в интервалах реле КЛ якори не отпустит. Реле М в каждом цнтерва,-с будет получать подпитыванце и, его замедление рассчитывается на перекрытие времени одной посылки, независимо от чис.1а ступеней избирания.

Схема приема комбинаций устройства КМ-1 на фцг. 3 состоит цз следующих реле набора:

1. ПН вЂ” реле «положительного начала».

2. MH — реле «отрицательного начала».

3. ОН вЂ” реле «одцовременного начала». № 61003

4. ПК вЂ” реле «положительного конца».

5. МК вЂ” реле «отрицательного конца».

6. ОК вЂ” реле «одновременного конца».

Наборные реле срабатывают при приеме девяти основных комбинаций в следующих сочетаниях:

1) ПН, ПК 4) МН, ПК 7) ОН, ПК

2) ПН, МК 5) МН, МК 8) ОН, МК

3) ПН, ОК 6) МН, ОК 9) ОН, ОК

Если принимаемая комбинация имеет «положительное начало:> (фиг. 1), комбинации №№ 1, 2, 3, то работа схемы (фиг. 3) будет протекать следующим образом.

После обрыва линии контактами. реле ПП передающего пункта на при нимающем пункте отпустят:свой якорь реле ПЛ и сработают, вопервых, реле М, à, IBO-вторых — реле ФН «фиксирования начала».

Реле ФН сработает по следующей цепи:,плюс, нижний контакт реле ПЛ, нижний контакт реле МЛ, нижний контакт реле ФС, обмотка реле ФУ, нижние контакты реле ОН, ПН и МН, верхний контакт, реле М, минус.

Передача комбинации, имеющей «положительное начало», не возбудит реле МЛ; реле же ПЛ и ЛП сработают. При этом образуется цепь: плюс, верхний контакт реле ПЛ, верхний контакт реле ЛП, нижний контакт реле МЛ, нижний контакт реле ФС,,верхний контакт реле ФН (реле ФН включилось, но благодаря замедлению якоря не отпустило), ббмотка реле ПН, нижние контакты реле МН и ОН, верхний контакт реле М, минус. Реле ПН сработает и самоблокируется на плюс через собственный верхний контакт и замкнутый верхний ко нтакт реле ЛП.

Таким образом, «положительное начало» будет отсчитано.

Если бы в начале передачи была преимущественная посылка минуса, то вместо ПЛ сработало бы реле МЛ. Таким образом, через нижний контакт реле ПЛ и верхние контакты реле МЛ и ЛП образовалась бы цепь для обрабатывания наборного реле МН «отрицательного начала».

Наконец, «одновременное» начало посылки положительных и отри. цательных полуволн характеризуется тем, что практически одновременно сработают и реле ПЛ, и реле МЛ.

Через верхние контакты реле ПЛ, ЛП и МЛ образуется цепь для срабатывания наборного реле ОН, фиксирующего «одновременпое начало».

В начале передачи после срабатывания соответствующего наборного реле реле ФН отпустит свой якорь. Это произойдет обязательно до начала посылки средней части комбинации, чем предотвращается возможность срабатывания реле ОН в середине передачи вследствие какой-либо неисправности.

При приеме средней части комбинации, в которой предусматривается посылка обеих полуволн, срабатывают оба линейных реле ПЛ и МЛ. Цепь реле ФС замыкается, оно сработает и своими контактами подтотовит цепи «наборных реле конц໠— реле ПК, МК и ОК.

В конце передачи, в случае преимущественной посылки положительных полуволн (комбинации №№ 1, 4 и 7), образуется цепь для следующего срабатывания реле ПК: плюс, верхний контакт реле ПЛ, верхний контакт реле ЛП, нижний контакт реле MJJ, верхний контакт реле ФС. Цепь реле ФС оборвалась при размыкании верхнего контакта реле МЛ, но якоря своего реле ФС не отпустило (реле имеет замедление, и его верхний контакт в цепи ПК не замкнут),:нижний контакт реле ФН, обмотка реле ПК, нижние контакты реле МК и ОК, верхний контакт реле М, минус. № 61003

При посылке отрицательных полуволн срабатывает реле МК.

«Одновременное окончание» посылки положительных и отрицательных полуволн отмечается наборным реле ОК. В цепь .возбуждения реле ОК вводятся нижние контакты реле ПЛ и МЛ, нижний контакт реле ЛП, верхний контакт реле ФС и нижний контакт реле ФН. Если реле ПЛ и МЛ выключились одновременно, то одновременно же выключатся реле ЛП и ФС. Но последнее реле имеет замедление и отпустит свой якорь позже, чем реле ЛП, поэтому цепь реле ОК на некоторый момент времени окажется замкнутой.

Срабатывание соответствующих принимаемой комбинации наборных реле вызывает замыкание одной из исполнительных цепей (фиг. 4).

В случае отсутствия группового избирания непосредственно к этим цепям, подключаются обмотки исполнительных реле, коммутирующих рабочие цепи объектов. При наличии группового избирания к цепям 1 — 9 (фиг. 4) подключаются обмотки групповых реле, и лишь после окончания выбора группы эти цепи автоматически переключаются на обмотки исполнительных реле (выбранной группы).

Передача основных первичных комбинаций в устройстве КМ-1 осуществляется при помощи девяти «трансмиттерных» реле IT — 9Т (соответственно имеющимся девяти комбинациям). Возбуждение этих трансмиттерных реле производится при помощи контактов ключей управления, пусковых кнопок, контрольных реле и т. д. (на фиг. 5 эти цепи не показаны).

Для посылки какой-либо из комбинаций необходимо, во-первых, возбудить соответствующее реле Т и, во-вторых, главное пусковое реле ПП.

Последнее переключает «плюсовую» и «минусовую» ветви провода Л на цепи передачи. Реле ПП разомкнет свой нижний контакт в цепях приема (фиг, 4), предотвращая этим возможность приема собственной передачи, и замкнет свой верхний контакт в цепи трех главных трансмиттерных реле — ТН, ТС и ТК (фиг. 5).

Размыкание нижних контактов реле ПП в линейной цепи вызывает временное обесточивание линии, и реле ПЛ и ЛП отпустят свои якоря.

Через нижний контакт реле ЛП сработает реле М (фиг. 2), а через нижние контакты реле ПЛ, MJ7 и ЛП вЂ” реле ФН (фиг. 3) данного пункта. После этого в схеме по фиг, 5 окажется окончательно замкнутой цепь «тра нсмиттерного реле начала» ТН, которое сработает и своим верхним контактом включит «трансмиттерное реле середины» TC.

Реле ТС, сработав, включит последнее из главных трансмиттерных реле — «реле конца» ТК.

Со срабатыванием реле ТК начнется посылка тока в линию, вследствие чего снова сработают на всех пунктах (в том числе и на передающем) реле ПЛ и МЛ, и оборвутся цепи реле ФН. После отпускания якоря реле ФН передающего пункта на последнем оборвется цепь реле ТН. Временем, в течение которого якорь реле ТН находится в притянутом состоянии, определяется продолжительность преимущественной посылии той или иной полуволны. Так как эта продолжите Ibность должна быть не меньше времени замедления любого из реле ФН, то в качестве гарантии на случай неточного совпадения параметров реле ФН передающего и принимающего пунктов реле ТН берется также с некоторым замедлением.

С момента отпускания якоря реле ТН начинается передача «средней» части комбинации, которая заканчи вается после отпускания якоря реле ТС, включаемого нижним контактом реле ФС передающего пункта. после отпускания якоря реле ТС наступает передача «конечной» части № 61003 посылаемой комби нации. При этом в зависимости от номера комбинации, на всех пунктах сраоотают реле ПК, ЛК или ОК.

После отпускания якоря реле ТК передача данной комбинации оканчивается, и линия снова обесточивается; при отсутствии группового избирания выключается реле ПП, восста навливается исходная схема л инейной цепи и происходит процесс восстановления контроля линии. В противном случае реле ПП продолжает держать свой якорь притянутым. При этом после обесточивания ли нии и срабатывания реле ФП снова .сработают реле ТН, ТС и ТК, т. е. начнется передача комбинации следующей ступени избирания, Продолжительность начальной части комбинации определяется временем, в течение которого находится в притянутом состояниями якорь ТН. Продолжительность средней части комбинации равна времени с момента отпускания якоря реле ТН до момента отпускания якоря реле ТС. Наконец, продолжительность конечной части будет рав|няться времени, прошедшему от момента отпускания реле TC до момента отпускания реле ТК.

Предмет изобретения

1. Способ телеуправления по двухпроводной линии, о т л и ч а юшийся тем, что для посылки отдельных комбинаций управляющих им пульсов используются при помощи реле и выпрямителей различные сочетания серий положительных и отрицательных полупериодов переменного тока постоя иной частоты.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я применением девяти управляющих реле 1Т вЂ” 9Т (соответственно девяти возможным сочетаниям серий полупериодов), воздействующих:на пусковое реле ПП, переключающее линию передачи с дежурного положения на рабочее и обусловливающее последовательное включение терех передающих реле — реле «начала» ТН, реле «средины» ТС и реле «конца» ТК подачи импульсов, определяющих длительность подачи отдельных серий полупериодов комбинации управляющих импульсов. № 61003 фиг,2

r l распоририп1 епьны М пункт

1 1 пл

I 1

I п

ПЛ

1

I

1

1„г — Я Ì

1 г —

1

I

1

I

1 1

\» «), пропежугпочный

1иеполнищельный 1 пункт

ПЛ I

1 и пп

I I

1 I

I 1 ! ! коне чныи

4 исполнип ельныи пцнкщ

ПЛ

1+

I

3

1

I !

1

I

1

I .1

I

1

1

I

1

1

1

1

I