Диспетчерская централизация системы "Луч"

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна

Кафедра «Автоматика телемеханики и связи»

Контрольная работа

по дисциплине «Диспетчерская централизация»

Днепропетровск - 2008-2009 г.

Содержание

Задание на КР

Введение

1. Структурная схема ДЦ «Луч»

2. Однониточный план станции

3. Структура сигнала ТУ

4. Схема и анализ работы разделителя фаз

5. Схема и анализ работы устройства ВТУ

6. Схема и анализ работы блока модуляции

7. Схема и анализ работы шифратора ШТУ

8. Схема и анализ работы узла КРМ

Литература

Задание на контрольную работу

Исходные данные:

Количество импульсов на входе РФ - 16.

Номер рабочего такта сигнала ТУ для МТУ и ШТУ - 15.

Номер регистра КРМ - 3.

Число импульсов на входе ВТУ - 10.

Исходная фаза передачи сигнала ТУ - 3.

Станция:

Адрес станции - 22.

Значение и признак команды - маневры на первый путь по светофору М1

Введение

Устройства, состоящие из автоблокировки и электрической централизации с управлением стрелками и светофорами всех промежуточных станций участка с одного поста поездным диспетчером (рис. 1.1), называются диспетчерской централизацией. Управление движением поездным диспетчером без участия дежурных по станции ускоряет продвижение поездов по участку и сокращает численность работников движения на станциях. Диспетчер обычно управляет участком протяженностью 100--150 км с числом станций от 10 до 15.

Диспетчерская централизация, исходя из своего назначения, должна обеспечивать: управление из одного пункта стрелками и сигналами светофоров станций управляемого участка; контроль за положением стрелок, светофоров, занятостью путей и стрелочных участков; возможность перехода на резервное управление, при маневровой работе на местное управление стрелками на самой станции; автоматическую запись графика исполненного движения поездов.

Рисунок 1. Диспетчерская централизация

Для централизации управления необходимо устройство передачи на расстояние команд поездного диспетчера на управляемые станции (телеуправление) и обратно со станций извещений о положении управляемых стрелок и светофоров, занятости путей и стрелок, месте нахождения и направлении следования поездов (телесигнализация). Без извещений о положении объектов и исполнении своих команд диспетчер был бы лишен возможности регулировать движение поездов на участке.

На центральном диспетчерском посту у поездного диспетчера имеется аппарат управления, состоящий из пульта, световой схемы (табло) и поездографа, а также центральных кодовых устройств для передачи команд управления и приема извещений со станции участка.

На каждой управляемой промежуточной станции помещается линейное кодовое устройство для избирательного приема команд диспетчера и передачи их на исполнение управляющей аппаратуре электрической централизации, а также для обратной передачи диспетчеру извещений на центральный пост. Команда с пульта подается нажатием диспетчером соответствующих кнопок управления.

У аппарата управления типа пульта-табло маршрутные кнопки управления устанавливаются непосредственно на путях свето-схемы по одной кнопке на каждом приемо-отправочном пути и у изображения входных светофоров, где начинаются маршруты приема и кончаются маршруты отправления. Маршрутные кнопки выполнены в виде самовозвращающихся в исходное положение при отпускании. Маршрут с открытием светофора устанавливается последовательным нажатием сначала кнопки в начале маршрута -- откуда, затем в конце маршрута -- куда, что определяет путь следования поезда (маршрут) и светофор, которым машинисту будет подан сигнал, т. е. направление движения поезда. Немаршрутные кнопки (местное управление, вызов к телефонам и др.) размещаются под схемой станции.

При аппарате управления в виде пульта-манипулятора, когда табло отделено от пульта, диспетчер, чтобы послать команду на какую-нибудь из станций, нажимает на пульт-манипуляторе кнопку, принадлежащую данной станции. Этим диспетчер как бы переносит станцию с табло на манипулятор, временно подключая ее Цепи управления к манипулятору, на что указывают освещенные названия станций на табло и манипуляторе, и далее кнопками набирает маршрут. На наклонной панели манипулятора (рис. 2), кроме избирающих и маршрутных, размещены кнопки, которыми даются другие распоряжения (передача на местное Управление, вызов к телефону и т.д.).

На табло при пультах обоих типов указывается положение стрелок и светофоров, свободны или заняты станционные пути, стрелочные изолированные участки, а также перегоны, участки приближения и удаления,

установленное направление движения, что дает возможность поездному диспетчеру видеть место нахождения и движение поездов. Нормально, когда контролируемый участок пути свободен, его изображение на табло темное; как только поезд вступит на участок, загорается полоса красного цвета. Задание маршрута диспетчером указывается появлением белого, мигающего огня в концевых ячейках стрелочной секции по заданному маршруту. Как только получен контроль со станции об установке маршрута, загорается белая полоса по всему маршруту и зеленый огонь в изображении светофора. При вступлении головы поезда на стрелочную секцию белый цвет меняется на красный и зеленый огонь светофора гаснет. Вход поезда на путь приема вызывает появление красной полосы на изображении пути, со стороны хвоста поезда часть пути делается темной, как бы освобожденной от поездов, что указывает направление следования поезда.

Для местного управления стрелками, например при маневрах _в каждой горловине станции, в ящиках на мачтах выходных светофоров находятся щитки местного управления стрелками. При переходе на местное управление стрелками поездной диспетчер нажимает кнопку разрешения, на своем пульте. О полученном разрешении работник станции или главный кондуктор, узнает по загоревшейся лампочке белого цвета на маневровом щитке в ящике. Он извлекает из замка на щитке ключ управления стрелками, что вызывает посылку об этом известительного кода к диспетчеру, При маневрах стрелки переводятся изъятым ключом из стоящих около приводов ящиков. После окончания маневров ключ вставляют обратно в замок щитка.

Рисунок 2. Пульт-манипулятор

Для автоматической записи графика исполненного, движения поездов на пульте устанавливают особый прибор -- поездограф. Прозрачный лист, на котором записывают график, все время передвигается через каждую 1/8 мин на 0,1 мм. Сто его электромагнитов расположены на одной линии, перпендикулярной направлению движения бланка графика. Каждый электромагнит периодически один раз в минуту срабатывает, если поезд находится на рельсовой цепи, которой он принадлежит. Боек электромагнита при его срабатывании ударяет снизу по листу, оставляя отпечаток в виде черточки длиной 3 мм, видимой сверху через прозрачную бумагу. Печатающие электромагниты включены в таком же порядке друг за другом, как рельсовые цепи вдоль участка. При движении поезд занимает рельсовые цепи, и в такой же последовательности на листе будут наноситься отметки.

Устройства кодового управления позволяют, пользуясь всего двумя проводами (кодовой цепью), подвешенными на линии связи или высоковольтной сигнальной линии автоблокировки вдоль всего участка, управлять станциями и по этим же проводам передавать с них диспетчеру извещения. Хотя число объектов управления (стрелок, светофоров, приборов местного управления и др.) может достигать нескольких сот (800--900), еще больше требуется извещений о положении управляемых и контролируемых объектов (650--1300).

Команды и извещения передаются по избирательному принципу. Это значит, что команда поездного диспетчера воспринимается, во-первых, только той станцией, на которую команда передается, а во-вторых, на самой станции только теми объектами стрелочно-сигнальной группы, к которой она относится. Ни одна другая станция, включенная в линию, не должна принимать чужие команды. И обратно, когда со станции к диспетчеру передаются извещения, они должны восприниматься и воспроизводиться на соответствующих этой станции лампочках табло.

Применяют полярно-частотные, частотные и циклические системы диспетчерской централизации,

Полярно-частотная диспетчерская централизация (ПЧДЦ) отличается от других систем тем, что в ней команды поездного диспетчера посылаются комбинациями из импульсов постоянного тока разной полярности, а известительные передачи -- переменным током различной частоты. Продолжительность передачи от диспетчера 2,7-3,0 с, а известительной 1-1,2 с.

Частотная диспетчерская централизация (ЧДЦ) предусматривает передачу как команд, так и извещений комбинациями из импульсов переменного тока различной частоты. Время передачи командной комбинации 1,25 с, а известительной -- 0,45 с.

Более совершенные системы диспетчерской централизации “Нева” и “Луч” имеют непрерывно повторяющуюся (циклическую) передачу извещений со всех станций диспетчеру, в то время как у первых двух систем (ПЧДЦ и ЧДЦ) извещения передаются только тогда, когда изменяется положение какого-нибудь управляемого или контролируемого объекта и лишь со станции, где происходит изменение. Длительность передачи от диспетчера 1 с, передача извещений со всех станций длится около 5,4 с. Система “Луч” позволяет управлять более чем 5000 объектами и контролировать 1840.

Программный режим может осуществляться с помощью фиксирования порядка установки маршрутов на перфоленте или другом носителе информации с последующей дешифрацией для выдачи команд устройствам при роспуске состава. У оператора имеется возможность и во время роспуска вносить изменения в его программу, т.е. изменять маршруты, задавать новые и отменять их.

В данной курсовой работе рассматривается ДЦ системы «Луч». Она разработана с учётом опыта применения ДЦ системы «Нева» и обладает по сравнению с этой системой улучшенными характеристиками. В системе ДЦ «Луч» увеличилось суммарное количество двухпозиционных контролируемых устройств на 33% по сравнению с ДЦ «Нева» и составило 1840. В канале ТУ использована только одна рабочая частота 500 Гц с применением относительно-фазовой модуляции (ОФМ). Увеличена скорость передачи в канале ТУ до 62,5 Бод, а время передачи сигнала ТУ сокращено в 2 раза и составляет 0,5 с.

Аппаратура ДЦ системы «Луч» даёт возможность решать разнообразные задачи по организации диспетчерского управления движением поездов на железных дорогах, а также даёт возможность применять устройства ДЦ на разветвлённых железнодорожных линиях и в железнодорожных узлах, допуская наличие соответствующих разветвлений на линейных цепях. Аппаратура каналов ДЦ системы «Луч» обладает дополнительными возможностями повышения надёжности связи по физическим цепям, давая возможность подключать линейные цепи ДЦ к пунктам выделения каналов тональной частоты (ТЧ) на обоих концах и произвольно изменять, таким образом, направление передачи в каналах ТУ и ТС. В системе «Луч» достигнута большая вероятность правильной передачи телемеханической информации по каналу ТУ (порядка 10^-13). Это позволило передавать по каналу ТУ ответственные управляющие приказы, т.е. команды, которые выполняются на линейном пункте без проверки всех условий безопасности движения поездов.

1. Структурная схема ДЦ «Луч»

Аппаратура каналов ТУ и ТС на посту ДЦ рассчитана на использование до четырёх параллельных каналов ТС и одного ТУ. Каналы ТУ и ТС разделяются линейным фильтром типа ФАЛ.

Бесконтактная логическая аппаратура ТУ диспетчерского поста выполняет следующие основные функции:

формирование и передачу сигналов ТУ;

обеспечение заданной очерёдности передачи сигналов ТУ от нескольких (до четырёх) рабочих мест;

формирование и передачу по каналу ТУ сигналов цикловой синхронизации ЦС;

формирование местных сигналов синхронизации, обеспечивающих необходимую координацию между посылкой сигналов ЦС и работой аппаратуры, осуществляющей прием сигналов ТС по нескольким параллельным каналам ТС.

Структура аппаратуры, выполняющей эти функции, представлена на рис. 1.1. Она содержит следующие функциональные узлы: генератор сигналов ТУ типа ЦГЛ; разделитель фаз РФ; узел модуляции М-ТУ; узел синхронизации УС; счётчик групповых циклов СГЦ; узел включения передачи ВТУ; шифратор сигналов ТУ (Ш-ТУ); коммутатор рабочих мест КРМ; наборные регистры рабочих мест (1Н-4Н).

Устройства, объединённые этой структурной схемой, функционируют следующим образом. Генератор ЦГЛ работает непрерывно, посылая в канал ТУ сигнал частотой 500 Гц (выводы 1-14 и 1-15). Одновременно в местные цепи диспетчерского поста генератор выдаёт импульсы частотой 1000 имп/с в аппаратуру приёма сигнала ТС (вывод 1-2); 125 имп/с в схемы УС и КРМ (вывод 1-3); 3000 имп/с в схему РФ (вывод 1-4). Передача полезной информации в канал ТУ осуществляется посредством манипуляции фазы сигнала частотой 500 Гц. С этой целью в ЦГЛ от РФ поступают три образца сигнала ТУ, сдвинутые по фазе на 120 (выводы ЦГЛ 1-7, 1-9, 1-17). Узел М-ТУ выбирает сигнал с нужной фазой, определяемой построением сигнала ТУ или ЦС, подавая сигнал 1 на один из трёх выводов ЦГЛ 1-8, 1-10 и 1-16; на остальных двух выводах при этом должен быть 0. М-ТУ получает сигналы для передачи в канал ТУ от двух источников: Ш-ТУ, в случаях, когда возникает надобность в передаче сигналов ТУ, и от узла синхронизации, вырабатывающего сигналы ЦС (вывод 7). Узел УС и СГЦ совместно определяю момент посылки сигнала ЦС, после чего УС формирует этот сигнал и посылает его в М-ТУ (связь 7), для дальнейшей обработки и передачи в канал ТУ. Кроме того, УС выполняет дополнительные логические функции, связанные с исключением возможности одновременной передачи сигналов ТУ и ЦС (вырабатывает и посылает в М-ТУ и ВТУ сигнал запрета на передачу сигнала ТУ (связь 3), когда передаётся сигнал ЦС, а также задерживает передачу сигнала ЦС, если в КРМ подготовлена и осуществляется передача ТУ).

Узел ВТУ работает при наличии подготовленного для передачи сигнала ТУ в узле КРМ, когда появляется сигнал 0 на связи 10 или 11; при этом на выводе 3 не должно быть сигнала запрета передачи. После включения ВТУ посылает в Ш-ТУ по связи 13 тактовые импульсы с периодом повторения 16 мс, обеспечивающие последовательное переключение шифратора на новые позиции в процессе передачи сигнала ТУ. ВТУ, получив сигнал от КРМ, устанавливает шифратор в исходную позицию. ВТУ даёт в М-ТУ разрешение на передачу сигнала ЦС.

Ш-ТУ получает информацию для построения сигнала ТУ от одного из наборных регистров, связанных электрическими цепями с органами управления на рабочих местах диспетчера. Подключение регистров осуществляется узлом КРМ. КРМ работает в режиме поиска наборного регистра с подготовленным для передачи сигналом ТУ. После обнаружения такого регистра поиск приостанавливается до окончания передачи набранного сигнала ТУ. После получения от Ш-ТУ сигнала окончания передачи КРМ возобновляет поиск и по связи 10 или 11 передаёт в ВТУ сигнал об установке Ш-ТУ в исходную позицию.

В комплект приёмной аппаратуры для каждого канала ТС входят усилитель типа ЦУЛ с высоким входным сопротивлением и демодулятор типа ЦДМЛ. Кроме упомянутых блоков в приёмную аппаратуру входят: схема дешифратора ЦДШ; схема регистра сигналов ТС и сигналов несоответствия НС, характеризующих новизну принятой информации; схема распределителя групп ЦРГ с выходными цепями для возбуждения групповых реле В; комплект выходных реле И (1И - 20И) регистра ТС; схема сравнения СС, содержащая входные, контрольные и выходные цепи; групповые реле В и постовые контрольные реле.

Аппаратура ДЦ системы «Луч» на линейных пунктах чётко делится на две части, предназначенные для приёма сигналов ТУ и передачи сигналов ТС. Линейные пункты подключены к линейной цепи ДЦ параллельно. Аппаратура каналов ТУ и ТС отделена от линейной цепи разделительными конденсаторами С1, С2, С3 и С4 (рис. 1.1). Приёмную и передающую аппаратуру подключают к цепи через раздельные трансформаторы 1ЛТ и 2ЛТ. Усилитель сигналов ТУ типа ЛУЛ подключается к параллельно соединённым вторичным обмоткам с целью увеличения входного сопротивления трансформатора 2ЛТ, а генератор сигнала ТС типа ЛГЛ - к последовательно соединённым обмоткам трансформатора 1ЛТ. Кроме общей линейной цепи, аппаратуру ТУ и ТС связывают две цепи, по одной из которых в аппаратуру ТУ поступают тактовые импульсы частотой 500 имп/с от стабильного генератора тактовой частоты 4 кГц, размещённого в корпусе линейного генератора канала ТС; по другой цепи от аппаратуры ТУ поступают сигналы ЦС, отмечающие начало нового цикла проверки состояния объектов и устанавливающие аппаратуру передачи сигналов ТС в исходную (нулевую) позицию.

Аппаратура ТУ разделяется на следующие функциональные узлы (рис. 1.1): линейный усилитель типа ЛУЛ, конструктивно оформленный в виде отдельного блока; разделитель фаз РФ; демодулятор ДМУ сигналов ТУ; узел синхронизации УС; дешифратор ДШУ сигналов ТУ; схема контроля счёта тактов; выходные цепи, выходной регистр ТУ и выходные реле.

Сигнал частотой 500 Гц поступает в ЛУЛ непрерывно. Он синхронизует местный генератор частотой 1500 Гц, который непрерывно выдаёт тактовые импульсы 1500 имп/с в схему РФ, где вырабатываются три образца сигналов с различными фазами, поступающими на выводы ЛУЛ. Поступающий из канала ТУ сигнал сравнивается по фазе с тремя образцами. В результате сравнения, сигнал 1 появляется на одном из трёх выводов ЛУЛ. Эти выводы равноправны и в состоянии покоя сигнал 1 длительно сохраняется на любом из выводов. При поступлении сигнала ТУ или ЦС сигнал 1 последовательно появляется на различных выводах ЛУЛ. Схема ДМУ анализирует эти изменения и определяет содержание сигнала ТУ. Получая эти сигналы от ДМУ, УС различает сигналы ЦС и ТУ. Схема УС различат два состояния аппаратуры ТУ: покоя и приёма сигналов.

Комплекс аппаратуры для передачи сигналов ТС на линейных пунктах (рис. 1.1) содержит линейный генератор типа ЛГЛ, выполненный в виде отдельного блока, и функциональные логические узлы: шифратор сигналов ТС (ЛШ), групповой распределитель ЛРГ и цепи получения информации от контактов контрольных реле объектов. Работу функциональных узлов координирует логическая аппаратура, размещенная в блоке ЛГЛ и связанная через выводы блока с внешними логическими цепями.

автоматический диспетчерский стрелка светофор поезд

Рисунок 1.1 Структурная схема ДЦ «Луч»

2. Однониточный план станции

Станиця (рис. 2.1) имеет 4 пути. С них 2 приёмо-оправочных: 1 и 4, и два специализированных: 2 и 3. С четной нечетной стороны к станции примыкает однопутный перегон.

В четной горловина станции находяться стрелки: 2/4, 6/8 - спаренные перекресные: 10, 12 - одиночные. Светофоры: входной - Ч, мачтовый; выходные - Н3, Н4 карликовые; Н1 - мачтовый. Маневровые - М2, М6, М8, М10 карликовые, М4 - мачтовый.

В нечетной горловине станции находятся стрелки 1, 3, 5 - одиночные; светофоры: входной Н - мачтовый; выходные Ч2, Ч4 - каликовые, Ч1 - мачтовый; маневровые М1, М3, М5 - карликовые.

Станция разбита на участки: ЧАП, 2-8СП, 4-6СП, 10СП, 12СП, 1П, 2П, 3П, 4П, 5СП, 3СП, 1СП, НАП.

Рис. 2.1 Однониточный план станции

3. Построение сигналов ТУ ДЦ «Луч»

Для построения сигналов ТУ использован принцип трёхзначной ОФМ, т.е. используется сигнал частотой 500 Гц, фаза которого может иметь 3 значения, отличающихся на 120, например ₁ = 0, ₂ = +120 и ₃ = 120. При этом имеет значение не абсолютное значение фазы в данной элементарной посылке или отдельном такте сигнала, а знак изменения фазы по сравнению со значением, зафиксированном в предыдущем такте.

Таблица 3.1

Изменение фазы сигнала в последовательности ₁, ₂, ₃, ₁,… и т.д. считается положительным, а в направлении ₃, ₂, ₁, ₃… и т.д. - отрицательным. Каждый рабочий такт сигнала имеет длительность 16 мс.

Построение сигнала ТУ согласно задания приведено в таблице 3.1 и диаграмме 3.2.

Рис. 3.2 Диаграмма сигнала ТУ

4. Схема и анализ работы распределителя фаз

Разделитель фаз (РФ) центрального поста предназначен для формирования образцовых последовательностей прямоугольных импульсов А, В и С частотой 500 Гц, сдвинутых друг относительно друга на 120^о. Схема РФ (рис. 4.2) содержит распределитель на шесть выходов, образованный счетными триггерами 2СТ2, 3СТ1, 3 СТ2. Элементы 2СТ3- 2СТ6, 3СТ3 и 3СТ4 используются для выбора одной из шести позиций, а элементы 4СТ3, 4СТ4 и 4СТ5 - для формирования образцовых последовательностей. Элемент 4СТ3 на своём выходе формирует образцовую последовательность А, поэтому на его входы подаются сигналы с элементов 2СТ3, 2СТ4 и 2СТ5, которые соответственно выбирают позиции 0-2 распределителя. Элемент 4СТ4 формирует последовательность В, отстающую по фазе от А на 120^о. На входах этого элемента объединяются позиции 2-4 распределителя. Элемент 4СТ5 формирует последовательность С, отстающую от В на 120^о, или опережающую А на 120^о. Этот элемент на своих входах объединяет позиции 0, 4 и 5.

Разделитель фаз работает непрерывно, получая прямоугольные импульсы частотой 3000 Гц от генератора ЦГЛ по цепи к 2СТ2. Работа схемы РФ поясняется временной диаграммой, на которой периоды следования прямоугольных импульсов частотой 3000 Гц названы позициями распределителя схемы РФ. Согласно заданию на вход РФ приходит 16 импульсов. Состояние триггеров, логических элементов, а также выходов схемы представлены в виде таблицы 4.1и рисунка 4.2.

Таблица 4.1

Импульсы поступают на 3 счётных триггера, а с триггеров на 9 трёхвходовых логических схем «И - НЕ». В схеме использованы триггеры, срабатывающие на срез сигнала, т.е. переход с 1 на 0. Согласно табл. 4.1 во время прихода 16 импульса триггеры 3СТ2, 3СТ1 и 2СТ2 находятся в состоянии 1, 1, 0 соответственно. Комбинации 0 и 1 поступают на логические схемы 2СТ3-2СТ6, 3СТ3 и 3СТ4, которые образуют цепи, обозначенные как 0, 1, 2, 3, 4 и 5. Далее комбинации 0 и 1 поступают на элементы формирования образцовых последовательностей, после которых с выводов 1-7, 1-9, 1-17 комбинация, в данном случае 010, поступает на ЦГЛ.

Рис. 4.2 Распределитель фаз

5. Схема и анализ работы узла ВТУ

Узел ВТУ (рис. 5.1) осуществляет управление работой Ш-ТУ в процессе передачи сигнала ТУ и координирует работу шифратора с работой узлов модуляции М-ТУ и синхронизации УС.

Нормально при отсутствии передачи сигнала ТУ на верхний вход 3СТ5 непрерывно поступают от схемы РФ тактовые импульсы частотой 500 имп/с. Однако в связи с наличием сигналов 1 в цепях 10 и 11 на средний вход элемента 3СТ5 поступает сигнал 0 и тактовые импульсы на выход элемента 3СТ5 не проходят. На выходе элемента 1ИФ2 имеется сигнал 1, удерживающий триггеры в схемах делителя частоты на 8 с и Ш-ТУ (по цепи 14) в исходном состоянии.

При появлении в узле КРМ набранного сигнала ТУ появляется сигнал 0 в цепи 10 или 11, а на выходе элемента 3ИН5 сигнал 1. На выходе 1ИФ2 появляется сигнал 0; триггеры в схемах делителя частоты и Ш-ТУ освобождаются. Через 3СТ5 и 3СТ6 в схему делителя частоты поступают тактовые импульсы частотой 500 имп/с и начинается работа счётной схемы, показанной на рис. 5.1.

Рассмотрим работу схемы ВТУ при приходе 10 импульсов от РФ тактовой частотой 500 имп/с. На входе 10 имеется сигнал 0, разрешающий работу делителя частоты; по цепи 3 поступает 1 (сигнал разрешения передачи сигнала ТУ); по цепи 9 подаётся 1, сигнализирующая о передаче сигнала ТУ шифратором Ш-ТУ. Соблюдаются все условия работы ВТУ и в 10-м импульсе на выходах триггеров 4СТ2 и 5СТ1 имеется 0, а на выходе 4СТ1 и 4СТ6-1. Таким образом, в схему М-ТУ по цепи 30 идёт сигнал 1.

Рис. 5.1 Схема и диаграмма работы устройства ВТУ

6. Схема и анализ работы узла модуляции

Модулятор М-ТУ предназначен для управления фазой синусоидальных колебаний переменного тока частотой 500 Гц, вырабатываемых центральным генератором ЦГЛ. Схема М-ТУ представлена на рис. 6.1.

Модуляция фазы переменного тока в канале ТУ при передаче сигналов ТУ ДЦ «Луч» достигается за счет переключения трехпозиционного реверсивного счетчика в новые рабочие позиции. Из восьми возможных позиций реверсивного счетчика в качестве рабочих используются три, условно обозначенные буквами А, В и С.

Выбор рабочих позиций реверсивного счетчика обусловлен тем, что в каждой из указанных позиций состояние одного триггера, называемое характерным, противоположно состоянию двух других. Так, для состояния А характерным является состояние 0 триггера 1СТ1, для состояния В - состояние 1 триггера 1СТ2, а для состояния С - состояние 1 триггера 2СТ1. Это позволило упростить цепи управления реверсивным счетчиком.

Если триггеры счетчика вследствие сбоя переключаются в позицию, соответствующую одной из запрещённых комбинаций 001, 011, 010, 011, 100, 111, то на всех 3-х входах элемента 1СТ6 появятся сигналы 1, а на выходе элемента 1ИФ1 тоже будет сигнал 1, который возвратит все триггеры схемы в состояние 0. Это приведёт схему в состояние А.

Схема в каждом такте изменяет своё состояние. Передаче сигнала 1 соответствуют переходы А = >В, В = >С, С = >А, а сигнала 0 - переходы В = >А, С = >В, А = >С.

При этом всегда одновременно изменяют своё состояние два триггера из трёх. Однако в зависимости от передаваемого сигнала и от направления перехода переключение одного из 3-х триггеров должно быть запрещено.

Рассмотрим работу схемы М-ТУ при условии перехода схемы после поступления 15 импульса из состояния А в состояние С.

Рис. 6.1 Схема устройства МТУ

Чтобы изменить предыдущее состояние схемы на новое, схема должна запомнить состояние в предыдущем такте. Для этого установлены элементы памяти на триггерах 1СТ1, 2СТ2, 2СТ1. В них и происходит запись комбинации на выходе. С приходом новых сочетаний 0 и 1 с цепей переключения (1ИН1-1ИН6, 3ИН2-3ИН4), входных логических цепей (1ИФ5,1ИН7,1ИН8 И 2ИН8) и вспомогательных логических элементов (1СТ6, 1ИФ1) один из триггеров «затормаживается», а два остальных изменяют своё состояние на противоположное. Следовательно, изменяются выходные логические цепи и мы получаем на выходе комбинацию, соответствующую новой фазе. В данном случае на выходах 1СТ1, 1СТ2, 2СТ1 было исходное состояние 000. По цепи 2 поступает 1, так как в 15 импульсе в канал ТУ нужно передать 0. На выводах 3 и 7 имеется высокий потенциал (1), что соответствует передаче сигнала ТУ. На выводе 30 в каждом такте сигнала ТУ потенциал снижается на 4 мс (т.е. вместо 1 появляется 0), чем создаёт предпосылки для переключения триггеров узла М-ТУ.

Для перехода в состояние С (101) должны переключиться триггеры 1СТ1 и 2СТ1, а триггер 1СТ2 должен остаться в прежнем состоянии 0. Переключение 1СТ2 и 2СТ1 произойдёт в момент смены 1 на 0 на выводе 30, так как при этом на счётные входы этих триггеров будут поступать три единицы со всех трёх выходов логических элементов. Триггер 1СТ2 не изменит своего состояния в момент такой смены сигналов на выходе 30 за счёт наличия 0 на выходе запрещающего элемента 1ИН6. В результате, с приходом 15 импульса на выходах 1СТ1, 1СТ2 и 2СТ1 будет состояние С (101). Таким образом произошла смена фаз с А на С.

7. Схема и анализ работы шифратора Ш-ТУ

Шифратор сигналов ТУ (Ш-ТУ) вырабатывает такты сигналов ТУ и придает им активное или пассивное значение в зависимости от состояния контактов наборных реле. На шинах качества, образованных выходными элементами схемы КРМ и контактами наборных реле, сигнал ТУ представлен в параллельном коде, а Ш-ТУ передает подготовленный приказ в модулятор М-ТУ по цепи 2 в последовательном коде. Шифратор Ш-ТУ (рис. 7.1.) содержит двоичный счётчик с пятью счётными триггерами (5СТ2, 6СТ1, 6СТ2, 7СТ1 и 7СТ2), логические элементы счётчика единиц (4ИН1-4ИН8), логические элементы счётчика четверок (5ИН1-5ИН8, 6СТ3-6СТ6,7СТ3-7СТ6) и логические элементы, управляющие сигналами на выходах во внешние цепи 9, 12 и 16. В любой из позиций шифратора сигнал 1 находится лишь на одной шине счетчика единиц и на одной шине счетчика четверок. Для получения общих выходов используются логические элементы 1ИД1-1ИД8, 2ИД1-2ИД8, 3ИД1-3ИД8 и 4ИД1-4ИД7.

Номер выхода схемы ИД и номер позиции определяется суммой цифр номеров шин счетчика единиц и счетчика четверок, с которыми соединены входы данного элемента ИД.

Рассмотрим работу схемы при шифровке 15 такта сигнала ТУ. С входа 14 в Ш-ТУ приходит 0 - разрешение счёта, в противном случае, когда приходит 1, происходит сброс всех счётных триггеров. Сигналы 1 и 0 с триггеров по вертикальным проводам поступают на логические элементы счёта единиц и четвёрок. В нашем случае на вертикальном проводе единиц только на выводе 3Т будет 1, на всех остальных 0, а на вертикальном проводе четвёрок - 1 на выводе 12Т. Комбинация выводов 3Т и 12Т и будет соответствовать приходу 15-го такта. Эти выводы сформируют цепь для трёхвходового диодного элемента 1ИД7, который выдаст в цепь 2 сигнал 1, соответствующий пассивной посылке, так как контакт 6НР будет разомкнут.

На выводе 12, связанном со схемой ВТУ, будет сигнал 1, дающий возможность модуляции фазы при нахождении схемы Ш-ТУ в рабочем состоянии.

Рисунок 7.1 Схема устройства ШТУ

8. Схема и анализ работы узла КРМ

Коммутатор рабочих мест (КРМ) предназначен для поочередного (по мере надобности) подключения одного из четырех наборных регистров к комплекту передающей аппаратуры (рис. 8.1). Схема КРМ состоит из: входных логических элементов 5 СТ4 и 1ИФ8; схемы поиска, состоящей из триггеров поиска 13СТ1 и 13СТ2 и логических элементов 13СТ3-13СТ6; выходных логических элементов 6ИН1, 6ИН2, 6ИН7, 6ИН8 и 2ИМ1-2ИМ4; элементов блокировки 2ИН4-2ИН7; схемы окончания с элементами 6ИН3-6ИН6 и 1ИМ3-1ИМ6, а также из реле выключения ВГ1-ВГ4.

Рассмотрим работу схемы для наборного регистра №3.

В режиме поиска при отсутствии передачи сигнала ТУ в цепях 10 и 11 имеется сигнал 1, по цепи 27 непрерывно поступают импульсы с периодом 8 мс, которые проходят через 1ИФ8 и заставляют непрерывно работать триггеры поиска 13СТ1 и 13СТ2. Но элементы 13СТ3-13СТ6 не реагируют на сигналы от триггеров поиска, так как на их верхние входы поступает сигнал 0 через тыловые контакты невозбуждённых реле передачи Г1-Г4. Реле передачи Г1-Г4 реагируют на поступление информации в свои наборные регистры. При вводе информации в наборный регистр реле Г возбуждается. В нашем случае это реле Г3. В соответствующей позиции триггеров поиска на выходе 13СТ5 появится сигнал 0; при этом сигнал 0 поступит через 2ИН6 и 2ИН7 и в цепь 11, что вызовет прекращение подачи тактовых импульсов от цепи 27 в схему триггеров поиска; поиск прекращается, а на выходе III узла КРМ появится сигнал 0, осуществляющий подключение наборного регистра №3 к шифратору сигнала ТУ. На выходе 6ИН5 появляется сигнал 1, осуществляющий выбор цепи окончания передачи.

По цепи 10 осуществляется включение передачи сигнала ТУ через узел ВТУ. Заканчивая передачу сигнала ТУ, узел Ш-ТУ выдает сигнал 1 в цепь 16, который в схеме КРМ воздействует на 1ИМ4, предварительно выбранный через 6ИН5. На выходе 1ИМ5 возникает сигнал 0, при котором возбуждается реле ВГ2 и обрывает своим тыловым контактом удерживающую цепь реле Г2. Последнее отпускает якорь и подаёт сигнал 0 на один из входов 13СТ5. Появление в результате этого сигнала 1 на выходе 13СТ5 возвращает всю схему в исходное состояние; в цепи 11 появляется сигнал 1, на триггеры поиска через 5СТ4 и 1ИФ8 вновь поступают тактовые импульсы из цепи 27. Возобновляется режим поиска.

Рисунок 8.1 Схема узла КРМ

Литература

1. Пенкин Н.Ф., Павлов Н.А. Диспетчерская централизация системы «Луч». М.: Транспорт, 1982.

3. Калабин В.И. Диспетчерская централизация. Задание на курсовую работу, М.: ВЗИИТ,1986.

4. Переборов А.С. и др. Диспетчерская централизация, М.: Транспорт, 1989.

Размещено на Allbest.ru