Кодовый трансмиттер

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для кодирования рельсовых цепей в числовой кодовой автоблокировке и .электрической централизации. Изобретение позволяет при сохранении функций кодового трансмиттера повысить его надежность и помехоустойчивость. Кодовый трансмиттер содержит генератор 1 импульсов, блок 2 сигнальных реле, два формирователя 3 и 4 импульсов, пять блоков 5, 7, 8, 9 и 10 сравнения , три триггера 11, 12 и 13, два выходных блока 6 и 14, одновибратор 15, инвертор 16 и сумматор 17 по модулю два. Блок 5 сравнения содержит (Л 00 со со 00 00 00

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК

А1 (504 Н 03 17 00 17 6 ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3965252/24-24 (22) 12.07.85 (46) 23.09.87. Бюл. М- 35 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад.

В.Н. Образцова (72) И.Л. Дубрава, А.А. Иванов, А.M. Костроминов, А.А. Красногоров, Ю.Л. Масайтис, А.С. Переборов, В.Г. Попов, Вал.В °, Сапожников, Влад.В. Сапожников, Г,В. Сидоров и В.М. Чухонин (53) 681.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К- 780195, кл. Н 03 К 17/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 632085, кл. Н 03 К 17/16. (54) КОДОВЫЙ ТРАНСИИТТЕР (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для кодирования рельсовых цепей в числовой кодовой автоблокировке и .электрической централизации. Изобретение позволяет при сохранении функций кодового трансмиттера повысить его надежность и помехоустойчивость. Кодовый трансмиттер содержит генератор 1 импульсов, блок 2 сигнальных реле, два формирователя 3 и 4 импульсов, пять блоков 5, 7, 8, 9 и 10 сравнения, три триггера 11, 12 и 13, два выходных блока 6 и 14, одновибратор

i5 инвертор 16 и сумматор 17 по модулю два. Блок 5 сравнения содержит

1339BB 3

25 семь элементов И и пять элементов ИЛИ.

Триггер 11 содержит четыре накопите-ля, четыре выпрямителя, два элемента нагрузки, пять элементов И, и:есть

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для кодирования рельсовых цепей в числовой кодовой автоблокировке и электричес= кой централизации. 5

Целью изобретения является повышение надежности и помехоустойчивости трансмиттера.

На фиг. 1 представлена блок-схема кодового трансмиттера;, на фиг. 2— функциональная схема блока сравнения; на фиг ° 3 — функциональная схема триггера; на фиг, 4 — функциональная схема выходного блока„

Кодовый .трансмиттер содержит генератор 1 импульсов, блок 2 сигнальных реле, первый и второй формирователи

3 и 4 импульсов, первый блок 5 срав нения, первый выходной блок 6, второй, третий, четвертый и пятый блоки

7-10 сравнения, первый, второй и тре.— тий триггеры 11-13 второй выходной блок 14, одновибратор 15> инвертор 16 и сумматор 17 по модулю два, ab>ход 18.

Каждый из блоков 5,7,8,9 и 10 сравнения содержит первый, второй, третий четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И 19-25 и первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы

ИЛИ 26-30.

Каждый из триггеров 1 I-13 содержит шину 31 нулевого потенциала, шину

32 положительного потенциала, первый, второй, третий и четвертый накопите- 35 ли 33-36, первый, второй, третий и четвертый выпрямители 37-40„ первый и второй элементы 41 и 42 нагрузки, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И 43-47, первый, второй, .третий, четвертый, пятый и шестой элементы ИЛИ 48-53 и инвертор 54.

Каждый из выходных блоков 6 и 14 содержит первый, второй, третий и четвертый инверторы 55-58, первый 4 второй, третий и четвертый элементы элементов ИЛИ и инвертор. Выходной блок 6 содержит четыре инвертора, четыре элемента ИЛИ, три элемента И ичетыре усилителя 66-69. 3 з.п. ф-лы,4 ил.

59-62, первый, второй и третий элементы И 63-65 и первый, второй, тре- тий и четвертый усилители 66-69.

Трансмиттер работает следующим образом.

При исправном состоянии и при отсутствии влияния помех на прямом и инверсном выходах генератора 1 формируются импульсы в противофазе, которые поступают на вторые входы блока

5 сравнения, на первые входы которого подаются сигналы с первых выходов формирователя 3 и 4, которые также работают синхронно, Работа блоков 5,7., 8, 9 и 10 сравнения заключается в том, что на выходах последних сигналы появляются в противофазе только при наличии противофазных сигналов на первых и вторых входах. В случае нарушения противофазности сигналов на входах любого из блоков сравнения противофазность сигналов нарушается и на выходе. Лишь в одном случае это условие не выполняется, когда на вторых входах блоков сравнения присутСтвуют логические нули, а на первых входах — логические единицы.Но данная ситуация предусматривает наличие двух независимых отказов:один в генераторе 1, другой — в формирователях 3 и 4, что маловероятно. Любой одиночный отказ в любом блоке сравнения приводит к отсутствию парафаэных сигналов на его выходах.

С выходов блока 5 сравнения противофазные сигналы с частотой, cLHBJIQ гичной частоте сигналов генератора 1, проходят через последующие блоки 710 сравнения, где происходит сравнение между собой сигналов, поступающих с выходов формировагелей 3 и 4 и вы- ходньгх блоков 6 и 14.

С выходов пятого блока 10 сравнения парафазные сигналы через парафазные триггеры 11 и 12 поступают на информационные входы первого и второ1339883 го формирователей 3 и 4. Парафазные триггеры 11 и 12 делят поступающий сигнал на "4". Каждый из парафазных триггеров выполнен в ниде конечного

5 автомата.

Логические элементы 45 и 48 и инвертор 54 предназначен для установки схемы в начальное состояние с весом ч — 10001 (у< 1, у О, у О, 1о у = 1), где у, у, у, у — выходы соответственно логических элементов

53, 51, 50 и 62.

При подаче. на входы элементов 48 и 45 парафазного триггера парафазного сигнала на его выходах (выходы элементов 53 и 51) присутствует парафазный сигнал, деленный по частоте на два. В случае нарушения парафазности входных сигналов или возникновения одиночного отказа во внутренней структуре триггера на его выходах устанавливаются сигналы "11" ("00").

Восстановление нормальной работы парафазного триггера осуществляется по- 2Б дачей сигнала "О" на установочный вход.

Сигналы, формируемые вторым парафазным триггером 12, поступают н первый и через инвертор 16 во второй 4 30 формирователи 3 и 4. Полученные кодовые сигналы с выхода первого формирователя 3 поступают на входы первого выходного блока 6 и на прямые входы блоков 5, 7 и 8 сравнения, где они

35 сравниваются с соответствующими сигналами, поступающими из второго формирователя 4.

В первом выходном блоке 6 кодовые сигналы через элементы ИЛИ 59-61 rio- 4p ступают на входы элементов И 63-65.

Выбор одного из кодов может осуществляться либо подачей сигнала "1" из блока 2 сигнальных реле на вход одного из элементов И 63-65, либо 4 коммутацией с помощью блока 2 сигнальных реле выходов усилителей 6668. В первом случае выходом трансмиттера является усилитель 69, выб1 ранный кодовый сигнал на вход которо- gp го поступает через элемент ИЛИ 62 от элементов И 63-65. Сйгнал с выхода элемента 62 также подается на прямой вход пятого блока 10 сравнения, где он сравнивается с аналогичным сигналом, поступающим из второго выходного блока 14. Этим самым проверяется правильность выбора кода. Второй выходной блок 14 работает аналогичным образом эа исключением того, что кодовые сигнаггьг с выходов второго Формирователя 4 на входы элементов

ИЛИ 59 — 61 поступак1т через и гверторы

55-57, и сигнал с выхода элемента ИЛИ

62 снимается через инвертор 58.

Парафазные сигналы с выходов. второго парафазного триггера 12 также подаются на входы третьего парафазного триггера 13, работающего аналогично первым двум триггерам. С выходов триггера 13 парафазные сигналы поступают на сумматор 17 по модулю дна, на выходе которого присутствует логическая "1" при наличии парафазных сигналов на входах, Сигнал "1" запрещает одновибратору 15 формировать активный сигнал.

В случае сбоя в работе трансмиттера в результате отказа какого-либо элемента или воздействия помехи,что проявляется в нарушении противофазности на соответствующих выходахлибо генератора 1, либо первого или второго 14 формирователя 3 и 4, либо первого и второго выходных блоков

5 и 14, либо блоков 5, 7, 8, 9 и 10 сравнения, происходит нарушение парафазности сигналов на входах первого парафазного триггера 1. Это приводит к прекращению динамической рабо- ты всех трех парафазных триггеров 1113, а значит к отсутствию сигналов на выходе 18 трансмиттера. На выходе третьего парафазного триггера 13 присутствуют однополярные сигналы, что вызовет на выходе сумматора 17 по модулю два появление сигнала "О 1, который разрешит срабатывание одновибратора 15. Последний вырабатывает кратковременный активный сигнал,устанавливающий генератор 1, перйый и второй формирователи 3 и 4, первый и второй парафазные триггеры 11 и 12 в начальное состояние, тем самым восстанавливая работу трансмиттера.

Таким образом, если сбой произошел в результате действия импульсной помехи, то после восстановления трансмиттер работает правильно. На последней позиции первого формирователя 3 произойдет запуск третьего парафазного триггера 13, который через сумматор 17 по модулю два подготовит одновибратор 15 к генерации нового импульса.

Правильность формирования сигнала, восстанавливающего работу третьего

1339883

Третий парафазный триггер 13, сумматор 17 по модулю, одновибратор 15 и их соответствующее подключение в схему трансмиттера позволило защитить от ложного перехода н защитзое состояние схемы трансмиттеров при воздействии помехи. Это достигается тем, что при рассогласовании в работе либо первого и второго формирователей 3 и 4, либо генератора 1, либо первого и второго вьгходных блоков

50 парафазного триггера 13, проверяется четвертым блоком 9 сравнения, на входы которого подаются в противофазе сигналы с выхода первого 3 и вы—

5 хода второго 4 формирователей, При следующем сбое из-за действия помехи алгоритм восстановления повторится аналогичным образом, Приведенное выполнение блоков 5,7,8,9 и 10 сравнения и парафаэных триггеров 1 113 обеспечивает самоконтроль их исправности, тем самым исключив их ложную работу при отказах, так как в этом случае при рассогласовании рабо†;5 ты первого и второго формирователей

3 и 4 или первого и второго выходных блоков 6 и 14 в резупьта,е отказа отключение генератора 1 осуществляет-. ся не просто снятием напряжения пита- 20 ния, а путем прекращения динамической работы первого и второго парафазных триггеров 11 и 12. Последние выполнены таким образом, что при нарушении парафазности на их входах или отказах внутри них они переходят в статическое устойчивое состояние, из которого можно вывести только принудительно — установкой в исходное состояние. Если даже произойдет самовозбуждение одного из парафазных триггеров, то на его выходе будет динамический непарафазный сигнал, который зарегистрирует другой триггер. При этом первый парафазный триггер 11 обнаружит неправильную работу второго парафаэного триггера

12 через несогласованную работу пер— вого и второго вспомогательного формирователей 3 и 4 которая будет пе9

40 редана íà его входы через блоки 5, 7, 8, 9 и 10 сравнения. Кроме того, парафазные триггеры 11-13 контролируют и правильность работы генератора 1 и блоков 5, 7, 8, 9 и 10 срав45 нения, последние выполнены таким образом, что при их отказах нарушается парафазность сигналов на их выходах, 1

6 и 14 происходит прекращение динамической работы трех парафазных триггерон 11 †!3, при этом на выходе сумматора 17 происходит изменение сигнала с логической "1" на логический

"0", который запускает одновибратор

15, Последний синхронизирует работу генератора 1, формирователей 3 и 4 и принудительно запускает первый и второй парафаэные триггеры 11 и 12.

Если, начиная с этого момента, все узлы трансмиттера проработают до конца цикла, определяемого определенным состоянием формирователей 3 и 4, то по сигналу из первого формирователя 3 будет запущен третий парафазный триггер 13, который будет готов сформировать новый сигнал принудительной синхронизации, Если же после синхронизации узлов трансмиттера новое рассогласование наступит до того, как формирователи

3 и 4 дойдут до конца цикла, то произойдет окончательное выключение парафазных триггеров 11-13 и на выходе 18 трансмиттера сигналы будут отсутствовать, что соответствует защитному состоянию трансмиттера, Постоянство рассогласования в работе узлов трансмиттера свидетельствует о появлении в его схеме отказа. формула и з о б р е т е н и я

1 ° Коцовый трансмиттер, содержащий генератор импульсов, блок сигнальных реле, первый и второй формирователи импульсов, первые выходы которых соединены с первыми соответственно прямым и инверсным входами первого блока сравнения, и первый выходной блок, первый выход которого является выходом трансмиттера, первый информационный вход которого подключен к первому выходу первого формирователя импульсов, о т л и ч a— ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости трансмиттера в него введены второй, третий, четвертый и пятый блоки сравнения, триггеры, второй выходной блок, одновибратор, инвертор и сумматор, выход которого соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с установочными входами первого и второго триггеров, первого и второго формирователей импульсов и генератора импульсов, прямой и инверсный выходы которого соединены с

1339883 вторыми. соответственно прямым и инверсным входами первого блока сравнения, второй и третий выходы первого формирователя импульсов соединены с одноименными информационными входами первого выходного блока и с пер выми прямыми входами соответственно второго и третьего блоков сравнения, четвертый выход первого формирователя импульсов соединен с первым прямым входом четвертого блока сравнения и с установочным входом третьего триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первым и вторым входами сумматора, первый информационный вход второго выходного блока подключен к первому входу второго формирователя импульсов, второй и третий выходы которого соединены с одноименными информационными входами второго выходного блока и с первыми инверсными входами соответветственно второго и третьего блоков сравнения, четвертый выход второго формирователя импульсов соединены с первым инверсным входом четвертого блока сравнения, выход блока сигнальных реле соединен с управляющими входами первого и второго выходных блоков, второй выход первого выходного блока соединен с первым прямым входом пятого блока сравнения, выход второго выходного блока соединен с первым инверсным входом пятого блока сравнения, прямые и инверсные выходы первого, второго, третьего и четвертого блоков сравнения соединены с одноименными вторыми входами соответственно второго, третьего, четвертого и пятого блоков сравнения, прямой и инверсный выходы пятого блока сравнения соединены с одноименными входами первого триггера, прямой и инверсный, выходы которого соединены с одноименными входами второго триггера, прямой выход которого соединен с- одноименным входом третьего триггера и с информационным входом первого формирователя импульсов,инверсный выход второго триггера соединен с одноименным входом третьего триггера и через инвертор с информационным входом второго формирователя импульсов.

2. Трансмиттер по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что блок сравнения содержит элементы И и элементы, ;ИЛИ, выходы первого и второго эле5

55 ментов И соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ и третьего элемента И, выходы которых соединены с первыми входами соответственно четвертого элемента И и третьего элемента ИЛИ, выход пятого и шестого элементов И соединены с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами пятого элемента ИЛИ и седьмого элемента И, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно четвертого элемента И и третьего элемента ИЛИ, первый вход первого элемента И объединены с первым входом пятого элемента И и с вторыми входами второго элемента ИЛИ и третьего элемента И и является первым прямым входом блока сравнения, первый вход второго элемента И объединен с первым входом шестого элемента И, с вторыми входами пятого элемента ИЛИ и седьмого элемента И и является первым инверсным входом блока сравнения, вторые входы второго и пятого элементов И объединены и являются вторым прямым входом блока сравнения, вторые входы первого и шестого элементов И объединены и являются вторым инверсным входом блока сравнения, выходы четвертого элемента И и третьего элемента ИЛИ являются соответственно прямым и инверсным выходами блока сравнения.

3 ° Трансмиттер по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что триггер содержит шину нулевого потенциала, шину положительного потенциала, накопители, выпрямители, элементы нагрузки, элементы И, элементы ИЛИ и инвертор, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с первыми входами соответственно третьего, четвертого элементов ИЛИ и пятого, шестого элемента ИЛИ, выход второго элемента

ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, выходы

I которых соединены с вторыми входами соответственно четвертого, пятого элементов ИЛИ и третьего, шестого эле1339883

Фиг,2 ментов HJIH выход пятого элемента ИЛИ соединен с вторым входам четвертого элемента И и с входам первого накопителя, выход третьего элемента ИЛИ

5 соединен с первым выводом первого выпрямителя и входом второго накопителя, выход четвертога элемента ИЛИ соединен с первым выводом второго выпрямителя и с входом третьего накопи- 1ð теля, выход шестого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с входом четвертого накопителя, выходы первого — четвертого накопителей объединены и подключены 15 к шине нулевого потенциала второй вЬ|вод первого выпрямителя соединен с вторым входам пятого элемента И, с первыми выводами третьего выпрямителя и первого элемента нагрузки, второй 2р вывод второго выпрямителя соединен с вторым входом первого элемента И, с первым выводом четвертого выпрямителя и с первым выводом второго элемента нагрузки, вторые выводы первого и 25 второго элементов нагрузки подключены к шине положительного потенциала, вход инвертора объединен с первым входом третьего элемента И и с вторыми вывадаии третьего и четвертого выпрямите- 30 лей и являются установочным входом триггера, вторые входы третьего эле-мента И и первого элемента ИЛИ являются соответственно инверсным и прямым входами триггера, выходы четвертого и шестого элементов ИЛИ являются соответственна инверсным и прямым вьходами триггера °

4. Трансмнттер по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, чта выходной блок содержит инвертары, элементы

ИЛИ, элементы И и усилители, выходы первого, второго и третьего инверторав соединены с первыми входами первого, второго и третьего элементов

ИЛИ, выходы которых соединены с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, вьгходы которых соединены с входами соответственно первого, второго и третьего усилителей и соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами четвертого усилителя и второго инвертара, вторые входы первого, второго и третьего элементов И являются управляющим входом выходного блока, вход первого инвертора и второй вход первого элемента ИЛИ являются первыми входами выходного блока, вход второго инвертора и второй вход второго элемента ИЛИ являются вторыми входами выходного блока,вход третьего инвертара и второй вход третьего элемента ИЛИ являются третьими входами выходного блока, выходы четвертых инвертара и элемента ИЛИ являются первыми выходами выходного блока, выходы первого — четвертого усилителей являются вторыми выходами выходного блока, 1339883

Составитель Н. Бочарова Редактор Л. Гратилло Техред Л.Сердюкова

Корректор M.Ïîæî

Заказ 4245/55 Тираж 901

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Ф

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4