Генераторы, шифраторы, дешифраторы диспетчерской централизации (стр. 2 из 3)

При параллельной передаче содержания регистра (см. рис. 4.27,а) каждый разряд связан со своим модулятором и обеспечивает перевод модулятора на выработку импульсного признака в соответствии с состоянием разряда.

При последовательной передаче сигналов (см. рис. 4.27,6) используется один модулятор с числом управляющих цепей, соответствующим числу импульсов в сложном сигнале. Каждая такая цепь отражает определенную позицию распределителя, т.е. действует в определенное время, и состояние соответствующей ячейки регистра. В этом случае ШФИП обеспечивает преобразование параллельного кода сообщения, записанного в регистр, в последовательность сигнальных импульсов, отражающих это сообщение. К информационным импульсам могут быть добавлены также специальные служебные импульсы.

В комбинационных системах рассмотренную совокупность цепей управления модулятором принято называть шифратором.

В схеме шифратора релейной системы с полярными импульсными признаками (рис. 4.28) при включении реле ПЛ или МЛ в линию связи посылается ток определенной полярности, т. е. эти реле составляют схему генератора импульсных признаков.

б)

Рис. 5. Функциональная схема шифратора импульсных признаков при параллельной и последовательной передаче элементов сигнала.

Рис. 6. Схема релейного шифратора полярной системы телемеханики

Цепи управления реле составляют шифратор. В каждой из этих цепей (кроме служебной через контакт реле Б) происходит проверка состояния распределителя (реле-счетчики 1—7) и соответствующего реле регистра (реле У и Р). Включение системы происходит контактами реле Г.

Схемы ШФИП с временным разделением сигналов могут различаться видом модулятора (модулятор фазы, частоты, амплитуды и т. п.) и типом элементов (бесконтактных и релейных).

Мультиплексоры (рис. 4.29) обеспечивают управляемое подключение любой входной шины к одной выходной. В данном случае в зависимости от состояния управляющих входов x₅ и x₆ к выходу может быть подключен любой из входов х₁—х₄.

Нетрудно заметить, что мультиплексор вполне соответствует правилам выполнения ШФИП и может выполнять его роль. Для этого информационные входы необходимо связать с выходами регистра кода сообщений, а управляющие — с выходами распределителя.

Шифраторы комбинаций. Переход от множества одноэлементных сообщений к эквивалентному множеству многоэлементных, т. е. функцию кодированного представления каждого двоичного сообщения, осуществляют с помощью шифраторов комбинаций.

Рис. 7. Функциональная схема и условное обозначение мультиплексора

Как видно из функциональных структур систем телемеханики, ШФК являются составной частью кодера источника и обеспечивают перевод любого из N = 2ⁿ двоичных сообщений в n – разрядный код условленного для кодера канала вида. Обычно используют код с постоянным числом единиц (постоянным весом), т. е. комбинации из п элементов по т, где т — число единиц.

Отсюда общее правило: ШФК представляет собой комбинационную схему, содержащую N входов с т разветвлениями каждый, поданными на п схем ИЛИ, с выхода которых снимается код— комбинации из п элементов по т (рис. 8).

Схемная реализация ШФК обычно очень проста. В релейно-контактных системах на входе каждого разряда регистра кода включается набор (схема ИЛИ) контактов тех реле регистра сообщений (1P—NP), которые будут включаться при записи единицы в данном разряде кода (рис. 9).

Рис. 9. Схема релейного шифратора комбинаций (а) и структура комбинаций (б)

Аналогично в бесконтактных схемах (рис. 10) на вход каждого разряда регистра кода подключена схема ИЛИ (шина с диодами) с входами, подключенными к нужным шинам матрицы состояний регистра сообщений.

При переключении в состояние 1 любого триггера регистра C¹_N происходит переключение т триггеров регистра кода С^m_n, подключенных к соответствующей горизонтальной шине.

После реализации зашифрованной комбинации производится сброс обоих регистров в исходное состояние. С этого момента возможны переключение другого триггера в регистре C¹_N и кодированная запись этого сообщения в регистре С^m_n.

Однако, кроме кодов с постоянным весом, для которых рассмотрены правила выполнения ШФК, в системах телемеханики могут быть использованы и другие коды, в частности, двоичные на все сочетания. Шифратор комбинаций двоичного кода (рис. 11, а) отличается лишь разным числом ответвлений с выходов регистра сообщений в зависимости от номера разряда. В настоящее время ШФК широко выпускаются в интегральном исполнении (рис. 11,б).

Рис. 10. Схема бесконтактного шифратора комбинаций

Шифратор ШФК с большим числом входов и выходов организуется по двухступенчатой схеме (рис. 12).

В системах телемеханики часто возникает необходимость перехода от одного вида кода к другому, например, от простого двоичного к корректирующему коду и т.п. Такие переходы выполняют кодопреобразователи. Они обеспечивают перевод каждой кодовой комбинации одного множества сигналов в эквивалентную ей комбинацию другого множества с измененным числом разрядов. Кодопреобразователи выполняются по структуре, приведенной на рис. 13, а. Такой преобразователь требует предварительного перевода исходной комбинации С^m_n в C¹_N(декодирования), а затем повторного кодирования по новой структуре ШФК, т. е. перехода:

Однако в тех случаях, когда можно выразить аналитически зависимости каждого элемента преобразованного кода от элементов, преобразуемого, т.е. указать переключательные функции, схема кодопреобразователя сводится к набору комбинационных схем. Число таких схем будет равно числу разрядов в преобразованном коде. На рис. 13. б приведена схема комбинационного преобразователя трехэлементного равномерного кода в пятиэлементный (С²₅).

ДЕШИФРАТОРЫ ИМПУЛЬСНЫХ ПРИЗНАКОВ

Дешифраторы импульсных признаков (ДШФИП) или декодеры каналов обеспечивают преобразование линейных сигналов на входе демодулятора в дискретные и их запоминание для дальнейшего использования.

При параллельной передаче (рис. 1, а) сигнал поступает одновременно на входы всех демодуляторов (их число равно числу одновременно посылаемых сообщений), к выходам которых постоянно подключены элементы памяти, составляющие приемный регистр декодера.

В случае последовательной передачи сигналов (рис. 1, б) используется один демодулятор, выходы которого с помощью распределителя коммутируются на соответствующие элементы памяти приемного регистра.

Рис. 14. Функциональные схемы дешифраторов импульсных признаков

Вид демодулятора зависит от используемых импульсных признаков, однако, можно выделить следующие характерные функции (рис. 15): оптимальное согласование входа демодулятора с каналом связи; выделение импульсных признаков в сигнале; преобразование параметров выделенных признаков в форму, удобную для последующего анализа и сравнения; сравнение по порогу или с «образцами» сигнала; формирование выходных сигналов демодулятора.

Рис. 15. Структурная схема демодулятора

Базовая цепь транзистора VТ1 двухчастотного демодулятора системы ДЦ «Нева» (рис. 16) согласована по параметрам канала. В коллекторной цепи включены два колебательных контура, настроенных каждый на свою частоту. Поэтому на частоту управления VТ1 откликается один из контуров, а напряжение, возникшее на вторичной обмотке трансформатора контура, выпрямляется и используется для закрытия соответствующего транзистора VТ2 или VТЗ, если по значению превышает напряжение отпирания транзистора.

Рис. 16. Схема двухчастотного демодулятора

После закрытия транзистора происходит формирование выходного сигнала демодулятора для запоминания значения (качества) принятого импульса в приемном регистре.

С началом приема импульсов сигнала происходит включение схемы контроля непрерывности поступления частот сигнала (схема триггера ТП).

Использование более простых импульсных признаков приводит к упрощению схемы демодулятора. На рис. 17. приведена схема демодулятора из системы СКЦ, использующей полярные признаки.

Рис. 17. Схема полярного демодулятора

Ток линейной цепи в соответствии с полярностью проходит по первичной обмотке трансформатора Т1 и Т2. Напряжение вторичной цепи, существующее во время перемагничивания трансформатора, является управляющим для транзисторов VТ2, VТЗ или VТ1. Если оно превышает уровень, заданный напряжением смещения U₂, то соответствующий транзистор открывается и далее происходит формирование выходных сигналов для фиксации качества и работы схемы контроля непрерывности, а также для переключения распределителя.