ТОАТ. Курсовой проект ТОАТ. Исследование режимов работы многотактных релейных устройств
 Скачать 1.28 Mb.
|
|
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ МНОГОТАКТНЫХ РЕЛЕЙНЫХ УСТРОЙСТВ. Схема генератора импульсов с нейтральными контактами реле НМШ1-1800, НР-1000.  Рисунок 1 – Исходная схема генератора импульсов с контактами нейтральных реле. Функции включения реле:  А=х2 * х1 * с  B= x2 * x1 * a * c  C= ( x2 * x1 * b * a ) v ( x2 * x1 * b * a ) Л=(a * b v x2) * (c v x1)Таблица переходов: Таблица выходов:
Строчная запись работы схемы:  Лвкл Лвыкл      х1 х2 а b c a b c   Граф переходов : S2       S0 S4 S6 S7  S3 S5 S1 Расчёт времени замедления реле: Величина необходимой задержки, была определена из временной диаграммы. Используя методические указания, был выбран метод замедления с помощью параллельно подключённых конденсатора на 2000мкФ и одного, последовательно, резистора на 1кОм, параллельно обмотке реле А и реле В. Конденсаторы подключаем параллельно, относительно друг друга. В нашем случае используется 2 комплекта по 2 конденсатора и 1 резистору для реле А и В: tот= 0,002*(1000+1800)*|ln(24/(0,01*(1000+1800)))| = 1,64 сек В результате расчета было получено замедление на отпадание якоря реле А. На временной диаграмме изменились: длительность импульсов и интервалов между ними. Результаты занесены в таблицу 1. Таблица 1
1.2. Схема генератора импульсов с контактом реле КМШ-750 Рисунок 2 – Схема генератора импульсов с поляризованным реле Схема П работает с частотой 6,98 Гц, без необходимости в схемах замедления. Таблица 2
Алгоритм работы схемы:    В Лвыкл        х1 П(-) А В С П(+) С Лвкл А  1.3. Схема с мостовым контактом реле КДР Рисунок 3 – Схема генератора импульсов с мостовым контактом Расчёт времени замедления реле: Величина необходимой задержки, была определена из временной диаграммы. Используя методические указания, был выбран метод замедления с помощью последовательно подключённых конденсатора на 3000мкФ и резистора на 1кОм, параллельно обмотке реле А. В нашем случае используется 1 конденсатор и 1 резистор: tот= 0,003*(1000+1800)*|ln(24/(0,01*(1000+1800)))| = 2,45 сек В результате расчета было получено замедление на отпадание якоря реле А. На временной диаграмме изменились: длительность импульсов и интервалов между ними. Результаты занесены в таблицу 3. Таблица 3
Алгоритм работы схемы:    А   х1 М С А М С Лвыкл Лвкл  ИЗУЧЕНИЕ СПОСОБОВ КОДИРОВАНИЯ И СХЕМ КОДОВОЙ СЕЛЕКЦИИ Принцип работы схем кодовой селекции заключается в передаче сообщений (приказов) по общей линии связи. Каждое сообщение передаётся в виде кодовой комбинации, которая однозначно определяет объект, которому оно предназначается и действие, которое должен выполнить объект управления. Схема кодовой селекции:  Рисунок 4 – Система кодовой селекции в лабораторном макете. Назначение основных реле: Схемы РП (рис. 4) содержат: 1. задающие реле З1 – З16, являющиеся повторителями контактов ключей IK - 8К и определяющие задаваемый приказ; начинающее реле Н, обеспечивающее начало передачи приказа в ЛC после нажатия пусковой кнопки ПК; 2. включающее реле В, включающееся в конце каждого импульса кодового сообщения; 3. реле передатчики плюсового ПП и минусового МП импульсов, определяющих качество импульсов, передаваемых в линию; 4. линейного реле Л, определяющего начало и конец импульсов в ЛС; 5. реле-счетчики 1С - 5С, служащие для поэлементного разделения кодового сообщения. Каждый i-й счетчик определяет при включении и выключении соответственно начало и конец i-го интервала; 6. разделительное реле Р, обеспечивающее цепи включения нечетных 7. (1C, 3С, 5С) и четных (2С, 4С) счетчиков; 8. медленнодействующее реле М, контролирующее длительность интервалов при передаче кодового сообщения и выключающее цепи самоблокировки реле-счетчиков, если длительность интервала превышает заданное время, а также после окончания передачи сообщения. Схемы ИП (рис.4) содержат: 1. два линейных реле Л1 и Л2, являющихся декодерами полярных признаков элементов сообщений, поступающих из линии; 2. избирательные реле IИ + 4И, запоминающие качество информационных элементов сообщения. Назначение и схемы включения остальных реле (М, Р, счетчиков IC - 5С) такие же как и на РП. Запись заданного приказа По заданному варианту, номером кодового приказа является: 14 Для заданного приказа запишем последовательность элементов с указанием их качеств:  Рисунок 5 – Последовательность импульсов с полярными качествами. Для данного кодового приказа запишем в таблицу 4, работу схемы , РП при его подаче: Таблица 4
 Кодирование приказов с помощью кода Хемминга Закодируем число 200+30=230 в код Хемминга (табл. 5). Таблица 5
Проверочные уравнения имеют вид: К1 = M3+M5+M7+M9+M11 = 0+1+0+0+1=0 K2 = M3+M6+M7+M10+M11 = 0+1+0+1+1=1 K4 = M5+M6+M7+ M12 = 1+1+0+1=1 K8 = M9+M10+M11+M12 = 0+1+1+1=1 Декодирование приказов с помощью кода Хемминга Для 30-го варианта в таблице соответствует число 6116. После преобразования в двоичный код оно имеет вид:
Подсчитаем контрольные суммы: S1 = K1+m3+m5+m7+m9+m11 = 0+1+0+1+0+1=1 S2 = K2+m3+m6+m7+m10+m11 = 1+1+0+1+0+1=0 S3 = K4+m5+m6+m7+m12 = 1+0+0+1+1=1 S4 = K8+m9+m10+m11+m12 =0+0+0+1+1=0 Так как S1,3 не равны 0 => в комбинации присутствует ошибка в 5 разряде. Истинное значение числа в коде Хэмминга будет: 110001011110 Число: 6136 ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ ИМПУЛЬСОВ Материальными носителями информации являются электрические сигналы – импульсы тока с различными качествами: полярностью, длительностью и др. Наиболее часто используется два вида распределения сигналов друг от друга – линейное и временное. Временное разделение сигналов обеспечивает минимальное число физических каналов связи, т.к. заменяет их временными каналами. Оно обеспечивается в системах телеуправления (ТУ) с помощью распределителей, которые устанавливаются на распределительном (РП) и исполнительном (ИП) пунктах. Распределители работают синхронно и синфазно, и выделяют временные канала для передачи соответствующих импульсов тока, т.е. практически осуществляют поочередное одновременное подключение (на РП) и приемных (на ИП) цепей к линии связи. Синхронизация работы распределителей осуществляется либо с помощью специального канала синхронизации, либо непосредственно по рабочему каналу. Схема дешифратора реализована с помощью диодной прямоугольной матрицы, к вертикальным выходным шинам которой подключены выходные усилители распределителя. Горизонтальные шины матрицы соединены с прямыми и инверсными выходами триггера с четырьмя горизонтальными шинами и вместе с диодами, резисторами R и источником питания образует схему И, эти схемы И реализуют конъюнкции, соответствующие выходным цепям. На рис. 6 показана одна вертикальная шина матрицы. Чтобы включить усилитель и загорелась лампочка, необходимо иметь на входе усилителя (У) высокий уровень потенциала, близкий к +Un (логический сигнал 1). Входы схемы И (х4 х3 х2 х1) подключаются к прямым и инверсным выходам триггера. На выходе И (в точку У) логический сигнал 1 будет только тогда, когда на всех четырех входах х4, х3, х2 и х1 имеется сигнал 1. если хотя бы на одном входе схемы И имеется сигнал 0 (низкий уровень потенциала, близкий к 0), то и на выходе У будет 0.  Рисунок 6 – Одна вертикальная шина матрицы. Максимальное число выходов распределителя, построенного на триггерах, равно 2^n, т.е. равно числу двоичных наборов от n переменных. Часто в системах ТУ требуется иметь число выходов распределителя, меньше, чем 2n, или иметь распределитель, работающий по нескольким программам, отличающихся числом выходов или порядком включения выходных цепей. В этом случае применяются программируемые распределители, в которых путем дополнительных связей изменяется последовательность передачи сигналов между триггерами. В исследуемой схеме эти связи устанавливаются с помощью линии задержки (ЛЗ). Программируемый распределитель можно получить путем соединения через ЛЗ выходов одних триггеров с установочными входами других. Схема распределителя импульсов  Рисунок 7 – Схема полупроводникового распределителя импульсов. Выполнение работы: Исследование работы распределителя выполняем по варианту №13, выданному преподавателем. Построение временной диаграммы до момента срабатывания лампы №12. (Рис.8)  Рисунок 8 – Временная диаграмма распределителя импульсов до 12 такта. Диаграмма отображает работу распределителя импульсов до момента включения 12-й лампы. Описание синдромов при пробое диода на 2-й вертикальной шине, соединённого с инверсным выходом триггера Т3. При пробое данного диода (2 -  ), лампы (0, 1, 3, 8, 11), диоды которых подключены к вертикальной шине , не будут работать, так как ток с вертикальной шины будет уходить через пробитый диод на выходы триггеров. Но лампа №2 загорается при подаче её “кода”, и триггер Т3 будет иметь на выходе , высокий потенциал, а следовательно ток не будет протекать через триггер на “заземление”. Путь утекания тока на примере включения 3 лампы изображен на рис. 9. Рисунок 9 – Путь утекания тока при включении 3 лампы. Настройка распределителя импульсов, путём соединения инверсного выхода триггера Т2 с входом сброса (R) триггера Т2. (рис.10). Данная настройка позволяет получать N, путём чередования сложения: (N+1) и (N+3). где N -номер выхода (лампы), равный 0 при старте распределителя.  Рисунок 10 – Временная диаграмма работы программируемого распределителя импульсов с настройкой  – R2.Далее по заданию необходимо нарисовать схему двоичного счетчика на пяти триггерах и одну выходную шину с диодами. Выход матрицы под номером 7 7 – 00111 Построим по этому коду выходную шину с диодами для 7 лампы (рис. 11)  Рисунок 11 – Схема включения 7 лампы на 5 триггерах. ЗАКЛЮЧЕНИЕОсновные задачи настоящего курсового проекта были выполнены. В первой части я исследовал режимы работы многотактных релейных устройств по трем схемам. Для первой схемы генератора импульсов с нейтральными контактами реле НМШ1-1800, НР-1000 я исследовал алгоритм работы схемы, построил граф переходов схемы, произвел расчёт времени замедления реле, построил временную диаграмму работы схемы. Для второй схемы генератора импульсов с контактом реле КМШ-750 и для третьей схемы с мостовым контактом реле КДР я выполнил те же действия, что и для первой схемы. Во второй части курсового проекта я изучил способы кодирования и схемы кодовой селекции. Исследовал назначение основных реле содержащихся в схемах РП И ИП, для заданного приказа записал последовательность элементов с указанием их качеств, составил работу схемы РП при его подаче. Изучил способ кодирования и декодирования приказа с помощью кода Хемминга, где была выявлена и исправлена ошибка в 5м разряде кодовой комбинации. Таким образом сделал вывод, что кодирование с помощью кода Хемминга позволяет обнаружить и устранить ошибку, тем самым минимизировать вероятность получения ложной команды на управляемый пост. В третьей части я исследовал схему распределителей импульсов. Таким образом я изучил распределители различных типов, методы их построения и функционирования и определение неисправностей, типичных для данной схемы. Сделал вывод, что распределители можно так же настраивать на появление определенных импульсов и в необходимой последовательности. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫИсследование схем распределителей импульсов, методические указания к лабораторной работе №17 по курсу ТОАТ / Под ред. Сапожникова В.В. и др. – Ленинград, 1979 г.;Изучение способов кодирования и схем кодовой селекции, методические указания к лабораторной работе №11 по курсу ТОАТ / Под ред. Сапожникова В.В. и др. – Ленинград, 1991 г.;Исследование режимов работы многотактных релейных схем, методические указания к выполнению задания по курсу ТОАТ / Под ред. Сапожникова В.В. и др. – СПб, ПГУПС, 2000 г.;Теоретические основы железнодорожной автоматики и телемеханики, учебник для вызов ж.д. транспорта / Под ред. Сапожникова В.В. и др. – Москва, 2007 г. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, Гц
, Гц