УСТРОЙСТВО ТЕЛЕГРАФНОЕ ОДНОПОЛЯРНОЕ МНОГОКАНАЛЬНОЕ

Область техники
Данное техническое решение относится к области вычислительной техники, а именно, к устройствам ввода-вывода в электронную вычислительную машину данных, передаваемых по каналам связи.
Уровень техники
Аналогом данного технического решения является известное устройство преобразования сигналов телеграфное ШС127 РЮ2.158.042, выполненное в виде набора одноканальных блоков БС150, осуществляющих преобразование информации между электронной вычислительной машиной Единой Системы (ЕС ЭВМ) и каналом связи (через промежуточную специальную аппаратуру).
Недостатком данного аналога являются малые функциональные возможности, громоздкость, невозможность сопряжения с персональной электронной вычислительной машиной (ПЭВМ), совместимой с IBM PC.
Следующим аналогом заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ БИИМПУЛЬСНОЕ У8804С РДПИ.465645.005 (свидетельство на полезную модель RU 24060 U1, заявка 2001131148/20 от 19.11.2001 г., опубликовано 20.07.2002 г., бюл. №20), содержащее блок приемников сопряжения, вход которого соединен с первым входом устройства, блок передатчиков сопряжения, выход которого соединен с первым выходом устройства, блок линейный передатчика, выход которого соединен со вторым выходом устройства, блок линейный приемника, вход которого соединен с вторым входом устройства, блок кодера биимпульсного сигнала, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом блока линейного
передатчика и первым входом блока передатчиков сопряжения, блок декодера биимпульсного сигнала, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим выходом блока кодера биимпульсного сигнала и выходом блока линейного приемника, а первый выход - со вторым входом блока передатчиков сопряжения, блок генератора тактовой частоты с делителем, два первых выхода которого соединены соответственно с первым входом блока кодера биимпульсного сигнала и третьим входом декодера биимпульсного сигнала, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит блок буферный, три входа которого соединены соответственно с входом приемников сопряжения, выходом генератора тактовой частоты с делителем и вторым выходом блока декодера биимпульсного сигнала, а два выхода соедигнены соответственно с третьим входом блока передатчиков сопряжения и вторым входом блока кодера биимпульсного сигнала.
Недостатком данного аналога являются ограниченные функциональные возможности, не позволяющие использовать существующую многочисленную сеть низкоскоростных телеграфных каналов связи.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ ТЕЛЕГРАФНОЕ (патент РФ на полезную модель 48649, заявка 2005111633 от 19.04.2005, МПК G06F 13/00, опубликовано 27.10.2005, бюл. №30, патентообладатель ОАО «НПП «Рубин», авторы Безяев B.C., Юсупов В.Ф., Калинина О.И., Зябирова Л.И., Шмырев В.Н., Артюхина Г.Б., Степушкина Е.В.), содержащее линейную часть приемника и линейную часть передатчика, соединенные соответственно выходами передачи (ПД) и входами приема (ПМ) соответственно с входами и выходами канала связи (КС), блок передатчика, первый выход которого соединен с входом линейной части передатчика, элемент регулировки тока ПД, вход-выход которого соединен с выходом-входом блока передатчика, элемент индикации тока ПД, вход которого соединен со вторым выходом блока передатчика, блок приемника, первый вход которого соединен с выходом линейной части приемника, элемент регулировки тока ПМ, вход-выход которого соединен с выходом-входом блока приемника, элемент индикации тока ПМ, вход которого соединен с первым выходом блока приемника, блок электропитания, вход которого соединен с сетью первичной электросети ~220 В, 50 Гц, а первый выход с первым входом вторичного электропитания блока передатчика и вторым входом вторичного электропитания блока приемника, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит блок сопряжения с персональной электронной вычислительной машиной (ПЭВМ) передатчика, первый вход которого соединен с цепью Ц103 интерфейса RS-232C ПЭВМ, а первый выход со вторым
входом блока передатчика, два входа вторичного электропитания соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока электропитания, элемент индикации Ц103, вход которого соединен со вторым выходом блока сопряжения с ПЭВМ передатчика, блок сопряжения с ПЭВМ приемника, первый выход которого соединен с цепью Ц104 интерфейса RS-232C ПЭВМ, первый вход со вторым выходом блока приемника, а два входа вторичного электропитания соединены соответственно с четвертым и пятым выходами блока электропитания, элемент индикации Ц104, вход которого соединен со вторым выходом блока сопряжения с ПЭВМ приемника.
Недостатком прототипа являются отсутствие многоканальное™ сопряжения, громоздкость реализации требуемых технических характеристик.
Сущность полезной модели
Известное устройство телеграфное однополярное многоканальное содержит блок электропитания, соединенный по входу с первичной сетью переменного тока 220 В, 50 Гц, четыре блока преобразования, первые входы-выходы которых соединены с выходом-входом расширителя интерфейса RS-232C ПЭВМ, вторые входы-выходы соответственно с выходами-входами телеграфных каналов, а первые входы с выходом блока электропитания, элементы индикации.
Целью данного технического решения является создание многоканального сопряжения электронной вычислительной машины с существующей телеграфной сетью с минимальными массогабаритными характеристиками и энергопотреблением.
Для реализации поставленной цели в устройстве каждый из четырех блоков преобразования содержит блок управления и сопряжения с ПЭВМ, первый вход-выход которого соединен с интерфейсом RS-232C, блок передатчика и блок приемника, первый вход блока передатчика и первый выход блока приемника соединены соответственно с первым выходом и первым входом блока управления и сопряжения с ПЭВМ, а первый выход блока передатчика и первый вход блока приемника с телеграфным каналом, блок индикации и контроля, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления и сопряжения с ПЭВМ и вторым выходом блока передатчика, а выход с элементами индикации.
Перечень фигур, чертежей и иных материалов
На фиг.1 приведена структурная схема устройства телеграфного однополярного многоканального.
Пример варианта реализации полезной модели
Устройство телеграфное однополярное многоканальное (фиг.1) содержит блок электропитания 1, блок преобразования 2, состоящий из блока управления и сопряжения с персональной ЭВМ 3, блока передатчика 4, блока приемника 5, блока индикации и контроля 6, и элементы индикации 7, а также канал телеграфный (ТГ) 8, цепи интерфейса RS-232C 9 к расширителю интерфейса ПЭВМ, первичную сеть электропитания переменного тока 220 В, 50 Гц.
Устройство телеграфное однополярное многоканальное предназначено для сопряжения ПЭВМ, совместимой с ПЭВМ IBM PC:
- с коммутируемым телеграфным двухпроводным каналом связи при работе в сети АТ-50 (режим изделия-«2П»);
- с выделенным четырехпроводным каналом связи, закрытым телеграфной спецаппаратурой (режим изделия-«4П»).
Устройство обеспечивает двухстороннюю одновременную передачу телеграфных сообщений сразу по четырем выделенным четырехпроводным телеграфным каналам связи.
Принцип работы реализуется в устройстве под управлением от ПЭВМ с помощью служебных логических сигналов стандартного стыка С2 (RS-232C). Подключение к ПЭВМ устройства осуществляется через мультипортовую плату (расширитель интерфейса RS-232C). Скорость обмена по интерфейсу равняется скорости работы в канал связи (от 50 - 200 бит/с). В качестве программного средства управления работой устройства применяется ПО TS_NET.
Изделие рассчитано на применение в следующих условиях эксплуатации:
- диапазон рабочих температур от минус 10 до плюс 55°С;
- повышенная предельная температура плюс 70°С;
- пониженная предельная температура минус 65°С;
- повышенная относительная влажность до 100% при температуре окружающей среды плюс 35°С;
- пониженное атмосферное давление не ниже 60 кПа (450 мм рт.ст.).
Технические характеристики
Основные параметры изделия:
- габаритные размеры, не более (290×220×75) мм;
- масса не более 3 кг;
мощность потребления от сети переменного тока напряжением 220В±22В, частотой 50Гц±1Гц, не более 10 В.А.
Основные характеристики изделия:
- подключение к ПЭВМ по стыку последовательного интерфейса RS-232C;
- скорость работы: от 50 до 200 бит/с;
- тип канала связи:
1) выделенный, четырехпроводный;
2) коммутируемый, двухпроводный.
- способ передачи информации в канал связи:
1) в выделенном канале - асинхронный дуплекс;
2) в коммутируемом канале - асинхронный полудуплекс;
- способ модуляции дискретного сигнала - токовые и бестоковые посылки;
- значение тока при бестоковых посылках должно быть не более 2 мА;
- значение тока покоя (при работе в сети АТ-50) от 3 до 10 мА;
- значение рабочего тока от 30 до 65 мА;
- режимы работы:
1) «2П» - двухпроводный полудуплекс;
2) «4П» - четырехпроводный дуплекс.
Рекомендуемые условия эксплуатации:
- рабочая температура - плюс 20°С±5°С;
- относительная влажность - 65% при температуре плюс 20°С±5°С. Показатели надежности:
- наработка на отказ должна быть не менее 25000 ч;
- время восстановления работоспособности методом замены отказавшего изделия должно быть не более 0,5 ч.
Устройство и принцип работы изделия
Принцип работы изделия заключается в преобразовании логических сигналов ПЭВМ в токовые и бестоковые телеграфные посылки при передаче данных в канал связи и в преобразовании токовых и бестоковых телеграфных посылок в логические сигналы, адаптированные для ПЭВМ, при приеме данных из канала связи.
Принцип работы реализуется в изделии под управлением ПЭВМ с помощью служебных логических сигналов стандартного стыка С2 (RS-232C).
В состав изделия входят следующие функциональные блоки, обеспечивающие его работу по четырем каналам:
- блок электропитания;
- четыре блока преобразования;
- элементы индикации.
В состав каждого блока преобразования входят:
- блок управления и сопряжения с ПЭВМ;
- блок передатчика;
- блок приемника;
- блок индикации и контроля.
Блок электропитания предназначен для преобразования напряжения сети 220 В, 50 Гц в напряжения питания:
- стабилизированные напряжения +12В, -12В, напряжение смещения необходимые для работы блоков преобразования;
- нестабилизированное напряжение +12В±3В для питания элементов индикации.
Блок преобразования предназначен для преобразования логических сигналов ПЭВМ в токовые и бестоковые телеграфные посылки при передаче данных в канал связи и в преобразовании токовых и бестоковых телеграфных посылок в логические сигналы, адаптированные для ПЭВМ, при приеме данных из канала связи.
Блок управления и сопряжения с ПЭВМ предназначен для преобразования сигналов от ПЭВМ во внутренние сигналы устройства и для преобразования внутренних сигналов в уровни сигналов, посылаемых устройством в ПЭВМ. Преобразование реализуется с помощью операционного усилителя (1401 УД2А), для согласования уровней используются гасящие сопротивления и ограничивающий стабилитрон.
Блок передатчика предназначен для выполнения следующих функций:
- создания тока в линии передачи, его регулирования и сохранения установленной величины тока в определенном диапазоне сопротивления линии передачи;
- создания бестоковых посылок по сигналам схемы управления;
- гальванической развязки с входными и выходными схемами управления;
- сохранения работоспособности изделия при изменении полярности напряжения в линии передачи.
Блок приемника предназначен для выполнения следующих функций:
- создания тока в линии приема, его регулирования и сохранения установленной величины тока в определенном диапазоне сопротивления линии приема;
- выработки сигналов, соответствующих принятым бестоковым посылкам, и передачи их в схему управления;
- гальванической развязки с входными и выходными схемами управления.
- сохранения работоспособности изделия при изменении полярности напряжения в линии приема;
Блок контроля и индикации предназначен для измерения и регулирования величины токов в линиях передачи и приема, для сигнализации с помощью элементов индикации: о включенном питании изделия и о наличии тока в линиях передачи и приема.
Промышленная применимость
Заявляемое техническое решение промышленно реализуемо, обладает более широкими функциональными возможностями, обеспечивает многоканальность сопряжения, позволяет использовать существующую сеть телеграфных каналов для целей автоматизации управления и обмена данными, имеет малые массогабаритные параметры и энергопотребление.