УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к электронной цифровой информационно-управляющей технике и предназначена преимущественно для приема и передачи в системах управления различным техническим оборудованием сооружений и комплексов, например, в автоматизированных производственных линиях, системах вентиляции, технического водоснабжения, тепло- и холо-доснабжения, пожарной сигнализации, системах пожаротушения и так далее.
Известна система передачи цифровой информации [1], осуществляющая передачу последовательным трехпозиционным кодом (ТПК) информации из одного прибора в другой по адресному запросу, содержащая источник адресов, двухсторонний канал связи, источник информации, состоящий из приемника ТПК, генератора тактовых импульсов, сдвигающего регистра, счетчика, устройства ввода-вывода информации. Недостатком известного устройства является малая информативность обмена вследствие наличия пауз между адресными посылками, во время которых преобразуется и выдается запрошенная информация, и невозможность передачи запрашиваемой информации с переменной скоростью.
Известна цифровая система передачи информации [2], содержащая последовательно связанные между собой формирователь тактовых импульсов, передатчик (источник адресов), формирователь ТПК, двухпроводный канал связи, приемник ТПК, информационный и тактовый выходы которого подключены соответственно к информационному и тактовому входам регистра сдвига, выходы которого соединены с входами приемника информации. Недостатки известного устройства заключается в избыточных аппаратурных затратах, а наличие пауз между "запросами" существенно понижает информативность обмена между приборами. Кроме того, скорость передачи информации (ответа) прибором-запросчиком не управляема, что снижает функциональные возможности бортовой телеметрической системы.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному устройству является система для передачи информации [3], содержащая генератор тактовых
импульсов, формирователь адресов, первый кодер, первую линию связи, первый приемник, второй приемник, первый регистр сдвига, декодер, счетчик, второй регистр сдвига, вторую линию связи, второй кодер, источник сигнала, регистр задержки, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с входом формирователя адресов, выход формирователя адресов соединен с входом первого кодера, выход первого кодера соединен с входом первой линии связи, выход первой линии связи соединен с входом первого приемника, информационный выход первого приемника соединен с информационным входом второго регистра сдвига, тактовый выход первого приемника соединен с входом счетчика, тактовым входом второго регистра сдвига и тактовым входом источника сигнала, выход счетчика соединен с входом регистра задержки, выход источника сигнала соединен с входом второго кодера, выход второго кодера соединен с входом второй линии связи, выход второй линии связи соединен с входом декодера, информационный и тактовые выходы декодера соединены с одноименными входами первого регистра сдвига, выход первого регистра сдвига соединен с входом второго приемника, выходы второго регистра сдвига соединены с информационными входами регистра задержки, выход регистра задержки соединен с адресными входами источника сигнала. В известном устройстве информация передается по проводным каналам связи импульсами постоянного тока. Недостаток известного технического решения заключается в низкой помехозащищенности: воздействующие на проводные каналы связи внешние и внутренние помехи радиодиапазона могут проникать в элементы электронного тракта и нарушать его работу.
Задачей полезной модели является повышение потребительских свойств за счет повышения помехозащищенности.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в известное устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, формирователь адресов, первый кодер, первую линию связи, первый приемник, второй приемник, первый регистр сдвига, декодер, счетчик, второй регистр сдвига, вторую линию связи, второй кодер, источник сигнала, регистр задержки, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с входом формирователя адресов, выход формирователя адресов соединен с входом первого кодера, выход первого кодера соединен с входом первой линии связи, выход первой
линии связи соединен с входом первого приемника, информационный выход первого приемника соединен с информационным входом второго регистра сдвига, тактовый выход первого приемника соединен с входом счетчика, тактовым входом второго регистра сдвига и тактовым входом источника сигнала, выход счетчика соединен с входом регистра задержки, выход источника сигнала соединен с входом второго кодера, выход второго кодера соединен с входом второй линии связи, выход второй линии связи соединен с входом декодера, информационный и тактовые выходы декодера соединены с одноименными входами первого регистра сдвига, выход первого регистра сдвига соединен с входом второго приемника, выходы второго регистра сдвига соединены с информационными входами регистра задержки, выход регистра задержки соединен с адресными входами источника сигнала, внесены следующие усовершенствования: первая линия связи содержит последовательно соединенные первый источник когерентного оптического излучения, первый оптический вентиль, первый оптоволоконный кабель, первый фотоприемник, вторая линия связи содержит последовательно соединенные второй источник когерентного оптического излучения, второй оптический вентиль, второй оптоволоконный кабель, второй фотоприемник, вход первого источника когерентного оптического излучения выполняет роль входа первой линии связи, выход первого фотоприемника выполняет роль выхода первой линии связи, вход второго источника когерентного оптического излучения выполняет роль входа второй линии связи, выход второго фотоприемника выполняет роль выхода второй линии связи. За счет использования в первой и второй линиях связи оптоволоконных кабелей внешние и внутренние помехи радиодиапазона не могут воздействовать на элементы электронного тракта, в результате чего повышается помехозащищенность. Повышение помехозащищенности приводит к повышению потребительских свойств.
Сущность полезной модели поясняется описанием конкретного варианта конструктивного выполнения и чертежами, на которых
- на фиг.1 приведена схема заявленного устройства,
- на фиг.2 приведена схема первой линии связи,
- на фиг.3 приведена схема второй линии связи. Система для передачи информации в системе управления содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 адресов, первый кодер 3,
первую линию 4 связи, первый приемник 5, второй приемник 6, первый регистр 7 сдвига, декодер 8, счетчик 9, второй регистр 10 сдвига, вторую линию 11 связи, второй кодер 12, источник 13 сигнала, регистр 14 задержки, при этом выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с входом формирователя 2 адресов, выход формирователя 2 адресов соединен с входом первого кодера 3, выход первого кодера 3 соединен с входом первой линии 4 связи, выход первой линии 4 связи соединен с входом первого приемника 5, информационный выход первого приемника 5 соединен с информационным входом второго регистра 10 сдвига, тактовый выход первого приемника 5 соединен с входом счетчика 9, тактовым входом второго регистра 10 сдвига и тактовым входом источника сигнала 13, выход счетчика 9 соединен с входом регистра 14 задержки, выход источника 13 сигнала соединен с входом второго кодера 12, выход второго кодера 12 соединен с входом второй линии 11 связи, выход второй линии 11 связи соединен с входом декодера 8, информационный и тактовые выходы декодера 8 соединены с одноименными входами первого регистра 7 сдвига, выход первого регистра 7 сдвига соединен с входом второго приемника 6, выходы второго регистра 10 сдвига соединены с информационными входами регистра 14 задержки, выход регистра 14 задержки соединен с адресными входами источника сигнала 13. Первая линия 4 связи содержит последовательно соединенные первый источник 15 когерентного оптического излучения, первый оптический вентиль 16, первый оптоволоконный кабель 17, первый фотоприемник 18, вторая линия 11 связи содержит последовательно соединенные второй источник 19 когерентного оптического излучения, второй оптический вентиль 20, второй оптоволоконный кабель 21, второй фотоприемник 22, вход первого источника 15 когерентного оптического излучения выполняет роль входа первой линии 4 связи, выход первого фотоприемника 18 выполняет роль выхода первой линии 4 связи, вход второго источника 19 когерентного оптического излучения выполняет роль входа второй линии 11 связи, выход второго фотоприемника 22 выполняет роль выхода второй линии 11 связи. Первый оптический вентиль 16 предназначен для защиты первого источника 15 когерентного оптического излучения от воздействия распространяющегося в первом оптоволоконном кабеле 17 в обратном направлении оптического излучения. Второй оптический вентиль 20 предназначен для защиты второго источника 19 когерентного
оптического излучения от воздействия распространяющегося во втором оптоволоконном кабеле 21 в обратном направлении оптического излучения. Распространяющееся в первом (втором) оптоволоконном кабеле 17 (21) появляется за счет рассеяния света на неоднородностях первого (второго) оптоволоконного кабеля 17 (21), за счет рассеяния света на поверхности первого (второго) фотоприемника 18 (22) и за счет отражения света от поверхности первого (второго) фотоприемника 18 (22). Использование когерентных источников оптического излучения 15 и 18 требует использования оптических вентилей 16 и 20, которые обеспечивает защиту источников когерентного излучения 15 и 18 от оптического излучения распространяющийся в обратном направлении и способного нарушить режим работы источников когерентного излучения [4, 5] и тем самым внести искажения в передаваемую информацию.
Система для передачи информации работает следующим образом. В исходном состоянии, например, после включения питания, в регистре задержки 14 устанавливается код адреса, равный например N, где N - любой из возможных адресов, а в формирователе 2 адресов устанавливается код адреса N+n, где n - в общем случае любое число (может быть переменным с каждым адресом), равное или меньше максимально возможного значения адреса. Например, в случае циклического упорядоченного опроса, n=const=1. При этом источник 13 сигнала подготавливает к выводу последовательным кодом информацию, соответствующую коду адреса N. Далее, при поступлении тактовых импульсов с генератора 1 тактовых импульсов формирователь 2 адресов выдает последовательным кодом адрес N+n на вход первого кодера 3. Через первую линию 4 связи адрес поступает на первый приемник 5, где происходит выделение из адресной посылки тактовых импульсов, поступающих далее с тактового выхода первого приемника 5 на вход счетчика 9, тактовый вход второго регистра 10 сдвига и тактовый вход источника 13 сигнала. С информационного выхода первого приемника 5 код адреса, преобразованный в потенциальный код, поступает для записи тактовыми импульсами во второй регистр 10 сдвига. Одновременно с этим происходит вывод информации из источника 13 сигнала последовательным кодом по тактовым импульсам той же адресной посылки на вход второго кодера 12.
По срезу последнего тактового импульса адресной посылки кода N+n с выхода переполнения счетчика 9 сигнал "Конец адреса" поступает на тактовый вход регистра 14 задержки для переписывания в него кода адреса N+n из второго регистра 10 сдвига. Появившийся на адресных входах источника 13 сигнала параллельный код адреса подготавливает к выводу на вход второго кодера 12 информации, соответствующей коду адреса N+n. При передаче следующего адреса на вход второго кодера 12 выводится информация, соответствующая адресу N+n и т.д.
Таким образом, при непрерывном следовании адресов осуществляется непрерывный вывод информации через последовательно соединенные второй кодер 12, вторую линию 11 связи, декодер 8, первый регистр 7 сдвига, функциональное назначение которых то же, что и рассмотренных выше элементов линии следования "запросов" во второй приемник 6. В качестве второго приемника 6 могут выступать запоминающее устройство, ЦЭВМ, радиопередатчик и так далее.
Первая (вторая) линия 4 (11) связи работает следующим образом. Первый (второй) источник 15 (19) когерентного оптического излучения преобразует поступающий на его вход электрический сигнал в оптическое излучение, которое проходит через первый (второй) оптический вентиль 16 (20) и далее по первому (второму) оптоволоконному кабелю 17 (21) попадает на вход первого (второго) фотоприемника 18 (22), который преобразует падающее на него оптическое излучение в электрический сигнал. Первый (второй) оптический вентиль 16 (20) не пропускает распространяющееся в первом (втором) оптоволоконном кабеле 17 (21) в обратном направлении оптическое излучение к первому (второму) источнику 15 (19) когерентного оптического излучения.
Источники информации
1. Шушков Е.И., Цодиков М.Б. Многоканальные аналого-цифровые преобразователи. Л.: Энергия, 1975, рис.1-10.
2. Авторское свидетельство СССР №755029, G08C 19/16, 1977.
3. Мусин М.В, Азаров А.В. Система для передачи информации. Патент
РФ №1840458, приор. 28.01.1988, публ. 20.03.2007, МПК G01C 19/16 (2006.01).
4. Агеев А.Н., Дикарев О.Н., Трифонов А.Ф., Шлыков В.В. Оптические вентили. // Зарубежная радиоэлектроника, 1990, №4. С.59-71.
5. Янов В.Г., Бессонов Е.И., Бессонов П.Е. Оптические вентили. - СПб. - 144 с.