RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 42147 KI. 74 b, 11 Alfred Popoiuicz Warszawa, Polska Tadeusz Paszek Warszawa, Polska Sposób sygnalizacji wielosygnalowej zaklóceniowej i uklad kontrolny do stosowania tego sposobu Patent trwa od dnia 15 listopada 1958 r.Wiadomo, ze w wielu urzadzeniach najroz¬ maitszych typów, np. w urzadzeniach zabezpie¬ czajacych, sterowniczych, przy kontroli warun¬ ków pracy na dole kopalni, czy przy kontroli procesów technologicznych, jest zawsze koniecz¬ ne zastosowanie sygnalizacji stanów anormal¬ nych oraz stanów zagrozenia. Nalezy w tym celu strone kontrolowana wyposazyc w odpo¬ wiedni czujnik z zestykiem elektrycznym, uru¬ chomianym w najprostszym przypadku recznie, lub tez z zestykiem specjalnym albo tez sprze¬ zonym mechanicznie, elektrycznie czy tez ter¬ micznie z dzialaniem kontrolowanego urzadze¬ nia w ten sposób, aby zaistnial przejsciowy lub trwaly stan zaklócenia, który móglby byc prze¬ kazany do umieszczonego w innym miejscu od¬ biorczego urzadzenia sygnalizacyjnego. Sygnali¬ zacja moze byc stosowana przy przekroczeniu róznych dopuszczalnych parametrów, np. po¬ ziomu cieczy w zbiornikach czy wody w rze¬ kach, wychylenia klap i zaworów, pozycji sluz lub mostów zwodzonych, zawartosci gazów tru¬ jacych, predkosci obrotowej, cisnienia gazów i cieczy, wielkosci natezenia oswietlenia, nate¬ zenia lub napiecia pradu, a w najprostszym przypadku moze byc spowodowana przez wla¬ czenie lacznika.Zestyk sygnalizacyjny po stronie kontrolowa¬ nej powoduje zmiany stanu obwodu przesylaja¬ cego sygnal, co jest odbierane przez ^ uklad.Bywa, ze kontrolowanie obiektu ogranicza sie, jak wspomniano, do stwierdzenia jednego tylko stanu, np. alarmu, lecz wymaga i innych sygna¬ lów, np. stanu zagrozenia. W powszechnie sto¬ sowanych dotychczas ukladach kontrolowanych wymagaloby to stosowania ich w kilku egzem-plarzach: najczesciej ile stanów kontrolowa¬ nych, tyle ukladów kontrolnych i obwodów la¬ czacych obiekt z ukladem. Obwody laczace prze¬ biegaja czesto po jednej trasie. Przy wiekszych odleglosciach, jak i równiez ze wzgledu na uklad urzadzen kontrolujacych obwód, jest eko¬ nomicznie laczyc obwody ze soba i przesylac po jednym obwodzie wiecej sygnalów.Takie wlasnie rozwiazanie jest przedmiotem wynalazku. Uklad kontrolny wedlug wynalazku umozliwia przekazywanie i odbiór wielu sygna¬ lów, przechodzacych z jednego obwodu kon¬ trolnego. Moga to byc sygnaly z jednego lub wiecej obiektów kontrolowanych.Obwód elektryczny, który czuwa i przekazu¬ je stan zaklóceniowy musi byc pod stala kon¬ trola, aby w kazdej chwili byla zapewniona gotowosc jego do pracy. Dlatego kazdy ze sta¬ nów takiego obwodu musi byc rozrózniany.Sa trzy stany obwodu kontrolowanego: pierwszy to stan gotowosci do pracy, czyli stan umozli¬ wiajacy przenoszenie wszelkich sygnalów.W opisie ponizej przyjeto, ze stan ten cechuje sie brakiem . sygnalu ' optycznego, Czy innego w tablicy wskazujacej sygnaly przyjete przez odbiornik ukladu. Dwa drugie stany z wspom¬ nianych trzech, to stany, w których obwód nie moze przekazywac sygnalów, a mianowicie stan przerwy i stan zwarcia. Oba sa stanami anor¬ malnymi; oba wymagaja sygnalizacji zaklóce¬ niowej. Reaguje na nie uklad kontrolny i po¬ daje na tablicy sygnal optyczny lub inny.Uklad wedlug wynalazku moze przesylac 8 róznych sygnalów. Tyle zatem sygnalów prze¬ nosi obwód, laczacy obiekt kontrolowany z od¬ biornikiem ukladu. Trzy z nich wiaca sie, jak zaznaczono, z samym obwodem. Z obiektu kon¬ trolowanego (lub obiektów kontrolowanych) mozna zatem przesylac wiele sygnalów, a nie jeden jak w dotychczas stosowanych ukladach.Sygnaly te przesyla sie w wiekszosci za po¬ moca pradu stalego. W ukladzie wedlug wyna¬ lazku dla uzyskania wiekszej liczby róznych sygnalów, wprowadza sie jako ich nosnik rów¬ niez prad zmienny o czestotliwosci 50 Hz. Jako element, dyskryminujacy sygnal pradu stalego a przepuszczajacy sygnaly pradu zmiennego, stosuje sie kondensator.Obsluga obiektu kontrolowanego w wielu przypadkach (np. w kopalni) musi byc nie¬ zwlocznie zawiadomiona o" stanie zaklócenio¬ wym, na przyklad za pomoca syreny. W ukla¬ dzie wedlug wynalazku sygnalf zwrotny prze¬ kazuje sie nie po oddzielnym obwodzie, lecz po wspólnym, po którym przychodza sygnaly zaklóceniowe. Mianowicie po odebraniu sygnalu zaklóceniowego, a scisle sygnalu alarmu, w obwód zostaje wlaczony prad o czestotli¬ wosci akustycznej, który jest poprzez transfor¬ mator odbierany przez syreny. Uzwojenie pierwotne transformatora jest w obwodzie kontrolnym; w przypadku wielu obiektów uzwojenia te moga byc kontrolowane (wlaczone lub zwierane) przez zestyki czujników, które nadaly sygnal zaklóceniowy do urzadzenia od¬ biorczego.Przykladowe rozwiazanie ukladu wedlug wy¬ nalazku jest przedstawione na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 uwidacznia uklad, który jest urza¬ dzeniem odbiorczym, a . fig. 2 — uklad bedacy urzadzeniem nadawczym.Elementami zasadniczymi urzadzenia odbior¬ czego sa trzy przekazniki: N, Zi C. Obok prze¬ kazników sa tu lampy sygnalowe: LA, LPt LZ.Przekaznik Z jest przekaznikiem dwuzwojenib- Wym. Uzwojenie górne jest wzbudzone pradem z baterii ukladu, a dolne pradem zmiennym 50 Hz po wyprostowaniu go w ukladzie Graetza.Uzwojenie dolne jest opóznione na przyciaga¬ nie, co przy zródlach wlaczonych na oba uzwo¬ jenia powoduje, ze przekaznik N pracuje na prad staly. Równiez dwuzwojeniowy jest prze¬ kaznik N. Jednouzwojeniowy przekaznik C jest opózniony na zwalnianie.Po stronie nadawczej ukladu (fig. 2) sa uwi¬ docznione sprezyny zestykowe czujników lub przycisków, które wlaczaja odbiorniki, konden¬ satory, diody oraz opornik z dioda kontrolówa-" ny przez zestyki.Przekazniki reaguja na sygnaly z obwodu wedlug nizej podanego schematu.Zwarcie obwodu kontrolnego przyjmuje sie jako zadzialanie wszystkich trzech przekazni¬ ków N, Z, C.Przerwa obwodu kontrolnego przyjmuje sie jako stan bierny wszystkich trzech przekaz¬ ników.Gotowosc obwodu do pracy, czyli dó przeno¬ szenia sygnalów zaklóceniowych z obiektu kon¬ trolowanego lub z powrotem, przyjmuje sie jako stan czynny przekaznika Nt przy stanie biernym przekazników Z i C.Pierwszy sygnal zaklóceniowy od obiektu kontrolowanego przyjmuje sie jako star\ czyn¬ ny przekazników Z i Ci stan bierny przekaz¬ nika N: Drugi sygnal zaklóceniowy od obiektu kon¬ trolowanego przyjmuje sie jako stan czynny •przekaznika Ni stan bierny na przemian ze — S —stanem czynnym przekazników Z i C, które im¬ pulsuja.Trzeci sygnal zaklóceniowy od obiektu kon¬ trolowanego przyjmuje sie jako impulsowanie przekaznika N przy stanie biernym przekazni¬ ków Z i C.Czwarty sygnal zaklóceniowy od obiektu kon¬ trolowanego przyjmuje sie jako impulsowanie przekazników C i N (przy stanie biernym prze¬ kaznika Z).Sygnal zwrotny akustyczny od ukladu do obiektu kontrolowanego, powstajacy przy czyn¬ nym przekazniku C, odbiera sie za pomoca syreny przy tym obiekcie.Przekaznik N dziala w obwodzie Ol: minus baterii akumulatorów, sprezyny 10 i 9 oraz 7 i 6 przekaznika C, uklad prostowników, uzwo¬ jenie ab przekaznika N, sprezyny 3 i 2 prze¬ kaznika N, sprezyny 2 i 1 przekaznika C, prze¬ wód ujemny obwodu kontrolowanego, uzwoje¬ nie ab transformatorów glosnikowych T i styki 1 i 2 przycisków alarmowych PAl, PA2, PAS sygnalizatorów, wlaczonych szeregowo w obwód, opór koncowy RK, przewód dodatni obwodu kontrolowanego, sprezyny 6 i 5, plus baterii akumulatorów.Uzwojenie ab przekaznika N jest tak dobrane, ze dziala przy wlaczonym oporze koncowym RK. Przekaznik N przerywa swoimi sprezyna¬ mi 2 i 3 obwód Ol i tworzy obwód 02: minus baterii akumulatorów, uzwojenie ab przekazni¬ ka Z, uzwojenie cd przekaznika N, sprezyny 1 i 2 przekaznika N i dalej jak pozostala czesc obwodu Ol.Przekaznik N utrzymuje sie w stanie czyn¬ nym na swoim uzwojeniu cd. Przekaznik Z ma tak dobrane uzwojenie ab, ze przy okreslonym oporze RK pozostaje on w stanie biernym w obwodzie 02.Dzialanie przekaznika C jest uzaleznione od dzialania przekaznika Z; w tym przypadku jest on w stanie biernym.Po zadzialaniu przekaznika N, przy biernym stanie przekazników Z i C, zadna z lampek sy¬ gnalizacyjnych nie ma zamknietego obwodu.Ten stan przekazników odpowiada stanowi nor¬ malnemu obwodu kontrolowanego, czyli jego gotowosci do przenoszenia sygnalów.Jezeli w obwodzie kontrolowanym zostana zwarte zestyki czujnikowe lub zostanie nacis¬ niety chwilowo w sygnalizatorze PAl przycisk alarmowy, to w obwodzie 02 zostanie przerwa¬ ny stykami 1 i 2 tego przycisku obieg pradu stalego, co powoduje stan bierny przekaznika N.Wlaczony szeregowo kondensator KS umozli¬ wia przebieg pradu izmiennego w obwodzie: nacisk b zródla pradu zmiennego o czestotli¬ wosci 50 Hz, obwód Ol, zacisk a tego zródla.Prad zmienny przechodzac przez uklad prostow¬ ników zasila pradem stalym uzwojenie prze¬ kaznika Z.Przekaznik Z podtrzymuje swoje dzialanie w obwodzie 03: ujemny biegun baterii, uzwoje¬ nie ab przekaznika Z, sprezyny 8 i 7 przekaz¬ nika N, sprezyny 6 i 7 przekaznika Z, sprezy¬ ny 1 i 2 przycisku W, plus baterii. Lampka LA swieci sie w obwodzie 04: plus baterii, sprezyny 4 i 5 przekaznika N, sprezyny 3 i 4 przekazni¬ ka Z, lampka LA, minus.Przekaznik C dziala w obwodzie 05: plus, sprezyny 1 i 2 przekaznika C, uzwojenie ab przekaznika C, minus.Przekaznik C dzialajac, sprezynami 1, 2, 3 i 4, 5, 6 zmienia biegunowosc dla obwodu kon¬ trolowanego, stykami zas 9 i U oraz 7 i 8 wla¬ cza na obwód kontrolowany zródlo pradu aku¬ stycznego (nie uwidocznione na rysunku), któ^ re w glosnikach sygnalizatorów wytwarza dnga- nia akustyczne. Ten stan przekazników odpo¬ wiada stanowi obwodu kontrolowanego, który jest rejestrowany jako alarm, W ten sposób jest przeslany pierwszy sygnal zaklóceniowy.Skasowanie tego stanu jest mozliwe po nacis¬ nieciu przycisku W.Czujnik, nadajacy drugi sygnal zaklócenio¬ wy, po zadzialaniu powoduje stykami SI i S2 poprzez diode Dl i dlawik D zwarcie oporu koncowego RK. Powyzsze spowoduje w obwo¬ dzie 02 zwiekszenie sie natezenia pradu w uzwo¬ jeniu ab do takiej wartosci, ze przekaznik Z wzbudzi sie. To spowoduje z kolei zadzialanie przekaznika C w obwodzie 05.Poniewaz w obwodzie 02 przekaznik N jest w stanie czynnym^ wiec nie powstaje obwód 03 i przekaznik Z nie podtrzymuje swojego dzia¬ lania na uzwojeniu ab.Przekaznik C dzialajac powoduje swoimi sprezynami 1, 2, 3 i 4, 5, 6 zmiane biegunowosci obwodu kontrolowanego.Zmiana biegunowosci obwodu kontrolowane¬ go powoduje, ze dzieki diodzie, znajdujacej sie w obwodzie czujnika, przestaje ona boczniko¬ wac opór koncowy RK i powstaje normalny stan obwodu 02, w którym natezenie pradu jest tego rzedu, ze przekaznik Z nie moze sie utrzy¬ mac* w stanie przyciagnietym i przechodzi w stan bierny, co powoduje przejscie przekaz¬ nika C równiez w stan bierny.Przejscie przekaznika C w stan bierny .powo¬ duje normalna biegunowosc obwodu kontrolo- 3 —wanego, przy której dioda Dl przewodzi i caly proces powtarza sie.W czasie tego procesu W obwodzie przekazni¬ ka N przekazniki Z i C kolejno impulsuja.* Swiatlo lampki LZ miga w obwodzie 06: plus, sprezyna 4 i 6 przekaznika N, sprezyna 12 i 13 przekaznika C, minus.W czasie impulsowania przekazników Z i C obwód dla pradu zmiennego o czestotliwosci 50 Hz oraz dla pradu akustycznego jest przer¬ wany przez rozwarte sprezyny 2 i 3 czynnego przekaznika N.Stan impulsowania przekazników Z i C przy czynnym przekazniku N~ odpowiada stanowi obwodu kontrolowanego, który jest rejestrowa¬ ny jako stan zagrozenia. W ten sposób zostaje przeslany drugi sygnal zaklóceniowy.Przeslanie trzeciego sygnalu zaklóceniowego rozpoczyna sie z chwila usuniecia zwarcia w zestyku czujnikowym, czy przyciskowym PA2. Wówczas w obwód 02 zostaje wtracony opór, uprzednio zwarty tym zestykiem. Prad w obwodzie tym maleje na tyle, ze przekaznik N zwalnia. Z chwila zwarcia sie jego sprezyn 2, 3 powstaje obwód 01, który powoduje zadzia¬ lanie N i powstanie ponowne obwodu 02, czyli ponowne zwolnienie tegoz przekaznika. Gra powtarza sie i w konsekwencji miga swiatlo lampy LP w obwodzie 07: plus, sprezyny 4, 5 przekaznika N, sprezyny 3, 5 przekaznika Z, lampka LP, minus. W ten sposób zostaje prze¬ sylany trzeci sygnal zaklóceniowy.Czwarty sygnal powstaje z chwila rozwarcia zestyku czujnikowego lub przyciskowego PA3.W obwód 02 zostaje wtracona dioda, zwarta tym zestykiem, wstrzymujac przeplyw pradu, na skutek czego przekaznik N zwalnia. Powsta¬ je obwód 08: plus, sprezyny 9, 10 przekaznika N, uzwojenie C, w którym zadziala przekaznik C. Przekaznik C zmienia biegunowosc linii i wtedy powstaje obwód 02, w którym zadziala przekaznik N, powodujac przerwanie obwodu 08 i zwolnienie przekaznika C. Powstaje ponownie obwód 02, przerwany przez rozwarcie PA3 i wtracenie do obwodu diody. Powstaje obwód 08 i przebieg powtarza sie. Miga swiatlo lampki LA. W ten sposób zostaje przeslany czwarty sygnal zaklóceniowy.Obwód kontrolny moze byc wykorzystywany do rozmów telefonicznych. Po stronie obiektu kontrolowanego uzywa sie do rozmowy, jako obwody dla mikrofonu i sluchawki obwodu po wtórnej stronie transformatora T. Po stro¬ nie ukladu kontrolnego nalezy w tym celu przy¬ laczyc aparat telefoniczny CB, wciskajac przy¬ cisk F. Powstaje obwód 09: plus, aparat CB i sprezyny przycisku F, sprezyny 2, 1, dalej obwód 02.Zwarcie obwodu kontrolowanego powoduje zwarcie w obwodzie 02 oporu koncowego RK, co powoduje zadzialanie przekaznika Z na uzwojeniu ab, a przekaznik Z uruchamia prze¬ kaznik C w obwodzie 05.Przekaznik C zmienia sprezynami 1, 2, 3 i 4, 5, 6 biegunowosc obwodu kontrolowanego, co jednak nie zmienia zwarcia obwodu kontrolo¬ wanego i przekazniki Z i C pozostaja w stanie czynnym w czasie trwania zwarcia obwodu kontrolowanego.Lampka LZ swieci stale w obwodzie 06. Prze¬ kazniki N, Z i C w stanie czynnym odpowiada¬ ja stanowi zwarcia obwodu kontrolowanego.Przerwanie obwodu kontrolowanego powodu¬ je przerwe obwodu 02 dla pradu stalego i zmien¬ nego, co powoduje stan bierny przekazników N, Z i C. Lampka LP swieci w obwodzie 07. ¦ PL