Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Развитие и совершенствование систем автоматики, телемеханики и связи

Введение

Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи в основном относятся к классу дискретных устройств. На железных дорогах эксплуатируется большое число разнообразных систем электрической централизации, автоматической блокировки, диспетчерской централизации, систем горочной автоматики, устройств связи и др. Работают они в условиях усложненной эксплутационной обстановки, связанной с движением поездов. Большинство систем имеют длительный срок службы, непрерывный характер работы и выполняют ответственные функции по обеспечению безопасности движения.

Развитие и совершенствование систем автоматики, телемеханики и связи в значительной степени  определяется  широким  внедрением цифровой техники. Это обуславливается известными  преимуществами цифровых устройств по сравнению с аналоговыми:

1.  Надежностью;

2.  Высокой стабильностью параметров;

3.  Значительной скоростью обработки информации;

Относительной дешивезной.

На выходе и входе таких устройств действуют сигналы, принимаю-

щие дискретные значения, например 0 или 1.

На современном этапе развития железнодорожной техники широко внедряется микроэлектронная и микропроцессорная аппаратура .  

1.2.Синтез генератора импульсов

В качестве генератора импульсов применим, получивший широкое распространение на практике простой генератор, частота выходных  импульсов  которого   определяется   процессами   перезарядки лишь  одного   конденсатора. Генератор  вырабатывает  импульсы  в широком диапазоне частот – от единиц герц до нескольких мегагерц.

Зависимость частоты  следования  импульсов  f(кГц) от емкости конденсатора  С(пФ) выражается формулой:

Рассчитаем емкость конденсатора, необходимую для генерации импульсов частотой следования 100 кГц.

Получаем, что емкость будет равна:

       Сопротивление резистора R принимаем равным:

Рисунок 1.2.1

Генератор импульсов

1.3.Синтез счетчика импульсов

Счетчиком называется устройство, на выходе которого сигналы в определенном коде отображают число импульсов, поступающих на счетный вход.

В качестве счетчика импульсов используется двоично-десятичный счетчик суммирующего действия с коэффициентом счета 12, с параллельным переносом. Для построения такого счетчика необходимо 5 D – триггеров. Первых 4 триггера считают единицы, а 5-ый десятки.

На первом этапе синтеза определим функции возбуждения первых 4-ех  триггеров  по  входам D. Для  этого составим  табл.1.3.1, в которой сначала  заполняются  столбцы  Q₁ⁿ – Q₄ⁿ  и  Q₁ⁿ⁺¹ – Q₄ⁿ⁺¹. В столбцах Q₁ⁿ – Q₄ⁿ  приведены  различные комбинации для четырех переменных,  соответствующих  текущим  состояниям счетчика, а в

Q₁ⁿ⁺¹ – Q₄ⁿ⁺¹ – комбинации, соответствующие последующим состояниям  счетчика, согласно  заданной последовательности переключений. В столбцах D₁ – D₄ приведены сигналы, которые необходимо падать на вход триггеров, чтобы обеспечить требуемую последовательность изменений состояния счетчика. Эти столбцы заплняются на основании логики работы D – триггера.

Таблица 1.3.1

Таблица истинности счетчика

i	Q1n	Q2n	Q3n	Q4n	Q1n+1	Q2n+1	Q3n+1	Q4n+1	D1	D2	D3	D4
0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	1
1	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	1	0
2	0	0	1	0	0	0	1	1	0	0	1	1
3	0	0	1	1	0	1	0	0	0	1	0	0
4	0	1	0	0	0	1	0	1	0	1	0	1
5	0	1	0	1	0	1	1	0	0	1	1	0
6	0	1	1	0	0	1	1	1	0	1	1	1
7	0	1	1	1	1	0	0	0	1	0	0	0
8	1	0	0	0	1	0	0	1	1	0	0	1
9	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0