RU2479903C1 - Device to monitor and control signals of relay protection and emergency automation - Google Patents

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: proposed device comprises a microprocessor module, a module of alarm signals reception, a module of alarm signals output and a group of inputs and outputs for connection with a PC and a TPACS, and also a module of external clock synchronisation, which with its inputs and outputs are connected to the microprocessor module, at the same time the modules of alarm signals reception and output are equipped with mechanical breakers of external circuits disconnection, which are arranged with manual control and electronic alarm of a switching position of a breaker, which is taken to the front panel of the device and is connected to the TPACS for device disconnection from input and output circuits.

EFFECT: increased reliability, reduced time for adjustment and maintenance, and in case of device faults, their quick detection and elimination without dismantling of signalling circuits and device isolation from controlled and controlling objects.

6 cl, 12 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение FIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области электротехники, и в частности к устройствам релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических сетей с возможностью автоматизированного управления.The invention relates to the field of electrical engineering, and in particular to devices for relay protection and emergency automation of power networks with the possibility of automated control.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время в различных отраслях промышленности широко используются системы сбора, обработки и отображения информации о состоянии объекта, например, для энергетических сетей используется оборудование с цифровыми или электромеханическими устройствами релейной защиты (Р3) и автоматики. Так, известны различные электромеханические и микропроцессорные устройства Р3 и противоаварийной автоматики (ПА) энергетических сетей. Наиболее близким техническим решением - прототипом является патент RU 2195707 С2 опуб. 2002.12.27, в котором раскрыто микропроцессорное релейное устройство, содержащее блок контроля, блок фиксации изменения напряжения, три первичные трансформаторные обмотки с установленными в них выключателями, выключатель, вторичную трансформаторную обмотку, выходы которой соединены с входами блока фиксации изменения напряжения, при этом введены четвертая первичная трансформаторная обмотка и микропроцессорная система, причем четвертый выключатель установлен в четвертую первичную обмотку, и все обмотки размещены на одном магнитном сердечнике трансформатора. Выход блока фиксации изменения напряжения соединен с входом блока контроля, первый и второй выход которого соединены, соответственно, с первым и вторым входом блока фиксации изменения напряжения, группа входов квитирования является группой входов блока контроля, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого являются входами управления (включения/отключения) первого, второго, третьего и четвертого выключателя, соответственно, группа входов-выходов блока контроля является первой группой входов-выходов микропроцессорной системы, вторая группа входов-выходов которой является входами-выходами для связи с ПЭВМ и АСУ ТП (Автоматизированная система управления технологическим процессом), группа выходов микропроцессорной системы является выходами для связи с устройствами сигнализации и отображения, группа входов которой предназначена для приема сигналов от объекта. Однако такое микропроцессорное релейное устройство импульсной сигнализации не обеспечивает высокой надежности, а также оно не достаточно функционально при эксплуатации и облуживании.Currently, in various industries, systems are widely used for collecting, processing and displaying information about the state of an object, for example, equipment for power networks uses digital or electromechanical devices for relay protection (P3) and automation. Thus, various electromechanical and microprocessor devices P3 and emergency automation (PA) power networks are known. The closest technical solution - the prototype is the patent RU 2195707 C2 publ. 2002.12.27, in which a microprocessor-based relay device is disclosed, comprising a control unit, a voltage change detection unit, three primary transformer windings with circuit breakers installed in them, a switch, a secondary transformer winding, the outputs of which are connected to the inputs of the voltage change fixation unit, while the fourth primary transformer winding and microprocessor system, the fourth switch being installed in the fourth primary winding, and all windings are placed on one magnetic heart nick transformer. The output of the voltage change detection unit is connected to the input of the control unit, the first and second output of which are connected, respectively, to the first and second input of the voltage change fixation unit, the group of acknowledgment inputs is the group of inputs of the control unit, the third, fourth, fifth and sixth outputs of which are inputs control (on / off) of the first, second, third and fourth circuit breaker, respectively, the group of inputs and outputs of the control unit is the first group of inputs and outputs of the microprocessor system nd group which input-output is input-outputs for communication with the PC and PCS (Automated process control system), the group of outputs of the microprocessor system is output to an alarm and display devices, input group which is intended to receive signals from the object. However, such a microprocessor relay device for pulse signaling does not provide high reliability, and it is also not sufficiently functional during operation and maintenance.

Таким образом, существует потребность преодоления таких недостатков и техническим результатом, на достижение которого направлено предложенное изобретение, является, в частности: повышение надежности устройства, расширение функциональных возможностей, сокращение времени наладки и обслуживания, а также в случае неполадок или аварии быстрое нахождение и устранение неполадок устройства без разбора сигнальных цепей и изолирования устройства от управляющих и управляемых объектов.Thus, there is a need to overcome such shortcomings and the technical result to which the proposed invention is directed is, in particular: improving the reliability of the device, expanding the functionality, reducing the time of commissioning and maintenance, as well as in the event of malfunctions or an accident, quick finding and troubleshooting devices indiscriminately signal circuits and isolating the device from control and managed objects.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Предложено устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических сетей, содержащее микропроцессорный модуль, к которому подключены своими входами-выходами: модуль приема сигналов сигнализаций, модуль выхода сигналов сигнализаций, группа входов и выходов для соединения с ПЭВМ и АСУ ТП, дополнительно содержит: модуль внешней синхронизации часов, который входами-выходами подключен к микропроцессорному модулю, а модули приема и выхода сигналов сигнализаций снабжены механическими размыкателями отключения внешних цепей, которые выполнены с ручным управлением и электронной сигнализацией коммутационного положения размыкателя, которая выведена на лицевую панель устройства и подключена к АСУ ТП для контроля и отключения устройства от входных и выходных цепей.A device for monitoring and control of relay protection signals and emergency automation of energy networks is proposed, comprising a microprocessor module, which is connected to its inputs and outputs: an alarm signal receiving module, an alarm signal output module, a group of inputs and outputs for connecting to a PC and an automatic process control system, additionally : external clock synchronization module, which is connected to the microprocessor module by inputs and outputs, and alarm signal reception and output modules are equipped with a mechanical disconnect disconnectors of external circuits, which are made with manual control and electronic signaling of the switching position of the circuit breaker, which is displayed on the front panel of the device and connected to the control system for controlling and disconnecting the device from input and output circuits.

Особенностью предложенного устройства от известных микропроцессорных и электромеханических устройств РЗ и ПА, в которых управление входными и выходными цепями выполняется электронным образом, является то, что в предложенном устройстве в цепях входа и выхода дискретных сигналов установлены механические размыкатели с ручным управлением. Использование таких механических размыкателей позволяет при выходе из строя исполнительных электронных компонентов устройства оперативно без разбора сигнальных цепей изолировать панель контроля и управления (ПКУ) от управляющих и/или управляемых объектов, что значительно сокращает сроки ремонтных работ и упрощает работу с устройством в процессе его наладки и обслуживании. Также установленные в цепях входа и выхода дискретных сигналов механические размыкатели с ручным управлением имеют электронную сигнализацию коммутационного положения размыкателя на лицевой индикаторной панели ПКУ и посредством подключения устройства к АСУ ТП энергетических подстанций через соответствующую группу входов/выходов интерфейса передачи данных RS-485 выполнены с возможностью ее передачи в систему АСУ ТП. Такое выполнение устройства позволяет персоналу/оператору контролировать положение коммутационных элементов как при эксплуатации, так и при обслуживании, например, при выполнении работ с устройством, перед вводом его в работу оператор имеет возможность дистанционно сравнить положение соответствующих коммутационных элементов с требуемым, и разрешить или нет его ввод в работу.A feature of the proposed device from well-known microprocessor and electromechanical devices of RE and PA, in which the input and output circuits are electronically controlled, is that manual switches are installed in the proposed input and output circuits of discrete signals. The use of such mechanical switches allows the failure of the executive electronic components of the device to quickly isolate the control and control panel (PCU) from control and / or controlled objects without analyzing the signal circuits, which significantly reduces the time of repair work and simplifies the work with the device during its commissioning and maintenance. Manual mechanical control switches installed in the input and output circuits of discrete signals have electronic signaling of the switching position of the switch on the front display panel of the control panel and, by connecting the device to the automatic control system of power substations through the corresponding input / output group of the RS-485 data interface, are configured to transfer to the system of industrial control system. This embodiment of the device allows the staff / operator to control the position of the switching elements both during operation and during maintenance, for example, when working with the device, before putting it into operation, the operator is able to remotely compare the position of the corresponding switching elements with the desired one and whether or not to allow it commissioning.

Отличительной особенностью предложенного устройства от известных устройств РЗ и ПА, в которых функциональность модулей определяется конфигурацией их программного обеспечения, является наличие общей конфигурации устройства без привязки к конкретным модулям, а к их позициям в устройстве. Любой модуль обработки сигналов, установленный в определенную позицию устройства, выполняет строго определенные функции. Поэтому при выполнении ремонтных работ достаточно на место дефектного модуля обработки установить любой другой модуль обработки - новый или уже используемый в системе, но выполняющий менее важные функции, и система само восстановится, записав в модуль нужную ей конфигурацию, что сокращает сроки проведения ремонтных работ, исключает ошибки конфигурации при восстановлении и сокращает количество запасных частей.A distinctive feature of the proposed device from well-known RE and PA devices, in which the functionality of the modules is determined by the configuration of their software, is the general configuration of the device without reference to specific modules, but to their positions in the device. Any signal processing module installed in a specific position of the device performs strictly defined functions. Therefore, when performing repair work, it is enough to install any other processing module in place of the defective processing module - a new one or one that is already used in the system, but performing less important functions, and the system will restore itself by writing to the module the configuration it needs, which reduces the time for repair work, eliminates configuration errors during recovery and reduces the number of spare parts.

Отличительной особенностью предложенного устройства от известных устройств РЗ и ПА, которые выполняются по индивидуальным схемам, является фиксированная аппаратная структура. Это упорядочивает схемы панелей сигнализаций и пуска-приема дискретных сигналов (команд), позволяя выполнять типовые однородные проекты и технические решения, а также типовые схемы управления и сигнализации. Наращивание предложенного устройства выполняется установкой стандартных модулей с типовой схемой подключения.A distinctive feature of the proposed device from the known devices RE and PA, which are performed according to individual schemes, is a fixed hardware structure. This organizes the circuit diagrams of alarm panels and the start-receive of discrete signals (commands), allowing you to carry out typical homogeneous projects and technical solutions, as well as typical control and signaling schemes. The extension of the proposed device is carried out by installing standard modules with a typical wiring diagram.

Отличительной особенностью предложенного устройства от известных устройств РЗ и ПА, для точной синхронизации записей цифровых регистраторов которых требуются внешние сигналы точного времени, является наличие модуля и режима генерации сигналов точного времени, так что все устройства РЗ и ПА, подключенные к ПКУ, независимо от наличия внешнего источника сигналов точного времени, имеют общую временную сетку. Для этого устройство анализирует состояние входного сигнала синхронизации, и при его отсутствии подает на выход синхронизации сигналы от внутреннего тактового генератора. В отличие от синхронизации записей известных устройств РЗ и ПА по протоколу ГОСТ Р 61870-101 точность которых менее 20 мс, предложенное устройство обеспечивает точность синхронизации записей не более 2 мс, 1 мс типовое. Использование модуля внешней синхронизации часов с релейными модулями позволяет синхронизировать время наступления событий и прохождения сигналов в управляющих цепях для их регистрации. Также устройство содержит регистратор передаваемых и принимаемых сигналов с отображением как на лицевой индикаторной панели ПКУ, так и в системе АСУ ТП, что позволяет оперативно контролировать прохождение сигналов в управляющих цепях и выполнять в дальнейшем анализ сигналов в управляющих цепях при разборе аварийных ситуаций.A distinctive feature of the proposed device from known RP and PA devices, for which accurate synchronization of digital recorder records external external time signals are required, is the presence of a module and a mode for generating accurate time signals, so that all RP and PA devices connected to the control panel, regardless of the external sources of accurate time signals have a common time grid. To do this, the device analyzes the state of the synchronization input signal, and in its absence, sends signals from the internal clock to the synchronization output. In contrast to the synchronization of records of known RE and PA devices according to the GOST R 61870-101 protocol, the accuracy of which is less than 20 ms, the proposed device provides an accuracy of record synchronization of not more than 2 ms, 1 ms typical. Using the external clock synchronization module with relay modules allows you to synchronize the time of occurrence of events and the passage of signals in the control circuits for their registration. The device also contains a recorder of transmitted and received signals with display both on the front display panel of the control panel and in the automatic control system, which allows you to quickly monitor the passage of signals in control circuits and perform further analysis of signals in control circuits during the analysis of emergency situations.

Отличительной особенностью предложенного устройства от известных устройств РЗ и ПА, для изменения схемы которых требуется либо перепайка, либо компьютерная конфигурация, является возможность оперативной перестройки схем РЗ и ПА применительно к изменениям схемы работы (ремонт, ввод новых линий) за счет имеющихся в ПКУ коммутационных устройств. Кроме того, все действия с ПКУ могут быть стандартизированы, обеспечивая контролируемость действий с устройствами РЗ и ПА, и обеспечивая оперативность отображения действий и информации о состоянии в системе АСУ ТП.A distinctive feature of the proposed device from the known RP and PA devices, which require either soldering or computer configuration to change the circuit, is the ability to quickly rebuild the RP and PA circuits with regard to changes in the operation scheme (repair, commissioning of new lines) due to switching devices available in the control panel . In addition, all actions with PKU can be standardized, ensuring the controllability of actions with RE and PA devices, and ensuring the speed of displaying actions and status information in the ICS system.

Отличительной особенностью предложенного устройства от известных устройств РЗ и ПА, которые имеют ограниченную функциональность, является использование многофункциональности устройства, а именно программным образом определяемая функциональность и интеллектуальная цифровая обработка передаваемых и принимаемых сигналов команд и управляющих воздействий, повторяемость параметров во времени и различных условиях эксплуатации, автоматические в реальном времени самоконтроль и самодиагностика функционирования; а также наличие признаков программируемых логических контроллеров: жесткая логическая модульная организация и высокое быстродействие.A distinctive feature of the proposed device from well-known RE and PA devices that have limited functionality is the use of the device’s multifunctionality, namely, software-defined functionality and intelligent digital processing of the transmitted and received signals of commands and control actions, repeatability of parameters over time and various operating conditions, automatic real-time self-monitoring and self-diagnosis of functioning; as well as the presence of signs of programmable logic controllers: a rigid logical modular organization and high performance.

Отличительной особенностью предложенного устройства от известных устройств РЗ и ПА, которые имеют жесткую функциональную связь между входными и выходными сигналами устройств, у которых блоки свободно конфигурируемой логики (СКЛ) служат для изменения функциональности устройства, является наличие СКЛ в цепях обработки входных и выходных сигналов, что позволяет изменять их параметры передачи, например надежность и безопасность, или изменять пути передачи сигналов в зависимости от состояния, подключаемого к устройству оборудования. Для этого в логику работы предложенного устройства включаются до 8 входных сигналов от внешних устройств, например сигналов аварийной сигнализации. В предложенном устройстве имеется 16 блоков СКЛ, соответственно по одному для каждых 8 первых входных/выходных сигналов. Для 8 входных сигналов действует одноуровневая 8 входовая И, ИЛИ, НЕ логика. Для каждого из 8 выходных сигналов действует трехуровневая 8 входовая И, ИЛИ, НЕ логика с двумя программируемыми таймерами. Блоки СКЛ могут каскадироваться. С помощью СКЛ также реализуются специальные режимы работы с аппаратурами различных производителей или компенсирующие недостатки их функционирования и логики работы или расширяющие имеющуюся функциональность.A distinctive feature of the proposed device from the known RE and PA devices, which have a rigid functional connection between the input and output signals of devices in which freely configurable logic blocks (SCR) serve to change the functionality of the device, is the presence of SCR in the processing circuits of the input and output signals, which allows you to change their transmission parameters, for example reliability and safety, or change the signal transmission paths depending on the state connected to the equipment device. For this, up to 8 input signals from external devices, for example, alarm signals, are included in the logic of the proposed device. The proposed device has 16 SCR blocks, respectively, one for every 8 first input / output signals. For 8 input signals there is a single-level 8 input AND, OR, NOT logic. For each of the 8 output signals there is a three-level 8 input AND, OR, NOT logic with two programmable timers. SCR blocks can be cascaded. With the help of SCR, special modes of working with equipment of various manufacturers are realized either compensating for the shortcomings of their functioning and logic of work or expanding the existing functionality.

Отличительной особенностью предложенного устройства от известных устройств РЗ и ПА, в которых внутренние шины передачи сигналов являются потенциальными, а значит, могут подвергаться воздействию паразитных сигналов при действии на устройство мощных импульсных помех, внутренние шины предложенного устройства являются модулированными кодированными. Решение о приеме сигнала принимается только после обработки заданной входной последовательности. Остальные сигналы игнорируются, что обеспечивает приоритет безопасности над надежностью.A distinctive feature of the proposed device from known RE and PA devices, in which the internal signal transmission buses are potential, which means that they can be affected by spurious signals when powerful pulsed noise is applied to the device, the internal buses of the proposed device are modulated encoded. The decision to receive a signal is made only after processing a given input sequence. The remaining signals are ignored, which gives priority to security over reliability.

В предложенном устройстве во входных цепях передаваемых сигналов используются программные команды функции фиксированного сдвига, которая не позволяет изменять состояние выходных цепей быстрее заданного времени от их предыдущего изменения состояния, что позволяет избежать коллизий переключения кодовых комбинаций в цепях передачи устройств передачи сигналов - команд противоаварийной автоматики (УПАСК). Также во входных цепях передаваемых сигналов используются команды функции удержания минимальной длительности, которая не позволяет изменять состояние сигналов на входе передатчика УПАСК быстрее заданного времени от их предыдущего изменения состояния. Это устраняет не срабатывание приемника УПАСК при работе УПАСК в пограничных состояниях (по вероятности ошибки или по низкому отношению сигнал-шум), когда большая часть времени существования сигнала в канале/линии занимается обработкой принимаемых сигналов, или время обработки сигнала превышает время существования сигнала в канале/линии. В выходных цепях передаваемых сигналов используются команды функции удержания минимального периода повторения сигналов, которая не позволяет изменять состояние выходных цепей быстрее заданного времени от их предыдущего изменения состояния, что устраняет не восстановление приемника УПАСК при работе УПАСК в пограничных состояниях (по вероятности ошибки или по низкому отношению сигнал-шум), когда время отсутствия сигнала в канале/линии становится меньше времени обработки сигнала приемником. В предложенном устройстве на входе цепей приема используются команды функции выдержки срабатывания, что позволяет исключить ложные срабатывания управляемых устройств в пограничных режимах работы УПАСК (по вероятности ошибки или по низкому отношению сигнал-шум). В выходных цепях принимаемых сигналов используются команды функции ограничения минимальной длительности, которая не позволяет изменять состояние выходных цепей быстрее заданного времени от их предыдущего изменения состояния, что устраняет не срабатывание исполнительных устройств со временем срабатывания, большим длительности управляющих сигналов. Также в выходных цепях принимаемых сигналов используются команды функции ограничения минимального периода повторения сигналов, которая не позволяет изменять состояние выходных цепей быстрее заданного времени от их предыдущего изменения состояния, что устраняет не восстановление исполнительных устройств со временем восстановления, большим паузы между управляющими сигналами.In the proposed device, the input circuits of the transmitted signals use program commands of the fixed shift function, which does not allow changing the state of the output circuits faster than a predetermined time from their previous state change, which avoids collisions switching code combinations in the transmission circuits of signal transmission devices - emergency control commands (UPASK ) Also, in the input circuits of the transmitted signals, commands of the function of holding the minimum duration are used, which does not allow changing the state of the signals at the input of the UPASK transmitter faster than the specified time from their previous state change. This eliminates the failure of the UPASK receiver to operate when the UPASK operates in boundary states (by the probability of error or by the low signal-to-noise ratio), when most of the signal’s existence in the channel / line is processed by the received signals, or the signal processing time exceeds the signal’s existence in the channel / line. The output circuits of the transmitted signals use the commands of the function of holding the minimum repetition period of the signals, which does not allow changing the state of the output circuits faster than the specified time from their previous state change, which eliminates the failure to restore the UPASK receiver when the UPASK is operating in boundary states (by probability of error or by low ratio signal-to-noise), when the time of the absence of a signal in the channel / line becomes less than the processing time of the signal by the receiver. In the proposed device at the input of the receiving circuits, the operation delay function commands are used, which eliminates the false positives of the controlled devices in the UPASK boundary operating modes (by probability of error or by low signal-to-noise ratio). The output circuits of the received signals use the commands of the function of limiting the minimum duration, which does not allow changing the state of the output circuits faster than a predetermined time from their previous state change, which eliminates the failure of actuators with a response time greater than the duration of the control signals. Also, the output circuits of the received signals use the commands of the function of limiting the minimum repetition period of signals, which does not allow changing the state of the output circuits faster than a predetermined time from their previous state change, which eliminates the failure of actuators to recover with a recovery time greater than the pause between control signals.

В предложенном устройстве имеется три независимых шины электропитания: устройства, цепей приема и цепей передачи сигналов, что позволяет в процессе эксплуатации оперативно выводить из работы соответствующие направления распространения сигналов команд и управляющих воздействий. Также устройство содержит встроенные восстанавливаемые источники питания (модуль блока питания и модуль конденсаторных блоков), позволяющих выдерживать более 500 мс 100% отсутствие напряжения оперативного тока (электропитания) без изменения параметров функционирования и при полном длительном обесточивании устройства сохранять и просматривать служебную информацию о функционировании устройства на момент аварии в течение более 7 дней.The proposed device has three independent power buses: devices, receiving circuits, and signal transmission circuits, which allows the operational process to quickly decommission the corresponding directions of signal propagation of commands and control actions. The device also contains built-in recoverable power sources (power supply module and capacitor unit module) that can withstand more than 500 ms 100% lack of operational current voltage (power supply) without changing the operating parameters and with complete long blackout of the device save and view service information about the device’s functioning on moment of accident for more than 7 days.

В предложенном устройстве все соединения выполнены печатными проводниками, что позволяет в отличие от других известных устройств РЗ и ПА, в которых соединения между компонентами выполняются проводами и кабелями конструктивно, упорядочить схемы промежуточных панелей РЗ и ПА, что обеспечивает компактность системы, дополнительно повышает надежность работы устройства и снижает трудозатраты на монтаж и обслуживание.In the proposed device, all the connections are made by printed conductors, which, unlike other known devices of the RE and PA, in which the connections between the components are made by wires and cables in a constructive way, streamline the schemes of the intermediate panels of the RE and PA, which ensures a compact system, further increases the reliability of the device and reduces labor costs for installation and maintenance.

Эти и другие конструктивные особенности и преимущества предложенного изобретения станут очевидными из детального описания вариантов конструкции, которое должно читаться совместно с сопроводительными чертежами.These and other design features and advantages of the proposed invention will become apparent from the detailed description of design options, which should be read in conjunction with the accompanying drawings.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 представлена структурная блок-схема предложенного устройства контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических сетей.Figure 1 presents the structural block diagram of the proposed device for monitoring and control signals of relay protection and emergency automation of power networks.

На фиг.2 представлена блок-схема микропроцессорного модуля.Figure 2 presents a block diagram of a microprocessor module.

На фиг.3 представлена блок-схема релейного модуля.Figure 3 presents a block diagram of a relay module.

На фиг.4 представлена блок-схема модуля кросс платы процессора.Figure 4 presents a block diagram of the module cross-board processor.

На фиг.5 представлен модуль внешних фильтров.Figure 5 presents the module of external filters.

На фиг.6 представлен модуль блока питания.Figure 6 presents the power supply module.

На фиг.7 представлен модуль конденсаторных блоков.7 shows a module of capacitor units.

На фиг.8 представлен модуль выходов сигналов сигнализации.On Fig presents the module outputs signaling signals.

На фиг.9 представлен модуль дистанционного сброса.Figure 9 presents the remote reset module.

На фиг.10 представлен модуль внешней синхронизации часов.Figure 10 presents the module external clock synchronization.

На фиг.11 представлен модуль приема сигналов сигнализации.11 shows a signal reception module.

На фиг.12 представлен модуль кросс-платы релейных модулей.12 shows a cross-board module of relay modules.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических сетей показано на фиг.1 и содержит: кросс плату процессора, к которой своими входами-входами подключены: микропроцессорный модуль с центральным процессором (МЦП), модуль конденсаторных блоков (МКБ), модуль блока питания (МБП), модуль внешней синхронизации часов (МВСЧ), модуль приема сигналов сигнализации (МПСС), модуль дистанционного сброса (МДС), модуль выходов сигналов сигнализации (МВС) и ПК (ПЭВМ) и АСУ ТП, при этом микропроцессорный модуль второй группой входов-выходов подключен, по меньшей мере, к одной кросс плате релейных модулей (МКПР1 и МКПР2), к которой подключены соответствующие релейные модули (РМ), также содержится модуль внешних фильтров (МВФ), подключенный своими выходами к каждой кросс плате релейных модулей.The device for monitoring and control of relay protection signals and emergency automation of power networks is shown in Fig. 1 and contains: a cross processor board, to which its inputs and inputs are connected: a microprocessor module with a central processor (MCP), a module of capacitor units (ICB), a block module power supply (MBP), an external clock synchronization module (MSCH), an alarm signal receiving module (MPSS), a remote reset module (MDS), an alarm signal output module (MVS) and a PC (PC) and an automatic process control system, while microprocessor-based the second group of inputs / outputs is connected to at least one cross-board of relay modules (MKPR1 and MKPR2), to which the corresponding relay modules (RM) are connected, also contains an external filter module (IMF) connected by its outputs to each cross-board relay modules.

Модуль внешних фильтров (МВФ) состоит из двух фильтров напряжения команд для фильтрации оперативного тока постоянного напряжения от высокочастотных электромагнитных помех, подаваемого на выходы ПРД (передача) команд (Uвн1) и входы ПРМ (прием) команд (Uвн2) релейных модулей (РМ), т.е. раздельно для цепей приема и передачи.The external filter module (IMF) consists of two command voltage filters for filtering the direct current operating voltage from high-frequency electromagnetic interference supplied to the outputs of the transmission (transmission) of commands (Uvn1) and the inputs of the PRM (reception) of commands (Uvn2) of relay modules (RM), those. Separately for transmit and receive circuits.

Модуль выходов сигнализации (MBС) через свой буфер шины контроля и управления осуществляет: выдачу выходной команды подтверждения срабатывания ПРД, выдачу выходной команды подтверждения срабатывания ПРМ, выдачу 4-х сигналов сигнализаций, выдачу 2-х сигналов аварий. Характеристики МВС: тип выдачи команд и сигналов: НО/НЗ, тип выхода всех сигнализаций кроме аварии 2 электромеханическое реле с механической блокировкой (с принудительным сбросом); тип выхода аварии 2 электромеханическое реле без механической блокировки.The signaling output module (MBC) through its control and control bus buffer performs the following: issuing the output command for confirming the operation of the control gear, issuing the output command for confirming the operation of the control gear, issuing 4 alarm signals, issuing 2 alarm signals. MVS characteristics: type of issuing commands and signals: NO / NC, type of output of all alarms except for an accident 2 electromechanical relays with mechanical interlock (with forced reset); accident output type 2 electromechanical relay without mechanical interlock.

Модуль дистанционного сброса (МДС) через свой буфер шины контроля и управления и фильтр осуществляет: дистанционный сброс (переход в первичное (нормальное) состояние) сигналов и светодиодов Сигнализаций, дистанционный сброс сигналов и светодиодов аварий, дистанционный сброс выхода и светодиода подтверждения срабатывания ПРД, дистанционный сброс выхода и светодиода подтверждения срабатывания ПРМ. Характеристики МДС: выбор диапазона напряжения команды сброса перемычками, диапазоны напряжения команды сброса 220В, 110В, 48В, по току, входной ток каждого канала 20 мА.The remote reset module (MDS) through its control and control bus buffer and filter carries out: remote reset (transition to the initial (normal) state) of signals and LEDs; Alarm, remote reset of signals and alarm LEDs, remote reset of output and acknowledgment LED of PRD, remote resetting the output and confirmation LED of the PRM operation. MDS characteristics: selection of the voltage range of the reset command with jumpers, voltage ranges of the reset command 220V, 110V, 48V, current, input current of each channel 20 mA.

Модуль внешней синхронизации часов (МВСЧ) предназначен для синхронизации записей регистратора, внутренних часов реального времени с сигналами точного времени, например, от системы глобального позиционирования (GPS) и синхронизации других устройств от внутренних часов ПКУ.The external clock synchronization module (MSCH) is designed to synchronize recorder records, internal real-time clocks with accurate time signals, for example, from the global positioning system (GPS) and to synchronize other devices from the internal control clock.

Модуль приема сигналов сигнализации (МПСС) через фильтр, схему выбора порога срабатывания и буфер шины контроля и управления предназначен для приема 8-и сигналов сигнализации и их вывода.The module for receiving signaling signals (MPSS) through a filter, a circuit for selecting a threshold and a bus for monitoring and control bus is designed to receive 8 signaling signals and their output.

Лицевая индикаторная панель индикации и управления (ПКУ) предназначена для управления устройством и отображения оперативной информации и состоит из: кнопок управления, предназначенных для установки режимов работы устройства; светодиодов сигнализации, назначение которых соответствует функциональной схеме устройства, и приведено в виде надписей на лицевой панели корпуса устройства. Также индикаторная панель обеспечивает: отображение режимов работы устройства, номер канала, результаты самодиагностики, отключение звуковой сигнализации и квитирование сигналов, ввод и изменение конфигурации, тестирование устройства и др. ПКУ СР24 имеет следующие внешние подключения: питание ПКУ, оперативный ток для ПРД и ПРМ команд, входы и выходы команд ПРД и ПРМ, входы и выходы сигнализаций и аварий, дистанционный сброс сигнализаций и аварий, мониторинг АСУ ТП через интерфейс RS485, синхронизация IRIG-B, а также внутренние подключения - межблочная шина управления. Микропроцессорная система ПКУ регистрирует и сохраняет информацию о событиях, прохождение сигналов в управляющих цепях, сигналов сигнализации положения механического размыкателя, время приема и передачи сигналов с их отображением, производит программную регулировку выдержек времени на пуск каждого входа/выхода, позволяет проводить дистанционное тестирование конфигурации и взаимодействовать с АСУ ТП по различным интерфейсам RS485 или RS232.The front indicator display and control panel (PCU) is designed to control the device and display operational information and consists of: control buttons designed to set the operating modes of the device; alarm LEDs, the purpose of which corresponds to the functional diagram of the device, and is shown in the form of inscriptions on the front panel of the device. Also, the indicator panel provides: display of the device’s operating modes, channel number, self-test results, silencing the audio signal and acknowledging signals, entering and changing the configuration, testing the device, etc. The CP24 control panel has the following external connections: the control panel power supply, operating current for transmitting and transmitting commands , inputs and outputs of the PRD and PFP commands, inputs and outputs of alarms and alarms, remote reset of alarms and alarms, monitoring of process control systems via the RS485 interface, IRIG-B synchronization, as well as internal connections - between mammary control bus. The PKU microprocessor system registers and stores information about events, the passage of signals in control circuits, signaling signals for the position of the mechanical circuit breaker, the time of reception and transmission of signals with their display, programmatically adjusts the delay times for each input / output start, allows for remote configuration testing and interaction with automatic process control system via various RS485 or RS232 interfaces.

Кросс платы релейных модулей (МКПР1 или МКПР2) через шину управления релейными модулями (ШРУМ) и внешнюю ШРУМ для связи друг с другом осуществляют: обработку сигнала команд или управляющих воздействий - разветвление внешней шины управления релейных модулей для обеспечения обмена сигналами управления между всеми модулями блока релейных модулей, организацию нумерации релейных модулей, размножение принимаемых сигналов, защиту от электромагнитных помех, сигнализацию.Cross boards of relay modules (MKPR1 or MKPR2) through a relay module control bus (SHRUM) and an external SHRUM for communication with each other carry out: signal processing of commands or control actions - branching of an external control bus of relay modules to ensure the exchange of control signals between all modules of the relay block modules, organization of numbering of relay modules, reproduction of received signals, protection from electromagnetic interference, alarm.

Микропроцессорный модуль (МЦП) показан на фиг.2. Он содержит: внешнюю энергонезависимую память, соединенную с микроконтроллером, который соединен шинами данных с буфером шины контроля и управления, а также буфером внешней шины управления (ШУ1), энергонезависимую память, предназначенную для хранения параметров (времени и идентификаторов) аварийных событий, уставок и внутренней конфигурации устройства и функциональной схемы и других параметров. Также МЦП содержит: фильтр электромагнитной совместимости (ЭМС) в интерфейсе RS-485 и/или RS-232 и преобразователь постоянного тока DC для подачи питания на микроконтроллер и буфер шины контроля и управления. Использование фильтров ЭМС позволяет защитить различные модули устройства как от внутренних, так и от внешних помех (осуществляют электрическую развязку помех на «землю») и предотвращает распространение помех по печатным проводникам, не нарушая работы устройства. Фильтры ЭМС реализуются на базе конденсаторов, а также LC или RC-цепей. Основные элементы L4 типа В82790, VD37, VD38 и VD39 типа 1.5КЕ.The microprocessor module (MCP) is shown in figure 2. It contains: external non-volatile memory connected to the microcontroller, which is connected by data buses to the buffer of the control and control bus, as well as the buffer of the external control bus (ШУ1), non-volatile memory, designed to store parameters (time and identifiers) of emergency events, settings and internal device configuration and functional diagram and other parameters. The MCP also contains: an electromagnetic compatibility filter (EMC) in the RS-485 and / or RS-232 interface and a DC / DC converter for supplying power to the microcontroller and the control bus buffer. Using EMC filters allows you to protect various modules of the device from both internal and external interference (carry out electrical isolation of interference to the "ground") and prevents the propagation of interference through printed conductors without disturbing the operation of the device. EMC filters are implemented on the basis of capacitors, as well as LC or RC circuits. The main elements are L4 type V82790, VD37, VD38 and VD39 type 1.5KE.

Схема питания организована посредством двойного преобразования вторичного питания +12В, выполненного на микросхеме D1 типа МС7805 в +5В, и стабилизации напряжения питания +5В на микросхеме D2 типа МАХ1724. Примененный ионистор С51 типа EEC-S5R5V увеличивает время работы цифровой части устройства даже при пропадании вторичного напряжения до уровня 0В. Стабилизированное напряжение позволяет повысить эффективность работы устройства путем рационального использования энергии, накопленной в модуле МКБ, т.е. работоспособность схемы сохраняется при уменьшении вторичного напряжения до 1В. Кроме этого, применение ионистора позволяет при 100% пропадании первичного напряжения завершить все процессы без сбоев: сохранение всех событий в энергонезависимой памяти.The power circuit is organized by double conversion of secondary power + 12V, performed on a D1 chip of type MC7805 to + 5V, and stabilization of the supply voltage + 5V on a chip D2 of type MAX1724. The applied C51 type EEC-S5R5V ionistor increases the operating time of the digital part of the device even if the secondary voltage drops to 0V. Stabilized voltage allows you to increase the efficiency of the device by the rational use of energy stored in the ICD module, i.e. the efficiency of the circuit is maintained when the secondary voltage is reduced to 1V. In addition, the use of an ionistor makes it possible to complete all processes without failures at 100% loss of primary voltage: saving all events in non-volatile memory.

Микроконтроллер DD1 типа AT89C51ED2 выполняет обработку поступающих сигналов команд с релейных модулей, МДС, МПСС и МКПП и выдачу дискретных сигналов в модули МВС, МКПП и РМ. В микроконтроллере содержится код, позволяющий выполнять все функции устройства.Microcontroller DD1 type AT89C51ED2 processes incoming command signals from relay modules, MDS, MPSS and MKPP and outputs discrete signals to modules MVS, MKPP and RM. The microcontroller contains a code that allows you to perform all the functions of the device.

Внешняя энергонезависимая память выполнена на микросхеме D4 типа АТ24С256. При возникновении какого-либо события микроконтроллер DD1 по интерфейсу I2C (DO/DI - двунаправленная линия данных и CLK - синхронизация) записывает данные в память в соответствии с определенной структурой посылки. А также при запросе данных по этим же линиям микроконтроллер считывает сохраненные данные.External non-volatile memory is made on a D4 chip type AT24S256. When an event occurs, the microcontroller DD1 uses the I2C interface (DO / DI - bidirectional data line and CLK - synchronization) writes data to the memory in accordance with a certain structure of the package. And also when requesting data on the same lines, the microcontroller reads the stored data.

Буфер внешней шины управления ШУ1 выполняет буферизацию сигналов обмена между микроконтроллером DD1 и релейными модулями РМ. Он состоит из дискретных сигналов выбора адреса РМ, дискретного сигнала запроса релейным модулем инициализации, дискретного сигнала общего опроса, интерфейсных сигналов SPI (Rx - прием сигнала, Тх - передача сигнала, CLK-сигнал синхронизации) и питающего вторичного напряжения +12В. Все сигналы, кроме питающего вторичного напряжения +12В проходят через двунаправленные не инвертирующие буфера D22 и D23 типа 74АТВ245 и 74АТВ244 соответственно. Входы буфера D23 имеют дополнительную защиту от помех в виде резисторов типоразмера 0805 и защитных диодов типа BAT54S. Применение этой защиты позволяет производить установку, замену или удаление модуля без выключения питания всего устройства.The buffer of the external control bus ШУ1 performs the buffering of exchange signals between the microcontroller DD1 and relay modules РМ. It consists of discrete signals for selecting the address of the PM, a discrete signal of the request by the relay module of initialization, a discrete signal of the general interrogation, interface signals SPI (Rx - signal reception, Tx - signal transmission, CLK synchronization signal) and a supply secondary voltage of + 12V. All signals except the supply secondary voltage + 12V pass through bi-directional non-inverting buffers D22 and D23 of type 74ATB245 and 74ATB244, respectively. The inputs of the D23 buffer have additional protection against interference in the form of resistors of frame size 0805 and protective diodes of the type BAT54S. The use of this protection allows the installation, replacement or removal of the module without turning off the power to the entire device.

Буфер шины контроля и управления позволяет обмениваться дискретными сигналами сброса с модулем МДС и МКПП, дискретными сигналами выходов сигнализаций с модулем МВС через модуль МКПП, контроля вторичного питания +12 с модуля МКБ через модуль МКПП, резервным питанием для светодиодов (Резерв) и интерфейсными сигналами SPI (Rx - прием сигнала, Тх - передача сигнала, CLK-сигнал синхронизации) с модулем МКПП.The control and control bus buffer allows you to exchange discrete reset signals with the MDS and MKPP module, discrete signals of the alarm outputs with the MVS module via the MKPP module, secondary power supply control +12 from the MKB module through the MKPP module, redundant power supply for the LEDs (Reserve) and SPI interface signals (Rx - signal reception, Tx - signal transmission, CLK synchronization signal) with the manual transmission module.

Сигналы обмена дискретными сигналами сброса поступают из модуля МКПП и происходят через двунаправленный не инвертирующий буфер D15 типа 74АВТ245, и с выхода D15 данные сигналы поступают в микроконтроллер DD1. Дискретные сигналы выходов сигнализаций формируются микроконтроллером DD1 в соответствии с заданной конфигурацией всего устройства и поступают на вход двунаправленного не инвертирующего буфера D13. Сигналы с выхода D13 поступают на внешний разъем X1 типа DIN41612. Для ввода остальной информацией (контроль вторичного питания +12, и интерфейсные сигналы SPI) используются не инвертирующие буфера D16 и D17 типа 74АВТ245 и 74АВТ244 соответственно. С другой стороны буфера D16 и D17 подключены к разъему X1. Сигнал резервного питания для светодиодов (Резерв) используется для автономного отображения наличия соответствующего события, на которое программно настроены светодиоды на модуле МКПП. Данный сигнал поступает с разъема X1 на схему управления СИД Сигнализаций и Аварий и на внешнюю шину управления (ШУ).Signals for the exchange of discrete reset signals come from the manual transmission module and occur through a bi-directional non-inverting buffer D15 of type 74АВТ245, and from the output D15, these signals enter the microcontroller DD1. Discrete signals of the signaling outputs are generated by the microcontroller DD1 in accordance with a given configuration of the entire device and are fed to the input of a bi-directional non-inverting buffer D13. The signals from the output D13 are fed to an external connector X1 type DIN41612. To enter the rest of the information (control of the secondary power supply +12, and interface signals SPI), non-inverting buffers D16 and D17 of type 74АВТ245 and 74АВТ244 are used, respectively. On the other hand, buffers D16 and D17 are connected to connector X1. The backup power signal for the LEDs (Standby) is used to autonomously display the presence of the corresponding event for which the LEDs on the manual transmission module are programmed. This signal comes from connector X1 to the control circuit of the Alarm and Alarm LEDs and to the external control bus (ШУ).

Схема управления СИД Сигнализаций и Аварий предназначена для отображения на светодиодах модуля МКПП соответствующих событий. Основная особенность, заложенная в данной схеме, состоит в применении в качестве управления бистабильных реле типа DS2Y-SL2 со схемой сброса и установки. Это позволяет полностью контролировать выходные события сигнализаций за счет того, что сброс данных реле не может быть выполнен отключением питания. Таким образом, при срабатывании сигнализации данное ее положение запоминается до местного (на модуле МКПП) или удаленного (на модуле МДС) сброса, что позволяет полностью соответствовать отраслевым требованиям ОАО «ФСК ЕЭС», заменяя используемые в настоящий момент для этих целей блинкера, увеличивая надежность и долговечность выполнения данной функции. Для установки срабатывания соответствующего светодиода после его программной обработки с микроконтроллера DD1 сигнал поступает на схему установки выхода, выполненную на интегральной микросхеме D27, состоящей из элементов ИЛИ-НЕ. С ее выхода через токоограничивающий резистор R46 сигнал поступает на управляющий транзистор VT5 типа ВС847 и открывает транзистор. Протекающий через данный транзистор ток обеспечивает срабатывание «устанавливающей» обмотки реле КЗ, т.е. переключает реле в положение «включить команду» и подает ток на соответствующий светодиод. При подаче сигнала сброса и отсутствии условия срабатывания данной сигнализации, сигналы сброса поступают на микросхему D25 типа 74НС11 для формирования единого сигнала сброса от всех источников. С выхода D25 сигнал поступает на один из элементов микросхемы D27 и далее через токоограничивающий резистор R49 на транзистор VT6 типа ВС847. В коллекторную цепь данного транзистора последовательно подключена «сбрасывающая» обмотка реле К3, обеспечивая переключение реле в исходное состояние (Сброс) и выключая соответствующий светодиод. Светодиоды для отображения сигнализаций расположены на модуле МКПП, а сигналы с контактов реле поступают на разъем X1.The control circuit of the LEDs for Alarms and Alarms is intended for displaying the corresponding events on the LEDs of the manual transmission module. The main feature inherent in this circuit is the use of bistable relays of the DS2Y-SL2 type with a reset and installation circuit as a control. This allows you to fully control the output events of alarms due to the fact that the reset of the relay cannot be performed by turning off the power. Thus, when an alarm is triggered, this position is remembered to local (on the manual transmission module) or remote (on the MDS module) reset, which allows fully meeting the industry requirements of JSC FGC UES, replacing the blinkers currently used for these purposes, increasing reliability and the durability of this function. To set the operation of the corresponding LED after its software processing from the microcontroller DD1, the signal is fed to the output installation circuit made on the integrated circuit D27, consisting of elements OR-NOT. From its output, through a current-limiting resistor R46, the signal enters the VT5 control transistor type VS847 and opens the transistor. The current flowing through this transistor provides the operation of the "setting" coil of the short circuit relay, i.e. switches the relay to the "enable command" position and supplies current to the corresponding LED. When a reset signal is supplied and there is no triggering condition for this alarm, the reset signals are sent to the D25 type 74NS11 chip to form a single reset signal from all sources. From the output D25, the signal goes to one of the elements of the D27 chip and then through the current-limiting resistor R49 to the VT6 transistor type BC847. A “reset" winding of relay K3 is connected in series to the collector circuit of this transistor, ensuring the relay switches to its initial state (Reset) and turns off the corresponding LED. The LEDs for displaying alarms are located on the manual transmission module, and the signals from the relay contacts are sent to connector X1.

На фиг.3 показана блок-схема релейного модуля (РМ), который осуществляет: контроль и управление приемом и выдачей ПРД и ПРМ команд; внешнюю/внутреннюю регистрацию положения ключей, отображение получения ПРД и ПРМ команд, отображение наличия питающего напряжения «+5В», оперативного тока для команд Uвн1 и Uвн2, отображение аварии модуля, управление сбросом светодиодов ПРД и ПРМ, местное тестирования светодиодов ПРД, ПРМ и авария. Конструктивно каждый из модулей реле выполнен печатными проводниками и установленным на нем разъемным клеммным соединителем для подключения внешних цепей.Figure 3 shows a block diagram of a relay module (RM), which performs: monitoring and control of the reception and issuance of transmitting and transmitting commands; external / internal registration of the position of the keys, display of receipt of the transmitting and transmitting commands, display of the supply voltage “+ 5V”, operating current for the commands Uvn1 and Uvn2, displaying the module failure, controlling the reset of the transmitting and transmitting LEDs, local testing of the transmitting and transmitting LEDs and emergency . Structurally, each of the relay modules is made of printed conductors and a detachable terminal connector mounted on it for connecting external circuits.

Входной сигнал ПРД команды через клеммы Вход ПРД Релейного модуля (РМ) поступает на механический разъединитель S1 (контакты 1 и 2). Контакты 3 и 4 разъединителя S1 соединены с контактами 1, 2 и 3 клеммы Q1. Выход S1 РМ служит для индикации положения разъединителя S1 во внешних регистраторах. Одновременно контакты 3 и 4 S1 подключены к микропроцессору (МП) РМ для отображения состояния разъединителя S1 в системе регистрации событий ПКУ и передаче этой информации в систему АСУ ТП. В качестве разъединителя S1 могут использоваться двухгруппные поворотные ключи типа A019409FL или рокерные выключатели типа SWR45.The input signal of the PRD command through the terminals The input of the PRD of the Relay module (PM) is supplied to the mechanical disconnector S1 (contacts 1 and 2). Pins 3 and 4 of switch S1 are connected to pins 1, 2 and 3 of Q1. The output S1 PM is used to indicate the position of the disconnector S1 in the external recorders. At the same time, contacts 3 and 4 of S1 are connected to the PM microprocessor (MP) to display the status of disconnector S1 in the PKU event registration system and transfer this information to the control system. As switch-disconnector S1, two-group rotary switches of the A019409FL type or rocker switches of the SWR45 type can be used.

Сигнал ПРД команды с разъединителя S1 поступает на ЭМС фильтр, состоящий из резистора, диодов и конденсаторов. В качестве токоограничивающего резистора могут использоваться проволочные сопротивления R1 и R2 типа SQP5, в качестве диодов VD1 и VD2 - диоды Шотки типа 1.5КЕ, конденсаторов C1 - высоковольтные керамические конденсаторы типа РМЕ271. Диоды одновременно выполняют функцию селектора полярности управляющего сигнала ПРД команды - работа системы ПКУ осуществляется только по управляющим сигналам положительной полярности.The signal of the PRD command from the disconnector S1 is fed to the EMC filter, consisting of a resistor, diodes and capacitors. As a current-limiting resistor, wire resistances R1 and R2 of type SQP5 can be used, as diodes VD1 and VD2 - Schottky diodes of type 1.5KE, capacitors C1 - high-voltage ceramic capacitors of type PME271. Diodes at the same time perform the function of a polarity selector of the control signal of the PRD command - the PKU system is operated only by control signals of positive polarity.

Сигнал ПРД команды с ЭМС фильтра поступает на схему выбора порога срабатывания, состоящую из трех стабилитронов, перемычек и управляемого генератора тока. С помощью перемычек составляются комбинации из 1-3 стабилитронов, задающих те или иные уровни стабилизации (порогов срабатывания). При превышении входным ПРД сигналом установленного уровня срабатывания, через управляемый генератор тока начинает протекать ток. В качестве стабилитронов могут использоваться стабилитроны VD5, VD6 и VD7 типа 1N53 с напряжениями срабатывания 160, 80 и 36В. В качестве перемычек Х5 - джамперы типа артикула 531230-3. Управляемый генератор тока VT1 может быть типа IXCY10M.The signal of the PRD command from the EMC filter is fed to a circuit for selecting a threshold for operation, consisting of three zener diodes, jumpers, and a controlled current generator. With the help of jumpers, combinations of 1-3 zener diodes are compiled that specify certain stabilization levels (thresholds). When the input PRD signal exceeds the set operating level, a current begins to flow through the controlled current generator. As zener diodes, Zener diodes VD5, VD6 and VD7 of type 1N53 with actuation voltages of 160, 80 and 36V can be used. As jumpers X5 - jumpers type article 531230-3. VT1 controlled current generator can be of type IXCY10M.

Сигнал с генератора тока поступает на интегральную оптронную пару D1 типа SFH6156. Порог включения оптического источника оптронной пары устанавливается с помощью резистора R4. Вторым резистором R5 устанавливается коэффициент передачи оптической пары (коэффициент преобразования фототок-напряжение).The signal from the current generator is fed to the integrated optocoupler pair D1 type SFH6156. The threshold for switching on the optical source of the optocoupler pair is set using resistor R4. The second resistor R5 sets the transmission coefficient of the optical pair (photocurrent-voltage conversion coefficient).

Таким образом, только при заданном напряжении и токе управляющего сигнала ПРД на выходе оптрона появляется напряжение, достаточное для срабатывания логического входа микроконтроллера D10 релейного модуля (РМ). Аналогичным образом построена схемотехника входа ПРМ. РМ содержит 2 типа релейных выхода:Thus, only at a given voltage and current of the control signal of the PRD, is there enough voltage at the output of the optocoupler to trigger the logic input of the microcontroller D10 of the relay module (PM). In a similar way, the PFM input circuitry is built. RM contains 2 types of relay outputs:

твердотельный и электромеханический. Твердотельный используется для выдачи команд РЗ и ПА на устройства передачи команд со временем срабатывания менее 1 мс. Электромеханические выходы используются для выдачи команд, пришедших с аппаратуры приемопередачи, на исполнительные устройства. Применение разных типов выходов позволяет достичь соответствующих характеристик по времени срабатывания и мощности переключения.solid state and electromechanical. Solid-state is used to issue commands RH and PA to the command transmission device with a response time of less than 1 ms. Electromechanical outputs are used to issue commands that have come from transceiver equipment to actuators. The use of different types of outputs allows you to achieve the corresponding characteristics in response time and switching power.

Выдача сигнала управления на срабатывание выхода ПРД осуществляется с микроконтроллера D10 на управляющий вход твердотельного реле D4 типа G3VM-601EY. При этом замыкаются контакты данного реле, что способствует протеканию тока через контакты D4 и цепь замыкается. В схеме выдачи команд на выход ПРД применяется токоограничивающий ключ VT3 типа IXCY10, который служит предохранителем в случае короткого замыкания на выходе нагрузки для защиты всего выхода ПРД. Выходной ЭМС фильтр выполнен аналогично входу. На резисторах R14, R15 типа SQP5, защитных диодах VD12, VD13 типа 1,5КЕ и варисторе V2 типа CU4032K. Для уменьшения монтажа, при подаче опертока для срабатывания промежуточных реле исполнительных устройств, на модуле предусмотрена конфигурация подачи внутреннего опертока для команд. Конфигурация установки опертока осуществляется джамперами SW16 и SW17 типа артикула 531230-3. Возможно как подключение данного внутреннего опертока, так и его отключение, в случае использовании внешнего опертока для команд. Внешнее подключение исполнительных промежуточных реле (цепей) осуществляется к контактам 1 и 2 разъема Q2 типа MDSTB2.5.The control signal for the operation of the output of the PRD is issued from the microcontroller D10 to the control input of the solid-state relay D4 of type G3VM-601EY. In this case, the contacts of this relay are closed, which contributes to the flow of current through the contacts D4 and the circuit closes. In the scheme for issuing commands to the output of the PRD, a current-limiting key VT3 of the IXCY10 type is used, which serves as a fuse in the event of a short circuit at the output of the load to protect the entire output of the PRD. The output EMC filter is similar to the input. On resistors R14, R15 type SQP5, protective diodes VD12, VD13 type 1.5KE and V2 varistor type CU4032K. To reduce the installation, when applying a tracing line for actuating intermediate relays of actuators, the module provides a configuration for supplying an internal trailing line for commands. The configuration of the installation of the Otertok is carried out by jumpers SW16 and SW17 of the type of article 531230-3. It is possible both to connect this internal OTERTOK and to disconnect it, in the case of using an external OTERTOK for teams. External connection of executive intermediate relays (circuits) is carried out to pins 1 and 2 of Q2 connector of type MDSTB2.5.

Входная схема входа ПРМ построена аналогично входу ПРД и предназначена для обработки команд, пришедших с устройств приемопередачи. Отличие состоит в возможности конфигурации использования внутреннего или внешнего опертока с помощью джамперов SW14 и SW15 типа артикула 531230-3. Выдача команды на ПРМ выход осуществляется микроконтроллером D10 после обработки входных сигналов в соответствии с заданной программной конфигурацией всего устройства. Сигнал с выхода D10 поступает через токоограничивающий резистор R29 на транзистор VT5, который управляет включением/выключением реле К1 типа DE1a1b. При подаче сигнала на срабатывание выходные контакты реле К1 замыкаются, обеспечивая протекание тока через нагрузку. Последовательно с выходной цепью ПРМ установлен токоограничивающий резистор R27 типа KNP200, обеспечивающий защиту контактов реле от бросков тока при переключении. В цепи с выходной цепью ПРМ последовательно установлен механический разъединитель S3 типа A019409FL (контакты 1 и 2). Контакты 3 и 4 разъединителя S3 соединены с контактами клеммы Q3 типа MDSTB2,5. Контакты 3 и 4 выхода S3 РМ служат для индикации положения разъединителя S3 во внешних регистраторах. Одновременно контакты 3 и 4 S3 подключены к микропроцессору (МП) РМ для отображения состояния разъединителя S3 в системе регистрации событий ПКУ и передаче этой информации в систему АСУ ТП.The input PFM input circuit is constructed similarly to the PFD input and is intended for processing commands received from transceiver devices. The difference lies in the possibility of configuring the use of an internal or external trace using jumpers SW14 and SW15 type article 531230-3. The command on the PFP output is issued by the D10 microcontroller after processing the input signals in accordance with the specified software configuration of the entire device. The signal from the output D10 enters through the current-limiting resistor R29 to the transistor VT5, which controls the on / off relay K1 type DE1a1b. When a signal is triggered, the output contacts of the relay K1 are closed, ensuring the flow of current through the load. In series with the PFP output circuit, a current limiting resistor R27 of the KNP200 type is installed, which protects the relay contacts from inrush currents during switching. A circuit breaker S3 of type A019409FL (contacts 1 and 2) is installed in series with the output circuit of the PFP. Pins 3 and 4 of switch S3 are connected to pins of terminal Q3 of type MDSTB2,5. Pins 3 and 4 of the S3 PM output are used to indicate the position of the S3 disconnector in external recorders. At the same time, contacts 3 and 4 of S3 are connected to the PM microprocessor (MP) to display the status of the S3 disconnector in the PKU event registration system and transfer this information to the automatic process control system.

Схема контроля наличия опертока Uвн1 и Uвн2 предназначена для визуального контроля оператором наличия опертока команд по выходу ПРД (Uвн1) и по входу ПРМ (Uвн2). Она состоит из токового ключа VT9 и VT10 типа IXCY10, токоограничивающего резистора R89 и R90 типоразмера 1206, защитного диода VD34 и VD34 типа 1N47, и элемента индикации AL3 и AL4 типа LA93. Оперток Uвн1 поступает с разъема Q5 на вход ПРД и параллельно на схему контроля Uвн1 через токовый ограничитель. На выходе VT9 установлен защитный диод VD34 для защиты от помех, и сигнал через токовый ограничитель R89 поступает на элемент индикации - светодиод AL3. Аналогично построена и схема контроля Uвн2.The control circuit for the presence of an Opernok Uvn1 and Uvn2 is intended for visual control by the operator of the presence of an opertoka of commands for the output of the PRD (Uvn1) and the input of the PRM (Uvn2). It consists of a current switch VT9 and VT10 of type IXCY10, a current-limiting resistor R89 and R90 of frame size 1206, a protective diode VD34 and VD34 of type 1N47, and an indication element AL3 and AL4 of type LA93. Uvn1 opertok comes from the Q5 connector to the input of the transmitter and in parallel to the Uvn1 control circuit through the current limiter. At the output of VT9, a protective diode VD34 is installed to protect against interference, and the signal through the current limiter R89 goes to the display element - LED AL3. The control circuit of Uvn2 is similarly constructed.

Для отображения состояния модуля установлены светодиоды «Авария», «ПРД» и «ПРМ», выполненные на элементах AL1, AL5 и AL6 типа LA93. При возникновении сбоев работы РМ микропроцессор выдает сигнал Аварии на элемент индикации. При приходе команд «ПРД» или «ПРМ» загорается соответствующий светодиод. Данные светодиоды выполнены аналогично схеме управления СИД Сигнализаций и Аварий в модуле МЦП. В случае прихода команды светодиод загорается и запоминается его состояние до ручного (на модуле МКПП) или удаленного (на модуле МДС) сброса. К элементам управления также относятся кнопки «Сброс» и «Тест» SW10 и SW11 соответственно. Сигнал от этих кнопок поступает на микропроцессор и на схему сброса светодиода.To display the status of the module, the LEDs “Alarm”, “Transmitter Switch” and “Transmitter Switch” are installed, made on elements AL1, AL5 and AL6 of type LA93. In the event of a PM malfunction, the microprocessor issues an Alarm signal to the indication element. When the “Rx” or “Rx” commands arrive, the corresponding LED lights up. These LEDs are made similar to the control circuit of the Alarm and Alarm LEDs in the MCP module. In case of a command, the LED lights up and its state is stored until manual reset (on the manual transmission module) or remote (on the MDS module) reset. The controls also include the Reset and Test buttons SW10 and SW11, respectively. The signal from these buttons goes to the microprocessor and to the LED reset circuit.

Обмен с модулем МЦП осуществляется посредством ШУ и модулей МКПР1 или МКПР2. С модуля МКПР1 или МКПР2 поступают дискретные сигналы выбора адреса РМ, дискретного сигнала запроса релейным модулем инициализации, дискретного сигнала общего опроса, интерфейсных сигналов SPI (Rx - прием сигнала, Тх - передача сигнала, CLK-сигнал синхронизации) и питающего вторичного напряжения +12В. Все сигналы, кроме питающего вторичного напряжения +12В, проходят через двунаправленные не инвертирующие буфера D20 и D25 типа 74АТВ244. Входы буфера D25 имеют дополнительную защиту от помех в виде резисторов типоразмера 0805 и защитных диодов типа BAT54S. Применение этой защиты позволяет производить установку, замену или удаление модуля без выключения питания всего устройства. По интерфейсу SPI осуществляется обмен состоянием РМ, командами, состоянием органов управления, контроля и индикации, состоянием входов и выходов данного модуля. Обработка сигналов, поступающих на микроконтроллер, осуществляется в зависимости от установленной для данного модуля конфигурации, переданной по SPI.Exchange with the module MCP is carried out by means of control modules and modules MKPR1 or MKPR2. Discrete signals for selecting the PM address, discrete interrogation signal by the relay initialization module, discrete general polling signal, SPI interface signals (Rx — signal reception, Tx — signal transmission, CLK synchronization signal) and supply secondary voltage + 12V are supplied from the MKPR1 or MKPR2 module. All signals except the supply secondary voltage + 12V pass through bi-directional non-inverting buffers D20 and D25 of type 74ATB244. The inputs of the D25 buffer have additional protection against interference in the form of resistors of frame size 0805 and protective diodes of the type BAT54S. The use of this protection allows the installation, replacement or removal of the module without turning off the power to the entire device. The SPI interface exchanges the status of the RM, commands, the status of the controls, control and indication, the status of the inputs and outputs of this module. Processing of signals arriving at the microcontroller is carried out depending on the configuration set for this module, transmitted via SPI.

На фиг.4 показан модуль кросс-платы процессора (МКПП), который осуществляет: обмен сигналами управления между всеми модулями блока управления, отображение состояний выходов подтверждения срабатывания ПРД и ПРМ, сигнализаций и аварий, отображение наличия питающего и резервного питания, отображение аппаратной аварии ПКУ, отображение установленных релейных модулей, обработка сигналов органов управления (кнопки на блоке управления), организация интерфейса обмена по интерфейсу RS232, обработка сигналов точного времени.Figure 4 shows the processor cross-board module (MKPP), which performs: the exchange of control signals between all modules of the control unit, the display of the status of the outputs confirming the operation of the PFD and PFP, alarms and alarms, displaying the presence of power and backup power, displaying a hardware emergency of the control panel , display of installed relay modules, signal processing of control elements (buttons on the control unit), organization of an exchange interface via RS232 interface, processing of accurate time signals.

МКПП получает дискретные сигналы из модулей МППС, МДС, МВС, МЦП, а также сигналы по интерфейсу UART (Rx (прием сигнала) и Тх(передача сигнала)) из модуля МВСЧ, Сигнал по интерфейсу SPI (Rx (прием сигнала), Тх(передача сигнала), СLК(сигнал синхронизации) и СS(выбор кристалла)) из модуля МЦП, передает дискретные сигналы в модули МВСЧ, МВС, МЦП. Кроме этого, принимает сигналы питания +12В с модуля МБП, и выдает его в модуль МКБ для удержания работы аппаратуры в случае пропадания внешнего питания, принимает сигнал питания с модуля МКБ и выдает его на модули МЦП (для преобразования в другой номинал вторичного напряжения +5В), МВС (для опертока для срабатывания выходных реле), МПСС (для преобразования в другой номинал вторичного напряжения +24В). На разъем Х10 поступают сигналы питания +12В. Через модуль МКПП данный сигнал передается в модуль МКБ через разъем X11 для обработки.The manual transmission receives discrete signals from the MPPS, MDS, MVS, MCP modules, as well as signals via the UART interface (Rx (signal reception) and Тх (signal transmission)) from the MVCH module, Signal via the SPI interface (Rx (signal reception), Тх ( signal transmission), СЛК (synchronization signal), and СS (chip selection)) from the MCP module; transmits discrete signals to the MSCH, MCC, MCP modules. In addition, it receives + 12V power signals from the MBP module, and gives it to the ICB module to hold the equipment in case of external power failure, receives a power signal from the ICB module and gives it to the MCP modules (for conversion to a different secondary voltage rating of + 5V ), MVS (for an opertok for operation of output relays), MPSS (for conversion to another secondary voltage rating + 24V). The X10 connector receives + 12V power signals. Through the manual transmission module, this signal is transmitted to the MKB module through connector X11 for processing.

Сигнал питания +12В после обработки в модуле МКБ поступает на разъем X11 и поступает на разъемы Х5 (модуль МДС), Х7 (модуль МВС), Х8 (модуль МЦП), Х12 (модуль МВСЧ), Х14 (модуль МПСС). Сигнал питания +5В для питания цифровых микросхем поступает с разъема Х8 и кроме питания цифровой части схемы поступает на разъемы Х5, Х7, Х12, Х14 в качестве источника питания модулей МДС, МВС, МВСЧ и МПСС.After processing, the + 12V power signal in the ICD module is fed to connector X11 and fed to connectors X5 (MDS module), X7 (MVS module), X8 (MCP module), X12 (MVSC module), X14 (MPSS module). The + 5V power signal for powering the digital microcircuits comes from the X8 connector and, in addition to supplying the digital part of the circuit, goes to the X5, X7, X12, X14 connectors as a power source for the MDS, MVS, MVSCh and MPSS modules.

Схема отображения внутренних режимов работы. Дискретные сигналы индикации выходов сигнализаций поступают в схему через разъем Х8, и далее непосредственно на светодиодную индикацию AL1, AL2, AL15, AL16, AL17, AL18, AL32, AL33 типа L-53 через токоограничивающие резисторы типоразмера 0805. С разъема X11 сигнал +12В поступает на схему отображения наличия вторичного напряжения питания, состоящую из последовательно включенного токоограничивающего резистора R111 типоразмера 0805 и светодиода AL35 типа L-53. С разъема X11 поступает сигнал резервного питания и передается на разъем Х8 (модуль МЦП) и Х7 (модуль МВС), а также на схему отображения наличия резервного питания, состоящую из преобразователя на микросхеме D27 и светодиода AL34 типа L-53 с последовательно включенным токоограничивающим резистором типоразмера 0805. С разъема Х8 сигнал Аварии поступает на двунаправленный не инвертирующий буфер D15 типа 74АВТ245, и затем на последовательно включенный токоограничивающий резистор R38 типоразмера 0805 и светодиод AL19 типа L-53.Scheme for displaying internal operating modes. The discrete signals of the alarm output indication are fed to the circuit through the X8 connector, and then directly to the AL1, AL2, AL15, AL16, AL17, AL18, AL32, AL33, L-53 type LED indications through current-limiting resistors of frame size 0805. A + 12V signal is sent from connector X11 to the display circuit of the presence of the secondary supply voltage, consisting of a series-connected current-limiting resistor R111 of frame size 0805 and LED AL35 of type L-53. A backup power signal is received from connector X11 and transmitted to connector X8 (MCP module) and X7 (MVS module), as well as to a backup power display circuit consisting of a converter on a D27 chip and an AL34 type L-53 LED with a current-limiting resistor connected in series size 0805. From connector X8, the Alarm signal is sent to a bi-directional non-inverting buffer D15 of type 74АВТ245, and then to a series-connected current-limiting resistor R38 of size 0805 and LED AL19 of type L-53.

Схема отображения установленных модулей. Дискретные сигналы для отображения модулей поступают через разъем Х8 на схему декодирования. Для декодирования используется 8 адресных сигналов Data_in1…Data_in8 и 3 сигнала выбора кристалла (CS1, CS2 и CS3). Сигналы Data_in1…Data_in с разъема поступают на двунаправленный не инвертирующий буфер D11 и D15 типа 74АВТ245. С Выхода буферов D11 и D15 Адресные сигналы поступают параллельно на входы трех триггерных регистров. Выбор отображения осуществляется с помощью 3-х сигналов выбора кристалла. При подачи сигнала выбора кристалла на 1-й триггерный регистр (уровень логического «нуля») сигнал Data_in1…Data_in8 поступает на выход микросхемы D16 типа 74НС374. При подачи сигнала выбора кристалла на 2-й триггерный регистр (уровень логического «нуля») сигнал Data_in1…Data_in8 поступает на выход микросхемы D17 типа 74НС374. При подаче сигнала выбора кристалла на 3-й триггерный регистр (уровень логического «нуля») сигнал Data_in1…Data_in8 поступает на выход микросхемы D18 типа 74НС374. Сигнал с выходов триггеров D16, D17 и D18 через токоограничивающие резисторы поступает на светодиоды AL3-AL14 и АL20-АL31 типа L53.Display scheme of installed modules. Discrete signals for displaying the modules are sent through the X8 connector to the decoding circuit. For decoding, 8 address signals Data_in1 ... Data_in8 and 3 chip selection signals (CS1, CS2 and CS3) are used. Signals Data_in1 ... Data_in from the connector are sent to the bi-directional non-inverting buffer D11 and D15 of type 74AVT245. From the output of the buffers D11 and D15, the Address signals arrive in parallel to the inputs of three trigger registers. Display selection is carried out using 3 crystal selection signals. When the chip select signal is applied to the 1st trigger register (logical “zero” level), the signal Data_in1 ... Data_in8 is sent to the output of the D16 microcircuit of type 74НС374. When a signal for selecting a crystal is applied to the 2nd trigger register (logical “zero” level), the signal Data_in1 ... Data_in8 is sent to the output of the D17 microcircuit of type 74НС374. When a chip select signal is applied to the 3rd trigger register (logical “zero” level), the Data_in1 ... Data_in8 signal is sent to the output of the D18 type 74NS374 microcircuit. The signal from the outputs of the triggers D16, D17 and D18 through current-limiting resistors is fed to the LEDs AL3-AL14 and AL20-AL31 type L53.

Схема отображения сигнализаций и Аварий. Дискретные сигналы для отображения сигнализаций и Аварий поступают с разъема Х8 через токоограничивающие резисторы на светодиоды AL1, AL2, AL15-AL18, AL32 и AL33, например, типа L-53.Alarm and Alarm Display Scheme. Discrete signals for displaying alarms and Alarms come from connector X8 through current-limiting resistors to LEDs AL1, AL2, AL15-AL18, AL32 and AL33, for example, type L-53.

Местные органы управления. Дискретные сигналы с клавиатуры («Сброс ПРД1», «Сброс ПРМ», «Сброс Сигнализаций», «Сброс Аварий», «Тест ПРД», «Тест ПРМ») поступают с разъема на разъем X1 на двунаправленный не инвертирующий буфер D12. С выхода D12 сигналы поступают на разъемы Х7 (установка модуля МВС) и Х8 (установка модуля МЦП).Local government. Discrete signals from the keyboard (“Reset Tx1”, “Reset Tx”, “Reset Alarms”, “Reset Alarms”, “Test Tx”, “Test Tx”) are sent from connector X1 to the bi-directional non-inverting buffer D12. From the output D12, the signals are fed to the connectors X7 (installation of the MVS module) and X8 (installation of the MCP module).

Приемо-передатчик RS232/RS485 с изолированным питанием. Интерфейсная схема RS-485 и RS-232 состоит из специализированных преобразователей, обеспечивающих диагностику, помехозащищенность и передачу данных на ПЭВМ или АСУ ТП. Интерфейсные сигналы UART (универсального асинхронного приемопередатчика) Rx (прием данных), Тх (передача данных) и CTS (разрешение передачи) и Interface (тип подключенного интерфейса) поступают с разъема Х8 на двунаправленный не инвертирующий буфер D12 типа 74АВТ245 и D15. Схема преобразователя состоит из гальваноразвязывающих оптронов D2, D3, D4 и D23 типа SFH6156-3T, гальваноизолированного DC/DC преобразователя D5 типа P6IU-1205E, микросхемы выбора типа используемого интерфейса D7 типа 74АВТ244, преобразователя интерфейса UART/RS232 - D9 типа SP232EEN, преобразователя интерфейса UART/RS485 - D10 типа ADM483EAR и внешнего разъема Х2 типа IDС-10. Питание цифровой части осуществляется путем преобразования вторичного питания +12В в гальваноизолированное питание +5В. Сигналы управления CTS и Interface, и сигналы интерфейса изолированы от основной схемы гальваноразвязывающими оптронами D2, D3, D4 и D23.RS232 / RS485 transceiver with isolated power supply. The interface circuit RS-485 and RS-232 consists of specialized converters that provide diagnostics, noise immunity and data transfer to a PC or process control system. The interface signals UART (universal asynchronous transceiver) Rx (receive data), Tx (transmit data) and CTS (enable transmission) and Interface (type of connected interface) are sent from connector X8 to the bi-directional non-inverting buffer D12 of types 74AVT245 and D15. The converter circuit consists of galvanic isolation optocouplers D2, D3, D4 and D23 of type SFH6156-3T, galvanically isolated DC / DC converter D5 of type P6IU-1205E, microcircuit for choosing the type of interface used D7 type 74AVT244, interface converter UART / RS232 - D9 type SP232EEN, interface converter UART / RS485 - D10 type ADM483EAR and external connector X2 type IDC-10. The digital part is powered by converting the secondary power + 12V to a galvanically isolated power supply + 5V. The control signals CTS and Interface, and the interface signals are isolated from the main circuit by galvanic isolation optocouplers D2, D3, D4 and D23.

На модуле установлен микропроцессор D20 типа AT89C51ED2, который обрабатывает сигналы точного времени и выдает сигналы точного времени в формате IRIG-B, поступающие с разъема и на разъем X12, обрабатывает сигналы входной сигнализации, поступающие с разъема Х14, и обменивается информацией с модулем МЦП через разъем Х8.The module is equipped with a D20 microprocessor of the AT89C51ED2 type, which processes the exact time signals and outputs the exact time signals in the IRIG-B format coming from the connector and to the X12 connector, processes the input signal signals coming from the X14 connector, and exchanges information with the MCP module through the connector X8.

Входной и выходной дискретный сигнал IRIG-B поступает через двунаправленный не инвертирующий буфер D22 типа 74АВТ244 на разъем Х12. Дискретные сигналы входов сигнализаций поступают с разъема Х14 на двунаправленный не инвертирующий буфер D14 типа 74АВТ245. С выхода D14 сигналы поступают на микроконтроллер D20, в котором проходят обработку и выдаются по интерфейсу SPI на разъем Х8. Интерфейс SPI состоит из 4-х сигналов MOSI (принимаемые данные), MISO (передаваемые данные), SCL (синхронизация потока) и сигнала CS (разрешения работы шины). Все сигналы с микросхемы D20 поступают на двунаправленный не инвертирующий буфер D13 типа 74АВТ244 и затем на разъем Х8.The input and output discrete signal IRIG-B is fed through a bi-directional non-inverting buffer D22 type 74AVT244 to connector X12. The discrete signals of the signaling inputs come from the X14 connector to the D14 bidirectional non-inverting buffer of type 74AVT245. From the output D14, the signals are sent to the microcontroller D20, in which they are processed and issued via the SPI interface to connector X8. The SPI interface consists of 4 MOSI signals (received data), MISO (transmitted data), SCL (stream synchronization) and a CS signal (bus operation enable). All signals from the D20 chip are fed to the D13 bi-directional non-inverting buffer of type 74AVT244 and then to connector X8.

На фиг.5 показан модуль внешних фильтров (МВФ), который предназначен для фильтрации напряжения, которое может использоваться для выхода сигналов ПРД команд и входа сигналов ПРМ команд релейных модулей РМ. Данный модуль состоит из ЭМС фильтров напряжения команд F1 и F2 типа В84110. Оперток подается на входы Х1-Х2 и Х3-Х4 и поступает на фильтр F1 и F2. Конструкция фильтра позволяет осуществлять отвод помех по земляной шине. С выхода фильтров опертоки подаются на выходные клеммы Х5-Х6 и Х7-Х8 для подачи их на Uвн1 и Uвн2 модулей МКПР1 и МКПР2.Figure 5 shows the external filter module (IMF), which is designed to filter the voltage, which can be used to output the signals of the PRD commands and the input of the signals of the PRM commands of the relay modules of the RM. This module consists of EMC voltage filters of the F1 and F2 commands of type B84110. The opertok is fed to the inputs X1-X2 and X3-X4 and goes to the filter F1 and F2. The design of the filter allows the rejection of interference on the earthing bus. From the output of the filters, the tracer is fed to the output terminals X5-X6 and X7-X8 for supplying them to the UHB1 and UBH2 of the MKPR1 and MKPR2 modules.

На фиг.6 показан модуль источника питания (МБП), предназначенный для преобразования первичного внешнего напряжения во вторичное напряжение +12В. МБП - универсальная система питания устройства, дробная схема резервирования, защита от перегрузки по току, напряжению и температуре, защита от электромагнитных помех. МБП состоит из входного фильтра и параллельно подключенных к нему двух преобразователей напряжения. Модуль блока питания может работать от источника переменного или постоянного тока и обеспечивает стабилизированные уровни напряжения для работы всего устройства.Figure 6 shows the power supply module (MBP), designed to convert the primary external voltage to the secondary voltage + 12V. MBP is a universal power supply system of the device, a fractional redundancy scheme, protection against overload by current, voltage and temperature, protection from electromagnetic interference. The MBP consists of an input filter and two voltage converters connected in parallel to it. The power supply module can operate from an AC or DC source and provides stabilized voltage levels for the operation of the entire device.

Первичное напряжение поступает на входные клеммы X1 и Х2 типа TA-MR1. Затем входное напряжение поступает на выключатель питания SW1 типа SWR-45-R. Выключателем обеспечивается включение/выключение (обесточивание) устройства. С выхода выключателя первичное напряжение поступает на ЭМС фильтр, выполненный на варисторах V1, V2 и V3 типа S14K и ЭМС фильтра F1 типа В84110. Данная дополнительная защита позволяет поднять степень защиты устройства до степени жесткости 4 по ГОСТ Р 51317.6.5-2006, ГОСТ Р 51317.4.5, ГОСТ Р 51317.4.6, ГОСТ Р 51317.4.12, ГОСТ Р 51317.4.16. Применение 2-х преобразователей напряжения питания, работающих в горячем резерве, повышает надежность системы питания за счет резервирования и работы данных преобразователей на нагрузку менее 50%. В случае возникновении отказа одного из источников второй выдает мощность, достаточную для работы всего устройства. В качестве преобразователей D1 и D2 применяются DC/DC преобразователи типа KAMN30, способные полнофункционально работать при входном рабочем диапазоне напряжений от 80 до 370В постоянного тока и от 85 до 264В переменного тока. Объединение вторичного напряжения элементов D1 и D2 выполнено через диоды VD1 и VD2 типа MURS360, которые обеспечивают развязку вторичных напряжений элементов D1 и D2 друг от друга в случае выхода из строя одного из преобразователей. Общее выходное стабилизированное вторичное напряжение +12В поступает на разъем Х3.The primary voltage is applied to input terminals X1 and X2 of type TA-MR1. Then, the input voltage is supplied to the power switch SW1 type SWR-45-R. The switch provides on / off (de-energize) the device. From the output of the switch, the primary voltage is supplied to an EMC filter made on varistors V1, V2 and V3 of type S14K and an EMC filter F1 of type B84110. This additional protection allows you to raise the degree of protection of the device to degree of rigidity 4 in accordance with GOST R 51317.6.5-2006, GOST R 51317.4.5, GOST R 51317.4.6, GOST R 51317.4.12, GOST R 51317.4.16. The use of 2 power supply converters operating in a hot standby increases the reliability of the power system due to the backup and operation of these converters for a load of less than 50%. In the event of a failure of one of the sources, the second produces power sufficient to operate the entire device. As converters D1 and D2, DC / DC converters of the KAMN30 type are used, capable of fully functioning with an input operating voltage range from 80 to 370V DC and from 85 to 264V AC. The secondary voltage of the elements D1 and D2 is combined through diodes VD1 and VD2 of the MURS360 type, which provide isolation of the secondary voltages of the elements D1 and D2 from each other in case of failure of one of the converters. The total stabilized secondary output voltage + 12V is supplied to connector X3.

На фиг.7 показан модуль конденсаторных блоков (МКБ), который состоит из схем контроля напряжения питания и контроля заряда резервного питания, подключенные к конденсаторам, и схемы резервного питания светодиодов, и обеспечивает функционирование устройства при 100% провалах напряжения питания длительностью более 0.5 сек даже при полной нагрузке устройства, используется схема с дробным резервированием 6/10, что обеспечивает функционирование цепей сигнализации при пропадании напряжения питания длительностью более 1 недели.7 shows a module of capacitor units (ICB), which consists of control circuits for the supply voltage and charge control of the backup power connected to the capacitors, and a backup circuit for the LEDs, and ensures the operation of the device at 100% power supply dips for more than 0.5 sec even at full load of the device, a scheme with fractional redundancy of 6/10 is used, which ensures the functioning of the alarm circuits when the power supply fails for more than 1 week.

Входное напряжение +12В с модуля МБП поступает через модуль МКПП посредством шины питания ШП через разъем X1. Работа конденсаторных блоков С5, С8-С10, С12, С14, С15 и С16 типа ЕНР заключается в накапливании энергии и в момент пропадания питания выдачи ее для питания устройства. Схема контроля напряжения питания осуществляет мониторинг входного напряжения питания «+12В» и в случае пропадания выдает сигнал «Контроль 12В» МЦП. Контроль напряжения питания выполнен на R1, R2 и R4 типоразмера 0805, защитных диодах VD5 и VD6 типа 1N43 и 1,5КЕ, монитора питания D3 типа DS1814C. Индикация вторичного напряжения +12В осуществляется в модуле МКПП, и его состояние отображается светодиодом на передней панели.The input voltage + 12V from the MBP module is supplied through the manual transmission module via the power supply bus via the X1 connector. The operation of the capacitor units C5, C8-C10, C12, C14, C15 and C16 of the ENR type consists in the accumulation of energy and at the time of the loss of power supply it to supply the device. The control circuit of the supply voltage monitors the input supply voltage of “+ 12V” and, in the event of a failure, issues the “Control 12V” signal of the MCP. The supply voltage was monitored on R1, R2 and R4 of frame size 0805, protective diodes VD5 and VD6 of type 1N43 and 1,5KE, power monitor D3 of type DS1814C. Indication of secondary voltage + 12V is carried out in the manual transmission module, and its status is displayed by an LED on the front panel.

Схема «Контроля заряда резервного питания» и схема «Резервное питание светодиодов» предназначены для контроля состояния командных светодиодов на Блоке управления и Блоке релейных модулей. Контроль заряда резервного питания выполнен на преобразователях D1 и D2, LC фильтров L1 и С1, С3, С6, С11, С13, токоограничивающем резисторе R6. Входное напряжение +12В проходит двойное преобразование на элементах D1 типа МС7805 и D2 типа IRU1206, и фильтруется LC фильтром. Резервное питание состоит из ионистора С2. Использование ионистора большой емкости за счет малых токов утечки позволяет сохранять долгое время заряд (накопленную энергию) и при меньших габаритах обеспечивать накопление значительно большей энергии. Подключение резервного источника питания светодиодов происходит только при пропадании основного с помощью реле К1, что позволяет поддерживать заряд ионистора С2 на максимальном значении. Выходное напряжение модуля +12В подается на шину питания ШП для других модулей на разъем X1.The circuit for “Monitoring the backup power charge” and the circuit for “Backup LED power” are intended for monitoring the status of command LEDs on the Control Unit and Relay Module Unit. The backup power charge control was performed on converters D1 and D2, LC of filters L1 and C1, C3, C6, C11, C13, current-limiting resistor R6. The input voltage + 12V undergoes double conversion on elements D1 of type MC7805 and D2 of type IRU1206, and is filtered by an LC filter. Backup power consists of a C2 ionistor. The use of a large-capacity ionistor due to low leakage currents makes it possible to maintain a charge (stored energy) for a long time and to ensure the accumulation of much larger energy with smaller dimensions. The backup LED power supply is connected only when the main one disappears with the help of relay K1, which allows maintaining the charge of the C2 ionistor at the maximum value. The output voltage of the + 12V module is supplied to the bus power supply bus for other modules to connector X1.

На фиг.8 показан модуль выходов сигналов сигнализации (МВС), который предназначен для выдачи команд сигнализаций и аварий. В качестве исполнительных устройств используются 7 бистабильных реле К1-К3, К5-К8 и моностабильное реле К4. Использование бистабильных реле позволяет проводить контроль срабатывания, а моностабильное реле обеспечивает контроль включения устройства. Дискретные сигналы управления каждым выходом поступают через разъем X18 на входной буфер D11 и D12 типа 74АВТ245, обеспечивающие дополнительную развязку от схемы управления. Сигналы с выходов буферов обеспечивают непосредственное управление выходными сигналами сигнализаций и аварий.On Fig shows the module outputs signaling signals (MVS), which is designed to issue commands for alarms and alarms. As actuators, 7 bistable relays K1-K3, K5-K8 and a monostable relay K4 are used. The use of bistable relays allows monitoring of the operation, and a monostable relay provides control of the device. Discrete control signals for each output are fed through connector X18 to the input buffer D11 and D12 of type 74AVT245, providing additional isolation from the control circuit. Signals from the outputs of the buffers provide direct control of the output signals of alarms and alarms.

Для установки срабатывания соответствующего выхода сигнал поступает на схему установки выхода, которая выполнена на интегральной микросхеме D1, состоящей из элементов ИЛИ-НЕ. С ее выхода сигнал через токоограничивающий резистор R1 поступает на управляющий транзистор VT1 типа ВС847 и открывает его. Протекающий ток через данный транзистор обеспечивает срабатывание «устанавливающей» обмотки реле К1, т.е. переключает реле в положение «включить команду». При подаче сигнала сброса и отсутствии условия срабатывания данной сигнализации, сигналы сброса поступают на микросхему D2 типа 74НС08 для формирования единого сигнала сброса от всех источников. С выхода D2 сигнал поступает на один из элементов микросхемы D1 и далее через токоограничивающий резистор R43 на транзистор VT2 типа ВС847. В коллекторную цепь данного транзистора последовательно подключена «сбрасывающая» обмотка реле К1, обеспечивающая переключение реле в исходное состояние (Сброс). Сигналы о замыкании или размыкании с контактов реле поступают на разъем X1. Обработка всех 8-и сигналов идентична вышеописанному.To set the operation of the corresponding output, the signal goes to the output installation circuit, which is performed on the integrated circuit D1, consisting of elements OR-NOT. From its output, the signal through the current-limiting resistor R1 enters the control transistor VT1 type BC847 and opens it. The current flowing through this transistor ensures the operation of the “setting” winding of relay K1, i.e. switches the relay to the "enable command" position. When a reset signal is supplied and there is no triggering condition for this alarm, the reset signals are sent to the D2 type 74NS08 chip to form a single reset signal from all sources. From the output D2, the signal is supplied to one of the elements of the microcircuit D1 and then through the current-limiting resistor R43 to the VT2 transistor type BC847. A “reset" winding of relay K1 is connected in series to the collector circuit of this transistor, which ensures switching the relay to its initial state (Reset). Signals about the closing or opening of the relay contacts are sent to connector X1. Processing of all 8 signals is identical to the above.

На фиг.9 показан модуль дистанционного сброса (МДС), который предназначен для удаленного сброса сигналов сигнализаций и аварий с помощью подачи опертока на соответствующий вход. Для повышения надежности работы устройства используется входной ЭМС фильтр, позволяющий фильтровать помехи, приходящие от внешних источников. Фильтрация помех происходит на токоограничивающих резисторах R1, R2 типа SQP5, защитных диодах VD5, VD7 типа 1,5КЕ и варисторе V1 типа CU4032K. Далее сигнал поступает на схему защиты от подачи напряжения обратной полярности, выполненную на диоде VD1. Для защиты гальваноизолированного преобразователя от напряжения обратной полярности служит диод VD6. Сигнал с ЭМС фильтра поступает на схему выбора порога срабатывания, состоящую из трех стабилитронов, перемычек и управляемого генератора тока. С помощью перемычек составляются комбинации из 1-3 стабилитронов, задающих те или иные уровни стабилизации (порогов срабатывания). При превышении входным ПРД сигналом установленного уровня срабатывания, через управляемый генератор тока начинает протекать ток. В качестве стабилитронов могут использоваться элементы VD2, VD3 и VD4 типа 1N53 с напряжениями срабатывания 160, 80 и 36В. В качестве перемычек Х5 - джамперы типа артикула 531230-3. Управляемый генератор тока VT1 может быть типа IXCY10M. Преобразование внешнего сигнала команды в управляющий сигнал происходит на оптогальванической развязке микросхемы D1 типа SFH6156.Figure 9 shows the remote reset module (MDS), which is designed to remotely reset the alarms and alarms by applying a tracing line to the corresponding input. To increase the reliability of the device, an input EMC filter is used, which allows you to filter the interference coming from external sources. Interference filtering takes place on current-limiting resistors R1, R2 of type SQP5, protective diodes VD5, VD7 of type 1.5KE and varistor V1 of type CU4032K. Next, the signal goes to the reverse polarity protection circuitry performed on the diode VD1. To protect the galvanically isolated converter from reverse polarity, the VD6 diode is used. The signal from the EMC filter is fed to the response threshold selection circuit, consisting of three zener diodes, jumpers, and a controlled current generator. With the help of jumpers, combinations of 1-3 zener diodes are compiled that specify certain stabilization levels (thresholds). When the input PRD signal exceeds the set operating level, a current begins to flow through the controlled current generator. As zener diodes, elements VD2, VD3 and VD4 of type 1N53 can be used with operating voltages of 160, 80 and 36V. As jumpers X5 - jumpers type article 531230-3. VT1 controlled current generator can be of type IXCY10M. The conversion of the external command signal to the control signal occurs at the opto-galvanic isolation of the D1 type SFH6156 chip.

Все выходные сигналы каждого канала после оптогальванической развязки поступают на буфер шины контроля и управления D6 типа 74АВТ245. С выхода буфера сигналы поступают на разъем X18 для выдачи на модуль МКПП. Входными сигналами для модуля МДС являются только вторичное питание +12В и питание цифровой части +5В, которое поступает на схему с разъема X18.All the output signals of each channel after opto-galvanic isolation are fed to the buffer of the control and control bus D6 of type 74AVT245. From the output of the buffer, signals are sent to connector X18 for output to the manual transmission module. The input signals for the MDS module are only secondary power + 12V and digital power supply + 5V, which is fed to the circuit from connector X18.

На фиг.10 показан модуль внешней синхронизации часов (МВСЧ), который предназначен для привязки записи внутренних событий ПКУ к единому станционному времени. ПКУ может работать с внешними синхронизаторами в формате IRIG-B. Часы реального времени (RTC) задают системное время. Возможна синхронизация RTC внешними односекундными импульсами или сигналом IRIG-B от приемника глобальной системы позиционирования (GPS). Этот сигнал подается на МКПП через внутреннюю ШУ блока МКПП.Figure 10 shows the module external clock synchronization (MSCH), which is designed to bind the recording of internal events PKU to a single station time. PKU can work with external synchronizers in the IRIG-B format. The real time clock (RTC) sets the system time. RTC can be synchronized with external one-second pulses or an IRIG-B signal from a global positioning system (GPS) receiver. This signal is fed to the manual transmission through the internal control unit of the manual transmission.

Разъемы входов синхронизации (NMEA, IRIG-B) для часов реального времени расположены на задней стороне модуля МВСЧ. Оптопарами (оптрон) обеспечивается электрическая изоляция. Входной сигнал международного стандарта IRIG-B поступает из внешнего разъема Х4 на схему преобразования, где он нормализуется к стандартному цифровому виду амплитуды +5В. Схема преобразования выполнена на оптогальванической развязке микросхемы D7. Сигнал с выхода D7 поступает на разъем Х2 для передачи его на микроконтроллер модуля МКПП для декодирования.The clock input connectors (NMEA, IRIG-B) for the real-time clock are located on the rear side of the MHSC module. Optocouplers (optocoupler) provide electrical isolation. The input signal of the international standard IRIG-B comes from the external connector X4 to the conversion circuit, where it is normalized to the standard digital form of the amplitude + 5V. The conversion circuit is made on the opto-isolation of the D7 chip. The signal from the output of D7 is fed to connector X2 for transmission to the microcontroller of the manual transmission module for decoding.

МВСЧ обеспечивает интерфейс IRIG-B для выдачи сигнала внутренних часов реального времени, к которым привязаны все внутренние события устройства. Сигнал выхода IRIG-B поступает с модуля МКПП с разъема Х2 на схему преобразования, выполненную на элементе D8 типа TLP627. Применение D8 позволяет обеспечить гальваническую развязку от других подключаемых устройств. Для обеспечения опертока выходного сигнала IRIG-B в модуле МВСЧ. Предусмотрен DC/DC преобразователь с гальваноразвязкой, выполненный на элементе D9. Функционально ВD9 обеспечивает как выходной оперативный ток для выходной цепи синхронизации, так и гальваноразвязку всех внешних подключенных к ПКУ устройств. Выходное напряжение 24В подается на выходной разъем IRIG-B Х3. Возможность выдачи сигналов внутреннего времени в стандартном формате IRIG-B является одной из отличительных особенностей данной аппаратуры, т.к. эту функцию обычно выполняет только внешний отдельный синхронизатор. В данном случае не имея внешнего синхронизатора, можно объединить все устройства на объекте в единое время.The MSCH provides an IRIG-B interface for generating an internal real-time clock signal, to which all internal device events are associated. The output signal IRIG-B comes from the manual transmission module from the X2 connector to the conversion circuit made on the D8 element of the TLP627 type. The use of D8 allows for galvanic isolation from other connected devices. To provide a trace of the output signal IRIG-B in the module MSCH. There is a DC / DC converter with galvanic isolation, made on the element D9. Functionally, BD9 provides both output operational current for the output synchronization circuit and galvanic isolation of all external devices connected to the control panel. 24V output voltage is supplied to the IRIG-B X3 output connector. The ability to output internal time signals in the standard IRIG-B format is one of the distinguishing features of this equipment, as this function is usually performed only by an external separate synchronizer. In this case, without an external synchronizer, you can combine all the devices on the object at a single time.

Приемо-передатчик RS-232 состоит из специализированных преобразователей, обеспечивающих диагностику, помехозащищенность и обмен данными по протоколу NMEA-0183 Версии 2. Интерфейсные сигналы UART (универсального асинхронного приемо-передатчика) Rx (прием данных), Тх (передача данных) поступают с разъема Х2 на двунаправленный не инвертирующий буфер D4 типа 74АВТ244. Схема преобразователя состоит из гальваноразвязывающих оптронов D2, D5 типа SFH6156-3Т, гальваноизолированного DC/DC преобразователя D3 типа P6IU-1205E, преобразователя интерфейса UART/RS232 - D6 типа SP232EEN и внешнего разъема X1 типа DRB-9FA. Питание цифровой части осуществляется путем преобразования вторичного питания +12В в гальваноизолированное питание +5В.The RS-232 transceiver consists of specialized transducers that provide diagnostics, noise immunity and data exchange according to the NMEA-0183 Version 2 protocol. Interface signals UART (universal asynchronous transceiver) Rx (data reception), Tx (data transmission) come from the connector X2 to the bidirectional non-inverting buffer D4 type 74AVT244. The converter circuit consists of galvanic isolation optocouplers D2, D5 of type SFH6156-3T, galvanically isolated DC / DC converter D3 of type P6IU-1205E, interface converter UART / RS232 - D6 of type SP232EEN and external connector X1 of type DRB-9FA. The digital part is powered by converting the secondary power + 12V to a galvanically isolated power supply + 5V.

На фиг.11 показан модуль приема сигналов сигнализации (МПСС), который предназначен для приема команд сигнализаций от внешних устройств, с помощью подачи опертока на соответствующий вход или замыканием входа. Все входы модуля гальванически изолированы от цифровой схемы.Figure 11 shows the signaling signal receiving module (MPSS), which is designed to receive signaling commands from external devices, by applying a tracing line to the corresponding input or by closing the input. All inputs of the module are galvanically isolated from the digital circuit.

Входной сигнал поступает на внешний разъем X1 типа MSTB2.5. Для повышения надежности работы устройства используется входной ЭМС фильтр, позволяющий фильтровать помехи, приходящие от внешних источников. Фильтрация помех происходит на токоограничивающих резисторах R1, R3 типа KNP200, защитных диодах VD1, VD2 типа 1,5КЕ и варисторе V1 типа CU4032K. Далее сигнал поступает на схему защиты от подачи напряжения обратной полярности, выполненную на диоде VD5. Для защиты гальваноизолированного преобразователя от напряжения обратной полярности служит диод VD7. Сигнал с ЭМС фильтра поступает на схему выбора порога срабатывания, состоящую из трех стабилитронов, перемычек и управляемого генератора тока. С помощью перемычек составляются комбинации из 3-х стабилитронов, задающих те или иные уровни стабилизации (порогов срабатывания). При превышении входным сигналом установленного уровня срабатывания, через управляемый генератор тока начинает протекать ток. В качестве стабилитронов могут использоваться элементы VD9, VD11 и VD12 типа 1N53 с напряжениями срабатывания 160, 80 и 36В. В качестве перемычек Х4 - джамперы типа артикула 531230-3. Управляемый генератор тока VT1 может быть типа IXCY10M. Преобразование внешнего сигнала команды в управляющий сигнал происходит на оптогальванической развязке микросхемы D1 типа SFH6156. В схеме предусмотрено подключение внутреннего оперативного тока напряжением 24 В, получаемого от гальваноизолированного DC/DC преобразователя D11 типа AM2F. Преобразователь D11 получает питание +12В от внутреннего разъема Х34. Выходное напряжение D11+24В подается в разрыв цепи каждого входного канала. Выбор использования внутреннего или внешнего оперативного тока устанавливается джамперами SW1 и SW3 типа артикула 531230-3.The input signal is input to an external connector X1 type MSTB2.5. To increase the reliability of the device, an input EMC filter is used, which allows you to filter the interference coming from external sources. Interference filtering occurs on current-limiting resistors R1, R3 of type KNP200, protective diodes VD1, VD2 of type 1,5KE and varistor V1 of type CU4032K. Next, the signal goes to the reverse polarity protection circuitry performed on the VD5 diode. To protect a galvanically isolated converter from reverse polarity, the VD7 diode is used. The signal from the EMC filter is fed to the response threshold selection circuit, consisting of three zener diodes, jumpers, and a controlled current generator. With the help of jumpers, combinations of 3 zener diodes are set up that specify certain stabilization levels (thresholds). If the input signal exceeds the set level of operation, current flows through the controlled current generator. As zener diodes, elements VD9, VD11 and VD12 of type 1N53 can be used with operation voltages of 160, 80 and 36V. As jumpers X4 - jumpers type article 531230-3. VT1 controlled current generator can be of type IXCY10M. The conversion of the external command signal to the control signal occurs at the opto-galvanic isolation of the D1 type SFH6156 chip. The circuit provides for the connection of 24 V internal operating current received from a galvanically isolated DC / DC converter D11 of type AM2F. The D11 converter receives + 12V power from the X34 internal connector. The output voltage D11 + 24V is applied to the open circuit of each input channel. The choice of using internal or external operating current is set by jumpers SW1 and SW3 of type article 531230-3.

Все входные сигналы каждого канала после оптогальванической развязки поступают на буфер шины контроля и управления D14 типа 74АВТ245. С выхода буфера сигналы поступают на разъем Х34 и выдачи на модуль МКПП. Входными сигналами для модуля МПСС являются только вторичное питание +12В и питание цифровой части +5В, которое поступает на схему с разъема Х34.All the input signals of each channel after opto-galvanic isolation are fed to the buffer of the control and control bus D14 of type 74AVT245. From the output of the buffer, signals are sent to connector X34 and output to the manual transmission module. The input signals for the MPSS module are only the secondary power + 12V and the power of the digital part + 5V, which is fed to the circuit from the X34 connector.

На фиг.12 показан модуль кросс-платы релейных модулей (МКПР1 или МКПР2), которые предназначены для организации шины обмена данными между МЦП и установленными релейными модулями РМ. Данный модуль представляет собой разветвитель внешней шины управления релейных модулей (ШУРМ). Данный модуль состоит из разъемов Х5, Х8-Х18 типа DIN41612 для подключения релейных модулей. Все эти разъемы соединены одной шиной управления. Для связи с модулем МЦП установлены разъемы X1 и Х20 типа FDC26. Сигналы с данных разъемов подключаются к разъемам Х5, Х8-Х18. Для упрощения сборки и подключения опертока Uвн1 и Uвн2 на плате предусмотрен входной разъем для них Х2 и Х3 для Uвн1 и Х6 и Х7 для Uвн2. Затем напряжение Uвн1 и Uвн2 с помощью печатных проводников подводится непосредственно к разъемам Х5, Х8-Х18 для ввода его в релейные модули. Диоды VD1 и VD2 служат для защиты от неправильной полярности подключения Uвн1 и Uвн2.On Fig shows the cross-board module relay modules (MKPR1 or MKPR2), which are designed to organize the data bus between the MCP and the installed relay modules PM. This module is a splitter of an external control bus for relay modules (SHURM). This module consists of connectors X5, X8-X18 type DIN41612 for connecting relay modules. All these connectors are connected by one control bus. For communication with the MCP module, connectors X1 and X20 of type FDC26 are installed. Signals from these connectors are connected to connectors X5, X8-X18. To simplify the assembly and connection of the Ovn1 and Uvn2 tracing line, the board has an input connector for them X2 and X3 for Uvn1 and X6 and X7 for Uvn2. Then the voltage Uvn1 and Uvn2 with the help of printed conductors is supplied directly to the connectors X5, X8-X18 for entering it into the relay modules. Diodes VD1 and VD2 are used to protect against reverse polarity of the connection Uvn1 and Uvn2.

Специалистам в данной области техники очевидно, что предложенное микропроцессорное устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических сетей может быть реализовано различными программно-аппаратными средствами. Хотя выше были описаны различные варианты осуществления, следует понимать, что они были представлены только для примера, а не для ограничения. Так, элементная база: светодиоды, резисторы, диоды и др. не должна быть ограничена вышеуказанными типами и типоразмерами и объем настоящего изобретения не должен ограничиваться вышеописанными вариантами.Specialists in the art it is obvious that the proposed microprocessor-based device for monitoring and control of relay protection signals and emergency automation of power networks can be implemented in various software and hardware. Although various embodiments have been described above, it should be understood that they have been presented by way of example only and not by way of limitation. So, the element base: LEDs, resistors, diodes, etc. should not be limited to the above types and sizes and the scope of the present invention should not be limited to the above options.

Claims (6)

1. Устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических сетей, содержащее микропроцессорный модуль, модуль приема сигналов сигнализаций, модуль выхода сигналов сигнализаций и группу входов и выходов для соединения с ПЭВМ и АСУ ТП, отличающееся тем, что дополнительно содержит: модуль внешней синхронизации часов, который входами-выходами подключен к микропроцессорному модулю, а модули приема и выхода сигналов сигнализаций снабжены механическими размыкателями отключения внешних цепей, которые выполнены с ручным управлением, и электронной сигнализацией коммутационного положения размыкателя, которая выведена на лицевую панель устройства и подключена к АСУ ТП для контроля и отключения устройства от входных и выходных цепей.1. A device for monitoring and control of relay protection signals and emergency automation of energy networks, comprising a microprocessor module, a signal reception module, an alarm signal output module and a group of inputs and outputs for connecting to a PC and an automatic process control system, characterized in that it further comprises: an external module clock synchronization, which is connected by inputs / outputs to the microprocessor module, and the signal reception and output modules are equipped with mechanical disconnectors for disconnecting external circuits, which are made with manual control and electronic signaling of the switching position of the circuit breaker, which is displayed on the front panel of the device and connected to the control system for controlling and disconnecting the device from input and output circuits. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый модуль внешней синхронизации часов обеспечивает генерацию сигналов точного времени, так что все устройства релейной защиты (РЗ) и противоаварийной автоматики (ПА) подключенные к устройству, независимо от наличия внешнего источника сигналов точного времени, имеют общую временную сетку, что позволяет синхронизировать время наступления событий и прохождения сигналов в управляющих цепях для их регистрации.2. The device according to claim 1, characterized in that the said external clock synchronization module generates accurate time signals, so that all relay protection (RE) and emergency control (PA) devices connected to the device, regardless of the presence of an external source of accurate time signals , have a common time grid, which allows you to synchronize the time of occurrence of events and the passage of signals in control circuits for their registration. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что микропроцессорный модуль в соответствующих входных/выходных цепях модуля приема/выхода сигналов сигнализаций использует программные команды функции фиксированного сдвига, функции удержания минимальной длительности, функции удержания минимального периода повторения сигналов, функции выдержки срабатывания, которые не позволяют изменять состояние выходных/входных цепей быстрее заданного времени от их предыдущего изменения состояния.3. The device according to claim 1, characterized in that the microprocessor module in the respective input / output circuits of the signal reception / output module uses signal commands of the fixed shift function, the function of holding the minimum duration, the function of holding the minimum repetition period of the signals, the function of the response delay they do not allow changing the state of output / input circuits faster than a specified time from their previous state change. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что микропроцессорный модуль регистрирует и сохраняет информацию о событиях и прохождении сигналов, сигналов сигнализации положения механического размыкателя, времени приема и передачи сигналов с их отображением, производит программную регулировку выдержек времени на пуск каждого входа/выхода, позволяет проводить в реальном времени дистанционное тестирование конфигурации, самодиагностику устройства и взаимодействовать с АСУ ТП по интерфейсу RS485 или RS232.4. The device according to claim 1, characterized in that the microprocessor module registers and stores information about events and the passage of signals, signaling signals of the position of the mechanical circuit breaker, the time of reception and transmission of signals with their display, and programmatically adjusts the delay times for each input / output start , allows real-time remote configuration testing, self-diagnosis of the device and interact with industrial control systems via RS485 or RS232 interface. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что решение о приеме сигнала принимается только после обработки заданной входной последовательности сигнала.5. The device according to claim 4, characterized in that the decision to receive a signal is made only after processing a given input signal sequence. 6. Устройство по п.1, отличающаяся тем, что все соединения устройства выполнены печатными проводниками. 6. The device according to claim 1, characterized in that all the connections of the device are made by printed conductors.

Images