Синтез дискретного устройства управления напряжением в электротяговой сети

Они имеют значения F11 = 0, F42 = 0.Для других функций, содержащихся в таблице 3, имеется по 4минтерма. Их запись будет выглядеть следующим образом, соответственно:Минимизация функций и преобразования в данном базисе:Функции не требуют преобразований, в связи с тем, что имеется полный базисный набор.Задача телеуправленияFi,j функция, после преобразования принимает простую форму:3.4. Реализация логической схемы устройства телесигнализации и телеуправления в базисе ИЛИ-НЕДля перехода от логических функций, записанных в базисе И, ИЛИ, НЕ к заданному заданием базису ИЛИ-НЕ применим правила де Моргана и двойного отрицания.Правила де МорганаЗакон двойного отрицанияПолученные логические функцииНа рис.7 показана реализация логической схемы ЛС1 на функциях S1, S2, S3 в базисе ИЛИ-НЕ.Рисунок 7 - Реализация логической схемы ЛС1на элементной базеИЛИ-НЕЗадача телеуправления Реализациялогических сигналов управления на увеличение (или снижение) уровня напряженийв шинах подстанций рассматриваемых зон может быть выполнена различными способами.Кпримеру, можно использовать по два включенных последовательно инвертора для каждой выходной функции. Тем не менее наиболеепросто использовать программируемые логические матрицы (ПЛМ).В нашемслучаенеобходимо использовать ПЛМ с тремя входами (х1,х2,х3; s=3)и шестью выходами (F12,F21,F22,F31,F32,F41;t=6). Условное графическое обозначение ПЛМ матрицы показано на рис.3.Рисунок 8– Логика реализации ЛС2:а) ПЛМ (s = 3, h = 6, t = 6); б) программирование ПЛМ4.Реализацияфункциональной ячейки дискретного устройстваЯчейкалогического устройства,реализующая функции телесигнализации и телеуправления в логическом базисе ИЛИ-НЕ предусмотренным техническим заданиемследуетвыполнитьнаоснове интегральных микросхем. Микросхемуинтегрального исполнения характеризует высокая надежность,по сравнению с набором дискретных элементов (транзисторов, резисторов и др.).Приналичии простых логических формул наиболее целесообразноиспользовать программируемые логические матрицы.Таким образом, логическую функцию выполняющую задачу телесигнализации реализуем на интегральных микросхемах.Логическая схема формирует логические функции телесигнализации в заданном заданием логическом базисеИЛИ-НЕ. Реализуется на базе интегральныхмикросхем, которые определены логическими функциями.Для реализации потребуются микросхемы К155ЛЕ1 представляющей собой 4 логических элемента 2ИЛИ-НЕ необходимы 2 шт, К155ЛЕ4 представляющей собой 3 логических элемента 3ИЛИ-НЕ необходимы 3 шт.Микросхема К155ЛЕ1Рисунок 9 – УГО ИМС К155ЛЕ1Таблица 3Основные электрические параметры К155ЛЕ11Номинальное напряжение питания5В + 5%2Выходное напряжение низкого уровня≤ 0,4 В3Выходное напряжение высокого уровня≥ 2,4 В4Входной ток низкого уровня≤ -1,6 мА5Входной ток высокого уровня≤ 0,04 мА6Входной пробивной ток≤ 1 мА7Ток потребления при низком уровне выходного напряжения≤ 27 мА8Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения≤ 16 мА9Потребляемая статическая мощность на один логический элемент при низком уровне выходного напряжения≤ 36 мВт10Потребляемая статическая мощность на один логический элемент при высоком уровне выходного напряжения≤ 21 мВтРисунок 10 – Корпус ИМС К155ЛЕ1Микросхема К155ЛЕ4Рисунок 11 – УГО ИМС К155ЛЕ4Таблица 4Основные электрические параметры К155ЛЕ41Номинальное напряжение питания5В + 5%2Выходное напряжение низкого уровня≤ 0,4 В3Выходное напряжение высокого уровня≥ 2,4 В4Входной ток низкого уровня≤ -1,6 мА5Входной ток высокого уровня≤ 0,04 мА6Входной пробивной ток≤ 1 мА7Ток потребления при низком уровне выходного напряжения≤ 16 мА8Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения≤ 26 мА9Потребляемая статическая мощность на один логический элемент≤ 36,75 мВт10Время задержки распространения при включении≤ 11 нс11Время задержки распространения при выключении≤ 15 нсРисунок 12 – Корпус ИМС К155ЛЕ4ЗаключениеВ данном курсовом проекта были выполнены:анализ системы диспетчерского управления напряжением в электрической тяговой сети, анализ получения, преобразования и передачи сигналов по каналам связи в системе телерегулирования напряжения в электрической тяговой сети, – синтез логической схемы дискретного устройства телерегулирования напряжения. В курсовом проекте предусмотрен контроль уровня напряжения на постах секционирования, располагающихсяприблизительнопосередине межподстанционной зоны. В курсовом проекте использован вариант установки датчиков напряжения в электрической тяговой сети в зоне, располагающейсяоколо постов секционирования. Информация от датчиков напряжения через каналы обратной связи поступает в центральный пункт управления – диспетчерский пункт. Данная информация подвергается логической обработке специальным логическим устройством, входящим в телемеханический полукомплект. Результатом обработки информации является формирование сведений об уровнях напряжений всех межподстанционных зон, в режимах отклонений напряжения от заданных уровней через каналы прямой связи по линиям связи поступают сигналы на соответственные объекты управления тяговых подстанций. Магистральные шины тяговых подстанций разделены на секции. Питание на левые и правые плечи электрической тяговой сети поступаетраздельно. В части решения задачи синтеза дискретного устройства регулирования напряжения: теоретически обоснована форма сигналов при передаче информации в каналах прямой и обратной связи системы телерегулирования напряжения; дано словесное описание функционирования дискретного логического устройства управления напряжением в электрической тяговой сети; синтезирована логическая схема устройства управления напряжения в электротяговой сети. В системе управления напряжением телемеханическими устройствамивыполняется передача на большие расстояния сообщений от контролируемых пунктов на диспетчерский пункт об уровне напряжения в контактной сети и от диспетчерского пункта на контролируемый пункт при необходимости увеличения (или снижения) напряжения на шинах подстанций. Такой способ управления соответствует методике телерегулирования напряжения в электрической тяговой сети.В ходе выполнения курсового проекта были реализованы поставленные цели, была разработана схема дискретного устройства для управления напряжения в электротяговой сети.Схема дискретного логического устройства для формирования сигналов, отображающих информацию сигнализации на ДП,получена методом синтеза на базе логических элементов “ИЛИ-НЕ”.Список использованныхисточников1. Сапожников В.В. и др. Теория дискретных устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебник для вузов ж.-д. тр-та. -М.: УМК МПС России, 2001.-312 с. 2. Теория передачи сигналов на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж.-д. тр-та / Г.В.Горелов и др.-М.: Транспорт, 1999.-415 с. 3. Синтез дискретного устройства управления напряжением в электротяговой сети: методические указания к курсовому проекту. СПб, 2014.-45 с.