專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)據(jù)載流發(fā)送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)領(lǐng)域。
計(jì)算機(jī)通訊除有線方式外，可采用載波載流方式，但目前用于數(shù)十臺(tái)以上群機(jī)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)傳送采用載波載流方式，未看到有資料報(bào)道。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有各種群機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如紡織廠布機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，數(shù)據(jù)傳送均采用專(zhuān)用通訊線方式，必須在生產(chǎn)車(chē)間預(yù)埋大量管道并施放通信電纜，將傳感器產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)娇刂剖?，?dāng)機(jī)臺(tái)較多時(shí)，工程十分浩大，不僅要用大量鋼管和電纜，而且維修不方便，施工量大，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，并且對(duì)于一些老式工廠，如果全車(chē)間破土埋管會(huì)影響生產(chǎn)及生產(chǎn)設(shè)備安全，更有一些場(chǎng)合根本不允許這類(lèi)施工，使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)施，影響現(xiàn)代化工作進(jìn)程。
本實(shí)用新型的目的就在于尋求一種不采用專(zhuān)用通訊電纜的方式而是采用載流傳送的方式，將幾十、數(shù)百臺(tái)機(jī)器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送到主控室，以滿足監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊的需要，適用于各種低速(50波特率)通訊，如附加電路也可適當(dāng)提高傳輸速率。
本實(shí)用新型包括時(shí)間計(jì)碼及選通、同步信號(hào)接收、發(fā)送信號(hào)調(diào)制及載流發(fā)送四個(gè)模塊。時(shí)間計(jì)碼及選通電路對(duì)交流市電50周波信號(hào)計(jì)數(shù)并根據(jù)預(yù)置地址號(hào)將本機(jī)與電網(wǎng)接通，使能在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)將本機(jī)信號(hào)發(fā)送到電力網(wǎng)。主控室每間隔一個(gè)周期時(shí)間(T＝臺(tái)數(shù)＊每臺(tái)信號(hào)數(shù)／50)載流發(fā)送一個(gè)回零信號(hào)，回零信號(hào)以特定頻率發(fā)出，占空1／50秒，本發(fā)送器同步信號(hào)接收電路從電網(wǎng)接收此信號(hào)并經(jīng)中放、檢波恢復(fù)成回零信號(hào)，送至?xí)r間計(jì)碼單元的計(jì)數(shù)器的回零端，消除計(jì)數(shù)值，并重新從零計(jì)數(shù)，使與主控室保持同步，保證傳輸正確，此回零電路還用于控制信號(hào)的調(diào)制和發(fā)送，保證發(fā)送工作必須在收到一個(gè)回零信號(hào)后才開(kāi)始，以免因失電或其它原因使一些機(jī)臺(tái)中間投入計(jì)數(shù)和發(fā)送而形成誤碼。發(fā)送信號(hào)調(diào)制單元產(chǎn)生載波振蕩信號(hào)，并對(duì)本機(jī)發(fā)送信號(hào)調(diào)制，使其載波在中頻信號(hào)上以備載流發(fā)送。載流發(fā)送單無(wú)將載波信號(hào)放大并隔離接到電力網(wǎng)上發(fā)送。
圖1為時(shí)間計(jì)碼及選通、發(fā)送信號(hào)調(diào)制及載流發(fā)送三個(gè)模塊電路原理圖、圖2為采用集成元件同步信號(hào)接收電路原理圖；圖3為采用分立無(wú)件同步信號(hào)接收電路原理圖。
以下結(jié)合
圖1中電壓Vi為本機(jī)發(fā)送電壓信號(hào)，由傳感器生成，有高和0兩個(gè)狀態(tài)，經(jīng)光電耦合器V13隔離將這個(gè)傳感器信號(hào)接至與門(mén)V4的一個(gè)輸入端，反相器V1、V2和電容C1、晶振CK、電阻R4、R5組成振蕩電路，產(chǎn)生中頻載波信號(hào)接至與門(mén)V4的另一個(gè)輸入端。與門(mén)V4的輸出端就生成調(diào)制成中頻的調(diào)制信號(hào)，接至八輸入與非門(mén)V9的一個(gè)輸入端子上，電壓VR為同步信號(hào)接收電路(圖2或圖3)生成的回零信號(hào)，分別接到十二輸出二進(jìn)制計(jì)數(shù)器V6的消除端子R上，同時(shí)回零信號(hào)經(jīng)發(fā)送啟動(dòng)電路接與非門(mén)V11輸入端，發(fā)送啟動(dòng)電路由二極管D2和雙與門(mén)V7、V8，電容C3和電阻R8、R9組成，回零信號(hào)經(jīng)二極管D2接雙與門(mén)V7的并接的兩個(gè)輸入端子上同時(shí)接電容C3和電阻R8，C3與R8另一端接地，此外，在雙與門(mén)V7的輸入和輸出端接有電阻R9，雙與門(mén)V7的輸出端接雙與門(mén)V8的并接的兩輸入端，雙與門(mén)V8的輸出端接八輸入與非門(mén)V11的一個(gè)輸入端。在剛開(kāi)機(jī)時(shí)，由于電阻R8的作用使雙與門(mén)V7輸入端為低電平，因而輸出也為低電平，雙與門(mén)V8輸出也為低電平，則使與非門(mén)V11輸出為高電平，與非門(mén)V11輸出接反相器V10輸入端，V10輸出則為低電平接至與非門(mén)V9的一個(gè)輸入端，使與非門(mén)V9輸出端為高電平，此時(shí)不能發(fā)出任何信號(hào)，使不可能對(duì)其它機(jī)臺(tái)造成干擾，只有當(dāng)收到一個(gè)回零信號(hào)后，電壓VR變正，則通過(guò)二極管D2使雙與門(mén)V7輸入端為高電平，接著雙與門(mén)V7、V8輸出均變?yōu)楦唠娖?，將?duì)與非門(mén)V11的鎖開(kāi)放，開(kāi)始正常收發(fā)工作。此后由于二極管D2隔離，當(dāng)電壓VR變低時(shí)不能對(duì)雙與門(mén)V7狀態(tài)產(chǎn)生影響，同時(shí)由于電阻R9反饋?zhàn)饔檬闺p與門(mén)V7端始終保持為高電平。B1為降壓變壓器，兩初級(jí)接電網(wǎng)～220V，次級(jí)一端接地，另一端接二極管D1陽(yáng)極，D1陰極接電阻R6，R6另一端接反相器V5輸入端，同時(shí)接電阻R7、電容C2，R7和C2另一端接地。反相器V5輸出端接計(jì)數(shù)器V6的計(jì)數(shù)端子，變壓器B1交流信號(hào)經(jīng)D1半波整流及電阻R6、R7和電容C2濾波濾去高頻雜波，去除干擾，經(jīng)反相器V5整形成方波送計(jì)數(shù)器V6計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器V6的十二輸出端Q0～11一方面接十二個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)ZK的一個(gè)端子，同時(shí)，各接12個(gè)反相器V12的一個(gè)輸入端，反相器V12的輸出端接開(kāi)關(guān)ZK的另一個(gè)端子，開(kāi)關(guān)ZK的中間端子分別接八輸入與非門(mén)V9和V11的一個(gè)輸入端，開(kāi)關(guān)ZK如接Q0～11某一端視為1，如接反相器V12的輸出端視為0，當(dāng)預(yù)先將所有機(jī)臺(tái)和所有信號(hào)都按順序從0起編號(hào)，并把本機(jī)按預(yù)定號(hào)數(shù)以二進(jìn)制方式將開(kāi)關(guān)ZK預(yù)置后，則只有當(dāng)計(jì)數(shù)值恰等于預(yù)定號(hào)數(shù)時(shí)，與非門(mén)V9和V11方才開(kāi)放，此時(shí)如雙與門(mén)V8輸出為高電平，則與非門(mén)V9輸出將隨與非門(mén)V4輸出變化而倒相變化，此時(shí)調(diào)制信號(hào)可接到發(fā)送單元發(fā)出。當(dāng)計(jì)數(shù)器V6計(jì)數(shù)值不等于計(jì)數(shù)值的其它時(shí)刻，本機(jī)均無(wú)信號(hào)發(fā)出，這樣所有機(jī)臺(tái)循環(huán)輪流選通，就可實(shí)現(xiàn)群機(jī)信號(hào)傳輸。
與非門(mén)V9輸出經(jīng)電容C4隔直接到放大器的輸入端，放大器由三極管放大電路G1及功率隔離輸出電路G2組成，功放級(jí)三極管G2集電極接中周，中周次級(jí)分別接隔離電容器C8、C9；電容C8、C9另一端接電力線路，經(jīng)與非門(mén)V4和與非門(mén)V9輸出的調(diào)制后信號(hào)經(jīng)放大隔離接進(jìn)了電力網(wǎng)，可在供電電力變壓器同一側(cè)范圍內(nèi)傳送和接收。
圖2為采用集成元件的回零信號(hào)接收電路，電力線的火線和地線分別接電容C11和C12，C12另一端接本機(jī)零線，C11和電容C13、C14、C16串聯(lián)，C11和C13公共端接電阻R16，R16另一端接地；電容C13和C14公共端接電阻R17，R17另一端接地，電容C14和C16公共端接電容C15和電感L1，C15和L1另一端接地，C16另一端接中放集成塊SL輸入端，電網(wǎng)中高壓經(jīng)電容C11、C12隔離，僅中高頻分量得以通過(guò)，并經(jīng)電容C13、C14進(jìn)一步隔離，相應(yīng)提高中高頻分量，經(jīng)電容C15、電感L1諧振網(wǎng)絡(luò)選頻使只有回零載波信號(hào)得以加在中頻放大器輸入端口上，其它信號(hào)均被衰減，中放集成塊SL和中周BZ2、BZ3、檢波二極管D及后續(xù)電阻電容構(gòu)成普通中放極波電路，回零載波信號(hào)經(jīng)中放檢波后加到三極管G4的基極，G4集電極接反相器V14的輸入端，V14的輸出端產(chǎn)生VR信號(hào)接至圖1的計(jì)數(shù)器消除端子R上，當(dāng)無(wú)回零信號(hào)時(shí)，三極管G4基極為低電平，集電極為高電平，則反相器V14輸出低電平，計(jì)數(shù)器可以計(jì)數(shù)。當(dāng)有回零信號(hào)瞬間，三極管G4基極為高電平，三極管導(dǎo)通，集電極為低電平，則V14輸出高電平的VR信號(hào)使計(jì)數(shù)器復(fù)零，所有各機(jī)臺(tái)的發(fā)送器將在此同一時(shí)刻收到此回零信號(hào)并重新從零開(kāi)始對(duì)市電50周波信號(hào)計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的同步工作。
圖3為采用分立元件的回零信號(hào)接收電路，前面電容C11、C12、C13、C14、C15、C16，電感L1電路及后面三極管G4、反相器V14電路，與圖2完全一樣，中間由三極管G5、G6，中周BZ4、BZ5及極波二極管D3構(gòu)成分立元件的中放電路亦為普通電路。
本實(shí)用新型經(jīng)試驗(yàn)成功，并現(xiàn)場(chǎng)安裝兩臺(tái)，證明工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，可大大減少系統(tǒng)安裝工程量，并不影響生產(chǎn)，是老廠開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊的首選裝置，具有很大實(shí)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種用于對(duì)群機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行載流傳送的數(shù)據(jù)載流發(fā)送器，其特征是①由傳感器生成的電壓信號(hào)V1經(jīng)光電耦合器V13隔離和由振蕩電路產(chǎn)生的中頻載波信號(hào)分別接與門(mén)V4的兩個(gè)輸入端，與門(mén)V4輸出端接八輸入與非門(mén)V9的一個(gè)輸入端；②同步信號(hào)接收電路產(chǎn)生的回零信號(hào)VR接十二輸入二進(jìn)制計(jì)數(shù)器V6的消除端子R上，同時(shí)回零信號(hào)經(jīng)發(fā)送啟動(dòng)電路接與非門(mén)V11的輸入端，與非門(mén)V11輸出端經(jīng)反相器V10接與非門(mén)V9的輸入端；③降壓變壓器B1的次級(jí)經(jīng)半波整流和濾波后通過(guò)反相器V5接計(jì)數(shù)器V6的計(jì)數(shù)端子CLK；計(jì)數(shù)器V6的輸出端Q0～11分別經(jīng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)ZK接反相器V12、開(kāi)關(guān)ZK的中間端子分別接與非門(mén)V9和V11的輸入端；④與非門(mén)V9的輸出端經(jīng)隔直電容C4至放大器的輸入端，由接在組成放大器的功放三極管G2集電極上的中周BZ1的次級(jí)經(jīng)隔離電容C8、C9接電力線路。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)載流發(fā)送器，其特征是所說(shuō)的發(fā)送啟動(dòng)電路由二極管D2和雙與門(mén)V7、V8，電容C3、電阻R8、R9組成。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)載流發(fā)送器，其特征是所說(shuō)的同步信號(hào)接收電路中電網(wǎng)是高壓經(jīng)電容C11～C14隔離，電容C15、電感L1諧振網(wǎng)絡(luò)選頻所得的回零載波信號(hào)經(jīng)中頻放大電路加到三極管G4的基極，由接在三極管G4集電極上的反相器V4輸出回零信號(hào)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種數(shù)據(jù)載流發(fā)送器、屬于計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)領(lǐng)域，是采用載流方式將數(shù)十臺(tái)以上群機(jī)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，傳送到主控室，本實(shí)用新型包括時(shí)間計(jì)碼及選通，同步信號(hào)接收，發(fā)送信號(hào)調(diào)制及載流發(fā)送四個(gè)模塊，適用于各種低速數(shù)字通訊，可滿足監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊的需要。本實(shí)用新型工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可大大減少系統(tǒng)安裝工程量，且不影響生產(chǎn)，對(duì)開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊，具有很大的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H04L29/04GK2133098SQ92226349
公開(kāi)日1993年5月12日 申請(qǐng)日期1992年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月29日
發(fā)明者程學(xué)先, 耿明星 申請(qǐng)人:湖北省襄樊棉紡織印染廠