Интернаука №16 ((часть2) 2020 - [20]

Еинд (рис. 2), а также от напряжения питания источ-

го напряжения 2,5 В, 5 В или 10 В используют рези-

ника тока Еп(рис.3). Ток в петле может измениться

стор сопротивлением 125 Ом, 250 Ом или 500 Ом

только вследствие утечек кабеля, которые очень

соответственно.

малы.

Рисунок 2. Принципиальная схема интерфейса «токовой петли» [4]

Интерфейс «токовая петля» распространен в

двух версиях: цифровой и аналоговой. В наших объ-

ектах СЖАТ сигналы являются аналоговыми.

40

Журнал «Интернаука»

№ 16 (145), часть 2, 2020 г.

а)

б)

Рисунок 3. Два варианта построения аналоговой «токовой петли»: со встроенным в передатчик

источником питания (а) и выносным (б)

Аналоговая версия «токовой петли» использует-

Напряжение источника En выбирается такой,

ся, как правило, для передачи сигналов от разнооб-

чтобы обеспечить работу транзистора передатчика в

разных датчиков к контроллеру или от контроллера

активном (ненасыщенном) режиме и скомпенсиро-

к исполнительным устройствам. Применение "токо-

вать падение напряжения на проводах кабеля и со-

вой петли" в данном случае дает два преимущества.

противлениях Ro, Rн. Для этого выбирают

Во-первых, приведение диапазона изменения изме-

EI(Ro+Rкабеля+Rн)+Vнacгде Vнас- напряжение насы-

ряемой величины к стандартному диапазону обес-

щения транзистора (1. .2 В). Например, при типовых

печивает взаимозаменяемость компонентов. Во-

значениях Ro=Rн=500 Ом и сопротивлении кабеля

вторых, становится возможным передать сигнал на

100 Ом (при длине 1 км) получим напряжение ис-

большое расстояние с высокой точностью (погреш-

точника питания петли 22 В; ближайшее стандарт-

ность "токовой петли" может быть снижена до

ное значение равно 24 В. Отметим, что мощность,

±0,05%). Кроме того, стандарт "токовая петля" под-

связанная с избыточным напряжением источника

держивается подавляющим большинством произво-

питания по сравнению с рассчитанным значением,

дителей средств промышленной автоматизации [4].

будет рассеиваться на транзисторе, что особенно

В варианте «4. .20 мА» в качестве начала отсче-

существенно для интегральных передатчиков, не

та принят ток 4 мА. Это позволяет производить диа-

имеющих теплоотвода. В схеме используется галь-

гностику целостности кабеля (кабель имеет разрыв,

ваническая развязка между входом передатчика и

если ток равен нулю) в отличие от варианта «0. .20

передающим каскадом. Она необходима для исклю-

мА», где величина «0 мА» может означать не только

чения паразитных связей между передатчиком и

нулевую величину сигнала, но и обрыв кабеля. Вто-

приемником.

рым преимуществом уровня отсчета 4 мА является

В хозяйстве сигнализации централизации и бло-

возможность подачи энергии датчику для его пита-

кировки (СЦБ) главным образом осуществляют об-

ния.

служивание над устройствами централизации стре-

На рис.3 показаны два варианта построения ана-

лок и сигналов, напольными и постовыми устрой-

логовой «токовой петли». В варианте а) использует-

ствами железнодорожной автоматики. Своевремен-

ся встроенный незаземленный источник питания En,

ная и точная информация о состоянии этих

в варианте б) источник питания - внешний. Встро-

устройств должна передаваться в центральные

енный источник удобен при монтаже системы, а

пункты ДЦ.

внешний удобен тем, что его можно выбрать с лю-

Необходимо систему дополнить следующими

быми параметрами в зависимости от поставленной

функциями для достижения нужного результата

задачи.

используя диагностику по токовым параметрам:

Достоинством схемы с операционным усилите-

1) отображение текущей информации о состоя-

лем является возможность калибровки передатчика

нии и параметрах аппаратуры СЖАТ на перегонах и

без подключенного к нему кабеля и приемника, по-

станциях, принимаемой от устройств сбора инфор-

скольку вносимая ими погрешность пренебрежимо

мации систем, а также от других систем диагности-

мала.

ки и мониторинга;

41

Журнал «Интернаука»

№ 16 (145), часть 2, 2020 г.

2) просмотр и анализ архивов сохраненной ин-

Требуется создать систему диагностики по па-

формации в интерактивном режиме;

раметрам тока, основанную по принципу «токовой»

3) включение визуальной и звуковой сигнализа-

петли. Тем самым она сделает существующую дис-

ции в случае обнаружения отказов устройств СЦБ, а

петчерскую централизацию более информативным,

также их предотказного состояния;

что отразится положительным эффектом при об-

4) автоматизация алгоритма поиска неисправно-

служивании устройств СЖАТ.

стей;

Список литературы:

1. Манаков А.Д. Телемеханические системы управления движениям поездов. – Хабаровск, Изд-во ДВГУПС -

,2005.-55 с.

2. Брижак Е.П. «Системы телеуправления на железнодорожном транспорте» М. Маршрут 2005 г.

3. Ф.Е. Сатырев, В.К. Голик Диспетчерская централизация «Неман». – Минск, «Машиностроение», 2001.-

105 с.

4. Чигарев М. «Интерфейсы токовой петли», Новости электроники, 2010, №5, 5.

5. Интерфейс «токовая петля», https://www.bookasutp.ru/Chapter2_4.aspx