专利名称：数据载流发送器的制作方法
技术领域：
本实用新型属计算机通讯技术领域。
计算机通讯除有线方式外，可采用载波载流方式，但目前用于数十台以上群机监测的数据传送采用载波载流方式，未看到有资料报道。国内现有各种群机监测系统如纺织厂布机监测系统等，数据传送均采用专用通讯线方式，必须在生产车间预埋大量管道并施放通信电缆，将传感器产生的数字信号传输到控制室，当机台较多时，工程十分浩大，不仅要用大量钢管和电缆，而且维修不方便，施工量大，难以实现工业化生产，并且对于一些老式工厂，如果全车间破土埋管会影响生产及生产设备安全，更有一些场合根本不允许这类施工，使监测系统无法实施，影响现代化工作进程。
本实用新型的目的就在于寻求一种不采用专用通讯电缆的方式而是采用载流传送的方式，将几十、数百台机器的监测数据传送到主控室，以满足监测系统数据通讯的需要，适用于各种低速(50波特率)通讯，如附加电路也可适当提高传输速率。
本实用新型包括时间计码及选通、同步信号接收、发送信号调制及载流发送四个模块。时间计码及选通电路对交流市电50周波信号计数并根据预置地址号将本机与电网接通，使能在规定的时间范围内将本机信号发送到电力网。主控室每间隔一个周期时间(T＝台数＊每台信号数／50)载流发送一个回零信号，回零信号以特定频率发出，占空1／50秒，本发送器同步信号接收电路从电网接收此信号并经中放、检波恢复成回零信号，送至时间计码单元的计数器的回零端，消除计数值，并重新从零计数，使与主控室保持同步，保证传输正确，此回零电路还用于控制信号的调制和发送，保证发送工作必须在收到一个回零信号后才开始，以免因失电或其它原因使一些机台中间投入计数和发送而形成误码。发送信号调制单元产生载波振荡信号，并对本机发送信号调制，使其载波在中频信号上以备载流发送。载流发送单无将载波信号放大并隔离接到电力网上发送。
图1为时间计码及选通、发送信号调制及载流发送三个模块电路原理图、图2为采用集成元件同步信号接收电路原理图；图3为采用分立无件同步信号接收电路原理图。
以下结合
图1中电压Vi为本机发送电压信号，由传感器生成，有高和0两个状态，经光电耦合器V13隔离将这个传感器信号接至与门V4的一个输入端，反相器V1、V2和电容C1、晶振CK、电阻R4、R5组成振荡电路，产生中频载波信号接至与门V4的另一个输入端。与门V4的输出端就生成调制成中频的调制信号，接至八输入与非门V9的一个输入端子上，电压VR为同步信号接收电路(图2或图3)生成的回零信号，分别接到十二输出二进制计数器V6的消除端子R上，同时回零信号经发送启动电路接与非门V11输入端，发送启动电路由二极管D2和双与门V7、V8，电容C3和电阻R8、R9组成，回零信号经二极管D2接双与门V7的并接的两个输入端子上同时接电容C3和电阻R8，C3与R8另一端接地，此外，在双与门V7的输入和输出端接有电阻R9，双与门V7的输出端接双与门V8的并接的两输入端，双与门V8的输出端接八输入与非门V11的一个输入端。在刚开机时，由于电阻R8的作用使双与门V7输入端为低电平，因而输出也为低电平，双与门V8输出也为低电平，则使与非门V11输出为高电平，与非门V11输出接反相器V10输入端，V10输出则为低电平接至与非门V9的一个输入端，使与非门V9输出端为高电平，此时不能发出任何信号，使不可能对其它机台造成干扰，只有当收到一个回零信号后，电压VR变正，则通过二极管D2使双与门V7输入端为高电平，接着双与门V7、V8输出均变为高电平，将对与非门V11的锁开放，开始正常收发工作。此后由于二极管D2隔离，当电压VR变低时不能对双与门V7状态产生影响，同时由于电阻R9反馈作用使双与门V7端始终保持为高电平。B1为降压变压器，两初级接电网～220V，次级一端接地，另一端接二极管D1阳极，D1阴极接电阻R6，R6另一端接反相器V5输入端，同时接电阻R7、电容C2，R7和C2另一端接地。反相器V5输出端接计数器V6的计数端子，变压器B1交流信号经D1半波整流及电阻R6、R7和电容C2滤波滤去高频杂波，去除干扰，经反相器V5整形成方波送计数器V6计数。计数器V6的十二输出端Q0～11一方面接十二个单刀双掷开关ZK的一个端子，同时，各接12个反相器V12的一个输入端，反相器V12的输出端接开关ZK的另一个端子，开关ZK的中间端子分别接八输入与非门V9和V11的一个输入端，开关ZK如接Q0～11某一端视为1，如接反相器V12的输出端视为0，当预先将所有机台和所有信号都按顺序从0起编号，并把本机按预定号数以二进制方式将开关ZK预置后，则只有当计数值恰等于预定号数时，与非门V9和V11方才开放，此时如双与门V8输出为高电平，则与非门V9输出将随与非门V4输出变化而倒相变化，此时调制信号可接到发送单元发出。当计数器V6计数值不等于计数值的其它时刻，本机均无信号发出，这样所有机台循环轮流选通，就可实现群机信号传输。
与非门V9输出经电容C4隔直接到放大器的输入端，放大器由三极管放大电路G1及功率隔离输出电路G2组成，功放级三极管G2集电极接中周，中周次级分别接隔离电容器C8、C9；电容C8、C9另一端接电力线路，经与非门V4和与非门V9输出的调制后信号经放大隔离接进了电力网，可在供电电力变压器同一侧范围内传送和接收。
图2为采用集成元件的回零信号接收电路，电力线的火线和地线分别接电容C11和C12，C12另一端接本机零线，C11和电容C13、C14、C16串联，C11和C13公共端接电阻R16，R16另一端接地；电容C13和C14公共端接电阻R17，R17另一端接地，电容C14和C16公共端接电容C15和电感L1，C15和L1另一端接地，C16另一端接中放集成块SL输入端，电网中高压经电容C11、C12隔离，仅中高频分量得以通过，并经电容C13、C14进一步隔离，相应提高中高频分量，经电容C15、电感L1谐振网络选频使只有回零载波信号得以加在中频放大器输入端口上，其它信号均被衰减，中放集成块SL和中周BZ2、BZ3、检波二极管D及后续电阻电容构成普通中放极波电路，回零载波信号经中放检波后加到三极管G4的基极，G4集电极接反相器V14的输入端，V14的输出端产生VR信号接至图1的计数器消除端子R上，当无回零信号时，三极管G4基极为低电平，集电极为高电平，则反相器V14输出低电平，计数器可以计数。当有回零信号瞬间，三极管G4基极为高电平，三极管导通，集电极为低电平，则V14输出高电平的VR信号使计数器复零，所有各机台的发送器将在此同一时刻收到此回零信号并重新从零开始对市电50周波信号计数，实现了整个系统的同步工作。
图3为采用分立元件的回零信号接收电路，前面电容C11、C12、C13、C14、C15、C16，电感L1电路及后面三极管G4、反相器V14电路，与图2完全一样，中间由三极管G5、G6，中周BZ4、BZ5及极波二极管D3构成分立元件的中放电路亦为普通电路。
本实用新型经试验成功，并现场安装两台，证明工作可靠、结构简单、使用方便，可大大减少系统安装工程量，并不影响生产，是老厂开发监测系统数据通讯的首选装置，具有很大实用价值。
权利要求1.一种用于对群机监测数据进行载流传送的数据载流发送器，其特征是①由传感器生成的电压信号V1经光电耦合器V13隔离和由振荡电路产生的中频载波信号分别接与门V4的两个输入端，与门V4输出端接八输入与非门V9的一个输入端；②同步信号接收电路产生的回零信号VR接十二输入二进制计数器V6的消除端子R上，同时回零信号经发送启动电路接与非门V11的输入端，与非门V11输出端经反相器V10接与非门V9的输入端；③降压变压器B1的次级经半波整流和滤波后通过反相器V5接计数器V6的计数端子CLK；计数器V6的输出端Q0～11分别经单刀双掷开关ZK接反相器V12、开关ZK的中间端子分别接与非门V9和V11的输入端；④与非门V9的输出端经隔直电容C4至放大器的输入端，由接在组成放大器的功放三极管G2集电极上的中周BZ1的次级经隔离电容C8、C9接电力线路。
2.如权利要求1所述的数据载流发送器，其特征是所说的发送启动电路由二极管D2和双与门V7、V8，电容C3、电阻R8、R9组成。
3.如权利要求1所述的数据载流发送器，其特征是所说的同步信号接收电路中电网是高压经电容C11～C14隔离，电容C15、电感L1谐振网络选频所得的回零载波信号经中频放大电路加到三极管G4的基极，由接在三极管G4集电极上的反相器V4输出回零信号。
专利摘要本实用新型是一种数据载流发送器、属于计算机通讯技术领域，是采用载流方式将数十台以上群机监测的数据，传送到主控室，本实用新型包括时间计码及选通，同步信号接收，发送信号调制及载流发送四个模块，适用于各种低速数字通讯，可满足监测系统数据通讯的需要。本实用新型工作可靠，结构简单，使用方便，可大大减少系统安装工程量，且不影响生产，对开发监测系统数据通讯，具有很大的实用价值。
文档编号H04L29/04GK2133098SQ92226349
公开日1993年5月12日 申请日期1992年6月29日 优先权日1992年6月29日
发明者程学先, 耿明星 申请人:湖北省襄樊棉纺织印染厂