微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)教學(xué)課件 第11章系統(tǒng)設(shè)計(jì).ppt

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1、第11章系統(tǒng)設(shè)計(jì)11.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求11.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)11.3中心控制機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)11.4控制機(jī)的幾種結(jié)構(gòu)形式分析11.5中心控制機(jī)系統(tǒng)的可靠性11.6區(qū)域機(jī)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)l設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作和設(shè)計(jì)中的實(shí)施工作以及設(shè)計(jì)后的可靠性分析工作l中心控制機(jī)的功能以及鐵路信號(hào)遙控系統(tǒng)中心控制機(jī)的地位、需要掌握的數(shù)據(jù)、操作系統(tǒng)l鐵路信號(hào)遙控系統(tǒng)中心控制機(jī)的結(jié)構(gòu)分析，以及對(duì)于中心控制機(jī)系統(tǒng)可靠性分析l了解區(qū)域機(jī)的功能、結(jié)構(gòu)，以及如何和中心控制機(jī)配合構(gòu)成完整的遙控遙信系統(tǒng)的l對(duì)具體實(shí)例的分析，掌握區(qū)域機(jī)作為新的控制系統(tǒng)的重要組成部分，以及要能結(jié)合實(shí)際對(duì)區(qū)域機(jī)的功能予以擴(kuò)展返回本章首頁11.1系統(tǒng)

2、設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求11.1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作11.1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求返回本章首頁11.1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作1．對(duì)象的分布情況和對(duì)象的數(shù)量對(duì)象的分布可分為：集中型、分散型、集中分散型三類。2．系統(tǒng)的安全可靠程度3．信道的質(zhì)量4．可能提供的機(jī)型、器件5．系統(tǒng)的特殊要求返回本節(jié)11.1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是控制命令和表示信息的容量，同時(shí)選擇適當(dāng)?shù)男畔鬏斔俣?，不造成信息的積壓和丟失。歸納起來系統(tǒng)設(shè)計(jì)要完成選擇信息傳輸速度、信息發(fā)送方式，確定數(shù)據(jù)傳輸體制，以及同步方式、電碼結(jié)構(gòu)、差錯(cuò)控制方式、信道網(wǎng)絡(luò)、可靠性、語言選擇、接口等幾方面的任務(wù)。返回本節(jié)1

3、1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)11.2.1系統(tǒng)信息發(fā)送方式11.2.2系統(tǒng)容量與傳輸速度11.2.3電碼結(jié)構(gòu)11.2.4可靠性設(shè)計(jì)返回本章首頁11.2.1系統(tǒng)信息發(fā)送方式發(fā)送信息動(dòng)作方式基本上分為兩類：隨時(shí)起動(dòng)式和周期循環(huán)掃描式。隨時(shí)起動(dòng)式只有當(dāng)需要發(fā)送信息時(shí)，設(shè)備才進(jìn)入工作狀態(tài)。因此這種方式傳送信息及時(shí)，傳送過程中延遲少，設(shè)備動(dòng)作次數(shù)也少。周期掃描式是設(shè)備本身自動(dòng)發(fā)送信息，一般調(diào)度集中、調(diào)度監(jiān)督各分機(jī)發(fā)送表示信息都采用這種方式。11.2.2系統(tǒng)容量與傳輸速度1．信道研究信道要確立信道劃分、信道網(wǎng)絡(luò)形式和中繼方式。信道劃分主要有兩種制式，即時(shí)分制和頻分制。中繼的方式有兩種：直放式中繼器和再生式中繼

4、器。直放式中繼器就是一個(gè)放大器，設(shè)備簡單，但信號(hào)與噪聲是同倍數(shù)的放大，造成噪聲積累，影響解調(diào)的質(zhì)量，一般不采用。再生式中繼器，它把接收信號(hào)解調(diào)后，還原成基帶信號(hào)的原始形式，再重新調(diào)制，放大發(fā)送出去。這種方式噪聲不積累，但增加了系統(tǒng)的傳輸延遲，設(shè)備也相對(duì)復(fù)雜些。調(diào)度集中設(shè)備直接指揮行車，必須24小時(shí)連續(xù)工作，因此信道故障不能中斷信息的傳輸。但是，任何通信線路，都可能發(fā)生故障，為了提高系統(tǒng)可靠性，除了主信道以外，都設(shè)有備用信道。備用信道可以鋪設(shè)電纜；也可使用無線方式，每個(gè)分機(jī)裝設(shè)微波機(jī)；一般都用連接總機(jī)和最遠(yuǎn)分機(jī)的載波信道為迂回信道如圖11.1所示。圖11.1迂回信道示意圖2．調(diào)制—解

5、調(diào)方式那么，如何選擇調(diào)制方式呢？在選擇調(diào)制方式時(shí)，大體上根據(jù)傳輸速度，響應(yīng)時(shí)間、傳輸時(shí)的誤碼率、經(jīng)濟(jì)成本這四個(gè)方面綜合考慮。首先要掌握信道的噪聲特性。其次對(duì)信道的衰耗特性和時(shí)延畸變的特性也要掌握。鐵路部門使用最多的是調(diào)頻制和調(diào)相制。這兩種制式在1200bit/s的信息傳輸速度時(shí)，抗干擾的能力是相似的，但是設(shè)備的成本相差較大。3．同步方式調(diào)度集中或調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)一般都采用啟止同步的方式，利用特殊碼組（如巴克碼）做一個(gè)電碼的開始，收到此特殊碼組，就判斷為開始進(jìn)入同步工作，即利用特殊碼組做為群同步信號(hào)。位同步依靠高穩(wěn)定度的晶體振蕩器來保證。特殊碼組選定以后，具體產(chǎn)生、發(fā)送的方式；接收、判別

6、的方法都在選擇好系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以后，利用具體的技術(shù)方案（硬件電路或軟件判別）來實(shí)現(xiàn)。4．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與選擇一般遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)都要考慮下面幾項(xiàng)內(nèi)容：（1）傳輸體制及傳輸網(wǎng)絡(luò)；（2）同步方式；（3）邏輯功能（編碼、譯碼、執(zhí)行）；（4）差錯(cuò)控制技術(shù)；（5）容錯(cuò)方案；（6）故障診斷、報(bào)警、顯示；（7）設(shè)計(jì)語言；（8）擴(kuò)展方式。返回本節(jié)11.2.3電碼結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)中一個(gè)非常重要的內(nèi)容就是研究電碼。也就是電碼結(jié)構(gòu)。什么是電碼呢？電碼就是按照一定規(guī)律組織起來，代表一定含義的一組脈沖信號(hào)。每一個(gè)脈沖稱為電碼單元，簡稱碼元。幾個(gè)碼元組成一個(gè)碼組（碼字），而電碼就由幾個(gè)碼組來構(gòu)成。整個(gè)電碼代表一個(gè)完整信息內(nèi)容，而每

7、個(gè)碼組分別表達(dá)了信息內(nèi)容的一部分。電碼結(jié)構(gòu)電碼結(jié)構(gòu)一般由如下四部分來組成：1．前導(dǎo)碼2．同步碼3．信息碼：（1）地址碼。（2）狀態(tài)碼。（3）信息內(nèi)容。（4）差錯(cuò)控制的監(jiān)督碼。返回本節(jié)11.2.4可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)簡化設(shè)計(jì)既可減少設(shè)備量，又能提高可靠性，是可靠性中既好又省的技術(shù)設(shè)計(jì)方案。簡化系統(tǒng)和減少設(shè)備量主要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段來完成。具體說來，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：１．開發(fā)軟件功能減少硬設(shè)備２．基本單元電路的簡化組合設(shè)計(jì)３．壓縮電源品種和數(shù)量返回本節(jié)11.3中心控制機(jī)的系統(tǒng)設(shè)