Sähköasennusten telemekanisointi

Telemekaanisten laitteiden tarkoituksena on valvoa ja ohjata hajallaan olevien sähköasennusten toimintatapaa keskipisteestä, jota kutsutaan lähetyspisteeksi (DP), jossa päivystävä dispatcher sijaitsee, jonka tehtäviin kuuluu voimalaitosten käyttövaikutus. Telemekaaniset laitteet on jaettu telesignalointi- (TS), telemetria- (TI), kauko-ohjaus- (TU) ja kauko-ohjausjärjestelmiin (TR).

Ajoneuvojärjestelmä lähettää kohteen sijaintisignaaleja sekä hätä- ja varoitussignaaleja valvotusta pisteestä (CP) DP:hen.

TI-järjestelmä lähettää DP:lle kvantitatiivista tietoa hallitun kohteen tilasta.

Kaukosäädinjärjestelmä TU lähettää ohjauskomennot DP:ltä CP:lle. TR-järjestelmä lähettää ohjauskomennot DP:ltä KP:lle.

Signaalit DP:ltä CP:lle välitetään kautta viestintäkanavat (CC)… Kaapelilinjat (ohjauskaapelit, puhelinkaapelit jne.), Voimalinjat (HV-ilmajohdot, N.N.-jakeluverkko jne.) ja erityiset tietoliikennelinjat (radiorele jne.).

Signaalin lähetysprosessi on esitetty kuvassa.1, jossa IS on signaalilähde, P on lähettävä laite, LAN on viestintälinja, PR on vastaanottava laite ja PS on signaalin vastaanotin (objekti).

Kuva. 1. Kaavio signaalin siirtämisestä viestintälinjan kautta ohjauspisteestä ohjattuun pisteeseen.

Kun TS, TI ohjauspaneelissa on IS, P, DP:ssä — PR, PS. Informaatio (informatiivinen) informaatio, erilliset signaalit, jotka heijastavat rajallista määrää objektien tiloja (TS) ja analogiset tai diskreetit signaalit, jotka heijastavat tilajoukkoa (TI), lähetetään lähiverkon kautta.

TU:lla, TR:llä DP:llä meillä on IS, P, KP:lla — PR, PS. Hallinnolliset (ohjaus)tiedot, erilliset ohjaussignaalit rajoitetulle määrälle entiteettitiloja (TC) ja analogiset tai diskreetit signaalit entiteettitilojen sarjalle (TR) lähetetään LAN:n kautta.

Siten signaalien suunta TS:lle TI on yksisuuntainen ja TU:lle TR kaksisuuntainen, koska TU:n tilalle on välttämätöntä heijastaa kohteen tilaa TS:n avulla, ja TR- TI:n avulla. Signalointi ja eteneminen voivat olla luonteeltaan kvalitatiivisia (binäärisiä) ja kvantitatiivisia (monikertaisia) - analogisia tai diskreettejä.

Siksi telemekaaniset järjestelmät suorittavat usein kaksi tehtävää: TU — TS ja TR -TI. Koska signaalit ovat alttiina häiriöille, niin vastaanottavan laitteen kohinansietokyvyn ja selektiivisyyden lisäämiseksi analogiset signaalit koodataan, eli ne vähennetään ja tiedot esitetään diskreettien signaalien muodossa - koodauksen mukaisina signaaleina. algoritmeja, kun jokainen signaali vastaa omaa yhdistelmäään erillisistä signaaleista.

Signaalin koodaus

Telemekaanisten laitteiden etuna etävalvonta- ja ohjauslaitteisiin verrattuna on viestintäkanavien määrän väheneminen.Etälaitteissa viestintäkanavat ovat alueellisesti erotettuja – jokaisella kanavalla on oma LAN. Telemekaanisissa laitteissa viestintälinjaa on vain yksi ja viestintäkanavat muodostuvat ajan, taajuuden, vaiheen, koodin ja muiden kanavaerottelumenetelmien vuoksi ja yhdellä kanavalla siirretään paljon suurempi määrä tietoa ja hallinnollista tietoa.

Diskreetti informaatiosignaali on joukko pulsseja, jotka eroavat toisistaan ​​laadullisesti (napaisuus, vaihe, kesto, amplitudi jne.).

Yksielementtisen signaalin koodaaminen mahdollistaa rajoitetun määrän informaatiota siirtämisen jopa useita toimintoja käytettäessä. Monielementtikoodauksella voidaan välittää paljon suurempi määrä tietoa, vaikka käytettäisiin vain kahta funktiota.

Yksielementtikoodausta käytetään laajalti telemekaanisissa laitteissa, koska monet ohjatut ja valvotut kohteet ovat kaksipaikkaisia ​​ja vaativat vain kahden komentosignaalin lähettämisen. Monielementtikoodausta käytetään tapauksissa, joissa ohjattujen ja valvottavien kohteiden määrä on suuri tai kun objektit ovat monipaikkaisia ​​ja edellyttävät siten useiden komentojen lähettämistä.

TU:ssa — TS-koodeja käytetään itsenäisten komentojen lähettämiseen. TU — TS:ssä valitsimena käytetään yleensä pulssin kestoa tai taajuutta. TI-TR-järjestelmissä koodeja käytetään numeroarvojen siirtoon ja niitä kutsutaan aritmeettisiksi koodeiksi. Näiden koodien ytimessä ovat järjestelmät numeroiden esittämiseksi koodisekvenssien kautta.

Kaukosäädinjärjestelmä - telesignaling (TU - TS)

TU — TS -järjestelmissä ohjauskomennon lähetys voidaan jakaa kahteen asentoon:

1) tämän kohteen valinta (valinta),

2) komennon välittäminen.

LAN-verkon kautta lähetetyt signaalit erotetaan eri tavoin: erillisillä piireillä, lähetyksen aikana, valikoivilla merkeillä koodauksen aikana.

TU — TS-järjestelmät, joissa on kytkennät (erillisissä piireissä), aikajako ja signaalitaajuus ovat yleisiä.

Kommutointi-jaettu järjestelmä on esitetty kuvassa. 2.

Ohjausobjekti on kytkin, jossa on apukoskettimet Bl, B2. Järjestelmä käyttää neljää selektiivistä signaalimerkkiä - positiivista ja negatiivista polariteettia sekä kahta amplituditasoa, joten yhdellä kaksijohtimisella linjalla voidaan lähettää neljä signaalia: 2 komentosignaalia (on-off) ja 2 varoitussignaalia (pois, päällä).

Riisi. 2. Kaaviokaavio TU-TS-järjestelmästä kytkentäsignaalien erottelulla.

Piirikytkentäisessä järjestelmässä esitettyjen signaalien kokonaismäärä on: N = (k-l) m

Jos varoitussignaalin vähimmäistaso on LC1:ssä (puoliaaltokomento tasasuuntautunut virta i1), RCO laukeaa. Kun KB on päällä, jakosignaali «on» syötetään kytkimen päälle, kun taas B2 on kiinni ja signaalin minimitaso (puoliaaltotasasuunnattu virta i2) saapuu LS1:een, piirilevyn rele aktivoituu. . Kun KO kytketään päälle, tapahtuu samanlainen prosessi kuin HF:n kytkeminen päälle.

Tällaisia ​​TU-TS-järjestelmiä, joissa on kytkentäsignaalien erotus, käytetään ohjaamaan rajoitettua määrää kohteita enintään 1 km:n etäisyydellä.

Aikajakosignaaleilla varustettu TU-TS-järjestelmä lähettää signaaleja LAN-verkkoon peräkkäin, se voi toimia syklisesti, jatkuvasti tarkkailemalla kohdetta tai tarvittaessa satunnaisesti. Järjestelmäkaavio on esitetty kuvassa. 3.

LAN-tietoliikennelinja, joka käyttää synkronisesti kytkeytyviä jakajia P1, PG2, kytketään peräkkäin vaiheissa n, n-1 vastaaviin ohjauspiireihin ja vaiheissa 1, 2 ... signaalipiireihin.

Riisi. 3. TU-TS perusjärjestelmä aikajakosignaaleilla.

Signaalien valinta tässä järjestelmässä voi olla suoraa — yhden valikoivan ominaisuuden mukaan (kuten kaaviossa näkyy) tai yhdistettyä — selektiivisten ominaisuuksien yhdistelmän mukaan. Suorassa valinnassa lähiverkon kautta lähetettävien signaalien määrä on yhtä suuri kuin jakelijan askelmäärä: Nn = n Yhdistetyssä valinnassa signaalien määrä kasvaa: Nk = kn, missä k on ominaisuuksien yhdistelmien lukumäärä.

Tässä tapauksessa järjestelmää mutkistaa DP:n ja KP:n sivuilla olevat sekoituslaitteet ja dekooderit.

Osittaisella signaalin erottelulla varustettu TU-TS-järjestelmä lähettää signaaleja LAN-verkkoon jatkuvasti, koska tiedonsiirron aloitus jakautuu taajuuden mukaan. Tällä tavalla LAN:n kautta voidaan lähettää samanaikaisesti useita signaaleja Järjestelmäkaavio on esitetty kuvassa 4.

Riisi. 4. Kaaviokuva TU-TS-järjestelmästä kanavien taajuusjaolla

DP:ssä ja KP:ssa on stabiileilla taajuuksilla f1 ... fn generaattoreita, jotka on kytketty koodereihin NI (DP), Sh2 (KP). Ohjauspainikkeet K1 … Kn ja kohderelekontaktit P1 … Pn.

Jos koodaus on yksielementti, jokaisella hajautetulla ja signalointisignaalilla on oma taajuus.

Signaalien erottelu tapahtuu kaistanpäästösuodattimilla PF DP:ssä ja CP:ssä, joten periaatteessa on mahdollista lähettää kaikki signaalit samanaikaisesti. Monielementtikoodauksen avulla voit vähentää generaattoreiden ja kaistanpäästösuodattimien määrää sekä kaventaa signaalin kaistanleveyttä.Tätä varten DP:n ja KP:n sivuilla käytetään koodereita ja dekoodeja, jotka koodaavat ja dekoodaavat signaaleja.

Kanavien aika- ja taajuusjakoinen TU-TS-järjestelmä on tällä hetkellä rakennettu mikropiirejä käyttäville logiikkaelementeille.

Telemetriajärjestelmät (TI)

TI-järjestelmässä uusiutuvan energian parametrin siirto koostuu kolmesta operaatiosta:

1) laajennusobjektin valinta (mitattu parametri)

2) määrän muuntaminen

3) siirto.

CP:ssä mitattu parametri muunnetaan arvoon, joka on kätevä etäisyyslähetykseen, DP:ssä tämä arvo muunnetaan mittaus- tai tallennuslaitteen lukemille.

Lähiverkon kautta lähetettävien signaalien erottelu tapahtuu myös kytkennällä, käytetään myös signaalien aika-, taajuusmenetelmää ja koodijakoa. TI-järjestelmät ovat erilaisia ​​signaalityypin suhteen. Erotetaan analogiset, pulssi- ​​ja taajuusjärjestelmät.

Analogisissa järjestelmissä jatkuva arvo (virta, jännite) lähetetään lähiverkkoon. Pulssissa — pulssien sarja tai koodiyhdistelmä. Taajuudessa - äänitaajuuksien vaihtovirta.

Riisi. 5. Lohkokaavio analogisesta telemetriajärjestelmästä.

Analoginen TI-järjestelmä on esitetty kuvassa. 5. Lähetin, jonka kapasiteetissa käytetään vastaavan parametrin virraksi (jännitteeksi) muuntajaa P, on kytketty LAN-linjaan.

Lähetin on yleensä tasasuunnattu (virta, jännite) tai induktiivinen (teho, cos) muuntaja. Tyypilliset virta- (VPT-2) ja jännite (VPN-2) muuntimet on esitetty kuvassa. 6 ja 7.

Riisi. 6. Tasasuuntaajan (VPT-2) kytkentäkaavio

Riisi. 7. Tasasuuntaajan muuntimen malli (VPN-2)

Pulssi-TI-järjestelmissä on useita muunnelmia, jotka eroavat tavassa esittää analoginen parametri pulssisignaaleilla. On olemassa digitaalisia pulssi-, koodipulssi- ​​ja pulssitaajuus-TI-järjestelmiä, jotka käyttävät vastaavia kuvassa 1 esitettyjä muuntimia. kahdeksan.

Riisi. 8. Analoginen parametri pulssisignaalimuuntimille.

Riisi. 9. Pulssi-TI-järjestelmän lohkokaavio

Pulssijärjestelmä TI on esitetty kuvassa. 9. Lähetin on vastaava muunnin P, joka lähettää LAN-verkkoon pulsseja, jotka ovat analogisia arvoja niiden ominaisparametrien mukaan. Käänteinen muunnos suoritetaan OP-muuntimella. TI-pulssijärjestelmien lähettimet ovat sirupulssigeneraattoreita.

Taajuus-TI-järjestelmät käyttävät sinimuotoisia signaaleja, joiden taajuus edustaa analogista parametria. Taajuusjärjestelmissä käytetään muuntimia – virralla tai jännitteellä ohjattuja sinivärähtelyjen generaattoreita.

TI-taajuusjärjestelmä on esitetty kuvan 1 lohkokaaviossa. yksitoista.

Riisi. 10. TI-taajuusjärjestelmämuunnin.

Riisi. 11. TI-taajuusjärjestelmän lohkokaavio.

OP:n suorittama käänteismuunnos voidaan tehdä joko analogiseksi arvoksi tai desimaalikoodiksi ADC:llä varustettujen digitaalisten instrumenttien osoittamiseksi.

Pulssi- ​​ja taajuus-TI-järjestelmillä on suuri mittausetäisyys, kaapelilinjoja ja ilmajohtoja voidaan käyttää tietoliikennelinjoina, niillä on korkea häiriönkestävyys ja ne voidaan myös helposti syöttää tietokoneeseen sopivilla taajuuskoodeilla, koodimuunninkoodeilla.