Elektripaigaldiste telemehhaniseerimine

Telemehaaniliste seadmete eesmärk on jälgida ja juhtida hajutatud elektripaigaldiste töörežiimi keskpunktist, mida nimetatakse dispetšerpunktiks (DP), kus asub valvedispetšer, mille funktsioonide hulka kuulub töömõju elektrijaamadele. Telemehaanilised seadmed jagunevad telesignalisatsiooni (TS), telemeetria (TI), kaugjuhtimissüsteemi (TU) ja kaugjuhtimise (TR) süsteemideks.

Sõiduki süsteem edastab kontrollitavast punktist (CP) DP-le objekti asukoha signaale, samuti häda- ja hoiatussignaale.

TI-süsteem edastab DP-le kvantitatiivsed andmed hallatava objekti oleku kohta.

Kaugjuhtimissüsteem TU edastab juhtkäsklused DP-lt CP-le. TR-süsteem edastab juhtimiskäsklused DP-lt KP-le.

Signaalid DP-lt CP-le edastatakse kaudu sidekanalid (CC)… Kaabelliinid (juhtkaablid, telefonikaablid jne), elektriliinid (kõrgpinge õhuliinid, N.N. jaotusvõrk jne) ja spetsiaalsed sideliinid (raadiorelee jne).

Signaali edastamise protsess on näidatud joonisel fig.1, kus IS on signaaliallikas, P on saateseade, LAN on sideliin, PR on vastuvõtuseade ja PS on signaali vastuvõtja (objekt).

Joonis fig. 1. Sideliini kaudu signaali edastamise skeem kontrollpunktist kontrollitavasse punkti.

Juhtpaneelil TS, TI on IS, P, DP-l — PR, PS. Teabe (informatiivne) teave, diskreetsed signaalid, mis peegeldavad piiratud arvu objektide olekuid (TS) ja analoog- või diskreetsed signaalid, mis peegeldavad olekute kogumit (TI), edastatakse kohtvõrgu kaudu.

TU, TR-ga DP-l on meil IS, P, KP-l — PR, PS. Haldus- (juht-)teave, diskreetsed juhtsignaalid piiratud arvu olemiolekute (TC) jaoks ja analoog- või diskreetsignaalid olemi olekute komplekti (TR) jaoks edastatakse LAN-i kaudu.

Seega on TS, TI signaalide suund ühesuunaline ja TU, TR puhul kahesuunaline, kuna TU oleku jaoks on vaja objekti olekut peegeldada TS abil ja TR- TI abil. Signaalimine ja levitamine võivad olla kvalitatiivsed (binaarsed) ja kvantitatiivsed (mitmekordsed) - analoogsed või diskreetsed.

Seetõttu täidavad telemehaanilised süsteemid sageli kahte funktsiooni: TU — TS ja TR -TI. Kuna signaalid puutuvad kokku häiretega, siis vastuvõtva seadme mürakindluse ja selektiivsuse suurendamiseks kodeeritakse analoogsignaalid, see tähendab, et need lahutatakse ja teave esitatakse diskreetsete signaalide kujul - signaalid vastavalt kodeerimisele. algoritmid, kui iga signaal vastab oma diskreetsete signaalide kombinatsioonile.

Signaali kodeerimine

Telemehaaniliste seadmete eelis võrreldes kaugseire- ja juhtimisseadmetega on sidekanalite arvu vähenemine.Kaugseadmetes on sidekanalid ruumiliselt eraldatud — igal kanalil on oma kohtvõrk. Telemehaanilistes seadmetes on ainult üks sideliin ning sidekanalid moodustuvad aja-, sagedus-, faasi-, koodi- ja muude kanalite eraldamise meetodite tõttu ning ühel kanalil edastatakse palju suurem hulk infot ja haldusinfot.

Diskreetne infosignaal on hulk impulsse, mis erinevad üksteisest kvalitatiivselt (polaarsus, faas, kestus, amplituud jne).

Üheelemendilise signaali kodeerimine võimaldab edastada piiratud hulgal informatsiooni isegi mitme funktsiooni kasutamisel. Mitmeelemendilise kodeerimisega saab edastada palju suuremat hulka teavet isegi siis, kui kasutatakse ainult kahte funktsiooni.

Üheelemendilist kodeerimist kasutatakse laialdaselt telemehaanilistes seadmetes, kuna paljud juhitavad ja jälgitavad objektid on kahepositsioonilised ja nõuavad ainult kahe käsusignaali edastamist. Mitmeelemendilist kodeerimist kasutatakse juhtudel, kui juhitavate ja jälgitavate objektide arv on suur või kui objektid on mitme asukohaga ja nõuavad vastavalt paljude käskude edastamist.

TU-s kasutatakse sõltumatute käskude edastamiseks TS koode. TU — TS-is kasutatakse valijatena tavaliselt impulsi kestust või sagedust. TI-TR süsteemides kasutatakse koode arvväärtuste edastamiseks ja neid nimetatakse aritmeetilisteks koodideks. Nende koodide keskmes on süsteemid numbrite esitamiseks koodijadade kaudu.

Kaugjuhtimissüsteem – telesignalisatsioon (TU – TS)

TU — TS süsteemides saab juhtkäskude edastamise jagada kahte positsiooni:

1) selle objekti valik (valik),

2) käsu edastamine.

LAN-i kaudu edastatavate signaalide eraldamine toimub erineval viisil: eraldi ahelate kaudu, edastamise ajal, selektiivsete märkide kaudu kodeerimisel.

Levinud on TU — TS süsteemid, millel on lülitus (eraldi ahelates), ajajaotus ja signaali sagedus.

Kommutatsiooni-jaotatud süsteem on näidatud joonisel fig. 2.

Juhtimisobjektiks on lüliti abikontaktidega Bl, B2. Süsteem kasutab nelja selektiivset signaalimärki - positiivset ja negatiivset polaarsust ning kahte amplituuditaset, seetõttu saab ühel kahejuhtmelisel liinil edastada nelja signaali: 2 käsusignaali (sisse-välja) ja 2 hoiatussignaali (väljas, sisse).

Riis. 2. TU-TS süsteemi skemaatiline diagramm koos lülitussignaalide eraldamisega.

Ahelkommutatsioonisüsteemis esitatavate signaalide koguarv on: N = (k-l) m

Kui LC1-s (poollaine käsuga alaldatud vool i1) on hoiatussignaali minimaalne tase, käivitub RCO. Kui KB on sisse lülitatud, rakendatakse lüliti sisselülitamiseks jaotussignaali "sees", samal ajal kui B2 on suletud ja signaali signaali minimaalne tase (poollaine alaldivool i2) saabub LS1-le, aktiveeritakse PCB-l olev relee. . Kui KO on sisse lülitatud, toimub HF sisselülitamisega sarnane protsess.

Selliseid lülitussignaalide eraldamisega TU-TS süsteeme kasutatakse piiratud arvu objektide juhtimiseks kuni 1 km kaugusel.

Ajajaotusega signaalidega süsteem TU-TS edastab signaale LAN-i järjestikku, see võib töötada tsükliliselt, objekti pidevalt jälgides või vajadusel sporaadiliselt. Süsteemi skeem on näidatud joonisel fig. 3.

LAN sideliin, mis kasutab sünkroonselt kommuteerivaid jaoturid P1, PG2, ühendatakse järgemööda n, n-1 vastavate juhtahelatega ja sammudes 1, 2 ... signaaliahelatega.

Riis. 3. TU-TS põhisüsteem ajajaotussignaalidega.

Signaalide valik selles süsteemis võib olla otsene – vastavalt ühele selektiivkarakteristikule (nagu näidatud diagrammil) või kombineeritud – vastavalt selektiivsete omaduste kombinatsioonile. Otsese valiku korral võrdub LAN-i kaudu edastatavate signaalide arv jaoturi sammude arvuga: Nn = n Kombineeritud valiku korral signaalide arv suureneb: Nk = kn, kus k on tunnuste kombinatsioonide arv.

Sel juhul muudab süsteemi keeruliseks DP ja KP külgedele ilmuvad skramlerid ja dekooderid.

Osalise signaalieraldusega süsteem TU-TS edastab signaale LAN-i pidevalt, kuna side algus on jaotatud sageduse järgi. Sel viisil saab LAN-i kaudu edastada korraga mitut signaali Süsteemi skeem on näidatud joonisel fig. 4.

Riis. 4. TU-TS süsteemi skemaatiline diagramm koos kanalite sagedusjaotusega

DP-l ja KP-l on stabiilsete sagedustega f1 ... fn generaatorid, mis on ühendatud kodeerijatega NI (DP), Sh2 (KP). Juhtnupud K1 … Kn ja objektrelee kontaktid P1 … Pn.

Kui kodeerimine on üheelemendiline, siis on igal hajutatud ja signaalimissignaalil oma sagedus.

Signaalide eraldamine toimub DP-s ja CP-s ribapääsfiltrite PF abil, mistõttu on põhimõtteliselt võimalik kõiki signaale üheaegselt edastada. Mitmeelemendiline kodeerimine võimaldab vähendada generaatorite ja ribapääsfiltrite arvu, samuti kitsendada signaali ribalaiust.Selleks kasutatakse DP ja KP külgedel kodeerijaid ja dekoodereid, mis kodeerivad ja dekodeerivad signaale.

Kanalite aja- ja sagedusjaotusega süsteem TU-TS on praegu üles ehitatud mikroskeeme kasutavatele loogikaelementidele.

Telemeetriasüsteemid (TI)

TI-süsteemis koosneb taastuvenergia parameetri ülekandmine kolmest toimingust:

1) laiendusobjekti valik (mõõdetud parameeter)

2) koguse teisendamine

3) üleandmine.

CP-l teisendatakse mõõdetud parameeter väärtuseks, mis on mugav vahemaa edastamiseks, DP-l teisendatakse see väärtus mõõte- või salvestusseadme näitudeks.

LAN-i kaudu edastatavate signaalide eraldamine toimub samuti kommuteerimise teel, samuti kasutatakse signaalide aja-, sagedusmeetodit ja koodijaotust. TI-süsteemid on signaali tüübi poolest mitmekesised. Eristatakse analoog-, impulss- ja sagedussüsteeme.

Analoogsüsteemides edastatakse LAN-i pidev väärtus (vool, pinge). Impulssis — impulsside jada või koodikombinatsioon. Sageduses — helisageduste vahelduvvool.

Riis. 5. Analoogtelemeetriasüsteemi plokkskeem.

Analoogne TI-süsteem on näidatud joonisel fig. 5. Saatja, mille võimsuses kasutatakse vastava parameetri voolu (pinge) muundurit P, on ühendatud LAN-liiniga.

Saatja on tavaliselt alaldatud (vool, pinge) või induktiivmuundurid (võimsus, cos). Tüüpilised voolu (VPT-2) ja pinge (VPN-2) muundurid on näidatud joonisel fig. 6 ja 7.

Riis. 6. Alaldi (VPT-2) vooluahela skeem

Riis. 7. Alaldi muunduri skeem (VPN-2)

Impulss-TI süsteemidel on mitu varianti, mis erinevad analoogparameetri esitamise viiside poolest impulsssignaalidega. On olemas digitaalimpulss-, koodimpulss- ja impulss-sagedus-TI-süsteemid, mis kasutavad joonisel fig 1 näidatud vastavaid muundureid. kaheksa.

Riis. 8. Impulsssignaali muundurite analoogparameeter.

Riis. 9. Impulss-TI süsteemi plokkskeem

Impulsisüsteem TI on näidatud joonisel fig. 9. Saatja on vastav muundur P, mis saadab LAN-i impulsse, mis on vastavalt nende iseloomulikele parameetritele analoogväärtused. Pöördkonversiooni teeb OP-muundur. TI impulsssüsteemide saatjad on kiipimpulsside generaatorid.

Sagedus-TI süsteemid kasutavad sinusoidseid signaale, mille sagedus kujutab endast analoogparameetrit. Sagedussüsteemides kasutatakse muundureid — siinusvõnkumiste generaatoreid, mida juhitakse voolu või pingega.

TI sagedussüsteem on näidatud plokkskeemil joonisel fig. üksteist.

Riis. 10. TI sagedussüsteemi muundur.

Riis. 11. TI sagedussüsteemi plokkskeem.

OP teostatava pöördkonversiooni saab teha kas analoogväärtuseks või kümnendkoodiks, et näidata ADC-ga digitaalsete instrumentide poolt.

Impulss- ja sagedus-TI süsteemid on suure mõõtmiskaugusega, sideliinidena saab kasutada kaabelliine ja õhuliine, neil on kõrge mürakindlus ning neid saab hõlpsasti sisestada ka arvutisse sobivate sageduskoodide, koodimuundurite koodide abil.