Elektrik tesisatlarının telemekanizasyonu

Telemekanik cihazların amacı, dağınık elektrik tesisatlarının çalışma modunu, görevleri santraller üzerindeki operasyonel etkiyi içeren görev dağıtıcısının bulunduğu sevk noktası (DP) adı verilen merkezi bir noktadan izlemek ve kontrol etmektir. Telemekanik cihazlar, telesinyalizasyon (TS), telemetri (TI), telekontrol (TU) ve telekontrol (TR) sistemleri olarak alt gruplara ayrılır.

Araç sistemi, kontrol edilen noktadan (CP) nesne konum sinyallerinin yanı sıra acil durum ve uyarı sinyallerini DP'ye iletir.

TI sistemi, yönetilen nesnenin durumu hakkında nicel verileri DP'ye iletir.

uzaktan kumanda sistemi TU, kontrol komutlarını DP'den CP'ye iletir. TR sistemi, DP'den KP'ye kontrol komutları iletir.

DP'den CP'ye sinyaller şu yollarla iletilir: iletişim kanalları (CC)… Kablo hatları (kumanda kabloları, telefon kabloları vb.), Enerji hatları (YG havai hatlar, N.N. dağıtım şebekesi vb.) ve özel iletişim hatları (radyo rölesi vb.).

Sinyal iletim süreci Şekil 1'de gösterilmektedir.1, burada IS bir sinyal kaynağıdır, P bir verici cihazdır, LAN bir iletişim hattıdır, PR bir alıcı cihazdır ve PS bir sinyal alıcısıdır (nesne).

İncir. 1. Kontrol noktasından kontrol noktasına iletişim hattı üzerinden sinyal iletim şeması.

Kontrol panelinde TS, TI ile DP — PR, PS üzerinde IS, P vardır. Bilgi (bilgilendirici) bilgi, nesnelerin sonlu sayıda durumunu (TS) yansıtan ayrık sinyaller ve bir dizi durumu (TI) yansıtan analog veya ayrık sinyaller LAN üzerinden iletilir.

TU, TR ile DP'de IS, P, KP'de — PR, PS var. İdari (kontrol) bilgileri, sınırlı sayıda varlık durumu (TC) için ayrık kontrol sinyalleri ve bir dizi varlık durumu (TR) için analog veya ayrık sinyaller LAN üzerinden iletilir.

Bu nedenle, TS, TI için sinyallerin yönü tek yönlüdür ve TU, TR için iki yönlüdür, çünkü TU'nun durumu için nesnenin durumunu TS aracılığıyla yansıtmak gerekir ve için TR- TI aracılığıyla. Sinyalleşme ve yayılım doğası gereği nitel (ikili) ve nicel (çoklu) - analog veya ayrık olabilir.

Bu nedenle, telemekanik sistemler genellikle ikili işlevler gerçekleştirir: TU — TS ve TR -TI. Sinyaller girişime maruz kaldığından, alıcı cihazın gürültü bağışıklığını ve seçiciliğini artırmak için analog sinyaller kodlanır, yani çıkarılırlar ve bilgiler ayrık sinyaller - kodlamaya göre sinyaller - şeklinde sunulur. algoritmalar, her sinyal ayrık sinyallerden kendi kombinasyonuna karşılık geldiğinde.

Sinyali kodlama

Telemekanik cihazların uzaktan izleme ve kontrol cihazlarına göre avantajı iletişim kanallarının sayısının azalmasıdır.Uzak cihazlarda, iletişim kanalları uzamsal olarak ayrılmıştır — her kanalın kendi LAN'ı vardır. Telemekanik cihazlarda tek bir iletişim hattı bulunmakta ve zaman, frekans, faz, kod ve diğer kanal ayırma yöntemleri nedeniyle iletişim kanalları oluşturulmakta ve tek kanal üzerinden çok daha büyük miktarda bilgi ve yönetim bilgisi iletilmektedir.

Ayrık bir bilgi sinyali, birbirinden niteliksel olarak (polarite, faz, süre, genlik, vb.) Farklı olan bir dizi darbedir.

Tek elemanlı bir sinyalin kodlanması, birkaç işlev kullanılırken bile sınırlı miktarda bilginin iletilmesine izin verir. Yalnızca iki işlev kullanıldığında bile çok öğeli kodlama ile çok daha büyük miktarda bilgi iletilebilir.

Birçok kontrollü ve izlenen nesnenin iki konumlu olması ve yalnızca iki komut sinyalinin iletimini gerektirmesi nedeniyle, tek elemanlı kodlama telemekanik cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok elemanlı kodlama, kontrol edilen ve izlenen nesne sayısının fazla olduğu veya nesnelerin çok konumlu olduğu ve buna bağlı olarak birçok komutun iletimini gerektirdiği durumlarda kullanılır.

TU'da - TS kodları bağımsız komutları iletmek için kullanılır. TU — TS'de, darbe süresi veya frekansı genellikle seçici olarak kullanılır. TI – TR sistemlerinde sayısal değerleri aktarmak için kodlar kullanılır ve aritmetik kodlar olarak adlandırılır. Bu kodların kalbinde, sayıları kod dizileri aracılığıyla temsil eden sistemler bulunur.

Uzaktan kumanda sistemi - telesinyal (TU - TS)

TU — TS sistemlerinde, bir kontrol komutunun iletimi iki konuma ayrılabilir:

1) bu nesnenin seçimi (seçim),

2) komut iletimi.

Bir LAN üzerinden iletilen sinyallerin ayrılması farklı şekillerde yapılır: ayrı devreler yoluyla, iletim sırasında ve kodlama sırasında seçici karakterler aracılığıyla.

TU — Anahtarlamalı (ayrı devrelerde), zaman bölmeli ve sinyal frekanslı TS sistemleri yaygındır.

Komutasyon-bölünmüş sistem, Şekil 1'de gösterilmektedir. 2.

Kontrol nesnesi, Bl, B2 yardımcı kontaklarına sahip bir anahtardır. Sistem dört seçici sinyal işareti kullanır - pozitif ve negatif polarite ve iki genlik seviyesi, bu nedenle iki telli bir hatta dört sinyal iletilebilir: 2 komut sinyali (açık-kapalı) ve 2 uyarı sinyali (kapalı, açık).

Pirinç. 2. Anahtarlama sinyallerinin ayrılmasıyla TU-TS sisteminin şematik diyagramı.

Devre anahtarlamalı bir sistemde temsil edilen toplam sinyal sayısı: N = (k-l) m

LC1'de minimum uyarı sinyali seviyesi varsa (yarım dalga komutu doğrultulmuş akım i1), RCO tetiklenir. KB açıkken, anahtarı açmak için dağıtım sinyali «açık» uygulanır, B2 kapalıyken ve sinyal sinyalinin minimum seviyesi (yarım dalga doğrultulmuş akım i2) LS1'e ulaşır, PCB üzerindeki röle etkinleştirilir . KO açıldığında, HF'yi açmaya benzer bir işlem gerçekleşir.

Anahtarlama sinyallerinin ayrılmasına sahip bu tür TU-TS sistemleri, 1 km mesafeye kadar sınırlı sayıda nesneyi kontrol etmek için kullanılır.

Zaman bölmeli sinyallere sahip TU-TS sistemi, sinyalleri sırayla LAN'a iletir, döngüsel olarak çalışabilir, sürekli nesneyi izleyerek veya gerekirse düzensiz olarak çalışabilir. Sistem şeması Şek. 3.

P1, PG2 eşzamanlı anahtarlama dağıtımcılarını kullanan LAN iletişim hattı, n, n-1 adımlarında karşılık gelen kontrol devrelerine ve 1, 2 ... adımlarında sinyal devrelerine sırayla bağlanır.

Pirinç. 3. Zaman bölmeli sinyallere sahip temel TU-TS sistemi.

Bu sistemdeki sinyallerin seçimi, tek bir seçici özelliğe göre (şemada gösterildiği gibi) doğrudan veya seçici özelliklerin bir kombinasyonuna göre birleştirilebilir. Doğrudan seçimde, LAN üzerinden iletilen sinyallerin sayısı, dağıtıcının adım sayısına eşittir: Nn = n Birleşik seçimde, sinyallerin sayısı artar: Nk = kn, burada k, özellik kombinasyonlarının sayısıdır.

Bu durumda, DP ve KP'nin yanlarında karıştırıcıların ve kod çözücülerin ortaya çıkmasıyla sistem karmaşık hale gelir.

Kısmi sinyal ayrımına sahip TU-TS sistemi, iletişimin başlangıcı frekansa göre dağıtıldığı için sinyalleri LAN'a sürekli olarak iletir. Bu şekilde, LAN üzerinden aynı anda birkaç sinyal iletilebilir Sistem şeması, şekil 2'de gösterilmektedir. 4.

Pirinç. 4. Kanalların frekans bölümü ile TU-TS sisteminin şematik diyagramı

DP ve KP'de, NI (DP), Sh2 (KP) enkoderlerine bağlı f1 ... fn sabit frekanslı jeneratörler vardır. Kontrol düğmeleri K1 … Kn ve nesne röle kontakları P1 … Pn.

Kodlama tek elemanlı ise, o zaman dağıtılan ve işaretlenen her sinyalin kendi frekansı vardır.

Sinyallerin ayrılması, DP ve CP'de bant geçiren filtreler PF ile yapılır, bu nedenle prensip olarak tüm sinyalleri aynı anda iletmek mümkündür. Çok elemanlı kodlama, sinyal bant genişliğini daraltmanın yanı sıra jeneratör ve bant geçiren filtre sayısını azaltmanıza olanak tanır.Bunun için DP ve KP'nin yanlarında sinyalleri kodlayan ve çözen kodlayıcılar ve kod çözücüler kullanılır.

Kanalların zaman ve frekans bölmeli TU-TS sistemi şu anda mikro devreler kullanan mantık elemanları üzerine kuruludur.

Telemetri Sistemleri (TI)

TI sisteminde, yenilenebilir enerji parametresinin transferi üç işlemden oluşur:

1) genişletme nesnesinin seçimi (ölçülen parametre)

2) miktar dönüştürme

3) transfer.

CP'de ölçülen parametre mesafe iletimi için uygun bir değere dönüştürülür, DP'de bu değer bir ölçüm veya kayıt cihazının okumalarına dönüştürülür.

LAN üzerinden iletilen sinyallerin ayrımı da anahtarlama ile yapılır, zaman, frekans yöntemi ve sinyallerin kod bölünmesi de kullanılır. TI sistemleri, sinyal tipi bakımından çeşitlidir. Analog, darbe ve frekans sistemleri arasında bir ayrım yapılır.

Analog sistemlerde LAN'a sürekli bir değer (akım, gerilim) iletilir. Bir darbede — bir darbe dizisi veya bir kod kombinasyonu. Frekans olarak - ses frekanslarının alternatif akımı.

Pirinç. 5. Bir analog telemetri sisteminin blok diyagramı.

Analog TI sistemi Şekil 1'de gösterilmektedir. 5. Kapasitesinde akıma (voltaj) karşılık gelen parametrenin P dönüştürücüsünün kullanıldığı verici bir LAN hattına bağlanır.

Verici genellikle düzeltilmiş (akım, voltaj) veya endüktif (güç, cos) dönüştürücülerdir. Tipik akım (VPT-2) ve voltaj (VPN-2) dönüştürücüler Şekil 1'de gösterilmektedir. 6 ve 7.

Pirinç. 6. Doğrultucu devre şeması (VPT-2)

Pirinç. 7. Doğrultucu dönüştürücü şeması (VPN-2)

Darbeli TI sistemleri, analog parametreyi darbe sinyalleri ile temsil etme yollarında farklılık gösteren birkaç çeşide sahiptir. Şekil 1'de gösterilen karşılık gelen dönüştürücüleri kullanan dijital darbe, kod darbesi ve darbe frekansı TI sistemleri vardır. sekiz.

Pirinç. 8. Pals sinyali dönüştürücülere analog parametre.

Pirinç. 9. Darbeli TI sisteminin blok diyagramı

Darbe sistemi TI, Şekil 1'de gösterilmektedir. 9. Verici, karakteristik parametrelerine göre analog değerler olan LAN'a darbeler gönderen ilgili dönüştürücü P'dir. Ters dönüşüm, OP dönüştürücü tarafından yapılır. TI darbe sistemleri vericileri, çip darbe üreteçleridir.

Frekans TI sistemleri, frekansları bir analog parametreyi temsil eden sinüzoidal sinyaller kullanır. Frekans sistemleri, akım veya voltaj tarafından kontrol edilen sinüzoidal salınım üreteçleri olan dönüştürücüler kullanır.

TI frekans sistemi, Şekil 1'deki blok şema ile gösterilmiştir. on bir.

Pirinç. 10. TI frekans sistemi dönüştürücü.

Pirinç. 11. TI frekans sisteminin blok diyagramı.

OP tarafından gerçekleştirilen ters dönüştürme, bir ADC'ye sahip dijital enstrümanlar tarafından gösterge için bir analog değere veya bir ondalık koda yapılabilir.

Darbe ve frekans TI sistemleri geniş bir ölçüm mesafesine sahiptir, kablo hatları ve havai hatlar iletişim hattı olarak kullanılabilir, gürültü bağışıklığı yüksektir ve ayrıca uygun frekans kodları, kod dönüştürücü kodları kullanılarak bir bilgisayara kolayca girilebilir.