Разработка передающего полукомплекта ТУ (стр. 2 из 6)

Комбинация	Номер группы
	1	2	3
23	1	0	0
24	0	1	0
25	0	0	1

Для обеспечения заданного объема телемеханизации необходимое число выходов распределителя в полукомплекте телеуправления должно быть не меньше:

,

где: N - суммарное число выходов;

N_кп - число выходов, необходимых для выбора контролируемого пункта;

N_об/гр - число выходов, необходимых для выбора объекта в группе;

N_оп - число необходимых выходов для выбора характера операции;

N_гр - число выходов необходимых для выбора группы;

3 - число служебных выходов.

Принимаем пятиразрядный двоичный счетчик по условию mбольше n, где m - число выходов распределителя, создаваемое определенным числом разрядов счетчика (р).

Так как счетчик распределителя составляется из бинарных триггеров (триггеров со счетным входом), имеющих два устойчивых состояния (0 и 1), то есть в основу счета импульсов положена двоичная система.

Общее число импульсов, отсчитываемых счетчиком за цикл можно определить по формуле:

,

где 2 - основная система исчисления;

р - число разрядов счетчика (всегда целое).

,

то есть 32 больше 28, значит, пятиразрядный двоичный счётчик нам вполне подходит.

Определение расчетной частоты мультивибратора полукомплекта

Общее число импульсов в серии определяется по формуле:

Число длинных импульсов в кодовой серии определяется как сумма чисел элементов во всех сочетаниях, используемых при образовании кода с увеличением этой суммы в полукомплекте телеуправления на три импульса (служебные).

.

Число коротких импульсов в кодовой серии:

.

Число тактовых импульсов мультивибратора

,

где 3 - коэффициент перевода числа длинных импульсов в число тактовых импульсов мультивибратора

.

По найденному числу тактовых импульсов N_такт, необходимому для образования кодовой серии, и длительности цикла передачи Т_ц = 2,2 сек определяется расчетное значение частоты мультивибратора:

,

где k - коэффициент, учитывающий отношение периода колебаний мультивибратора передающего полукомплекта к периоду колебаний мультивибратора приемного полукомплекта k= 1.

,

так как при расчете мультивибратора, работающего совместно с триггером делителем частоты, расчетное значение его частоты удваивается и составляет 43,64 Гц.

Рассчитаем время передачи импульсов команды:

, где

f - пропускная способность линии связи f= 21 имп/сек.

сек

Расчетное время передачи 2,2 сек. равно допустимому значению 2,3 с. Значит, условие выполняется.

тяговая подстанция передача сообщение

Определение наибольшей, возможной удаленности пункта приема сообщений

Определение наибольшей, возможной удаленности пункта приема сообщений при отсутствии устройств, для ретрансляции сигналов сводится к определению дальности действия передатчика телемеханического устройства по проводным линиям связи.

Эта дальность действия определяется наибольшим перекрываемым затуханием (b_доп), при котором уровень сигнала в месте приема превышает уровень помех (Р_пом) на некоторую величину (Р_оп).

Дальность действия передатчика в километрах определяется:

,

где: b_доп - наибольшее перекрываемое затухание линии, допустимое при данной мощности передатчика и данном уровне помех, Нп;

a - километрический коэффициент затухания, Нп/км;

n¢ - приведенное число промежуточных пунктов на 1 км линии;

b_n - затухание вносимое одним промежуточным пунктом, Нп/км.

Наибольшее перекрываемое затухание линии, допустимое при данной мощности передатчика (Р_дп) и данном уровне помех (Р_сп) определяется:

,

где: Р_дп - абсолютный уровень мощности передатчика, ограничиваемый допустимым влиянием на соседние каналы и зависящий от числа передатчиков, Нп (для телемеханических каналов ограничивают величиной Р_дп = 0,6 Нп для воздушных линий и Р_дп = 1,1 Нп для кабельных линий; в обоих случаях при одном передатчике);

Р_пом - абсолютный уровень помехи, Нп;

Р_сп - превышение абсолютного уровня полезного сигнала над абсолютным уровнем возможной помехи, Нп (зависит от вида модуляции: при частотной Р_сп принимается более 2 Нп, при амплитудной Р_сп - более 2,5 Нп);

,

где: N_кп - число контролируемых пунктов;

L - среднее расстояние между тяговыми подстанциями (принимаем равным 50 км).

α = 29.9*10^-3 дБ/км из 29.9*10^-3*0,115=0,00344 Нп/км

км

Особенности системы АСТМУ-А

Система АСТМУ-А выполнена на современной микропроцессорной элементной базе и обладает рядом преимуществ по сравнению с системами предыдущих поколений.

Оборудование диспетчерской (верхнего уровня управления) состоит из нескольких персональных компьютеров, объединенных в локальную сеть и выполняющих роль операторской станции. Один из компьютеров подключен через узел связи к линии связи с контролируемыми пунктами.

На контролируемых пунктах к каналам телемеханического управления и контроля могут подключаться либо шкафы КП-М (ПС), КП-Б (ТП) при традиционном оборудовании подстанций, либо центральные компьютеры (через узлы связи) для подстанций и постов секционирования нового поколения. В структурной схеме АСТМУ-А на рис.2 показано подключение трех КП различного типа. Число КП, подключаемых к одному ПУ (энергодиспетчерскому кругу), ограничивается допустимым временем обновления информации ТС, видом предоставляемой линии связи (проводная,, оптоволокно, радиоканал), величиной информационной нагрузки на диспетчера при организации ремонтных работ.

Рис.2. Структурная схема АСТМУ-А

КП-1 представляет подстанцию, присоединения которой оборудованы современными терминалами управлении. Это могут быть микропроцессорные блоки релейной защиты БМРЗ, ЦЗА или специализированные контроллеры. Управление терминалами и контроллерами осуществляется через центральный компьютер подстанции, который связан с контроллерами нижнего уровня по интерфейсу RS-485. Операторское управление оборудованием может осуществляться с верхнего уровня управления через модем от ПУ или от операторской станции, размещаемой на подстанции и подключенной по интерфейсу RS-232.

КП-2 представляет собой контролируемый пункт с малым числом объектов, оснащенных схемами управления, выполненных на релейной элементной базе. Для таких пунктов предназначен шкаф КП-М (ПС).

КП-3 представляет контролируемый пункт с большим числом объектов, имеющих традиционное управление, - для них предназначен шкаф КП-Б (ТП).

Интерфейсы и протоколы

Построение систем телемеханики тяговых подстанций в настоящее время осуществляют в тесной связи с системой автоматического управления. В таких случаях может применяться аппаратура, обслуживающая обе системы и использующая общую информацию. Для минимизации затрат на создание систем важную роль играет стандартизация как отдельных элементов систем, так и способов обмена информации в системе [1].

Коммуникационная технология построения единой информационной сети, объединяющей интеллектуальные контроллеры, датчики и исполнительные устройства, определяется одним термином - fieldbus (полевая шина или промышленная сеть). Fieldbus - это, главным образом, применяемый протокол взаимодействия устройств с учетом используемых интерфейсов.

На рынке предлагается около 50 различных видов промышленных сетей, среди них: CAN, Modbus, Profibus, LonWorks, ШС 870-5. Используется множество интерфейсов: RS-232, RS-422A, RS-423A, RS-485, токовая петля (CurrentLoop), USB. Ниже рассмотрены интерфейсы и протоколы, применяемые в АСТМУ-А

Передача информации в телемеханических системах

При передаче информации в системе телемеханики производится ее преобразование в различных устройствах, например, как представлено на рис.3.

Для системы диспетчерского управления сообщения носят дискретный характер и при передаче от источника к приемнику кодируются аппаратурой телемеханики. Обычно используется код с возможностью обнаружения ошибки на приемной стороне. Для передачи по линии связи канал связи может выполнить несколько преобразований сигнала. Для аналоговых каналов связи производится модуляция несущего сигнала полученным кодом таким образом, чтобы уложиться в заданный частотный диапазон, например тональный ТЧ. Более сложные преобразования потребуются для синхронной цифровой иерархии (см. рис.1).