Разработка передающего полукомплекта ТУ (стр. 5 из 6)

Таймер. Таймер установлен в контроллере для получения значений текущих времени и даты, которыми маркируются сообщения ТС и ТИ. Один раз в секунду данные из микросхемы таймера переписываются в буфер времени и даты МК ТУ/ТС. Значения в буфере хранятся в двоично-десятичной системе исчисления, формат данных представлен на рис.12.

Рис.12. Формат даты и времени

Подключение цепей ТИ. На соединитель Х4 шкафа КП-М (ПС) выведены 8 телеизмерительных входов мультиплексора ТИ (A3), предназначенные для измерения сигналов ТИ (постоянного и переменного тока). При необходимости увеличения объемов телеизмерения могут подключаться внешние модули (например, ЛЕТ) через интерфейс для канала телеизмерений RS-485 (Ji), выведенный на соединитель Х4.

Каждая внешняя сигнальная цепь ТС, подключаемая к шкафу, представляет собой пару проводов, один из которых подключается к одному из зажимов ШТС, а второй - к соответствующему зажиму ТС1. ТС48. Напряжение питания цепей ТС составляет 100 В. Подключение источника питания ТС к наборам зажимов Х1-ХЗ осуществляется в импульсном режиме.

Выводы контактов всех реле модулей мультиплексоров ТС/ТУ

(А4. А6) подключены соответственно к зажимам ТУ1-1. ТУ24-1 и ТУ1-2. ТУ24-2 наборов соединителей XI. ХЗ (см. рис.10). Причем один контакт из каждой пары в модулях мультиплексора ТС/ТУ является общим и подключен к отрицательному полюсу источника питания 27 В модуля ИГО (рис.13). Командные цепи телеуправления модуле источника питания ИП2 шкафа. Эти цепи ТУ также выведены на наборы зажимов XI. ХЗ.

Питание внешних объектов ТУ осуществляется от источника напряжением 27 В постоянного тока. Цепь ШТУ выведена на зажимы соединителей XI. ХЗ. Предусмотрено два способа подключения объектов телеуправления.

Рис.13. Схемы подключения цепей ТУ:

а - однорелейная; б - двухрелейная

При однорелейной схеме (см. рис.13, а) используются цепи: ТУ1-1. ТУ 1-24, ШТУ, ВКЛ и ОТКЛ. При этом цепи ВКЛ и ОТКЛ защищены от отрицательного полюса источника электропитания напряжением 27 В через токоизмерительный резистор R59, расположенный в модуле источника питания ИП2. Реле КВТ и КОТ являются общеподстанционными и обычно размещаются в шкафах общеподстанционного управления (ОПУ).

При двухрелейной схеме подключения объектов телеуправления (см. рис.13,6)используются цепи выбора объектов телеуправления ТУ1-1. ТУ24-1 и ТУ1-2. ТУ24-2, командные цепи телеуправления ВКЛ и ОТКЛ. При этом цепи ВКЛ и ОТКЛ запитаны от положительного полюса источника электропитания напряжением 27 В модуля ИП2.

Общее описание шкафа КП-Б (ТП)

Функциональная схема шкафа КП-Б (ТП) приведена на рис.14. Отличие от шкафа КП-М (ПС) заключается в составе мультиплексоров, подключаемых к контроллеру МК-Д, изменяется также схема подключения дискретных цепей и программа работы контроллера. В шкафу КП-Б (ТП) устанавливается 5 мультиплексоров ТС32 (на 32 сигнала ТС каждый), 5 мультиплексоров ТУ16 (на 16 сигналов ТУ каждый) и 2 мультиплексора телеизмерений МТИ (по 8 сигналов ТИ каждый).

Выходы команд телеуправления ТУ1. ТУ80 (от мультиплексоров ТУ 1 б), входы каналов телесигнализации ТС 1. ТС 160 (от мультиплексоров ТС32) и телеизмерений ТИ1. ТИ16 (от мультиплексоров ТИ) выведены на наборы соединительных зажимов X1. X11.

Рис.14. Функциональная схема шкафа КП-Б (ТП)

Последовательные интерфейсы контроллера МК-Д канала телеизмерений RS-485 (И) и канала управления RS-485 (У) выведены соответственно на панели соединительных зажимов XI1 и Х12.

Период просмотра и регистрации сигналов ТС составляет 8 мс.

Цифровая информация о значениях сигналов ТИ через последовательный интерфейс RS-422 поступает в контроллер МК-Д. Интерфейс RS-422 параллельно выведен также на соединитель XI1 для обеспечения возможности подключения внешних блоков измерения. Период обновления информации о значениях сигналов ТИ по всем каналам телеизмерений шкафа КП-Б (ТП) составляет примерно 1 секунду.

Контроллер МК-Д

Контроллер запрограммирован на максимальное число принимаемых модулем сигналов: ТС - 256, ТУ - 128, ТИ - 112; фактическое число сигналов определяется схемой шкафов КП-М (ПС) и КП-Б (ТП). На лицевую панель контроллера МК-Д выведены светодиодные индикаторы, индицирующие:

работу приемника и передатчика SPI-интерфейса - SIи SO;

работу приемника и передатчика интерфейсов RS-232 и RS-485 канала управления - RXи ТХ;

работу приемника и передатчика интерфейса RS-422/RS-485 канала расширения системы - RSIи TSI;

команду ТУ в двоичном коде - КОД_ТУ (разряды 8,4,2,1);

команду ТУ - "включить" - ВКЛ;

команду ТУ - "отключить" - ОТКЛ.

Обработка сигналов ТС. Опрос состояния объектов пунктом управления (ПУ) и контролируемыми пунктами (КП) производится асинхронно. Поэтому на КП организуется накопление и хранение информации в памяти (буферах). МК ТУ/ТС опрашивает все модули ТС за 1 мс и сохраняет полученную информацию в своем буфере памяти. Если в течение восьми циклов опроса, т.е. за время, равное 8 мс, будет отмечено новое устойчивое значение одного или нескольких сигналов ТС, то новый отсчет ТС будет передан в буфер текущих значений ТС (38 байт) и в буфер очереди срезов ТС. Форматы буферов приведены на рис.25.

Очередь срезов ТС представляет собой 64 записи рассмотренного формата. Таким образом, буфер текущих значений ТС всегда содержит состояние входов ТС шкафа КП-Б (ТП) или КП-М (ПС) на данный момент времени, а буфер очереди срезов ТС представляет собой историю их изменений.

Рис.15. Формат буферов “Текущие ТС” и “Очереди срезов ТС”

Регистра памяти МК ТУ/ТС

В связи с ограничениями на время опроса всех КП организованы два буфера, хранящие информацию о наличии данных, еще не переданных на ПУ. Это позволяет ПУ предварительно опрашивать КП на предмет наличия новой информации, а уже затем оптимально организовывать ее передачу. Буфер статуса (16 бит) хранит отметки о наличии непрочитанных срезов в очередях, а буфер квитирования (16 бит) - отметки о прочтении срезов пунктом управления.

Обработка сигналов ТУ. После записи команды в буфере МК ТУ/ТС осуществляется проверка на возможность ее выполнения. Команда исполняется, если:

завершено выполнение предыдущей команды;

задан номер ТУ от 1 до 128 включительно;

в байте кода команды ТУ установлен бит ВКЛ или ОТКЛ;

в байте кода команды ТУ сброшены неиспользуемые биты. Формат буфера регистра памяти команды ТУ приведен на рис.16.

Рис.16. Формат буфера команды ТУ

В контроллере МК-Д по номеру ТУ формируется индивидуальный сигнал выбора одного из модулей (Выб_ТУ1. Выб_ТУ8) и четырехразрядный двоичный код номера команды ТУ в данном модуле.

Обработка сигналов ТИ. Формирование данных телеизмерения осуществляется в мультиплексорах ТИ (МТИ) и в блоках расширения телеизмерения. Информация от указанных блоков поступает по протоколу ModbusRTU, при этом контроллер МК-Д выполняет функции ведущего устройства (Master). Используется четырехпроводный интерфейс RS-422 в асинхронном режиме на скорости 9600 бит/с с форматами посылок: 1 стартовый бит, 8 бит данных, 1 стоповый бит. Время опроса всех устройств телеизмерения составляет не более 1 с. В МК ТУ/ТС организован буфер для хранения информации об установленной связи с модулями ТИ. При этом единичное значение бита состояния ТИ означает, что есть связь контроллера МК-Д с устройством ТИ по интерфейсу RS-422, а нулевое значение устанавливается в случае, если устройство ТИ не отвечает на запросы контроллера МК-Д.

Результаты текущих измерений, поступающие от устройств ТИ, помещаются в буфер "Данные ТИ", формат которого приведен на рис.17.

Рис.17. Формат буфера “Данные ТИ” регистра памяти МК ТУ/ТС

Мультиплексор ТУ8/ТС16

В шкафах системы АСТМУ-А могут применяться несколько типов мультиплексоров: ТУ16, ТС32, ТУ8/ТС16. Рассмотрим мультиплексор ГУ8/ТС16, применяемый в шкафах КП-М (ПС). Функциональная схема мультиплексора ТС16/ТУ8 приведена на рис.18.

Рис.18. Функциональная схема мультиплексора ТС16/ТУ8

Мультиплексор осуществляет декодирование команды ТУ, полученной от контроллера МК-Д. Выбор данного мультиплексора отображается индикатором "ТУ". Для каждого из приказов в выходной цепи имеется реле с двумя замыкающими контактами. По одному выводу каждого контакта присоединено к общей цепи ТУ. Таким образом, на набор зажимов Х2 выводится 17 цепей для 8 приказов. Одновременно может быть выдан только один приказ. Оптронные пары D1-D8 обеспечивают гальваническую развязку выходных цепей от цепей шкафа КП-М (ПС). Мультиплексор также обрабатывает сигналы ТС, поступающие от объектов контроля через набор зажимов Х2 на входы Bxl. Bxl6. Обработка заключается в том, что при выборе данной группы сигналов ТС контроллер МК-Д выставляет кратковременный импульс выбора ТС (VT1), одновременно срабатывает индикатор "ТС". На время опроса на выходную шину Dвыставляются 16 сигналов ТС данного мультиплексора. Логические единицы поступают на те разряды выходной шины, к которым подключены цепи ТС, имеющие на входе Вх1. Вх16 потенциал 100 В. Такой потенциал может поступать от шинки ШТС через замкнутый контакт реле контролируемого объекта. В интервалах между опросами выходы схем D2_D3 находятся в состоянии высокого сопротивления, т.е. отключены от шин данных Dконтроллера МК-Д и контроллер в эти интервалы может подключить к этим шинам другой мультиплексор. Таким образом, шина данных используется для передачи информации от нескольких мультиплексоров.