Методические указания для проведения практических занятий и выполнения курсового проекта по дисциплине (стр. 12 из 15)
Рисунок 6.4.1 - Структура высокочастотной обработки линии по схеме «фаза-земля»
Основными элементами высокочастотной обработки являются: высокочастотный заградитель (ВЧЗ), фильтр присоединений (ФП) и конденсатор связи (КС). Высокочастотный заградитель представляет собой резонансный конденсатор настроенный на частоту передачи и для токов высокой частоты представляет большое сопротивление, а для токов частоты 50 Гц –очень малое сопротивление. Фильтр присоединений (ФП) применяется для согласования волновых сопротивлений высокочастотного кабеля (ВК) и линии и за счет этого уменьшается затухание высокочастотного сигнала. Конденсатор связи (КС) служит для подключения высокочастотной аппаратуры к высокому напряжению линии [14].
На рисунке 6.4.2 показано организация передачи информации на ПС Забавы.
Рисунок 6.4.2 – Организация ВЧ связи на ПС Забавы
6.5. Определение состава КТС диспетчерского пункта сети
Контроллеры уровня ПУ собирают, обрабатывают информацию, поступающую из контроллеров уровня КП, и передают обработанную информацию в ПЭВМ. Основу технических средств ПУ ПТК «Сириус» составляет базовый контроллер ВИКОНТ, в который устанавливаются интеллектуальные модемы, позволяющие работать по различным каналам связи.
Модемы образовываются парами блоков и предназначены:
- ЦП-У и СИМПС-У – для связи с оборудованием по стыку RS-232С, ИРПС;
- ЦП-У и МУССОН-У – для связи с контроллером МИКОНТ-М по каналу, образованного витой парой с ШИМ-модуляцией (на расстоянии до 3 км со скоростью 20 Кбод);
- ЦП-У и ТЕЛЕКОН-У – для связи с контроллером МИКОНТ-М по каналу с ЧМ-модуляцией.
Рисунок 6.5.1 – Структурная схема контроллера ВИКОНТ
Базовый контроллер ВИКОНТ позволяет устанавливать до 5-ти модемов. Связь между модемами и контроллерами осуществляется через локальную телемеханическую сеть (ТМС), которая на физическом уровне представляет собой витую пару.
В КП информация от датчиков собирается контроллерами МИКОНТ-М и через модем (БВС-1 или БВС-2) по каналам связи поступает к абонентам ТМС (модемам). Абоненты ТМС принимают предназначенную для них информацию, накапливают и передают ее для дальнейшей обработки на конечное оборудование:
- через СИМПС-У – на средства вычислительной техники по интерфейсам ИРПС или RS-232;
- через МУССОН-У на контроллер МИКОНТ-М – для выдачи на щит диспетчеру;
- через пассивный ТЕЛЕКОН – для передачи на вышестоящий уровень.
Такое построение системы обеспечивает ее работоспособность при отказе любого из модемов ТМС.
Между ПУ и КП передача информации осуществляется посылками под управлением ПУ в режиме опроса требований и запросов [18].
Определим состав КТС для диспетчерского пункта РЭС в соответствии с рисунком 6.5.2.
Рисунок 6.5.2 – Состав технических средств диспетчерского пункта РЭС
Программные средства обеспечивают реализацию следующих функций:
- обмен информацией между ПУ и КП;
- обработку информации, воспроизведение ее на экранах мониторов ПЭВМ, приборов щита, пульта, регистрацию печатающим устройством;
- задание команд с клавиатуры ПЭВМ и органов управления пульта;
- текстовый контроль исправности устройств;
- возможность создания многоуровневых иерархических структур.
В состав ПО АСДУ и АСКУЭ РЭС должны входить следующие компоненты [1]:
р) системное ПО:
4) операционная система (ОС) сервера ввода/вывода, канальных адаптеров, ОРС-сервер, сервера БД, сервера приложений;
5) ОС АРМ (Windows NT, Windows 98-2000, UNIX подобные);
6) сетевое программное обеспечение;
7) программные средства удаленного доступа.
с) прикладное ПО, инструментальные средства для разработки и сопровождения системы;
т) ПО созданное, с использованием технологического ПО SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - система диспетчерского управления и сбора данных, представляющую систему управления и мониторинга, содержащую программно-аппаратные средства, взаимодействующие между собой через компьютерные сети) или другое:
1) программный комплекс для сбора оперативных данных и регистрации аварийных ситуаций;
2) программное обеспечение АРМ диспетчера, техника и др. (расчетные задачи, формирования БД и др.);
3) прикладное ПО сервера ввода вывода, микропроцессорных контроллеров, защит и др.
В состав реализуемых функций ПО SCADA:
- прием информации о контролируемых технологических параметрах от контроллеров нижних уровней и датчиков.
- сохранение принятой информации в архивах.
- вторичная обработка принятой информации.
- управление диспетчерским щитом;
- ведение оперативного журнала;
- обработка аварийных сообщений;
- система протоколирования действий;
- система документирования;
- динамическая раскраска и средства специального отображения групп сети;
- графическое представление хода технологического процесса, а также принятой и архивной информации в удобной для восприятия форме.
- прием команд диспетчера и передача их в адрес контроллеров нижних уровней и исполнительных механизмов.
- регистрация событий, связанных с контролируемым технологическим процессом и действиями персонала, ответственного за эксплуатацию и обслуживание системы.
- оповещение обслуживающего персонала об обнаруженных аварийных событиях, связанных с контролируемым технологическим процессом и функционированием программно-аппаратных средств АСУ ТП с регистрацией действий персонала в аварийных ситуациях.
- формирование сводок отчетных документов на основе архивной информации.
- обмен информацией с автоматизированной системой управления верхнего уровня.
- непосредственное автоматическое управление технологическим процессом в соответствии с заданными алгоритмами.
- управление, ручная корректировка режима, переключения, задание по управлению;
- расчет баланса по электроэнергии.
Структура SCADA приведена на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1 – Структура SCADA системы
Рассмотрим программное обеспечение ТМ2000, которое состоит из следующих программ:
- ТМ98 – сбор данных, визуализация, сигнализация, управление, архивация данных;
- ТМ98СОМ, ТМ98М2 – драйверы связи;
- ТМ-Ретро – просмотр архивов данных в виде таблиц, графиков, диаграмм;
- ТМ-Архив – ведение сжатых долговременных архивов;
- ТМ-Отчет – составление и форматирование отчетов с помощью МS Excel.
Программа ТМ98 представляет собой SCADA – систему. Она предназначена для приема, обработки и отображения информации, поступающей от комплекса телемеханики, в том числе, от программно-технического комплекса «Сириус». Она также обеспечивает управление комплексом и выдачу команд управления телемеханизированными объектами.
Удобный графический интерфейс позволяет быстро найти и вывести на экран схему с (например, подстанции). На схеме отображаются состояния телемеханизированных объектов (например, выключателей), а также текущие значения контролируемых параметров (напряжений, токов, активной и реактивной мощности). При поступлении новых данных от телемеханики схема тут же обновляется, позволяя видеть реальную ситуацию. Управление объектами осуществляется прямо на схеме. Для этого нужно просто щелкнуть мышью по изображению объекта и выбрать требуемую команду телеуправления [2].
Программа ТМ98 контролирует изменения приходящих сигналов и измерений. Например, при изменении положения выключателя происходит не только перерисовка его на схеме в новом положении, но и включается мигание на схеме, а также выдается звуковой сигнал. То же происходит при выходе измерения за пределы установленной нормы.
Кроме графического отображения состояний объектов предусмотрен также вывод текстовых сообщений о событиях, происходящих на контролируемом объекте. Сообщения выводятся в отдельное окно, из которого можно быстро вызвать схему, на которой находится объект, пославший сообщение. Сообщения также автоматически заносятся в журналы (текстовые файлы), где их можно позже просмотреть и распечатать.
Одновременно с текущим отображением состояния электрической сети, программа ТМ98 ведет ретроспективу (историю состояний) для каждого телемеханизированного объекта. Ретроспективу объекта можно просмотреть и распечатать. Также на мониторе можно просмотреть телеизмерения в виде графиков [3].
Экран программы ТМ98 содержит элементы управления, ставшие стандартными для программ, работающих под управлением операционной системы Windows.
Под мнемосхемой понимают изображенную на экране схему (электрическую, тепловую или любую другую). На этих схемах могут быть изображены реальные объекты в виде определенных символов, а также связи между ними. На мнемосхемах могут также быть нарисованы таблицы, текстовые фрагменты и т.п.
Особенность мнемосхем, используемых в программе ТМ98, заключается в том, что они отражают реальное состояние системы. Это достигается за счет того, что на мнемосхеме, помимо основного статического рисунка, имеются экранные объекты телемеханики. Они получают информацию от телемеханики и изменяют свое изображение в соответствии с полученной информацией. Это могут быть объекты телесигнализации, телеуправления, телеизмерений текущих и интегральных параметров, а также объекты диагностики связи с контроллерами телемеханики.