Telemechanizace elektroinstalací

Účelem telemechanických zařízení je sledování a řízení režimu provozu rozptýlených elektroinstalací z centrálního bodu, který se nazývá dispečink (DP), kde se nachází služební dispečer, mezi jehož funkce patří provozní vliv na elektrárny. Telemechanická zařízení se dále dělí na systémy telesignalizace (TS), telemetrie (TI), dálkového ovládání (TU) a dálkového ovládání (TR).

Systém vozidla přenáší signály o poloze objektu a také nouzové a varovné signály z řízeného bodu (CP) do DP.

Systém TI přenáší kvantitativní data o stavu spravovaného objektu na PÚ.

Systém dálkového ovládání TU přenáší řídicí příkazy z DP do CP. Systém TR přenáší řídicí povely z DP do KP.

Signály z DP do CP jsou přenášeny přes komunikační kanály (CC)… Kabelová vedení (ovládací kabely, telefonní kabely atd.), Silová vedení (VN venkovní vedení, N.N. rozvodná síť atd.) a speciální komunikační vedení (rádiové relé atd.).

Proces přenosu signálu je znázorněn na Obr.1, kde IS je zdroj signálu, P je vysílací zařízení, LAN je komunikační linka, PR je přijímací zařízení a PS je přijímač signálu (objekt).

Obr. 1. Schéma přenosu signálu komunikační linkou z řídicího bodu do řízeného bodu.

U TS, TI na ovládacím panelu jsou IS, P, na DP — PR, PS. Informační (informativní) informace, diskrétní signály odrážející konečný počet stavů objektů (TS) a analogové nebo diskrétní signály odrážející sadu stavů (TI) jsou přenášeny přes LAN.

U TU, TR na DP máme IS, P, na KP — PR, PS. Přes LAN se přenášejí administrativní (řídicí) informace, diskrétní řídicí signály pro omezený počet stavů entity (TC) a analogové nebo diskrétní signály pro sadu stavů entity (TR).

Směr signálů pro TS, TI je tedy jednosměrný a pro TU, TR obousměrný, protože pro stav TU je nutné odrážet stav objektu pomocí TS a pro TR- pomocí TI. Signalizace a šíření mohou být kvalitativní (binární) povahy a kvantitativní (vícenásobné) - analogové nebo diskrétní.

Telemechanické systémy proto často plní dvojí funkce: TU — TS a TR -TI. Protože signály jsou vystaveny rušení, pak pro zvýšení odolnosti proti šumu a selektivity přijímacího zařízení jsou analogové signály kódovány, to znamená, že jsou odečítány a informace jsou prezentovány ve formě diskrétních signálů - signálů podle kódování algoritmy, kdy každý signál odpovídá své vlastní kombinaci z diskrétních signálů.

Kódování signálu

Výhodou telemechanických zařízení oproti vzdáleným monitorovacím a ovládacím zařízením je snížení počtu komunikačních kanálů.Ve vzdálených zařízeních jsou komunikační kanály prostorově odděleny — každý kanál má svou vlastní LAN. V telemechanických zařízeních existuje pouze jedna komunikační linka a komunikační kanály se vytvářejí v důsledku časových, frekvenčních, fázových, kódových a jiných metod separace kanálů a na jednom kanálu se přenáší mnohem větší množství informací a administrativních informací.

Diskrétní informační signál je množství pulzů, které se od sebe liší kvalitativně (polarita, fáze, trvání, amplituda atd.).

Kódování jednoprvkového signálu umožňuje přenos omezeného množství informací i při použití několika funkcí. Mnohem větší množství informací lze předat víceprvkovým kódováním, i když jsou použity pouze dvě funkce.

Jednoprvkové kódování je široce používáno v telemechanických zařízeních kvůli skutečnosti, že mnoho řízených a monitorovaných objektů je dvoupolohových a vyžaduje přenos pouze dvou příkazových signálů. Víceprvkové kódování se používá v případech, kdy je počet řízených a monitorovaných objektů velký, nebo když jsou objekty vícepolohové a vyžadují tedy přenos mnoha příkazů.

V TU — TS kódy se používají k přenosu nezávislých příkazů. V TU — TS se jako selektory obvykle používá trvání pulzu nebo frekvence. V systémech TI — TR se kódy používají k přenosu číselných hodnot a nazývají se aritmetické kódy. Jádrem těchto kódů jsou systémy pro reprezentaci čísel prostřednictvím kódových sekvencí.

Systém dálkového ovládání - telesignalizace (TU - TS)

V systémech TU — TS lze přenos řídicího příkazu rozdělit do dvou poloh:

1) výběr tohoto objektu (volba),

2) předání příkazu.

Oddělení signálů přenášených přes LAN se provádí různými způsoby: prostřednictvím samostatných okruhů, během přenosu, prostřednictvím selektivních znaků během kódování.

Rozšířené jsou systémy TU — TS se spínáním (v samostatných obvodech), časovým dělením a frekvencí signálu.

Systém komutace-rozdělení je znázorněn na Obr. 2.

Ovládacím objektem je spínač s pomocnými kontakty Bl, B2. Systém využívá čtyři selektivní signální znaky - kladnou a zápornou polaritu a dvě úrovně amplitudy, proto lze na jednom dvouvodičovém vedení přenášet čtyři signály: 2 povelové signály (zapnuto-vypnuto) a 2 varovné signály (vypnuto, zapnuto).

Rýže. 2. Schematické schéma systému TU-TS s oddělením spínacích signálů.

Celkový počet signálů reprezentovaných v obvodově spínaném systému je: N = (k-l) m

Pokud je v LC1 minimální úroveň varovného signálu (půlvlnný povel usměrněný proud i1), spustí se RCO. Když je KB zapnuto, je použit distribuční signál «zapnuto» pro zapnutí spínače, zatímco B2 je sepnut a minimální úroveň signálu signálu (půlvlnný usměrněný proud i2) dorazí na LS1, relé na PCB je aktivováno . Při zapnutí KO dojde k procesu podobnému zapnutí HF.

Takové systémy TU-TS s oddělením spínacích signálů se používají k ovládání omezeného počtu objektů na vzdálenost až 1 km.

Systém TU-TS se signály s časovým dělením vysílá signály do LAN sekvenčně, může pracovat cyklicky, neustále monitorovat objekt nebo v případě potřeby sporadicky. Schéma systému je znázorněno na Obr. 3.

Komunikační linka LAN využívající synchronně spínané rozdělovače P1, PG2 se postupně připojuje v krocích n, n-1 k odpovídajícím řídicím obvodům a v krocích 1, 2 ... k signálovým obvodům.

Rýže. 3. Základní systém TU-TS se signály s časovým dělením.

Výběr signálů v tomto systému může být přímý — podle jedné selektivní charakteristiky (jak je znázorněno na obrázku), nebo kombinovaný — podle kombinace selektivních charakteristik. Při přímé volbě se počet signálů přenášených přes LAN rovná počtu kroků distributora: Nn = n Při kombinovaném výběru se počet signálů zvyšuje: Nk = kn, kde k je počet kombinací charakteristik.

V tomto případě je systém komplikován výskytem scramblerů a dekodérů po stranách DP a KP.

Systém TU-TS s částečným oddělením signálu vysílá signály do LAN nepřetržitě, protože začátek komunikace je distribuován podle frekvence. Tímto způsobem lze přes LAN přenášet několik signálů současně.Systémové schéma je na obr. 4.

Rýže. 4. Schéma systému TU-TS s frekvenčním rozdělením kanálů

Na DP a KP jsou generátory se stabilními frekvencemi f1 ... fn, které jsou napojeny na enkodéry NI (DP), Sh2 (KP). Ovládací tlačítka K1 … Kn a kontakty objektového relé P1 … Pn.

Pokud je kódování jednoprvkové, pak má každý distribuovaný a signalizační signál svou vlastní frekvenci.

Oddělení signálů je provedeno pásmovými filtry PF v DP a CP, proto je v principu možné přenášet všechny signály současně. Víceprvkové kódování umožňuje snížit počet generátorů a pásmových filtrů a také zúžit šířku pásma signálu.K tomu se na stranách DP a KP používají kodéry a dekodéry, které kódují a dekódují signály.

Systém TU-TS s časovým a frekvenčním dělením kanálů je v současnosti postaven na logických prvcích využívajících mikroobvody.

Telemetrické systémy (TI)

V systému TI se přenos parametru obnovitelné energie skládá ze tří operací:

1) výběr expanzního objektu (měřený parametr)

2) převod množství

3) převod.

Na CP je měřený parametr převeden na hodnotu vhodnou pro přenos na dálku, na DP je tato hodnota převedena na hodnoty měřicího nebo záznamového zařízení.

Separace signálů přenášených po LAN se provádí také přepínáním, používá se také časová, frekvenční metoda a kódové dělení signálů. Systémy TI jsou různorodé z hlediska typu signálu. Rozlišují se analogové, pulzní a frekvenční systémy.

V analogových systémech je do LAN přenášena spojitá hodnota (proud, napětí). V pulsu — sekvence pulsů nebo kombinace kódů. Frekvence — střídavý proud zvukových frekvencí.

Rýže. 5. Blokové schéma analogového telemetrického systému.

Analogový TI systém je znázorněn na Obr. 5. Vysílač, v jehož kapacitě je použit převodník P odpovídajícího parametru na proud (napětí), je připojen k LAN lince.

Vysílač bývá usměrněný (proud, napětí) nebo indukční (výkon, cos) převodníky. Typické měniče proudu (VPT-2) a napětí (VPN-2) jsou na Obr. 6 a 7.

Rýže. 6. Schéma zapojení usměrňovače (VPT-2)

Rýže. 7. Schéma měniče usměrňovače (VPN-2)

Pulzní TI systémy mají několik variant, které se liší ve způsobech reprezentace analogového parametru pulzními signály. Existují digitální pulzní, kódové pulzní a pulzně-frekvenční TI systémy využívající odpovídající převodníky znázorněné na obr. osm.

Rýže. 8. Převodníky analogových parametrů na pulzní signál.

Rýže. 9. Blokové schéma pulsního systému TI

Pulzní systém TI je znázorněn na Obr. 9. Vysílač je odpovídající převodník P, který vysílá do LAN impulsy, což jsou analogové hodnoty podle jejich charakteristických parametrů. Zpětnou konverzi provádí OP převodník. Vysílače pulzních systémů TI jsou generátory čipových pulzů.

Frekvenční systémy TI používají sinusové signály, jejichž frekvence představuje analogový parametr. Frekvenční systémy používají převodníky — generátory sinusových oscilací řízených proudem nebo napětím.

Frekvenční systém TI znázorňuje blokové schéma na Obr. jedenáct.

Rýže. 10. Měnič kmitočtového systému TI.

Rýže. 11. Blokové schéma frekvenčního systému TI.

Inverzní převod prováděný OP lze provést buď na analogovou hodnotu nebo na desetinný kód pro indikaci digitálními přístroji s ADC.

Pulzní a frekvenční TI systémy mají velkou měřící vzdálenost, kabelová vedení a nadzemní vedení lze použít jako komunikační vedení, mají vysokou odolnost proti šumu a lze je také snadno zadávat do počítače pomocí vhodných frekvenčních kódů, kódů převodníků kódů.