Telemehanizacija elektroinstalacija

Namjena telemehaničkih uređaja je praćenje i upravljanje načinom rada raštrkanih električnih instalacija sa središnje točke, koja se naziva dispečerska točka (DP), gdje se nalazi dežurni dispečer, čije funkcije uključuju radni utjecaj na elektroenergetska postrojenja. Telemehanički uređaji se dalje dijele na sustave telesignalizacije (TS), telemetrije (TI), daljinskog upravljanja (TU) i daljinskog upravljanja (TR).

Sustav vozila odašilje signale lokacije objekta kao i signale za hitne slučajeve i upozorenja od kontrolirane točke (CP) do DP-a.

TI sustav prenosi kvantitativne podatke o stanju upravljanog objekta u DP.

Sustav daljinskog upravljanja TU prenosi upravljačke naredbe od DP do CP. TR sustav prenosi upravljačke naredbe od DP do KP.

Signali od DP do CP prenose se preko komunikacijski kanali (CC)… Kabelski vodovi (upravljački kabeli, telefonski kabeli itd.), Energetski vodovi (VN nadzemni vodovi, N.N. distribucijska mreža itd.) i posebni komunikacijski vodovi (radio relej itd.).

Proces prijenosa signala prikazan je na sl.1, gdje je IS izvor signala, P je odašiljački uređaj, LAN je komunikacijska linija, PR je prijamni uređaj, a PS je prijemnik signala (objekt).

sl. 1. Shema prijenosa signala kroz komunikacijsku liniju od kontrolne točke do kontrolirane točke.

Uz TS, TI na upravljačkoj ploči nalaze se IS, P, na DP - PR, PS. Informacijske (informativne) informacije, diskretni signali koji odražavaju konačni broj stanja objekata (TS) i analogni ili diskretni signali koji odražavaju skup stanja (TI) prenose se LAN-om.

Uz TU, TR na DP imamo IS, P, na KP — PR, PS. Administrativne (kontrolne) informacije, diskretni kontrolni signali za ograničeni broj stanja entiteta (TC) i analogni ili diskretni signali za skup stanja entiteta (TR) prenose se preko LAN-a.

Dakle, smjer signala za TS, TI je jednosmjeran, a za TU, TR je dvosmjeran, jer je za stanje TU potrebno reflektirati stanje objekta pomoću TS, a za TR- pomoću TI. Signalizacija i propagacija mogu biti kvalitativne (binarne) prirode i kvantitativne (višestruke) – analogne ili diskretne.

Stoga telemehanički sustavi često obavljaju dvostruke funkcije: TU — TS i TR -TI. Budući da su signali izloženi smetnjama, da bi se povećala otpornost na buku i selektivnost prijamnog uređaja, analogni signali se kodiraju, odnosno oduzimaju, a informacija se prikazuje u obliku diskretnih signala - signala prema kodiranju. algoritmi, kada svaki signal odgovara vlastitoj kombinaciji diskretnih signala.

Kodiranje signala

Prednost telemehaničkih uređaja u odnosu na uređaje za daljinski nadzor i upravljanje je smanjenje broja komunikacijskih kanala.Kod udaljenih uređaja komunikacijski kanali su prostorno odvojeni — svaki kanal ima svoj LAN. Kod telemehaničkih uređaja postoji samo jedna komunikacijska linija, a komunikacijski kanali formiraju se vremenskim, frekvencijskim, faznim, kodnim i drugim načinima razdvajanja kanala, te se jednim kanalom prenosi mnogo veća količina informacija i administrativnih informacija.

Diskretni informacijski signal je niz impulsa koji se međusobno kvalitativno razlikuju (polaritet, faza, trajanje, amplituda itd.).

Kodiranje signala od jednog elementa omogućuje prijenos ograničene količine informacija čak i kada se koristi nekoliko funkcija. Mnogo veća količina informacija može se prenijeti kodiranjem s više elemenata, čak i kada se koriste samo dvije funkcije.

Kodiranje s jednim elementom naširoko se koristi u telemehaničkim uređajima zbog činjenice da su mnogi kontrolirani i nadzirani objekti dvopozicijski i zahtijevaju prijenos samo dva naredbena signala. Višeelementno kodiranje koristi se u slučajevima kada je broj kontroliranih i nadziranih objekata velik ili kada su objekti višepozicijski i stoga zahtijevaju prijenos velikog broja naredbi.

U TU — TS kodovi se koriste za prijenos neovisnih naredbi. U TU — TS, trajanje ili frekvencija impulsa obično se koriste kao birači. U sustavima TI — TR kodovi se koriste za prijenos numeričkih vrijednosti i nazivaju se aritmetički kodovi. U središtu ovih kodova su sustavi za predstavljanje brojeva kroz sekvence kodova.

Sustav daljinskog upravljanja - telesignalizacija (TU - TS)

U sustavima TU — TS, prijenos upravljačke naredbe može se podijeliti u dva položaja:

1) izbor ovog objekta (izbor),

2) prijenos zapovijedi.

Razdvajanje signala koji se prenose preko LAN-a vrši se na različite načine: kroz odvojene sklopove, tijekom prijenosa, putem selektivnih znakova tijekom kodiranja.

TU — TS sustavi s komutacijom (u zasebnim krugovima), vremenskom podjelom i frekvencijom signala široko su rasprostranjeni.

Sustav komutacije-split prikazan je na sl. 2.

Upravljački objekt je sklopka s pomoćnim kontaktima Bl, B2. Sustav koristi četiri selektivna znaka signala - pozitivan i negativan polaritet i dvije razine amplitude, stoga se na jednoj dvožičnoj liniji mogu prenijeti četiri signala: 2 naredbena signala (on-off) i 2 signala upozorenja (off, on).

Riža. 2. Shema sustava TU-TS s odvajanjem sklopnih signala.

Ukupan broj signala predstavljenih u sustavu s sklopkom je: N = (k-l) m

Ako postoji minimalna razina signala upozorenja u LC1 (poluvalna naredba ispravljene struje i1), RCO se aktivira. Kada je KB uključen, distribucijski signal «on» se primjenjuje za uključivanje sklopke, dok je B2 zatvoren i minimalna razina signalnog signala (poluvalna ispravljena struja i2) dolazi na LS1, relej na tiskanoj ploči je aktiviran . Kada se uključi KO, događa se proces sličan uključivanju HF-a.

Ovakvi TU-TS sustavi s odvajanjem sklopnih signala koriste se za upravljanje ograničenim brojem objekata na udaljenosti do 1 km.

TU-TS sustav s vremenskom podjelom signala prenosi signale u LAN sekvencijalno, može raditi ciklički, stalno nadzirući objekt ili sporadično, po potrebi. Dijagram sustava prikazan je na sl. 3.

LAN komunikacijska linija pomoću sinkrono sklopnih razdjelnika P1, PG2 se sekvencijalno spaja u koracima n, n-1 na odgovarajuće upravljačke krugove, au koracima 1, 2 ... na signalne krugove.

Riža. 3. Osnovni TU-TS sustav s vremenskom podjelom signala.

Odabir signala u ovom sustavu može biti izravan — prema jednoj selektivnoj karakteristici (kao što je prikazano na dijagramu) ili kombiniran — prema kombinaciji selektivnih karakteristika. Kod izravnog odabira broj signala koji se prenosi kroz LAN jednak je broju koraka razdjelnika: Nn = n Kod kombiniranog odabira broj signala raste: Nk = kn, gdje je k broj kombinacija karakteristika.

U ovom slučaju, sustav je kompliciran pojavom kodera i dekodera na stranama DP i KP.

TU-TS sustav s djelomičnim odvajanjem signala odašilje signale u LAN kontinuirano jer je početak komunikacije raspoređen po frekvenciji. Na taj se način više signala može istovremeno prenositi preko LAN-a. Dijagram sustava prikazan je na sl. 4.

Riža. 4. Shema TU-TS sustava s frekvencijskom podjelom kanala

Na DP i KP postoje generatori sa stabilnim frekvencijama f1 ... fn, koji su spojeni na enkodere NI (DP), Sh2 (KP). Kontrolne tipke K1 … Kn i kontakti releja objekta P1 … Pn.

Ako je kodiranje jednoelementno, tada svaki distribuirani i signalni signal ima svoju frekvenciju.

Razdvajanje signala vrši se pomoću pojasnopropusnih filtara PF u DP i CP, stoga je u načelu moguće odašiljati sve signale istovremeno. Kodiranje s više elemenata omogućuje vam smanjenje broja generatora i pojasnih filtara, kao i sužavanje propusnosti signala.Za to se na stranama DP i KP koriste koderi i dekoderi koji kodiraju i dekodiraju signale.

Sustav TU-TS s vremenskom i frekvencijskom podjelom kanala trenutno je izgrađen na logičkim elementima pomoću mikro krugova.

Telemetrijski sustavi (TI)

U TI sustavu prijenos parametra obnovljive energije sastoji se od tri operacije:

1) odabir objekta ekspanzije (mjereni parametar)

2) pretvorba količine

3) prijenos.

Na CP se izmjereni parametar pretvara u vrijednost koja je pogodna za prijenos na daljinu, na DP se ta vrijednost pretvara u očitanja uređaja za mjerenje ili snimanje.

Razdvajanje signala koji se prenose LAN-om također se vrši komutacijom, a koristi se i vremenska, frekvencijska metoda i kodna podjela signala. TI sustavi su različiti u smislu vrste signala. Razlikuju se analogni, pulsni i frekvencijski sustavi.

U analognim sustavima kontinuirana vrijednost (struja, napon) se prenosi u LAN. U impulsu — niz impulsa ili kodna kombinacija. U frekvenciji — izmjenična struja zvučnih frekvencija.

Riža. 5. Blok dijagram analognog telemetrijskog sustava.

Analogni TI sustav prikazan je na sl. 5. Odašiljač, u čijem se svojstvu koristi pretvarač P odgovarajućeg parametra u struju (napon), spojen je na LAN liniju.

Odašiljač je obično ispravljeni (struja, napon) ili induktivni (snaga, cos) pretvarači. Tipični pretvarači struje (VPT-2) i napona (VPN-2) prikazani su na sl. 6 i 7.

Riža. 6. Dijagram strujnog kruga ispravljača (VPT-2)

Riža. 7. Shema pretvarača ispravljača (VPN-2)

Pulsni TI sustavi imaju nekoliko varijanti koje se razlikuju u načinima predstavljanja analognog parametra pulsnim signalima. Postoje digitalni impulsni, kodni impulsni i pulsno-frekvencijski TI sustavi koji koriste odgovarajuće pretvarače prikazane na sl. osam.

Riža. 8. Pretvarači analognog parametra u impulsni signal.

Riža. 9. Blok dijagram impulsnog TI sustava

Pulsni sustav TI prikazan je na sl. 9. Odašiljač je odgovarajući pretvarač P koji šalje impulse u LAN koji su analogne vrijednosti prema svojim karakterističnim parametrima. Obrnutu pretvorbu vrši OP pretvarač. TI pulsni sustavi odašiljači su generatori impulsa na čipu.

Frekvencijski TI sustavi koriste sinusne signale, čija frekvencija predstavlja analogni parametar. Frekvencijski sustavi koriste pretvarače — generatore sinusoidnih oscilacija kojima upravlja struja ili napon.

TI frekvencijski sustav prikazan je blok dijagramom na sl. jedanaest.

Riža. 10. TI pretvarač frekvencijskog sustava.

Riža. 11. Blok dijagram TI frekvencijskog sustava.

Inverzna konverzija koju izvodi OP može se izvršiti ili u analognu vrijednost ili u decimalni kod za indikaciju digitalnih instrumenata s ADC-om.

Pulsni i frekvencijski TI sustavi imaju veliku mjernu udaljenost, kabelski vodovi i nadzemni vodovi mogu se koristiti kao komunikacijske linije, imaju visoku otpornost na smetnje, a mogu se jednostavno unijeti u računalo pomoću odgovarajućih frekvencijskih kodova, kodova pretvarača kodova.