Средства связи в АСУ и телемеханика.

Вся информация в АСУ передается в виде электрических сигналов в аналоговой или цифровой форме (может использоваться постоянный или переменный ток). В цифровой форме передача более надежна и помехоустойчива, так как уровни 0 и 1 надежно различаются.

В качестве линий связи могут использоваться телеграф, телефон, УКВ (радио), ЛЭП (со специальной ВЧ обработкой), оптоволоконные линии, спутниковая связь. Линии характеризуются скоростью передачи . Самые медленные линии – телеграфные, самые быстрые – оптоволоконные.

По одной линии можно организовать передачу по нескольким каналам. Для этого используются разделения:

– временное: шаговые искатели

Данное разделение имеет предельно простой принцип.

– частотное: каждый канала настроен на свою несущую частоту f_i:

Необходимыми элементами этого разделения является генераторы несущих частот, устройства модуляции. На приемном конце обязательны фильтры и демодуляторы.

Основными источниками информации являются устройства телемеханики. Они делятся на:

– КП (устройства контролируемого пункта);

– ПУ (устройства пункта управления);

– известительная КП ® ПУ:

а) телесигнализация (ТС) – информация о положении аппарата с двумя устойчивыми состояниями (выключатель, разъединитель, дверь и т.п.);

б) телеизмерения (ТИ) – информация о параметрах технологического процесса:

– текущие ТИ (ТИТ),

– интегральные ТИ (ТИИ) – счетчики;

в) аварийно-предупредительная сигнализация (АПС);

– распорядительная ПУ ® КП:

а) телерегулирование (ТР), т.е. определяет величину технологического параметра и используется часто как задатчик,

б) телеуправление (ТУ) – управление объектами с двумя устойчивыми состояниями.

Обмен информацией может проходить циклически, с определенным периодом опроса, или спорадически, когда передается только измерительная информация.

По этой системе обычно работает телесигнализация. Но здесь требуется подтверждение принятого сигнала (квитирование). Работа линии связи между ПУ и КП может строиться, как симплексная когда передача идет в одном направлении (достаточно одного провода). Дуплексный режим – передача в двух направлениях (необходимо как минимум два провода). Полудуплексный режим – режим, при котором в один период данные передаются от КП к ПУ (КП ® ПУ), а в другой – от ПУ к КП (КП ® ПУ). Используется много устройств телемеханики ото простейших, предназначенных только для ТС, до самых современных, в которых используются ЭВМ.

Пример устройства с временным разделением – ТМ-120: обеспечивает контроль и работу ЗОКП: 48ТС, 16ТИ, 16ТУ. Работает со скоростью 100 бод. Используется на подстанциях и в РЭС.

КВО – кнопка выбора объекта;

КТО – кнопка типа операции (вкл., откл.).

ТМ – 512 (с кодоимпульсным разделением каналов).

Здесь посылается в линию связи сигналы, содержащие информацию о начале посылки 01111111, затем адресный байт, определяющий номер КП, тип информации, номер канала и информационная часть (телеизмерение занимает 1 байт и представляется числами от 0 до 255 – число квантов. В ТС 1 байт соответствует восьми объектам (например, 8 выключателей). Устройство работает со скоростью 600 бод. Самые современные УТМ строятся с использованием ЭВМ или МП. Самое первое устройство – RPT, отечественное – ГРАНИТ (сегодня широко используется). На одном ПУ подключается до 16 КП. На каждом КП:

ТИИ – 32 (интегральные ТИ);

ТИТ – 96 (текущие ТИ);

ТС – 192;

ТУ – 48.

В ГРАНИТЕ используется восьми разрядный АЦП, поэтому не обеспечивает сегодня необходимой точности. Осуществляется переход к шестнадцати разрядным АЦП, что существенно повысит точность. В последние годы УТМ разрабатываются на оборонных предприятиях в рамках конверсии. Пример: КОМПАС ТМ. Отличается малыми габаритами.

Принципиальная схема:

УКПМ – устройства контролируемого пункта малогабаритные:

ТС – 64,

ТИТ – 32,

ТУ – 32,

ТИИ – 30;

УКПМ имеет БКС – блок клемных соединений, куда подключаются все внешние приборы и блок реле повторителя БРП;

АБПУ – аппаратный блок ПУ;

РК – расширитель каналов;

РС – рабочие станции;

БУЩ – блок управления щитом;

Аналогичное УТМ разработано в Екатеринбурге в НПО “??????????????????” и называется УКТУС.

Разрабатываются различные устройства для распределения сетей.

Регистраторы событий.

В настоящее время электронные осциллографы заменяются специальными регистраторами событий, которые позволяют записывать все процессы (мгновенные токи и напряжения i_t, U_t) в аварийных ситуациях, а также в момент срабатывания устройств РЗиА. Это позволяет анализировать аварии, достоверно определять причины и способствует повышению надежности. Источником информации являются электронные преобразователи ЭП, практически безинерционные, позволяющие без искажения в прямом виде снимать кривые i_t и U_t. Обычное число точек на период – 20. Примерами таких регистраторов являются: РЭС ПРСОФТ и НЕВА (позволяет регистрировать до 90 сигналов, большое значение имеет развитое программное обеспечение). НЕВА является основой для построения АСУ ТП на мощных системных подстанциях.