Телемеханизација електричних инсталација

Намјена телемеханичких уређаја је праћење и контрола начина рада расутих електричних инсталација са централне тачке, која се назива диспечерска тачка (ДП), у којој се налази дежурни диспечер, чије функције обухватају оперативни утицај на електране. Телемеханички уређаји се деле на системе за телесигнализацију (ТС), телеметријски (ТИ), даљински (ТУ) и даљински (ТР).

Систем возила преноси сигнале локације објекта, као и сигнале за хитне случајеве и упозорења од контролисане тачке (ЦП) до ДП.

ТИ систем преноси ДП квантитативне податке о стању управљаног објекта.

Систем даљинског управљања ТУ преноси контролне команде од ДП до ЦП. ТР систем преноси контролне команде од ДП до КП.

Сигнали од ДП до ЦП се преносе преко комуникациони канали (ЦЦ)… Кабловски водови (контролни каблови, телефонски каблови итд.), далеководи (ВН надземни водови, Н.Н. дистрибутивна мрежа, итд.) и специјални комуникациони водови (радио релеј, итд.).

Процес преноса сигнала је приказан на Сл.1, где је ИС извор сигнала, П је уређај за пренос, ЛАН је комуникациона линија, ПР је уређај за пријем, а ПС је пријемник сигнала (објекат).

Шипак. 1. Шема преноса сигнала преко комуникационе линије од контролне тачке до контролисане тачке.

Код ТС, ТИ на контролној табли постоје ИС, П, на ДП — ПР, ПС. Информационе (информативне) информације, дискретни сигнали који одражавају коначан број стања објеката (ТС) и аналогни или дискретни сигнали који одражавају скуп стања (ТИ) се преносе преко ЛАН-а.

Са ТУ, ТР на ДП имамо ИС, П, на КП — ПР, ПС. Административне (контролне) информације, дискретни контролни сигнали за ограничен број стања ентитета (ТЦ) и аналогни или дискретни сигнали за скуп стања ентитета (ТР) се преносе преко ЛАН-а.

Тако је правац сигнала за ТС, ТИ једносмеран, а за ТУ, ТР двосмеран, пошто је за стање ТУ потребно помоћу ТС одразити стање објекта, а за ТР- помоћу ТИ. Сигнализација и пропагација могу бити квалитативне (бинарне) природе и квантитативне (вишеструке) - аналогне или дискретне.

Због тога телемеханички системи често обављају двоструке функције: ТУ — ТС и ТР -ТИ. Пошто су сигнали изложени сметњама, онда се ради повећања отпорности на буку и селективности пријемног уређаја аналогни сигнали кодирају, односно одузимају и информације се приказују у облику дискретних сигнала – сигнала према кодирању. алгоритми, када сваки сигнал одговара сопственој комбинацији од дискретних сигнала.

Кодирање сигнала

Предност телемеханичких уређаја у односу на уређаје за даљинско праћење и управљање је смањење броја комуникационих канала.У удаљеним уређајима, комуникациони канали су просторно одвојени — сваки канал има своју ЛАН мрежу. Код телемеханичких уређаја постоји само једна комуникациона линија, а комуникациони канали се формирају због времена, фреквенције, фазе, кода и других метода раздвајања канала, а на једном каналу се преноси много већа количина информација и административних информација.

Дискретни информациони сигнал је број импулса који се квалитативно разликују један од другог (поларитет, фаза, трајање, амплитуда итд.).

Кодирање сигнала са једним елементом омогућава пренос ограничене количине информација чак и када се користи неколико функција. Много већа количина информација може се пренети вишеелементним кодирањем, чак и када се користе само две функције.

Кодирање са једним елементом има широку примену у телемеханичким уређајима због чињенице да су многи контролисани и надгледани објекти двопозициони и захтевају пренос само два командна сигнала. Вишеелементно кодирање се користи у случајевима када је број контролисаних и надгледаних објеката велики, или када су објекти вишепозициони и сходно томе захтевају пренос великог броја команди.

У ТУ — ТС кодови се користе за пренос независних команди. У ТУ — ТС, трајање или фреквенција импулса се обично користе као бирачи. У системима ТИ — ТР, кодови се користе за пренос нумеричких вредности и називају се аритметичким кодовима. У срцу ових кодова су системи за представљање бројева кроз кодне секвенце.

Систем даљинског управљања - телесигнализација (ТУ - ТС)

У ТУ — ТС системима, пренос контролне команде се може поделити на два положаја:

1) избор овог објекта (избор),

2) пренос команде.

Раздвајање сигнала који се преносе преко ЛАН-а врши се на различите начине: кроз одвојена кола, током преноса, кроз селективне карактере током кодирања.

ТУ — ТС системи са комутацијом (у одвојеним колима), временском поделом и фреквенцијом сигнала су широко распрострањени.

Комутационо-сплит систем је приказан на Сл. 2.

Објекат управљања је прекидач са помоћним контактима Бл, Б2. Систем користи четири селективна сигнална знака - позитиван и негативан поларитет и два нивоа амплитуде, па се на једној двожилној линији могу пренети четири сигнала: 2 командна сигнала (укључено-искључено) и 2 сигнала упозорења (искључено, укључено).

Пиринач. 2. Шематски дијаграм система ТУ-ТС са раздвајањем комутационих сигнала.

Укупан број сигнала представљених у систему са комутацијом кола је: Н = (к-л) м

Ако постоји минимални ниво сигнала упозорења у ЛЦ1 (полуталасна командна исправљена струја и1), РЦО се активира. Када је КБ укључен, дистрибутивни сигнал «он» се примењује за укључивање прекидача, док је Б2 затворен и минимални ниво сигналног сигнала (полуталасна исправљена струја и2) стиже на ЛС1, релеј на штампаној плочи се активира . Када је КО укључен, дешава се процес сличан укључивању ХФ-а.

Овакви ТУ-ТС системи са раздвајањем прекидачких сигнала користе се за управљање ограниченим бројем објеката на удаљености до 1 км.

ТУ-ТС систем са временским поделом сигнала преноси сигнале у ЛАН секвенцијално, може да ради циклично, стално надгледајући објекат или спорадично, ако је потребно. Дијаграм система је приказан на сл. 3.

ЛАН комуникациона линија помоћу синхроно комутирајућих дистрибутера П1, ПГ2 се узастопно повезује у корацима н, н-1 на одговарајућа управљачка кола, а у корацима 1, 2 ... на сигнална кола.

Пиринач. 3. Основни ТУ-ТС систем са временским поделом сигнала.

Избор сигнала у овом систему може бити директан — према једној селективној карактеристици (као што је приказано на дијаграму), или комбинован — према комбинацији селективних карактеристика. У директној селекцији, број сигнала који се преносе кроз ЛАН једнак је броју корака дистрибутера: Нн = н У комбинованој селекцији број сигнала се повећава: Нк = кн, где је к број комбинација карактеристика.

У овом случају, систем је компликован појавом кодера и декодера на страни ДП и КП.

ТУ-ТС систем са делимичним одвајањем сигнала непрекидно преноси сигнале у ЛАН јер је почетак комуникације распоређен по фреквенцији. На овај начин више сигнала се може истовремено преносити преко ЛАН-а.Системски дијаграм је приказан на сл. 4.

Пиринач. 4. Шематски дијаграм система ТУ-ТС са фреквенцијском поделом канала

На ДП и КП постоје генератори са стабилним фреквенцијама ф1 ... фн, који су повезани са енкодерима НИ (ДП), Сх2 (КП). Контролна дугмад К1 … Кн и контакти релеја објекта П1 … Пн.

Ако је кодирање једноелементно, онда сваки дистрибуирани и сигнални сигнал има своју фреквенцију.

Раздвајање сигнала се врши помоћу пропусних филтера ПФ у ДП и ЦП, тако да је у принципу могуће преносити све сигнале истовремено. Вишеелементно кодирање вам омогућава да смањите број генератора и пропусних филтера, као и да сузите пропусни опсег сигнала.За ово се користе кодери и декодери на страни ДП и КП, који кодирају и декодирају сигнале.

Систем ТУ-ТС са временском и фреквентном поделом канала тренутно је изграђен на логичким елементима који користе микро кола.

Телеметријски системи (ТИ)

У систему ТИ, пренос параметра обновљиве енергије састоји се од три операције:

1) избор објекта проширења (мерени параметар)

2) конверзија количине

3) пренос.

На ЦП, измерени параметар се претвара у вредност која је погодна за пренос на даљину, на ДП, ова вредност се претвара у очитавања уређаја за мерење или снимање.

Раздвајање сигнала који се преносе преко ЛАН-а такође се врши комутацијом, користи се и временски, фреквентни метод и кодна подела сигнала. ТИ системи су разноврсни у погледу типа сигнала. Прави се разлика између аналогних, импулсних и фреквенцијских система.

У аналогним системима, континуирана вредност (струја, напон) се преноси на ЛАН. У импулсу — низ импулса или комбинација кодова. У фреквенцији — наизменична струја звучних фреквенција.

Пиринач. 5. Блок шема аналогног телеметријског система.

Аналогни ТИ систем је приказан на Сл. 5. Предајник, у чијем капацитету се користи претварач П одговарајућег параметра у струју (напон), повезан је на ЛАН линију.

Предајник је обично исправљани (струјни, напонски) или индуктивни (снага, цос) претварачи. Типични претварачи струје (ВПТ-2) и напона (ВПН-2) приказани су на Сл. 6 и 7.

Пиринач. 6. Шема струјног круга исправљача (ВПТ-2)

Пиринач. 7. Шема претварача исправљача (ВПН-2)

Импулсни ТИ системи имају неколико варијанти које се разликују по начинима представљања аналогног параметра импулсним сигналима. Постоје дигитални импулсни, кодни импулсни и пулсно-фреквентни ТИ системи који користе одговарајуће претвараче приказане на Сл. осам.

Пиринач. 8. Аналогни параметар за претвараче импулсног сигнала.

Пиринач. 9. Блок шема импулсног ТИ система

Импулсни систем ТИ приказан је на Сл. 9. Предајник је одговарајући претварач П који шаље импулсе у ЛАН који су аналогне вредности према својим карактеристичним параметрима. Обрнуту конверзију врши ОП конвертор. Предајници ТИ импулсних система су генератори чип импулса.

Фреквенцијски ТИ системи користе синусоидне сигнале, чија фреквенција представља аналогни параметар. Фреквенцијски системи користе претвараче — генераторе синусоидних осцилација контролисаних струјом или напоном.

Систем фреквенција ТИ приказан је блок дијаграмом на Сл. Једанаест.

Пиринач. 10. ТИ претварач фреквенцијског система.

Пиринач. 11. Блок шема фреквенцијског система ТИ.

Инверзна конверзија коју врши ОП може се извршити или у аналогну вредност или у децимални код за индикацију дигиталним инструментима са АДЦ-ом.

Импулсни и фреквентни ТИ системи имају велику мерну даљину, кабловски и надземни водови се могу користити као комуникациони водови, имају високу отпорност на буку, а такође се могу лако унети у рачунар коришћењем одговарајућих фреквентних кодова, кодова претварача кодова.