Телеконтроль и телеуправление в энергосистемах - Устройство КП, конструкция ГРАНИТ Телеконтроль и телеуправление в энергосистемах

Страница 33 из 46 Устройство КП

Устройство выполнено в виде набора аппаратных функциональных модулей, выполняющих обычные телемеханические функции.

Ввод ТС от датчиков осуществляется модулем ввода дискретных сигналов, который обеспечивает спорадическую передачу ТС при изменении состояния любого датчика из общего числа, равного 1—64. Число устанавливаемых модулей определяется требованиями к объему ТС. Датчики ТС могут быть контактными (один замыкающий или размыкающий контакт) или бесконтактными. Бесконтактный ключ должен в замкнутом состоянии обеспечивать сопротивление не более 200 Ом, в разомкнутом — не менее 1 МОм. Цепи управления бесконтактными датчиками используют внешние источники, гальванически не связанные с внутренним источником питания схемы устройства КП. Датчики ТС в пределах одного модуля ввода могут объединяться в группы и соединяться с ним симметричными парами проводов. Допускается объединение общей шины на стороне датчиков с сопротивлением общего провода не более 10 Ом.

При обнаружении изменения состояния любого датчика ТС в группе модуль ввода переводится в состояние готовности и после получения разрешения от внутриблочной централи формирует прямой и инверсный коды, соответствующие текущему состоянию всех датчиков группы. Разрешение на посылку ТС выдается при отсутствии передачи информации (для случая радиального канала связи) либо при поступлении команды запроса на данный КП для случая магистрального канала.

Спорадическая передача ТС возникает только после повторной проверки несоответствия текущей информации с ранее переданной, которая задерживается на 2 или 50 мс (в зависимости от желания пользователя) . Задержка одинакова для всех ТС в группе.

Модуль ввода ТС обеспечивает также передачу по вызову от ПУ. В этом режиме циркулярно передается ТС по всем группам независимо от обновления информации. Модуль ввода предусматривает режим тестирования ТС, для чего на лицевой панели модуля имеется кнопка, обеспечивающая передачу всех сигналов 1 или 0 независимо от реального состояния датчиков. В этом режиме изменяется и код функционального признака ТС (четыре старших разряда в байте ’’управление” информационного кадра) для блокирования выдачи тестирующих сигналов на выходе ПУ.

Ввод ТИТ от аналоговых датчиков осуществляется модулем ввода аналоговых сигналов. Модуль обеспечивает спорадическую передачу ТИТ от 1—32 датчиков, разбитых на две группы по 16 датчиков в каждой. Вход модуля рассчитан на стандартные параметры аналоговых сигналов постоянного тока 0—5 мА, —5-+5 мА при сопротивлении нагрузки Rн=1 кОм; 0-20, 4-20 мА при Rн=0,5 кОм или постоянного напряжения 0—10 В при Rн=500 кОм.

Модуль ввода имеет »восьмиразрядный АЦП, вход которого через коммутатор подключается к выходам датчиков. На один модуль могут быть подключены 1—32 однотипных датчика, объединенные в две группы по 16. Датчики ТИТ должны соединяться с устройством КП симметричными парами проводов. Удаление датчиков не должно превышать 100 м. Информация ТИТ передается спорадически в пределах группы, если зафиксировано отклонение между текущими и переданными ранее значениями измеряемой величины от любого датчика группы на величину, большую пороговой. Порог, равный 1, 2, 4 квантам (квант — вес младшего разряда), устанавливается одинаково для всех датчиков, подключенных к одному модулю ввода. В одном информационном кадре содержатся восьмиразрядные двоичные коды ТИТ от 16 датчиков группы.

Модуль ввода аналоговых сигналов обеспечивает также передачу ТИТ по вызову с ПУ. Команда вызова — общая для всех модулей ввода. Максимальное число модулей ввода ТИТ 8. Предусмотрен режим тестирования модуля, при котором при нажатии соответствующей кнопки на передней панели модуля обеспечивается передача по всем 16 каналам каждой из двух групп заданного тестового значения параметров независимо от реальных значений сигналов от датчиков. В тестовом режиме автоматически изменяется код функциональной принадлежности информации, чем блокируется обработка на ПУ тестовой информации.

Время передачи информации ТИТ по одной группе (16 параметров) при скорости передачи сигналов в линии связи 300 бит/с — менее 1 с. Модуль ввода ТИТ обеспечивает автоматическую повторную передачу данных при непоступлении квитанции, подтверждающей их неискаженный прием на ПУ, в течение от 5 до 10 с.

Ввод число-импульсных сигналов осуществляется модулем ТИИ, обеспечивающим накопление и периодическую передачу (например, в пятиминутном цикле) кодов от датчиков интегральных телеизмерений, сгруппированных в 1—16 каналов. К каждому каналу можно подключить до четырех число-импульсных датчиков. Модуль суммирует импульсы от всех датчиков одного канала независимо от временных характеристик каждого из них. Частота импульсов от каждого датчика не должна превосходить 10 Гц. В качестве датчиков ТИИ могут использоваться, например, счетчики электроэнергии с встроенными генераторами импульсов, частота которых пропорциональна частоте вращения диска, т. е. потребляемой электроэнергии.

Датчики ТИИ должны соединяться с устройством КП симметричными парами проводов при удалении не более 100 м.

Накопленная в каждом канале информации ТИИ передается восьмиразрядным двоичным кодом. В одном информационном кадре передаются данные ТИИ всех шестнадцати каналов. Передача ведется периодически — через каждые 5 мин — нарастающим итогом. Значение кода в каждом очередном цикле передачи равно коду суммы ранее накопленных импульсов и поступивших за время между соседними циклами передачи. При переполнении накопителей передается новое значение без указания факта переполнения (факт переполнения легко устанавливается по уменьшению значения вновь переданного кода).

Коэффициент предварительного пересчета импульсов от датчиков ТИИ устанавливается на КП индивидуально для каждого канала и может быть равен 1, 16, 162 и 163. Величина введенного масштабного коэффициента должна учитываться при обработке информации в устройстве ПУ. Предельная емкость накопителя при установке максимального коэффициента пересчета для каждого канала равна примерно 106 импульсов, что обеспечивает возможность накопления без переполнения в течение более суток даже при максимальной частоте сигналов от датчиков.

Для защиты от стирания накопленной информации может использоваться внешний источник питания постоянного тока напряжением 9—11 В при потреблении не более 5 мА для одного элемента ввода.

Передача ТИИ может быть инициирована командой вызова с ПУ. В этом режиме с разделением во времени будут переданы данные от всех установленных на КП элементов. Время передачи данных от одного КП при скорости передачи сигналов в линии связи 300 бит/с — не более 1 с.

Вывод команд телеуправления двух- и многопозиционными объектами ТУ обеспечивается модулем приема команд ТУ, осуществляющим контроль достоверности ТУ и двухступенчатый вывод команды на промежуточные реле с разделением подготовительной и исполнительной операций.

Один элемент вывода ТУ предназначен для управления 1—128 двухпозиционными объектами. Модуль обеспечивает контроль получения только одной команды ТУ. Однако с помощью режимной перемычки этот контроль может быть заблокирован и модуль может использоваться для приема многопозиционных (кодовых) команд. Имеется возможность с помощью режимной перемычки регулировать время удержания безошибочно принятой команды ТУ на выходных реле в диапазоне 0,5-60 с.

Сопряжение с исполнительными механизмами ТУ осуществляется блоком промежуточных реле (типа РП21). Один блок содержит реле для коммутации 1-16 (двух групп) исполнительных механизмов. Блок промежуточных реле может размещаться вблизи исполнительных механизмов (с целью экономии контрольного кабеля). Для управления каждым исполнительным механизмом используется цепочка — тройник, образованный замыкающим контактом индивидуального объектного реле и замыкающими контактами реле —повторителей команд ’’включить” или ’’отключить”, и дополнительный замыкающий контакт объектного реле с замыкающим контактом дополнительного реле — повторителя ’’отключить” (в качестве последнего используется маломощное реле РЭС-22).

Модуль сопряжения с исполнительными механизмами размещается в отдельной конструкции и может удаляться от устройства КП на расстояние до 200 м. Цепи исполнительных механизмов подключаются ’’под винт” проводом сечением до 2,5 мм².

Сопряжение с каналом связи устройства КП осуществляется линейным модулем. Модуль обеспечивает прием—передачу информации на частоте 50, 100, 200, 300, 600 или 1200 бит/с по физическим линиям связи или при подключении внешнего модема по уплотненным каналам связи. Режим передачи - дуплексный или полудуплексный, структура подсоединения к линии связи — радиальная, магистральная или транзитная.

Линейный модуль имеет буферное устройство емкостью в один информационный кадр, обеспечивает гальваническую развязку с каналом связи и инерционную синхронизацию схемы приемного устройства с импульсами, поступающими из канала связи, а также формирование и контроль холостой серии импульсов (меандров).

Вывод аналоговых сигналов (для цифровых регуляторов) осуществляется модулем вывода кодовых команд. К одному модулю можно подключить до 16 регуляторов. Регулирующим воздействием является среднее значение выходного тока модуля.

Конструкция

Аппаратура ПУ располагается в одном основном шкафу и Двух- трех шкафах дополнительных (число дополнительных шкафов зависит от информационной емкости системы). Шкафы ПУ — напольные с двусторонним доступом, с поворотной рамой, габариты 1880 х х 800 х 650.

В основном шкафу устанавливаются блок-каркас ЭВМ (верхний этаж), блок-каркас ППЗУ (второй этаж сверху), блок-каркасы с элементами сопряжения с каналами связи (третий и четвертый этажи) и блок-каркас с элементами ввода-вывода информации (пятый этаж сверху). Функциональные аппаратные элементы (модули) располагаются в компоновочных блок-каркасах, имеющих внутриблочную магистраль. Через элементы сопряжения блочная магистраль подключается к системной магистрали микроЭВМ. В дополнительных шкафах (также шестиэтажных) устанавливаются каркасы с элементами сопряжения с каналами связи ис элементами ввода-вывода.

Устройство КП размещается в навесном кожухе, разделенном на две части, — в одной — аппаратура КП, занимающая один блок-каркас, расположенный на поворотной раме, в другой — сборка зажимов внешних связей. Габариты устройства КП (вместе с клеммниками, закрытыми съемной крышкой) 800 х 800 х 474.

Для связи КП с внешними устройствами проводами ’’под винт” сечением до 2,5 мм² предусмотрены дополнительные соединительные ящики размерами 840 х 500 х 118.

Промежуточные реле ТУ для управления (1—16) исполнительными механизмами размещены в отдельной навесной конструкции размерами 400 х 400 х 220 с поворотной рамой. В нем же размещаются клеммники связи с исполнительными механизмами. Кроме основных КП телекомплекс может содержать малогабаритные КП—М малой информационной емкости. Размеры кожуха КП—М 520х160 х283.

Устройства КП могут устанавливаться в неотапливаемых помещениях при температуре окружающего воздуха от —30 до +55 °C. Электропитание: сеть переменного тока 220 В частотой 50 ± 1 Гц. Потребление сети — не более 40 В · А.

Срок службы КП 10 лет, наработка на отказ для каждого канала по каждой выполняемой функции — не менее 10 000 ч.

Устройства ПУ выполняются в обыкновенном исполнении и предназначены для установки с регулируемыми климатическими характеристиками. Диапазон рабочих температур окружающей среды — от 10 до 35 °C.

Для питания устройства ПУ используется сеть переменного тока 220 В частотой 50 ± 1 Гц. Потребление от сети — не более 300 В · А (без учета потребления периферийных устройств, сопрягаемых с микроЭВМ, и сигнальных ламп на диспетчерском щите).

Основной элементной базой телекомплекса ГРАНИТ являются К—МОП интегральные микросхемы серии К561.

Состав и информационная емкость базовой модели телекомплекса ГРАНИТ

Число КП — 16 при информационной емкости на каждом КП: ТИИ — до 32, ТС - до 192, ТИТ - до 96, ТУ - до 48, число команд-установок — до 16.

Информационная емкость базового ПУ: ТС — 768 (по схеме ’’полусветлого щита”), ТИТ — 32 (аналоговые величины), ТИИ — 128 цифровых параметров.

ТУ — 128 команд на каждый КП с вводом команд от одного диспетчера.

В базовое устройство ПУ входят 16 элементов сопряжения с каналами связи и элемент сопряжения с интерфейсом ИРПС для управления шестью дисплеями типа ВТА 2000-15.

Базовое программное обеспечение поставляется заводом-изготовителем в виде рабочей версии, включающей общие программы функционирования телекомплекса. Программы заносятся в ППЗУ. Пользователю направляются инструкции для программиста, позволяющие размещать в ППЗУ программы перегенерации рабочей версии при коррекции или при необходимости дополнения программного обеспечения программами пользователя. Одновременно прикладывается вся документация заводов - изготовителей микроЭВМ и периферийного оборудования.