Telemechanization ของการติดตั้งไฟฟ้า

วัตถุประสงค์ของอุปกรณ์ระบบเครื่องกลคือการตรวจสอบและควบคุมโหมดการทำงานของการติดตั้งระบบไฟฟ้าแบบกระจัดกระจายจากจุดศูนย์กลาง ซึ่งเรียกว่า dispatch point (DP) ซึ่งเป็นที่ตั้งของ dispatcher ซึ่งมีหน้าที่รวมถึงผลกระทบจากการดำเนินงานต่อโรงไฟฟ้า อุปกรณ์เทเลแมคคานิกส์แบ่งย่อยออกเป็นระบบเทเลอาณัติสัญญาณ (TS), เทเลเมทรี (TI), เทเลคอนโทรล (TU) และเทเลคอนโทรล (TR)

ระบบยานพาหนะส่งสัญญาณตำแหน่งของวัตถุรวมถึงสัญญาณฉุกเฉินและสัญญาณเตือนจากจุดควบคุม (CP) ไปยัง DP

ระบบ TI ส่งข้อมูลเชิงปริมาณเกี่ยวกับสถานะของออบเจกต์ที่ได้รับการจัดการไปยัง DP

ระบบควบคุมระยะไกล TU ส่งคำสั่งควบคุมจาก DP ไปยัง CP ระบบ TR ส่งคำสั่งควบคุมจาก DP ไปยัง KP

สัญญาณจาก DP ถึง CP จะถูกส่งผ่าน ช่องทางการติดต่อ (CC)… สายเคเบิล (สายควบคุม สายโทรศัพท์ ฯลฯ) สายไฟ (สายเหนือศีรษะ HV เครือข่ายการกระจาย N.N. ฯลฯ) และสายสื่อสารพิเศษ (รีเลย์วิทยุ ฯลฯ)

ขั้นตอนการส่งสัญญาณแสดงในรูปที่1 โดยที่ IS เป็นแหล่งสัญญาณ P เป็นอุปกรณ์ส่งสัญญาณ LAN เป็นสายสื่อสาร PR เป็นอุปกรณ์รับสัญญาณ และ PS เป็นตัวรับสัญญาณ (วัตถุ)

รูปที่. 1. รูปแบบการส่งสัญญาณผ่านสายสื่อสารจากจุดควบคุมไปยังจุดควบคุม

ด้วย TS, TI บนแผงควบคุมมี IS, P, บน DP — PR, PS ข้อมูล (informative) ข้อมูล สัญญาณแยกสะท้อนสถานะของวัตถุ (TS) จำนวนจำกัด และสัญญาณอะนาล็อกหรือสัญญาณแยกสะท้อนชุดสถานะ (TI) จะถูกส่งผ่าน LAN

ด้วย TU, TR บน DP เรามี IS, P, บน KP — PR, PS ข้อมูลการดูแลระบบ (ควบคุม) สัญญาณควบคุมแบบแยกสำหรับสถานะเอนทิตี (TC) จำนวนจำกัด และสัญญาณอะนาล็อกหรือสัญญาณแยกสำหรับชุดของสถานะเอนทิตี (TR) จะถูกส่งผ่าน LAN

ดังนั้นทิศทางของสัญญาณสำหรับ TS, TI จึงเป็นแบบทางเดียวและสำหรับ TU, TR จึงเป็นแบบสองทางเนื่องจากสถานะของ TU จำเป็นต้องสะท้อนสถานะของวัตถุด้วย TS และสำหรับ TR- โดยวิธีการของ TI การส่งสัญญาณและการแพร่กระจายสามารถเป็นเชิงคุณภาพ (ไบนารี) ในธรรมชาติและเชิงปริมาณ (หลายรายการ) - อะนาล็อกหรือแยก

ดังนั้นระบบเครื่องกลทางไกลจึงมักทำหน้าที่สองอย่าง: TU — TS และ TR -TI เนื่องจากสัญญาณถูกรบกวน ดังนั้นเพื่อเพิ่มการป้องกันเสียงรบกวนและการเลือกอุปกรณ์รับสัญญาณ สัญญาณแอนะล็อกจึงถูกเข้ารหัส นั่นคือ จะถูกลบออก และข้อมูลจะถูกนำเสนอในรูปแบบของสัญญาณแยก - สัญญาณตามการเข้ารหัส อัลกอริทึมเมื่อแต่ละสัญญาณสอดคล้องกับชุดค่าผสมของตัวเองจากสัญญาณแยก

การเข้ารหัสสัญญาณ

ข้อได้เปรียบของอุปกรณ์เทเลแมคคานิคอลเมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ตรวจสอบและควบคุมระยะไกลคือจำนวนช่องสื่อสารที่ลดลงในอุปกรณ์ระยะไกล ช่องทางการสื่อสารจะถูกแยกออกจากกันเชิงพื้นที่ — แต่ละช่องทางมี LAN ของตัวเอง ในอุปกรณ์เทเลแมคคานิกส์ จะมีสายสื่อสารเพียงสายเดียว และช่องทางการสื่อสารจะเกิดขึ้นตามเวลา ความถี่ เฟส รหัส และวิธีการแยกช่องทางอื่นๆ และมีการส่งข้อมูลและข้อมูลการบริหารจำนวนมากในช่องทางเดียว

สัญญาณข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่องคือจำนวนพัลส์ที่แตกต่างกันในเชิงคุณภาพ (ขั้ว เฟส ระยะเวลา แอมพลิจูด ฯลฯ)

การเข้ารหัสสัญญาณองค์ประกอบเดียวช่วยให้สามารถส่งข้อมูลได้ในปริมาณที่จำกัด แม้ว่าจะใช้หลายฟังก์ชันก็ตาม ข้อมูลจำนวนมากสามารถถ่ายทอดได้ด้วยการเข้ารหัสแบบหลายองค์ประกอบ แม้ว่าจะใช้เพียงสองฟังก์ชัน

การเข้ารหัสแบบองค์ประกอบเดียวใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์กลไกทางไกล เนื่องจากวัตถุที่ควบคุมและตรวจสอบจำนวนมากเป็นแบบสองตำแหน่งและต้องการการส่งสัญญาณคำสั่งเพียงสองสัญญาณ การเข้ารหัสหลายองค์ประกอบจะใช้ในกรณีที่จำนวนของวัตถุควบคุมและตรวจสอบมีจำนวนมาก หรือเมื่อวัตถุมีหลายตำแหน่งและต้องมีการส่งคำสั่งจำนวนมาก

ใน TU — รหัส TS ใช้เพื่อส่งคำสั่งอิสระ ใน TU — TS มักจะใช้ระยะเวลาหรือความถี่ของพัลส์เป็นตัวเลือก ในระบบ TI — TR รหัสจะใช้ในการถ่ายโอนค่าตัวเลขและเรียกว่ารหัสเลขคณิต หัวใจของรหัสเหล่านี้คือระบบสำหรับการแสดงตัวเลขผ่านลำดับรหัส

ระบบควบคุมระยะไกล - เทเลอาณัติสัญญาณ (TU - TS)

ในระบบ TU — TS การส่งคำสั่งควบคุมสามารถแบ่งออกเป็นสองตำแหน่ง:

1) ทางเลือกของวัตถุนี้ (ตัวเลือก)

2) การส่งคำสั่ง

การแยกสัญญาณที่ส่งผ่าน LAN ทำได้หลายวิธี: ผ่านวงจรแยก, ระหว่างการส่ง, ผ่านอักขระที่เลือกระหว่างการเข้ารหัส

TU — ระบบ TS ที่มีสวิตชิ่ง (ในวงจรแยก) การแบ่งเวลาและความถี่ของสัญญาณเป็นที่แพร่หลาย

ระบบสับเปลี่ยนสับเปลี่ยนแสดงในรูปที่ 2.

วัตถุควบคุมคือสวิตช์ที่มีหน้าสัมผัสเสริม Bl, B2 ระบบใช้สัญญาณแบบเลือกสี่สัญญาณ - ขั้วบวกและขั้วลบและระดับแอมพลิจูดสองระดับ ดังนั้นจึงสามารถส่งสัญญาณสี่สัญญาณบนสายสองเส้นหนึ่งเส้น: 2 สัญญาณคำสั่ง (เปิด-ปิด) และ 2 สัญญาณเตือน (ปิด, เปิด)

ข้าว. 2. แผนผังของระบบ TU-TS พร้อมการแยกสัญญาณสวิตชิ่ง

จำนวนสัญญาณทั้งหมดที่แสดงในระบบสวิตช์วงจรคือ: N = (k-l) m

หากมีระดับสัญญาณเตือนขั้นต่ำใน LC1 (คำสั่ง half-wave แก้ไขกระแส i1) RCO จะถูกกระตุ้น เมื่อ KB เปิดอยู่ สัญญาณการกระจาย «เปิด» จะถูกใช้เพื่อเปิดสวิตช์ ในขณะที่ B2 ปิดอยู่ และระดับสัญญาณขั้นต่ำ (กระแสครึ่งคลื่นที่แก้ไขแล้ว i2) มาถึง LS1 รีเลย์บน PCB จะทำงาน . เมื่อเปิด KO กระบวนการที่คล้ายกับการเปิด HF จะเกิดขึ้น

ระบบ TU-TS ดังกล่าวที่มีการแยกสัญญาณสวิตช์ใช้เพื่อควบคุมวัตถุจำนวนจำกัดในระยะสูงสุด 1 กม.

ระบบ TU-TS ที่มีสัญญาณแบ่งเวลาจะส่งสัญญาณไปยัง LAN ตามลำดับ โดยสามารถทำงานได้เป็นวงจร ตรวจสอบวัตถุอย่างต่อเนื่องหรือเป็นระยะๆ หากจำเป็น แผนภาพระบบแสดงในรูป 3.

สายสื่อสาร LAN ที่ใช้สวิตช์ดิสทริบิวเตอร์แบบซิงโครนัส P1, PG2 เชื่อมต่อตามลำดับในขั้นตอน n, n-1 กับวงจรควบคุมที่เกี่ยวข้อง และในขั้นตอน 1, 2 ... กับวงจรสัญญาณ

ข้าว. 3. ระบบ TU-TS พื้นฐานพร้อมสัญญาณแบ่งเวลา

การเลือกสัญญาณในระบบนี้สามารถเป็นแบบโดยตรง — ตามลักษณะเฉพาะแบบเลือกเดียว (ตามที่แสดงในแผนภาพ) หรือแบบรวมกัน — ตามลักษณะแบบเลือกหลายลักษณะรวมกัน ในการเลือกโดยตรง จำนวนสัญญาณที่ส่งผ่าน LAN จะเท่ากับจำนวนขั้นตอนของผู้จัดจำหน่าย: Nn = n ในการเลือกแบบรวม จำนวนสัญญาณจะเพิ่มขึ้น: Nk = kn โดยที่ k คือจำนวนชุดของคุณสมบัติ

ในกรณีนี้ ระบบมีความซับซ้อนโดยการปรากฏตัวของ scrambler และตัวถอดรหัสที่ด้านข้างของ DP และ KP

ระบบ TU-TS ที่มีการแยกสัญญาณบางส่วนจะส่งสัญญาณไปยัง LAN อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากการเริ่มต้นของการสื่อสารจะกระจายตามความถี่ ด้วยวิธีนี้สามารถส่งสัญญาณหลายสัญญาณพร้อมกันผ่าน LAN ไดอะแกรมระบบแสดงในรูป 4.

ข้าว. 4. แผนผังของระบบ TU-TS พร้อมการแบ่งความถี่ของช่องสัญญาณ

บน DP และ KP มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความถี่คงที่ f1 ... fn ซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องเข้ารหัส NI (DP), Sh2 (KP) ปุ่มควบคุม K1 … Kn และหน้าสัมผัสรีเลย์วัตถุ P1 … Pn

หากการเข้ารหัสเป็นองค์ประกอบเดียว สัญญาณกระจายและสัญญาณแต่ละสัญญาณจะมีความถี่ของตัวเอง

การแยกสัญญาณทำได้โดยตัวกรองแบนด์พาส PF ใน DP และ CP ดังนั้นจึงเป็นไปได้โดยหลักการแล้วที่จะส่งสัญญาณทั้งหมดพร้อมกัน การเข้ารหัสแบบหลายองค์ประกอบช่วยให้คุณลดจำนวนตัวกำเนิดและตัวกรองแบนด์พาส รวมทั้งจำกัดแบนด์วิธของสัญญาณให้แคบลงสำหรับสิ่งนี้ จะใช้ตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัสที่ด้านข้างของ DP และ KP ซึ่งเข้ารหัสและถอดรหัสสัญญาณ

ขณะนี้ระบบ TU-TS ที่มีการแบ่งช่องเวลาและความถี่นั้นสร้างขึ้นจากองค์ประกอบลอจิกโดยใช้ไมโครวงจร

ระบบโทรมาตร (TI)

ในระบบ TI การถ่ายโอนพารามิเตอร์พลังงานหมุนเวียนประกอบด้วยการดำเนินการสามอย่าง:

1) การเลือกวัตถุขยาย (พารามิเตอร์ที่วัดได้)

2) การแปลงปริมาณ

3) การถ่ายโอน

บน CP พารามิเตอร์ที่วัดได้จะถูกแปลงเป็นค่าที่สะดวกสำหรับการส่งระยะทาง บน DP ค่านี้จะถูกแปลงเป็นค่าที่อ่านได้ของอุปกรณ์วัดหรือบันทึก

การแยกสัญญาณที่ส่งผ่าน LAN ยังทำได้โดยการสลับ เวลา วิธีความถี่ และการแบ่งรหัสของสัญญาณ ระบบ TI มีความหลากหลายในแง่ของประเภทสัญญาณ มีความแตกต่างระหว่างระบบแอนะล็อก พัลส์ และระบบความถี่

ในระบบอะนาล็อก ค่าต่อเนื่อง (กระแส แรงดัน) จะถูกส่งไปยัง LAN ในพัลส์ — ลำดับของพัลส์หรือการรวมรหัส ในความถี่ — กระแสสลับของความถี่เสียง

ข้าว. 5. บล็อกไดอะแกรมของระบบโทรมาตรแบบแอนะล็อก

ระบบ TI แบบอะนาล็อกแสดงในรูปที่ 5. เครื่องส่งสัญญาณซึ่งใช้ความจุของตัวแปลง P ของพารามิเตอร์ที่สอดคล้องกับกระแส (แรงดัน) เชื่อมต่อกับสาย LAN

เครื่องส่งสัญญาณมักจะถูกแก้ไข (กระแส, แรงดัน) หรือตัวแปลงอุปนัย (กำลัง, cos) ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าทั่วไป (VPT-2) และแรงดันไฟฟ้า (VPN-2) แสดงอยู่ในรูปที่ 6 และ 7

ข้าว. 6. แผนภาพวงจรของวงจรเรียงกระแส (VPT-2)

ข้าว. 7. รูปแบบตัวแปลงวงจรเรียงกระแส (VPN-2)

ระบบพัลส์ TI มีหลายสายพันธุ์ที่แตกต่างกันในวิธีการแสดงพารามิเตอร์อะนาล็อกด้วยสัญญาณพัลส์ มีระบบพัลส์ดิจิตอล โค้ดพัลส์ และระบบ TI ความถี่พัลส์โดยใช้ตัวแปลงที่สอดคล้องกันที่แสดงในรูป แปด.

ข้าว. 8. พารามิเตอร์อะนาล็อกเป็นตัวแปลงสัญญาณพัลส์

ข้าว. 9. บล็อกไดอะแกรมของระบบ TI แบบพัลซิ่ง

ระบบพัลส์ TI แสดงในรูปที่ 9. เครื่องส่งสัญญาณเป็นตัวแปลง P ที่สอดคล้องกันซึ่งส่งพัลส์ไปยัง LAN ซึ่งเป็นค่าอะนาล็อกตามพารามิเตอร์ลักษณะเฉพาะ การแปลงย้อนกลับทำได้โดยตัวแปลง OP เครื่องส่งสัญญาณระบบพัลส์ TI เป็นเครื่องกำเนิดพัลส์ชิป

ระบบ TI ความถี่ใช้สัญญาณไซน์ โดยความถี่ของมันแทนพารามิเตอร์อะนาล็อก ระบบความถี่ใช้ทรานสดิวเซอร์ — เครื่องกำเนิดการสั่นไซน์ซึ่งควบคุมโดยกระแสหรือแรงดัน

ระบบความถี่ TI แสดงโดยบล็อกไดอะแกรมในรูปที่ สิบเอ็ด

ข้าว. 10. ตัวแปลงระบบความถี่ TI

ข้าว. 11. บล็อกไดอะแกรมของระบบความถี่ TI

การแปลงผกผันที่ดำเนินการโดย OP สามารถทำได้ทั้งค่าอะนาล็อกหรือรหัสทศนิยมสำหรับการบ่งชี้ด้วยเครื่องมือดิจิทัลด้วย ADC

ระบบ TI แบบพัลส์และความถี่มีระยะการวัดขนาดใหญ่ สายเคเบิลและสายเหนือศีรษะสามารถใช้เป็นสายสื่อสารได้ มีการป้องกันสัญญาณรบกวนสูง และยังสามารถป้อนข้อมูลเข้าสู่คอมพิวเตอร์ได้อย่างง่ายดายโดยใช้รหัสความถี่ที่เหมาะสม รหัสตัวแปลงรหัส