Telemekanisasi instalasi listrik

Tujuan perangkat telemekanik adalah untuk memantau dan mengontrol mode operasi instalasi listrik yang tersebar dari satu titik pusat, yang disebut dispatch point (DP), di mana duty dispatcher berada, yang fungsinya meliputi dampak operasional pada pembangkit listrik. Perangkat telemekanis dibagi lagi menjadi sistem telesignaling (TS), telemetri (TI), telekontrol (TU) dan telekontrol (TR).

Sistem kendaraan mentransmisikan sinyal lokasi objek serta sinyal darurat dan peringatan dari titik terkontrol (CP) ke DP.

Sistem TI mentransmisikan data kuantitatif tentang status objek yang dikelola ke DP.

Sistem kendali jarak jauh TU mengirimkan perintah kontrol dari DP ke CP. Sistem TR mentransmisikan perintah kontrol dari DP ke KP.

Sinyal dari DP ke CP ditransmisikan melalui saluran komunikasi (CC)… Saluran kabel (kabel kontrol, kabel telepon, dll.), Saluran listrik (saluran udara HV, jaringan distribusi N.N., dll.) dan saluran komunikasi khusus (relai radio, dll.).

Proses transmisi sinyal ditunjukkan pada Gambar.1, di mana IS adalah sumber sinyal, P adalah perangkat transmisi, LAN adalah jalur komunikasi, PR adalah perangkat penerima, dan PS adalah penerima sinyal (objek).

Ara. 1. Skema transmisi sinyal melalui jalur komunikasi dari titik kontrol ke titik kontrol.

Dengan TS, TI pada panel kontrol terdapat IS, P, pada DP — PR, PS. Informasi (informatif) informasi, sinyal diskrit yang mencerminkan sejumlah keadaan objek (TS) yang terbatas, dan sinyal analog atau diskrit yang mencerminkan serangkaian keadaan (TI) ditransmisikan melalui LAN.

Dengan TU, TR pada DP kita memiliki IS, P, pada KP — PR, PS. Informasi administratif (kontrol), sinyal kontrol diskrit untuk sejumlah status entitas (TC), dan sinyal analog atau diskrit untuk sekumpulan status entitas (TR) ditransmisikan melalui LAN.

Jadi, arah sinyal untuk TS, TI adalah satu arah, dan untuk TU, TR adalah dua arah, karena untuk keadaan TU perlu mencerminkan keadaan objek melalui TS, dan untuk TR- melalui TI. Pensinyalan dan propagasi dapat bersifat kualitatif (biner) dan kuantitatif (berganda) - analog atau diskrit.

Oleh karena itu, sistem telemekanis sering menjalankan fungsi ganda: TU — TS dan TR -TI. Karena sinyal terkena interferensi, maka untuk meningkatkan kekebalan kebisingan dan selektivitas perangkat penerima, sinyal analog dikodekan, yaitu dikurangi dan informasi disajikan dalam bentuk sinyal diskrit - sinyal sesuai dengan pengkodean algoritma, ketika setiap sinyal sesuai dengan kombinasinya sendiri dari sinyal diskrit.

Mengkodekan sinyal

Keunggulan perangkat telemekanis dibandingkan dengan perangkat pemantauan dan kontrol jarak jauh adalah berkurangnya jumlah saluran komunikasi.Di perangkat jarak jauh, saluran komunikasi dipisahkan secara spasial — setiap saluran memiliki LAN sendiri. Dalam perangkat telemekanis, hanya ada satu jalur komunikasi, dan saluran komunikasi terbentuk karena waktu, frekuensi, fase, kode, dan metode pemisahan saluran lainnya, dan jumlah informasi dan informasi administrasi yang jauh lebih besar ditransmisikan pada satu saluran.

Sinyal informasi diskrit adalah sejumlah pulsa yang berbeda satu sama lain secara kualitatif (polaritas, fase, durasi, amplitudo, dll.).

Pengkodean sinyal elemen tunggal memungkinkan jumlah informasi yang terbatas untuk dikirim bahkan ketika menggunakan beberapa fungsi. Jumlah informasi yang jauh lebih besar dapat disampaikan dengan pengkodean multi-elemen, bahkan ketika hanya dua fungsi yang digunakan.

Pengkodean elemen tunggal banyak digunakan dalam perangkat telemekanis karena fakta bahwa banyak objek yang dikontrol dan dipantau adalah dua posisi dan memerlukan transmisi hanya dua sinyal perintah. Pengkodean multi-elemen digunakan dalam kasus di mana jumlah objek yang dikendalikan dan dipantau besar, atau ketika objek multi-posisi dan karenanya memerlukan transmisi banyak perintah.

Di TU — kode TS digunakan untuk mengirimkan perintah independen. Dalam TU — TS, durasi pulsa atau frekuensi biasanya digunakan sebagai penyeleksi. Dalam sistem TI-TR, kode digunakan untuk mentransfer nilai numerik dan disebut kode aritmatika. Inti dari kode-kode ini adalah sistem untuk merepresentasikan angka melalui urutan kode.

Sistem kendali jarak jauh - telesignaling (TU - TS)

Dalam sistem TU-TS, transmisi perintah kontrol dapat dibagi menjadi dua posisi:

1) pilihan objek ini (pilihan),

2) transmisi perintah.

Pemisahan sinyal yang dikirimkan melalui LAN dilakukan dengan berbagai cara: melalui sirkuit terpisah, selama transmisi, melalui karakter selektif selama penyandian.

TU — Sistem TS dengan switching (di sirkuit terpisah), pembagian waktu dan frekuensi sinyal tersebar luas.

Sistem pergantian-perpecahan ditunjukkan pada Gambar. 2.

Objek kontrol adalah sakelar dengan kontak bantu Bl, B2. Sistem menggunakan empat tanda sinyal selektif - polaritas positif dan negatif dan dua tingkat amplitudo, oleh karena itu empat sinyal dapat ditransmisikan pada satu saluran dua kabel: 2 sinyal perintah (on-off) dan 2 sinyal peringatan (mati, hidup).

Beras. 2. Diagram skematik sistem TU-TS dengan pemisahan sinyal switching.

Jumlah total sinyal yang diwakili dalam sistem circuit-switched adalah: N = (k-l) m

Jika ada level minimum sinyal peringatan di LC1 (perintah setengah gelombang yang diperbaiki saat ini i1), RCO dipicu. Saat KB aktif, sinyal distribusi «aktif» diterapkan untuk menghidupkan sakelar, sementara B2 ditutup dan level minimum sinyal sinyal (arus penyearah setengah gelombang i2) tiba di LS1, relai pada PCB diaktifkan . Saat KO dihidupkan, terjadi proses yang mirip dengan menyalakan HF.

Sistem TU-TS dengan pemisahan sinyal switching digunakan untuk mengontrol sejumlah objek pada jarak hingga 1 km.

Sistem TU-TS dengan sinyal pembagian waktu mentransmisikan sinyal ke LAN secara berurutan, dapat bekerja secara siklis, terus memantau objek atau secara sporadis, jika perlu. Diagram sistem ditunjukkan pada gambar. 3.

Jalur komunikasi LAN menggunakan distributor switching sinkron P1, PG2 terhubung secara berurutan dalam langkah n, n-1 ke sirkuit kontrol yang sesuai, dan dalam langkah 1, 2 ... ke sirkuit sinyal.

Beras. 3. Sistem TU-TS dasar dengan sinyal pembagian waktu.

Pemilihan sinyal dalam sistem ini dapat langsung — menurut karakteristik selektif tunggal (seperti yang ditunjukkan pada diagram), atau digabungkan — menurut kombinasi karakteristik selektif. Dalam pemilihan langsung, jumlah sinyal yang dikirimkan melalui LAN sama dengan jumlah langkah distributor: Nn = n Dalam pemilihan gabungan, jumlah sinyal bertambah: Nk = kn, di mana k adalah jumlah kombinasi karakteristik.

Dalam hal ini, sistem diperumit dengan munculnya pengacak dan decoder di sisi DP dan KP.

Sistem TU-TS dengan pemisahan sinyal parsial mentransmisikan sinyal ke LAN secara terus menerus karena awal komunikasi didistribusikan oleh frekuensi. Dengan cara ini, beberapa sinyal dapat ditransmisikan secara bersamaan melalui LAN Diagram sistem ditunjukkan pada gambar. 4.

Beras. 4. Diagram skematik sistem TU-TS dengan pembagian frekuensi saluran

Di DP dan KP terdapat generator dengan frekuensi stabil f1 ... fn, yang terhubung ke pembuat enkode NI (DP), Sh2 (KP). Tombol kontrol K1 … Kn dan kontak relai objek P1 … Pn.

Jika pengkodean adalah elemen tunggal, maka setiap sinyal yang didistribusikan dan sinyal memiliki frekuensinya sendiri.

Pemisahan sinyal dilakukan oleh filter band-pass PF dalam DP dan CP, oleh karena itu pada prinsipnya memungkinkan untuk mentransmisikan semua sinyal secara bersamaan. Pengkodean multi-elemen memungkinkan Anda mengurangi jumlah generator dan filter bandpass, serta mempersempit bandwidth sinyal.Untuk ini, pembuat enkode dan dekoder digunakan di sisi DP dan KP, yang menyandikan dan mendekode sinyal.

Sistem TU-TS dengan pembagian waktu dan frekuensi saluran saat ini dibangun di atas elemen logika menggunakan sirkuit mikro.

Sistem Telemetri (TI)

Dalam sistem TI, transfer parameter energi terbarukan terdiri dari tiga operasi:

1) pemilihan objek ekspansi (parameter terukur)

2) konversi kuantitas

3) pemindahan.

Pada CP, parameter yang diukur diubah menjadi nilai yang nyaman untuk transmisi jarak jauh, pada DP, nilai ini diubah menjadi pembacaan alat pengukur atau perekam.

Pemisahan sinyal yang dikirimkan melalui LAN juga dilakukan dengan switching, waktu, metode frekuensi dan pembagian kode sinyal juga digunakan. Sistem TI beragam dalam hal jenis sinyal. Perbedaan dibuat antara sistem analog, pulsa dan frekuensi.

Dalam sistem analog, nilai kontinu (arus, tegangan) ditransmisikan ke LAN. Dalam pulsa — urutan pulsa atau kombinasi kode. Dalam frekuensi — arus bolak-balik dari frekuensi suara.

Beras. 5. Diagram blok sistem telemetri analog.

Sistem TI analog ditunjukkan pada Gambar. 5. Pemancar, yang kapasitasnya digunakan konverter P dari parameter yang sesuai untuk arus (tegangan), dihubungkan ke saluran LAN.

Pemancar biasanya diperbaiki (arus, tegangan) atau konverter induktif (daya, cos). Konverter arus tipikal (VPT-2) dan tegangan (VPN-2) ditunjukkan pada Gambar. 6 dan 7.

Beras. 6. Diagram rangkaian penyearah (VPT-2)

Beras. 7. Skema konverter penyearah (VPN-2)

Sistem TI pulsa memiliki beberapa varietas yang berbeda dalam cara merepresentasikan parameter analog dengan sinyal pulsa. Ada pulsa digital, pulsa kode, dan sistem TI frekuensi pulsa menggunakan konverter yang sesuai ditunjukkan pada Gambar. delapan.

Beras. 8. Parameter analog ke konverter sinyal pulsa.

Beras. 9. Diagram blok sistem TI berdenyut

Sistem pulsa TI ditunjukkan pada Gambar. 9. Pemancar adalah konverter P yang sesuai yang mengirimkan pulsa ke LAN yang merupakan nilai analog sesuai dengan parameter karakteristiknya. Konversi terbalik dilakukan oleh konverter OP. Pemancar sistem pulsa TI adalah generator pulsa chip.

Sistem TI frekuensi menggunakan sinyal sinusoidal, dengan frekuensinya mewakili parameter analog. Sistem frekuensi menggunakan transduser - generator osilasi sinusoidal yang dikendalikan oleh arus atau tegangan.

Sistem frekuensi TI ditunjukkan oleh diagram blok pada Gambar. sebelas.

Beras. 10. Konverter sistem frekuensi TI.

Beras. 11. Diagram blok sistem frekuensi TI.

Konversi terbalik yang dilakukan oleh OP dapat dilakukan baik ke nilai analog atau kode desimal untuk indikasi oleh instrumen digital dengan ADC.

Sistem TI pulsa dan frekuensi memiliki jarak pengukuran yang besar, jalur kabel dan saluran udara dapat digunakan sebagai jalur komunikasi, mereka memiliki kekebalan kebisingan yang tinggi, dan juga dapat dengan mudah dimasukkan ke dalam komputer menggunakan kode frekuensi yang sesuai, kode konverter kode.