Курсовая работа: Разработка передающего полукомплекта ТУ

Обработка сигналов ТУ. После записи команды в буфере МК ТУ/ТС осуществляется проверка на возможность ее выполнения. Команда исполняется, если:

завершено выполнение предыдущей команды;

задан номер ТУ от 1 до 128 включительно;

в байте кода команды ТУ установлен бит ВКЛ или ОТКЛ;

в байте кода команды ТУ сброшены неиспользуемые биты. Формат буфера регистра памяти команды ТУ приведен на рис.16.

Рис.16. Формат буфера команды ТУ

В контроллере МК-Д по номеру ТУ формируется индивидуальный сигнал выбора одного из модулей (Выб_ТУ1. Выб_ТУ8) и четырехразрядный двоичный код номера команды ТУ в данном модуле.

Обработка сигналов ТИ. Формирование данных телеизмерения осуществляется в мультиплексорах ТИ (МТИ) и в блоках расширения телеизмерения. Информация от указанных блоков поступает по протоколу Modbus RTU, при этом контроллер МК-Д выполняет функции ведущего устройства (Master). Используется четырехпроводный интерфейс RS-422 в асинхронном режиме на скорости 9600 бит/с с форматами посылок: 1 стартовый бит, 8 бит данных, 1 стоповый бит. Время опроса всех устройств телеизмерения составляет не более 1 с. В МК ТУ/ТС организован буфер для хранения информации об установленной связи с модулями ТИ. При этом единичное значение бита состояния ТИ означает, что есть связь контроллера МК-Д с устройством ТИ по интерфейсу RS-422, а нулевое значение устанавливается в случае, если устройство ТИ не отвечает на запросы контроллера МК-Д.

Результаты текущих измерений, поступающие от устройств ТИ, помещаются в буфер "Данные ТИ", формат которого приведен на рис.17.

Рис.17. Формат буфера “Данные ТИ” регистра памяти МК ТУ/ТС

В шкафах системы АСТМУ-А могут применяться несколько типов мультиплексоров: ТУ16, ТС32, ТУ8/ТС16. Рассмотрим мультиплексор ГУ8/ТС16, применяемый в шкафах КП-М (ПС). Функциональная схема мультиплексора ТС16/ТУ8 приведена на рис.18.

Рис.18. Функциональная схема мультиплексора ТС16/ТУ8

Мультиплексор осуществляет декодирование команды ТУ, полученной от контроллера МК-Д. Выбор данного мультиплексора отображается индикатором "ТУ". Для каждого из приказов в выходной цепи имеется реле с двумя замыкающими контактами. По одному выводу каждого контакта присоединено к общей цепи ТУ. Таким образом, на набор зажимов Х2 выводится 17 цепей для 8 приказов. Одновременно может быть выдан только один приказ. Оптронные пары D1-D8 обеспечивают гальваническую развязку выходных цепей от цепей шкафа КП-М (ПС). Мультиплексор также обрабатывает сигналы ТС, поступающие от объектов контроля через набор зажимов Х2 на входы Bxl. Bxl 6. Обработка заключается в том, что при выборе данной группы сигналов ТС контроллер МК-Д выставляет кратковременный импульс выбора ТС (VT1), одновременно срабатывает индикатор "ТС". На время опроса на выходную шину D выставляются 16 сигналов ТС данного мультиплексора. Логические единицы поступают на те разряды выходной шины, к которым подключены цепи ТС, имеющие на входе Вх1. Вх16 потенциал 100 В. Такой потенциал может поступать от шинки ШТС через замкнутый контакт реле контролируемого объекта. В интервалах между опросами выходы схем D2_D3 находятся в состоянии высокого сопротивления, т.е. отключены от шин данных D контроллера МК-Д и контроллер в эти интервалы может подключить к этим шинам другой мультиплексор. Таким образом, шина данных используется для передачи информации от нескольких мультиплексоров.

Мультиплексор ТИ

Мультиплексор телеизмерений МТИ осуществляет телеизмерения и допусковый контроль до 8 аналоговых сигналов ТИ и передает данные по интерфейсу RS-485 управляющему контроллеру МК-Д. Амплитуда входных сигналов ТИ задается перемычками S1. S8. Скорость обмена по интерфейсу RS-485 - 9600 бит/с. Внешние подключения МТИ осуществляются с помощью разъемов XI. ХЗ печатной платы.

Сигналы от датчиков напряжения через разъем Х2 поступают в МТИ, где запоминаются и обрабатываются. Ввод программ алгоритмов обработки осуществляется через разъем ХЗ посредством ПЭВМ при наладке модуля. Обработку данных ТИ осуществляет специальный микропроцессор, имеющий в своем составе аналогово-цифровой преобразователь АЦП. Микропроцессор осуществляет также вычисление линейных напряжений по измеренным фазным напряжениям и производит допусковый контроль измеряемых параметров.

На лицевой панели блока имеется кнопка "RST" для перезапуска микропроцессора. Исправное состояние МТИ индицируется поочередным миганием с частотой около 0,5 Гц светодиодов "Rx" и "Тх", контролирующих обмен с блоком МК-Д.

Питание подается через разъем XI от блока питания ИГО.

Модем-УКП

Модем предназначен для организации связи по четырехпроводным некоммутируемым каналам тональной частоты и физическим линиям связи между контроллером МК-Д находящимся на КП, и ЭВМ на пункте управления. Модем обеспечивает работу в одном из двух форматов: по системе ЛИСНА или по протоколу Modbus (АСТМУ-А). Во всех форматах диапазон рабочих частот в канале связи от 300 до 3600 Гц. Используется частотная модуляция сигнала с двумя частотами Fh (нижняя частота) и Fb (верхняя частота). Модем осуществляет преобразование двоичных сигналов контроллера МК-Д в аналоговые сигналы линии связи и наоборот (рис. 19).

Рис. 19. Модем УКП

В режиме обмена данными по каналу связи по формату АСТМУ-А обеспечивается скорость передачи данных 1200 бит/с.

Для связи с контроллером МК-Д используется интерфейс RS-232 с параметрами блока данных для сигналов: ТС не более 64 байт, ТУ в формате ЛИСНА не более 40 байт, ТУ в формате АСТМУ-А не более 13 байт.

На лицевую панель модема-УКП выведены светодиодные индикаторы, индицирующие:

соответствие напряжения электропитания модуля норме - ПИТ;

нормальное функционирование программы модема - МИГ;

достаточность уровня входного сигнала в диапазоне частотного канала модема - УРОВ_СИГН;

прием модемом данных из канала связи - ПРМ-ЛИН;

передачу модемом данных в контроллер МК-Д - ПРД-RS;

прием модемом данных от контроллера МК-Д - ITPM-RS;

выдачу модемом в линию связи данных по первому и второму частотному каналу - ПРД-ЛИН_1 и ПРД-ЛИН_2.

Функциональная схема модема представлена на рис. 20. В состав платы модема-УКП входят: согласующие линейные цепи А1, модулятор-демодулятор (модем) А2, линейный выходной каскад A3, микропроцессорный контроллер (МПК) А4, переключатели задания режимов работы модуля А5, индикаторы состояний работы МПК А6, схема контроля напряжений электропитания А7, интерфейс RS-232 A8, интерфейс СЕРВИС А9, предварительный полосовой фильтр А10.

Согласующие линейные цепи А1 предназначены для согласования входного и выходного линейного сопротивления модема с сопротивлением канала связи в полосе частот от 300 до 3600 Гц. Пятипозиционный переключатель S1 подключает необходимое значение нормирующего входного сопротивления, а двухпозиционный переключатель S2 - нормирующее выходное сопротивление. Трансформаторы Т1 и Т2 осуществляют гальваническую развязку цепей модема от линии связи.

Модулятор-демодулятор А2 устроен следующим образом. Кроме модема, в состав модуля А2 входят: входной и выходной полосовые фильтры, детектор уровня входного аналогового сигнала, регулятор уровня аналогового выходного сигнала, выключатель сигнала, SPI-порт, цепи цифровых двоичных сигналов данных D (ТхМ и RxM) и управления С (RTC). Модулятор преобразует двоичные данных от контроллера А4 (сигнал ТсМ) в аналоговый частотно-модулированный сигнал. Демодулятор выполняет обратную функцию - преобразует аналоговый частотно-модулированный сигнал в двоичные данные (сигнал RxM) для контроллера А4. Цифровой сигнал RTC используется для включения и выключения выходного аналогового сигнала.

Рис. 20. Функциональная схема модема УКП

Линейный выходной каскад A3 предназначен для согласования с каналом связи и представляет собой преобразователь напряжение - ток, нагрузкой которого является выходной согласующий трансформатор Т2 линейных цепей А1.

Микропроцессор А4 предназначен для управления работой модема УКП и обеспечения взаимодействия между составляющими его устройствами. В частности, он обеспечивает преобразование форматов данных канала связи телемеханики ЛИСНА в формат АСТМУ-А и их дистанционное переключение и выполнение диагностической команды, приходящей по линии связи по 20-му каналу. Микропроцессор также согласовывает скорости обмена данными с модемом (не более 1200 бит/с) и интерфейсом А8 (9600 бит/с) в асинхронном режиме. Контроллер А4 проверяет наличие сигнала о достаточности уровня входного сигнала (сигнал DCD) в модеме А2 и отсутствие ошибок в структуре последовательных данных (сигнал RxM) от модема, осуществляет управление сигналом передатчика модема А2, анализирует состояния и работу схем модема-УКП и выводит соответствующую информацию на индикаторы.

Предварительный полосовой фильтр А10 осуществляет подавление сигналов низкочастотной (менее 250 Гц) и высокочастотной (более 10 кГц) помехи за пределами рабочей полосы частот.

На каждом КП может быть установлено несколько шкафов и не обязательно одного типа, возможна установка промышленного компьютера подстанции и шкафа (шкафов). Каждое такое устройство (стоика) в протоколе Modbus задается отдельным адресом. Пункт управления организует опрос стоек всех КП.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9