Материал: 1832

ния, аналитические, АРМ специалистов). В условиях усложнения систем повышается роль средств диагностики и отладки.

технической стороны в системах всё чаще используются современные скоростные каналы связи (оптоволокно, Ethernet) и беспроводные технологии (например, транкинговая и сотовая связь). Вместе с тем сохраняется потребность стыковки с морально (а иногда

СибАДИи физически) устаревшими «унаследованными» системами, с сохранением х протоколов связи. На контролируемых объектах всё чаще возникает необход мость стыковки с локальными технологическими системами.

Наряду с усложнением самих систем и их программного обеспечения наблюдается зменение требований к реализуемым функциям. К трад ц онным функциям телемеханики (телесигнализация, телеизмерен е, телеуправление) добавляются функции энергоучета, транспорта данных с локальных автоматических приборов. К обычным функц ям контроля за изменением состояния и превышения предельных значен й до авляются возможности текущих расчетов и логического анал за (например, алансные расчеты).

Автоматизация производства – этап развития машинного производства, характеризующийся передачей функций управления производственными процессами от человека устройствам и системам автоматического управления. В отличие от предшествующего ей этапа механизации производства как средства замены ручного (физического) труда машинным автоматизация производства имеет целью освобождение человека от всех видов деятельности, поддающихся алгоритмизации.

Автоматизация производства развивалась и развивается непрерывно от частичной автоматизации, т. е. автоматического выполнения отдельных производственных операций, к комплексной автоматизации целых технологических процессов – к полной автоматизации с переходом к цехам-автоматам заводам-автоматам, обеспечивающим наивысшую технико-экономическую эффективность. Автоматизация производства связана с ростом масштабов производства, увеличением быстродействия технологических процессов, интенсификацией производства. Высокое быстродействие, отсутствие утомляемости и невосприимчивость к посторонним, не имеющим отношения к управляемому процессу, воздействиям позволяют управляющим системам выполнять свои функции несравненно эффективнее, чем это может делать человек.

6

Наибольший эффект автоматизация дает в тех случаях, когда технологическое оборудование уже на стадии проектирования рассчитывается не на ручное, а на автоматическое управление. Точно так же наибольший эффект от использования систем автоматического управления достигается при комплексном охвате автоматизацией всех машин и технологических агрегатов цеха или участка. Комплексная

СибАДИавтоматизация значительно уменьшает влияние субъективных факторов человека (мастерство, утомляемость, быстрота реакции и т. п.) на технолог ческ й процесс и позволяет достигнуть более ритмичной и высокопро звод тельной работы.

В с лу орган ческой связи отдельных участков производства между собой согласование их ра оты должно быть централизованным и сосредоточенным в руках одного человека. Это связано с тем, что для выбора реж мов ра оты отдельных агрегатов необходимо иметь полную карт ну о о всем производстве в целом. Поэтому среди систем управлен я в дное место занимают устройства, обеспечивающие организац ю связи человека с машинами. Эти устройства должны облегчить человеку управление производственными процессами, разгрузить его нервную систему, освободить мозг от напряженной и рутинной механической ра оты.

Полное исключение влияния субъективных особенностей человека на показатели процесса тре ует автоматизации и оперативного управления. Создание систем автоматического оперативного управления является завершающим звеном полной автоматизации производства (создания цехов предприятий-автоматов). В настоящее время для оперативного управления производством во все возрастающих масштабах применяются электронные вычислительные машины.

1.2. Классификация систем телемеханики

Системы телемеханики получили значительное применение в производственных отраслях, где остро стоит вопрос организации централизованного управления территориально удалёнными системами. Это железнодорожный транспорт, крупные промышленные предприятия, энергетическая отрасль и т.д. [1].

Особо важную роль играют модули телеуправления, модули телесигнализации и так называемые контроллеры присоединения именно в энергетической отрасли, которую можно смело назвать уникальной по сравнению со всеми другими производственными отраслями.

7

Ведь нигде, ни в одном другом производстве нет настолько чёткой и согласованной деятельности между поставщиками и потребителями готовой продукции.

Так как продукцией является электроэнергия, то все крупные производители и потребители должны быть объединены в единую систему. Если взять Россию, то в ЕЭС входят сотни электростанций, которые расположены на территории восьми часовых поясов. При этом их общая мощность превышает 170 ГВт. Для решения задач управлен я коорд нации энергетических систем необходимы со-

СибАДИГлавной особенностью систем телемеханики является наличие устройств, обеспеч вающих передачу информации на большие расстояния. При этом нео ходимо, чтобы модули телеуправления получали как можно менее скажённую информацию. В условиях значительной терр тор альной разо щённости элементов энергосистем и налич я знач тельного количества помех это создаёт наибольшую проблему для ра оты с стемы телемеханики.

временная автомат ка телемеханика.

По заложенным в них функциям и типу передаваемых данных системы телемеханики, применяемые в энергетической отрасли, классифицируются на:

- модули телеуправления, управляющие отдельными единицами оборудования или целыми комплексами;

- модули телесигнализации, на которые возложена функция дистанционного контроля состояния и положения объектов;

- системы телеизмерения, проверяющие показатели различных величин;

- модули передачи данных, предназначенные для передачи на расстояние информации об управляемых объектах в цифровой или другой форме.

Если говорить в общем, то все системы телемеханики представляют собой системы передачи данных. В них содержится совокупность технических средств (модули телесигнализации, управления, модули телеизмерения, модули дискретной сигнализации т. д.), которые должны обеспечить передачу информации от источника к рабочему органу и выполнение всех возложенных на неё функций.

Основными критериями при выборе системы телемеханики являются обеспечение максимальной функциональности, высокая надёжность в эксплуатации как самой системы, так и программного обеспечения, а также поддержка основных протоколов обмена дан-

8

ных. Важным показателем, которым должны обладать автоматика и телемеханика, является доступность совокупной стоимости владения, куда входит стоимость самой системы и её эксплуатации.

Отличительной особенностью систем телемеханики по сравнению с системами автоматики является наличие в них устройств для

передачи информации на значительные расстояния. Для правильного функционирования автоматических систем необходимо, чтобы информац я в процессе передачи претерпевала наименьшие искажения. В услов ях же терр ториальной разобщенности частей системы и действ я помех это затруднительно.

СибАДИТелемехан ческ е системы получили большое распространение при централ зованном управлении территориально развитыми системами в энергет ке, на железнодорожном транспорте, газо- и нефтепроводах т. д. Только с использованием средств телемеханики возможно исследование космоса, а также создание автоматизированных систем управления производственными процессами на транспорте и в промышленности.

Для решен я задачи передачи информации сформировалась особая область науки техники – телемеханика, которая охватывает

По выполняемым функциям и характеру передаваемой информации телемеханические системы подразделяют на системы:

• телеуправления, управляющие оборудованием или целыми производственными комплексами;

• телесигнализации, контролирующие на расстоянии состояние и положение объектов;

• телеизмерения, контролирующие на расстоянии параметры различных величин (ток, напряжение, давление, скорость);

• передачи данных, передающие на расстояние цифровую другую информацию о работе производственных объектов для использования ее в вычислительных или управляющих машинах;

• комбинированные, объединяющие некоторые из перечисленных выше систем.

Все системы телемеханики являются системами передачи информации. Эти системы содержат совокупность технических средств, передающих информацию от источника к исполнительному устройству.

9

В наиболее общем виде в систему для передачи информации входят:

- источник сообщения; - кодирующее устройство, которое формирует из сообщения

сигнал;

- передатчик-модулятор, преобразующий сигнал в вид, удобный СибАДИдля передачи по линии связи (физической среды, по которой переда-

ются с гналы); - пр емн к-демодулятор, преобразующий сигнал в первона-

чальный в д; - декод рующее устройство, формирующее из сигнала сообщение.

По пр нятому соо щению должны быть сформированы сигналы реализац . Эту задачу решает отдельное устройство (формирователь сигнала реал зац ), воздействующее на исполнительное устройство. Цель с стемы: передача соо щения от источника к получателю, т. е. исполн тельному устройству. Она считается выполненной, если сообщен е Б, пр нятое получателем, полностью соответствует переданному сообщен ю .

2. ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕМЕХ НИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

2.1. Соо щение и информация

При управлении производственным процессом всегда возникают сообщения о ходе производственного процесса, которые необходимо передавать от одного звена устройства управления к другому. Эти сообщения порождаются различными событиями, например: изменением состава подаваемого сырья, повышением температуры окружающей среды, изменением нагрузки на подстанциях электросети. В полученном сообщении может оказаться больше сведений, чем это необходимо оператору или ЭВМ для принятия решения. Некоторые из них были известны, а какая-то часть сообщения содержит новизну.

Под сообщением понимается все то, что передается о ходе производственного процесса (или, более широко, событии) [6].

Под информацией понимается лишь та часть сообщения, которая имеет новизну и ранее не была известна данному получателю (оператору или машине).

10