Материал: 1832
но из временной диаграммы, частота импульсов на этих выходах |
|
де- |
||||||||
лится соответственно на 1, 2, 4 и 8. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
3.5. Регистры, распределители и коммутаторы |
|
|
|
||||||
Регистрами называются устройства для приема, хранения, пере- |
||||||||||
дачи и преобразования информации, представленной обычно в дво- |
||||||||||
ичной с стеме сч слен я. На рис. 3.5.1 приведена схема трехразряд- |
||||||||||
ного рег стра сдв га на JK-триггерах. Временная диаграмма регистра |
||||||||||
сдвига пр |
ведена на р |
с. 3.5.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Предвар тельно подачей сигналов на установочные входы R |
S |
|||||||||
все тр ггеры установлены в нулевое состояние (Q1=Q2=Q3=0). |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
Выход |
|
|
|
|
|
S |
TT1 |
Q1 |
S |
TT2 |
Q2 |
S |
TT3 |
Q3 |
|
|
J |
|
|
J |
|
|
J |
|
|
|
+ |
K |
|
|
K |
|
|
K |
|
|
|
|
C |
|
Q1 |
C |
|
Q2 |
C |
|
|
Q3 |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|||
|
R |
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.5.1. Регистр сдвига на JK-триггерах |
|
|
|
|
||||
|
C |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q1 |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
СибАДQ2 И |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
Q3 |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.5.2. Временная диаграмма регистра сдвига |
|
|
|
||||||
96
Установим триггер ТТ1 в состояние Q1=1. При этом состояние регистра определится совокупностью значений Q1Q2Q3=100. Под действием первого импульса синхронизации С состояние триггера изменится на Q1Q2Q3=010 (см. рис. 3.5.2), под действием второго импульса синхронизации – на Q1Q2Q3=001 и т.д. Таким образом, под действием
каждого импульса синхронизации происходит сдвиг двоичного числа |
|
СибАДИ |
|
на один разряд. |
|
В качестве распределителей и коммутаторов используются муль- |
|
типлексоры |
демульт плексоры. |
Мульт плексор – это устройство, обеспечивающее соединение |
|
одного з |
нформац онных входов с выходом. Номер информацион- |
ного входа, который соединяется с выходом, задается в двоичном коде на адресных входах. Если мультиплексор имеет n адресных входов, то в нем может быть 2n информационных входов. Условное обозначение и табл ца ст нности мультиплексора приведены в табл. 3.5.1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.5.1 |
|
|
|
|
|
|
Условное обозначение |
|
|||||||
|
|
|
|
|
та лица истинности мультиплексора |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условное о означение |
|
дрес |
На выход Q |
||||||||||
|
|
|
мультиплексора |
|
|
|
передается |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
1 |
информация |
|
|
|
|
D0 |
MX |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
со входа |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
D1 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
D0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
D2 |
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
0 |
|
1 |
D1 |
||||||
|
|
|
|
D3 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
D2 |
|
|
|
|
A0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
A1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
D3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мультиплексор позволяет передавать по одной коммуникационной линии или каналу одновременно несколько различных потоков данных.
Демультиплексор – это устройство, обеспечивающее соединение одного из информационных выходов с одним входом. Номер информационного выхода, который соединяется со входом, задается в двоичном коде на адресных входах. Если демультиплексор имеет n адресных входов, то в нем может быть 2n информационных выходов.
97
Условное обозначение и таблица истинности демультиплексора приведены в табл. 3.5.2.
Таблица 3.5.
Условное обозначение и таблица истинности демультиплексора
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СибАДИ |
||||||||||||
|
|
Условное обозначение |
Адрес |
Информация |
|
|||||||
|
|
демульт плексора |
|
|
со входа D |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
А1 |
передается |
|
|
|
|
|
DMX |
Q |
0 |
|
|
|
|
на выход |
|
|
|
|
D |
|
Q |
1 |
|
|
0 |
0 |
Q0 |
|
|
|
|
|
|
Q |
2 |
|
|
0 |
1 |
Q1 |
|
|
|
|
A0 |
|
Q |
3 |
|
|
1 |
0 |
Q2 |
|
|
|
|
A1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
Q3 |
|
4. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ
4.1. Передача и прием телемеханических сигналов
Рассмотрим основные понятия, используемые в телемеханических системах, на примере так называемой двухуровневой системы, ставшей классической схемой (рис. 4.1.1) [5].
Рис. 4.1.1. Двухуровневая система передачи и приема телемеханических сигналов
98
Контроль и управление системой осуществляют с пункта управления (ПУ), где находятся диспетчер, аппаратура телемеханики, ЭВМ, мнемонический щит.
Объекты контроля и управления находятся на контролируемых пунктах (КП), одном или нескольких.
Взаимодействие между ПУ и КП происходит по каналу связи. Это
СибАДИможет быть простая физическая линия, оптоволокно, выделенный телефонный канал, рад оканал и т.п. При подключении к одному каналу
связи нескольк х КП каждый из них должен иметь уникальный номер. Часто под ПУ КПподразумевают самуаппаратурутелемеханики.
Данные между ПУ и КП передают короткими массивами, которые называют кадрами, фреймами, посылками. Посылки вместе с данными содержат адресную часть и проверочный код для выявления искажен й в процессе передачи. Адрес должен однозначно идентифицировать змеряемый параметр в рамках всей системы, например, номер контроллера ПУ – номер КП – номер группы в КП – номер параметра в группе. Для защиты данных обычно используют один из вариантов подсчета контрольной суммы.
Способ кодирования данных и порядок обмена посылками обычно называют протоколом о мена. Одним из основных требований при выборе протокола является его надежность, т.е. способность передавать данные ез искажений и возможность повторной передачи в случае сбоя.
Аппаратура телемеханики (обычно называемая контроллером) на КП собирает информацию об объекте посредством датчиков и преобразователей.
Датчиками могут быть простые двухпозиционные переключатели, состояние которых изменяется при изменении состояния объекта (включен/выключен, норма/авария и т.п.). Обычно контроллер КП следит за состоянием датчиков при изменении хотя бы одного из них передает на ПУ посылку, которую называют телесигналом (ТС). Контроллер ПУ, получив ТС, передает его на ЭВМ и контроллер щита. Программа на ЭВМ изменяет состояние изображения контролируемого объекта на схеме и предупреждает диспетчера звуковым сигналом. Контроллер щита зажигает на щите соответствующий индикатор.
Для количественной оценки состояния объекта на КП применяют преобразователи, которые преобразуют физические параметры (температуру, давление, напряжение, ток) в нормированные электрические сигналы. Контроллер КП измеряет значения этих сигналов и передает их на ПУ в цифровом виде в посылках телеизмерений (ТИ). Анало-
99
гично ТС ТИ поступают на ЭВМ и щит для отображения. Программа для ЭВМ может отслеживать уровни приходящих измерений и сигнализировать, например, о превышении критическогопорога (уставки).
При необходимости вмешательства в ход контролируемого процесса оператор посредством ЭВМ выдает в систему команду телеуправления (ТУ). C ЭВМ команда поступает на контроллер ПУ, кото- СибАДИрый передает ее нужному КП. Контроллер КП при получении команды проверяет ее достоверность, выдает электрический сигнал для включения исполн тельного механизма (например, запуск электродвигателя), передает на ПУ кв танцию о выполнении команды. Команды ТУ
обычно двухпоз ц онные: «ТУ включить» и «ТУ отключить». овременные контроллеры КП могут получать информацию не
только с датч ков прео разователей, но и с различных микропроцессорных устройств, например, приборов учета, токовых защит. Для стыковки с так ми устройствами применяют один из локальных интерфейсов, напр мер, RS-485. Информационный обмен идет с использован ем одного з совместимых протоколов, например, Modbus.
4.2. Телеуправление и телесигнализация
Телеуправление – передача на расстояние сигналов управления, которые воздействуют на исполнительные механизмы установок [6].
Телеуправление должно предусматриваться в объеме, необходимом для централизованного решения задач по установлению надежных и экономически выгодных режимов работы, например, электроустановок, работающих в сложных сетях, если эти задачи не могут быть решены средствами автоматики. Телеуправление должно применяться на объектах без постоянного дежурства персонала, допускается его применение на объектах с постоянным дежурством персонала при условии частого и эффективного использования. Для телеуправляемых электроустановок операции телеуправления, так же как действие устройств защиты и автоматики, не должны требовать дополнительных оперативных переключений на месте (с выездом или вызовом оперативного персонала). При примерно равноценных затратах и технико-экономических показателях предпочтение должно отдаваться автоматизации перед телеуправлением.
Телесигнализация – передача на расстояние сигналов о состоянии контролируемых установок.
Телесигнализация должна предусматриваться:
• для отображения на диспетчерских пунктах положения и состояния основного коммутационного оборудования тех электроуста-
100