Комплекс устройств типа ТМ-320. Комплекс предназначен для систем диспетчеризации объектов промышленных предприятий, коммунального хозяйства и энергоснабжения городов и обеспечивает телесигнализацию состояния двухпозиционных объектов, телеуправление двухпозиционными объектами, телерегулировании по типу больше — меньше и телеизмерение текущих значений параметров по вызову.
При обмене информацией используется принцип временного разделения сигналов. Синхронная работа устройств ПУ и КП достигается посылкой с ПУ удлиненного синхронизирующего импульса. В интервале между передачей синхронизирующих импульсов синхронность устройства обеспечивается стабилизацией частоты кварцевых генераторов тактовых импульсов. Все виды передаваемой информации преобразуются в коды, которые передаются до их совпадения в двух или трех смежных циклах, чем достигается защита информации от помех в канале связи и от искажений при неисправности аппаратуры.
Устройства комплекса ТМ-320 выполняются на функциональных блоках агрегатных средств телемеханической техники АСТТ с применением интегральных микросхем. Конструктивной базой аппаратуры является система универсальных типовых конструкций УТК. Устройства комплекса строятся по агрегатному принципу с возможностью свободного выбора того или иного объема передаваемой информации в пределах полной емкости комплекса. Устройства КП независимо от объема информации конструктивно выполняются одинаково и отличаются числом функциональных блоков, устанавливаемых в соответствии с принятым объемом информации.
В процессе эксплуатации устройство может дополняться функциональными блоками АСТТ для расширения объема информации.
Устройства ПУ и КП соединяются двухпроводными радиальными линиями связи. К одному устройству ПУ могут быть подключены до 32 радиальных линий,
к каждой линии могут присоединяться до трех устройств КП. При подключении к одной линии связи двух или трех устройств они соединяются в последовательную цепочку (транзитно).
Линии связи образуются выделением пары проводов в телефонном кабеле, который может содержать также цепи радиовещания и телефона. Допускается использование воздушных линий связи, причем в этом случае грозозащита устанавливается вне устройств комплекса. Сопротивление линии связи должно быть не более 3 кОм, емкость — не более 0,6 мкФ.
Линия связи, по которой передается телемеханическая информация, может быть использована для работы диспетчерских телефонов, установленных на ПУ и КП. Для вызова телефона со стороны ПУ выделяется одна команда ТУ для каждого КП; а для вызова со стороны КП — один телесигнал.
I На время передачи телемеханической информации цепь соединения телефонов ПУ и КП автоматически прерывается и восстанавливается после завершения передачи информации. К комплексу подключаются телефоны со встроенными усилителями передаваемых и Принимаемых сигналов, например типа ТАУ-04. Телефоны питаются от источника устройства КП. При выходе КП из строя телефоны переключаются на питание от источников ПУ.
С каждого КП на ПУ может быть передана телесигнализация состояния до 56 двухпозиционных объектов (шаг модификации 8).
На каждый КП с ПУ могут быть переданы команды ТУ — TP не более чем 48 объектам (шаг модификации 8). При подключении к одной линии связи двух или трех КП суммарное число объектов ТУ и TP на них не должно превышать 48. С каждого КП может передаваться либо одно ТИТ постоянно, либо ряд ТИТ по вызову. При подключении одного ТИТ постоянно телеизмерения по вызову с этого КП не передаются. Число ТИТ по вызову определяется числом команд ТУ, выделенных для подключения датчиков ТИТ. Двухпозиционная команда ТУ для одного объекта может обеспечивать подключение двух датчиков.
Телесигнализация передается автоматически при любом изменении состояния контролируемых объектов на любом КП или по вызову с ПУ. В последнем случае
передается состояние всех объектов вызванного КП. Информация ТС воспроизводится по схеме мимического щита. В качестве выходных элементов сигнализации должны использоваться лампы накаливания на ток до 75 мА, подключенные к внешнему источнику постоянного напряжения до 60 В.
Для управления исполнительными механизмами на КП устанавливаются выходные реле ТУ — ТР. Ток нагрузки в выходных цепях этих реле не должен превышать 4 А при напряжении до 220 В. Выходные реле ТУ — TP используются при вызове ТИТ для коммутации датчиков.
Цепь управления исполнительным механизмом замыкается на время от 1 до 3 с, в режиме TP и вызова ТИТ —до поступления команды «Отмена TP (ТИТ)» или до передачи новой команды ТУ, TP или вызова ТИТ.
Комплекс ТМ-320 обеспечивает передачу ТИТ от датчиков с выходными сигналами в виде постоянного тока 0—5 мА, 0—20 мА или постоянного напряжения 0—10 В при пульсации выходного сигнала не более 0,2% от номинального значения. Погрешность ТИТ 17о без учета погрешности датчика и указывающего прибора.
Значения телеизмеряемых параметров воспроизводятся на ПУ аналоговыми приборами, не входящими в состав комплекса. Комплекс ТМ-320 позволяет передавать одновременно не более одного ТИТ с каждого КП при общем числе одновременно воспроизводимых значений, не превышающем 10.
Время передачи информации (для одного объекта) ТС, ТИТ и команд ТУ и TP не превышает 0,5 с.
Комплекс ТМ-320 обеспечивает автоматическую сигнализацию при обрыве или коротком замыкании линии связи и неисправности устройств КП и ПУ. Неисправная линия связи может быть отключена на ПУ индивидуальным ключом. При отключении линии связи комплекс обеспечивает выдачу сигнала аварии.
Комплекс ТМ-320 нормально работает при изменении температуры окружающего воздуха от —30 до +50 С на КП и от +1 до +50° С на ПУ. В атмосфере, в которой устанавливается аппаратура, не должны содержаться вредные примеси, вызывающие коррозию и разрушающие изоляцию. Влажность воздуха не должна превышать 80% при температуре +35° С.
Техническую основу комплекса ТМ-320 составляют функциональные блоки агрегатной системы средств телемеханики АСТТ, построенные на интегральных микросхемах. Сущность интегральных схем заключается в том, что в одном блоке или устройстве объединяются несколько функциональных устройств (генератор импульсов, усилитель и т. п.). Каждый блок или узел АСТТ выполняет законченную и определенную функцию, характерную для устройства телемеханики. Питание комплекса ТМ-320 осуществляется стабилизированным постоянным напряжением от источника питания ГН-02, который подключается к сети 50 Гц, напряжением 220 В ( + 10%, —15%) при полной нагрузке потребляемая из сети мощность не более 130 В-А.
Блок питания содержит стабилизатор напряжением 27 В и четыре стабилизатора различной мощности с выходными напряжениями 12 и 12,6 В. Гальваническая развязка по выходу всех стабилизаторов позволяет путем соответствующих соединений на выходе получать стабилизированные напряжения 24 и 36 В.
Конструктивно устройство ТМ-320 выполнено в виде отдельных функциональных узлов и блоков. Рассмотрим некоторые из них. Структурная схема ПУ приведена на рис. 19, а КП — на рис. 20.
Узел ИК-04 представляет собой распределитель импульсов и предназначен для выдачи разделенных во времени тактовых сигналов по отдельным шинам. Узел рассчитан на 44 выходных сигнала при 22 тактах в одном цикле работы распределителя. Распределитель содержит по одному триггеру и по Два элемента совпадения для. каждого из тактов. Управляющие импульсы от однотактного источника поступают на триггеры распределителя через элементы совпадения. Распределитель собран по кольцевой схеме. После завершения каждого цикла работы автоматически начинается новый цикл работы. На первых выходах триггера распределителя образуются сигналы синхронно с тактовыми сигналами от генератора, а на других выходах образуются сигналы в паузах между сигналами генератора.
Работа распределителя основана на последовательном переключении триггеров при поступлении каждого тактового импульса. Сигналы от ячеек распределителя используются для синхронизации работы всех блоков
устройства, для формирования последовательного кода и для разделения во времени логических операций.
На рис. 21 показан один цикл распределителя, состоящий из 22 тактов. Границы тактов показаны вертикальными линиями. Верхняя часть диаграммы относится к ПУ, нижняя линия — к КП.
Рис. 19. Структурная схема ПУ устройства ТМ-320.
Для наглядности сигналы распределителя и информационные сигналы на рис. 21 не показаны. Информационные сигналы передаются в первых половинах такта, длительность информационных сигналов равна половине длительности такта.
Для передачи синхроимпульса (СИ) выделяются такты 1 и 2. Длительность СИ равна полутора тактам, так что длительность паузы между СИ и сигналом, передаваемым на третьем такте, равна длительности информационных сигналов. Такт 3 на ПУ и КП выделен для передачи сигнала-квитанции, определяющей завершение приема переданной информации. На 4 такта передается признак разрешения передачи ТС. На 5— 8 тактах при передаче команды ТУ (TP) передаете код-функциональный адрес (Ф1), а на 9—12 тактах — код номера группы. Такт 13— защитный, на нем передается сигнал для контроля кода, переданного на 5— 12 тактах. На 14—21 тактах передается в режиме телеуправления номер объекта, которому передается команда. Для защиты кода, переданного на тактах 14— 21, используется 22 такт.
На контролируемом пункте такты 1 и 2 для передачи не используются. На 3 такте передается сигнал-квитанция, подтверждающий правильность приема информации, поступившей с ПУ.
Рис. 20. Структурная схема КП устройства ТМ-320.
При передаче ТС и ТИТ код состояния объектов и значение параметра передаются на 14—21 тактах, код номера группы ТС — на 9— 12 тактах. Признаки передачи ТУ, ТИТ формируются на 7 и 8 тактах. Такты 5 и 6 используются при установке двух и трех КП на одном радиусе.
Блок Р-08 предназначен для передачи на КП синхроимпульсов, устанавливающих распределитель выбранного КП в соответствии с позицией распределителя ПУ; выдачи сигналов управления блоками-источниками и блоками-приемниками информации; формирования сигналов для передачи через линейные узлы в линии связи выбранных КП; формирования сигналов контрольного вызова ТС и отмены TP (вызова ТИТ); обнаружения требований связи и неисправности аппаратуры КП и канала связи; формирования общих сигналов неисправности.
Блок Р-09 предназначен для задания режима работы КП. Основными функциями блока являются: прием с линейного узла синхронизирующего импульса, поступающего с ПУ, и выдача сигналов для установки распределителя КП в соответствии с состоянием распределителя ПУ; выдача сигналов управления блоками-источниками и блоками-приемниками информации; формирование сигналов для передачи через линейный узел в линию связи.
Рис. 21. Диаграмма работы распределителя устройства ТМ-320.
Узел Г-03 представляет собой генератор тактовых импульсов. Конструктивно узел Г-03 выполнен в виде отдельного субблока.
Блок ПКА-02 предназначен для преобразования параметров телеизмеряемых величин в аналоговые сигналы 0—5 мА.
Узел Л-07 — линейный узел ПУ. Количество узлов Л-07 на ПУ определяется количеством радиальных линий связи с КП. Узел Л-08 — линейный узел КП. Узел выполнен в виде отдельного субблока.
Блок Ж-10 предназначен для управления элементами сигнализации (лампы сигнализации), расположенными вне устройства ТМ-320. Блок рассчитан на восемь объектов ТС.
Блок У-13 предназначен для передачи команд телеуправления на ПУ.
Узел У-14 предназначен для получения и запоминания информации о состоянии контролируемых объектов.
Блок У-15 предназначен для преобразования аналоговых сигналов от датчиков ТИТ в двоичный код, запоминания этого кода и для контроля правильности переданного кода на ПУ.
Блок У-16 предназначен для передачи команд ТУ на объекте и контроля искажения в принятых на КП командах ТУ.
Блок У-17 предназначен для приема и контроля достоверности принимаемой информации на ПУ.
Комплекс устройств типа ТМ-310. Комплекс бесконтактных устройств телемеханики типа ТМ-310 является дальнейшим развитием комплекса ТМ-320. Отличительными особенностями ТМ-310 являются: наличие узла связи с вычислительной машиной (ВМ) из серии агрегатных средств вычислительной техники (АСВТ), возможность выполнения больших телемеханических функций. Благодаря этому ТМ-310 может быть использовано для АСУ на промышленных предприятиях. Устройство предназначено для работы по радиальным линиям связи одного ПУ с любым количеством КП (от 1 до 99). Максимальная емкость по передаваемой телемеханической информации из расчета на один КП приведена в табл. 1.
Комплекс ТМ-310 служит для выполнения следующих функций:
передачи с ПУ на КП по командам от ВМ или от диспетчера вызова ТИТ; ТИИ, ТС;
передачи с ПУ на КП от ВМ команд ТУ и кодовых команд (КК), TP;
передачи с ПУ на КП от ВМ производственно-статистической информации (ПСИ);
передачи с ПУ на КП по сигналам от диспетчера команд ТУ, двухпозиционного TP и служебных команд (СК);
приема с КП и ввода в ВМ информации ТС, ТИТ, ТИИ, ПСИ;
приема с КП и выдачи на щит или пульт диспетчера ТС;
приема с КП и индикации абсолютных значений параметров ТИТ в аналоговой форме;
приема с КП ТИИ и воспроизведение их в цифровое форме;
приема с КП ПСИ и регистрации ее на ленте перфоратора или на экране дисплея (электронно-лучевой трубки);
ввода любой информации в устройство обработки , для ее масштабирования, цифровой индикации, регистрации, сигнализации отклонений от нормы;
передачи в линию связи постоянного контрольного тока аварийного сигнала, не зависящего от наличия питания на КП.
В устройстве ТМ-310 ПУ рассчитаны для работы в помещениях с нормальной средой при температуре от +5 до 50 С и относительной влажности до 80%, а КП — при температуре от —30 до +50° С и относительное влажности до 95%. Напряжение питания —220 В, +10 —15%, переменного тока, частотой 50 Гц, ±1 Гц. Выходные реле ТУ и TP обеспечивают коммутацию индуктивной нагрузки до 20 В-А. Длительно допустимый тот контактов выходных реле до 4 А при напряжении дс 220 В. Время удержания команд ТУ —до 3 с, а команд TP до поступления с ПУ команды отмены TP или hoboй команды ТУ (TP).
В качестве датчиков ТС для данного устройства могут применяться любые датчики с замыкающими или размыкающими контактами. Удаление датчиков ТС от аппаратуры КП до 100 м, при сопротивлении соединительного шлейфа до 2 кОм.
Выходные бесконтактные элементы ТС на ПУ обеспечивают возможность подключения нагрузки дс 0,085 А при напряжении до 60 В.
Датчиками ТИТ для ТМ-310 могут служить любые измерительные преобразователи, имеющие выходные сигналы либо в виде постоянного тока (0—5 или 0— 20 мА), либо постоянного напряжения (0—10 В). Связь КП с датчиками ТИТ выполняется симметричными парами. Сопротивление соединительного шлейфа для токовых датчиков — до 100 Ом, для датчиков напряжения— до 2 Ом. Точность воспроизведения ТИТ аналоговыми приборами ±1%. Ввод ТИТ в ВМ обеспечивается с погрешностью ±0,6%.
В качестве датчиков ТИИ в устройстве используются датчики с число-импульсным выходным сигналом. Максимальная частота следования импульсов 5 Гц, ток нагрузки до 10 мА; напряжение —12 В. Емкость одного ТИИ не должна превышать 216—1 импульсов. Связь между датчиками ТИИ и КП выполняется симметричными парами сопротивлением до 100 Ом, протяженностью до 1000 м.
Источником ПСИ на КП является перфолента или дисплей, на ПУ — ВМ и дисплей. Приемниками ПСИ на ПУ являются перфоратор, дисплей, ВМ; на КП — перфоратор и дисплей. Число КП, от которых может поступать ПСИ до 15. С ПУ ПСИ может передаваться на любой из 99 КП. Приемниками СК на КП являются лампы-подсветки табло. Источником СК на ПУ являются кнопки, расположенные на диспетчерском пульте.
Источником кодовых команд (КК) задания уставок регуляторам является ВМ. Кодовые команды могут выводиться в виде сигнала постоянного тока 0—5 мА или восьмиразрядного кода. Среднее время передачи одного ТС, ТУ, TP, СК или КК —до 0,5 с. Средняя скорость передачи ТИТ до 20 измерений в секунду, ТИИ — до 6 параметров в секунду, ПСИ — до 10 знаков в секунду. Конструктивной базой ТМ-310 является система унифицированных конструкций УТК от ОСТ 25.71—71, ОСТ 2554—74.
Структурная схема ПУ устройства ТМ-310 показана fea рис. 22, а КП — на рис. 23.
I Назначение, функции и исполнение следующих узлов h блоков устройства ТМ-310: ИК-04, Г-03, ПКА-02, >К-10, У-13, У-14, У-16, Л-08 —такие же, как и для аналогичных в устройстве ТМ-320.
В устройстве ТМ-310, также как и в ТМ-320, принято временное разделение сигналов. Для образования временных каналов используются распределители (узел ИК-04), установленные на ПУ и всех КП. Распределители работают циклически. Каждый цикл распределителя включает в себя 22 такта, длительность которых определяется частотой тактовых импульсов, вырабатываемых соответствующим генератором (узел Г-03). Назначение остальных узлов ясно из рис. 22 и 23.
Схема ТМ-310
Рис. 23. Структурная схема КП устройства ТМ-310.
