2.ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЕ И ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИЯ

2.1.Основные понятия

Согласно ГОСТ 26.005-82 телеуправление (ТУ) – управление положением или состоянием дискретных объектов и объектов с непрерывным множеством состояний методами и средствами телемеханики. Телеуправление подразделяется на двухпозиционное и многопозиционное.

Двухпозиционное телеуправление – телеуправление объектами, имею-

щими два возможных состояния.

Многопозиционное телеуправление – телеуправление объектами, име-

ющими более двух возможных состояний.

Для выполнения телеуправления согласно ГОСТ 26.005-82 могут быть использованы следующие приказы:

Команда телеуправления – телемеханическое сообщение, передаваемое с пункта управления на контролируемые пункты и вызывающее изменение -по ложения или состояния объектов.

Групповая команда телеуправления– команда телеуправления, адресованная нескольким объектам одного контролируемого пункта.

Циркулярная команда телеуправления – команда телеуправления, адресованная объектам нескольких или всех контролируемых пунктов телемеханической системы.

Команда-инструкция – команда телеуправления, передаваемая с пункта управления на контролируемые пункты оперативному персоналу, где она выводится на устройства отображения в виде стандартных инструкций.

Телемеханическая команда опроса– телемеханическое сообщение, требующее от контролируемого пункта передачи информации о состоянии объектов.

Телесигнализация (ТС) – получение информации о состоянии контролируемых и управляемых объектов, имеющих ряд возможных дискретных состояний, методами и средствами телемеханики (ГОСТ 26.005-82).

В связи с этим устройства телеуправления обычно совмещаются с устройствами телесигнализации и называются устройствами ТУ-ТС. К исключениям относятся, например, устройства ТУ строительными и другими кранами со зрительным контролем, заменяющим ТС и системы циркулярной передачи команд по силовой сети.

При ТУ промышленными объектами во многих случаях передаются простейшие двухпозиционные дискретные команды типа«включить», «выключить» либо «прибавить», «убавить» (давление, расход, напряжение, уровень и т. д.). Такие же простейшие сигналы передаются и при телесигнализации, например, «включен» или «отключен» данный объект.

81

2.1.1. Требования, предъявляемые к устройствам ТУ-ТС:

1.Операция ТУ обязательно должна сопровождаться ответной телесигнализацией, которая используется для контроля правильности выполнения операции ТУ.

2.Посылка приказа ТУ должна состоять как минимум из двух операций: подготовительной (выбор объекта и характера операции) и исполнительной (запуск передачи).

3.Любое одноили двукратное искажение сигнала при ТУ или повреждение любого элемента должно сопровождаться защитным отказом, т.е. при этом не допускается исполнение ложных приказов.

4.Исполнение приказов не должно происходить при повреждении канала связи в спокойном состоянии системы или в процессе передачи.

5.Выход из строя канала связи, а также потеря питания системы не должны приводить к ложным приказам и должны сигнализироваться на ПУ; канал связи должен непрерывно контролироваться.

6.Посылка приказов ТУ должна производиться методом спорадической передачи; передача ответной ТС допускается как спорадическим, так и циклическим методом.

7.В случае нарушения приема известительной ТС на ПУ схема должна обеспечивать повторные передачи с КП на ПУ до тех пор, пока эти сигналы не будут сквитированы дежурным персоналом ПУ.

8.Приказы ТУ, не выполняемые по каким-либо причинам, не должны запоминаться на КП. Для их выполнения необходим повторный запуск устройства с ПУ.

9.Должно быть предусмотрено предпочтение известительной ТС перед посылкой приказа ТУ.

10.Сигналы, возникающие на КП во время повреждения устройства либо канала связи, при передаче других сигналов должны запоминаться и затем при ликвидации повреждений либо окончании передачи других сигналов автоматически передаваться на ПУ.

11.Приход каждого известительного сигнала на ПУ должен сопровождаться общим вызывным сигналом(звуковым или световым), квитируемым вручную.

12.Одна исполнительная операция ТУ предназначена, как правило, для одного объекта управления. Фиксация приема только одного приказа является дополнительной гарантией его правильности. В отдельных, особых случаях система должна допускать возможность циркулярного управления, т.е. передачу приказов нескольким объектам одной исполнительной операцией ТУ.

По быстродействию устройства ТУ-ТС разделяются на группы: со временем передачи команды до1 с – первая группа, до 4 с – вторая группа, более 4 с – третья группа.

По помехоустойчивости системы ТУ-ТС подразделяются на три категории (ГОСТ 26.205-83). Требования к достоверности контрольной и управляющей информации приведены в табл. 2.1.

82

Таблица 2.1

Требования к достоверности контрольной и управляющей информации

2.1.2.Виды команд. Команды разделяются на следующие:

–однопозиционные – «включить» или «отключить»;

–двухпозиционные – «включить» и «отключить»;

–трехпозиционные – «прибавить», «убавить» и «стоп», воздействующие во многих случаях на уставки автоматических регуляторов и называемые телерегулированием;

–многопозиционные – передача значения телеуправляемого параметра в аналоговой или дискретной форме (например, открыть на 35 % затвор ирригационного канала). Передача таких команд получает более широкое применение

иосуществляется главным образом путем спорадических адресных передач кодовыми комбинациями, содержащими адрес и текст для объекта управления. Они называются многопозиционными кодовыми комбинациями и относятся к телерегулированию;

–спорадические – передаются по мере возникновения необходимости их передачи. Такие команды составляют подавляющее большинство в промышленной телемеханике;

–циклические – повторение передачи одной команды в течение ряда циклов до прихода известительных сигналов. Такие команды реализуются в циклических системах с временным разделением сигналов. Каждому сигналу при этом отводится свой временной интервал;

–в зависимости от источников– команды формируемые диспетчером

(оператором), управляющим устройством и ЭВМ;

– по методу разделения сигналов – временные, частотные и кодовые.

2.2.Методы телеуправления

Втелемеханике применяют следующие методы управления: двухступенчатое, иерархическое или многоступенчатое, циркулярное и циклический опрос.

При двухступенчатом процессе управления диспетчер сначала осуществляет подготовительную операцию– выбирает с помощью индивидуального ключа требуемый объект управления. Далее осуществляет исполнительную

83

операцию – посылает команду «включить» или «отключить» на объект управления при помощи индивидуального либо общего ключа(кнопки). Двухступенчатость управления уменьшает вероятность неправильной посылки команды из-за поспешности, рассеянности или просто ошибки диспетчера. В системе должна быть предусмотрена сигнализация о выбранном объекте либо местная,

либо поступившая с КП и подтверждающая выполнение подготовительной операции.

Принцип иерархичности основан на разделении информации управления по определенным уровням, что позволяет создать многоступенчатые системы ТУ-ТС.

Информация, возникающая в каждой ступени, почти полностью замыкается в пределах этой ступени, и лишь часть ее передается на следующую ступень. В центральный диспетчерский пункт (ЦДП) поступают лишь некоторые характерные обобщающие показатели и данные о работе нижних ступеней управления. Самым нижним рангом является местная автоматика, которая может самостоятельно воздействовать на объект. В то же время наиболее важная информация передается непосредственно в ЦДП. В свою очередь из ЦДП на нижестоящие ступени управления поступают команды обобщающего характера, типа заданий, которые конкретизируются на месте.

Циркулярное управление характеризуется одновременной передачей в течение одного цикла многих команд, т.е. осуществляется управление многими объектами. Причинами этого могут быть условия технологического процесса или необходимость сокращения времени управления, т.е. увеличение быстродействия. Однако в большинстве случаев для обеспечения надежности управления за один цикл посылается команда только одному объекту. При этом достаточно просто осуществляется контроль над достоверностью принятого -со общения (по числу информационных импульсов).

При циклическом опросе диспетчер может послать команду на КП, с которого поочередно будет передаваться информация о состоянии всех или группы объектов. В системах телемеханики для рассредоточенных объектов такая связь может осуществляться с одним КП, несколькими или со всеми. Циклический опрос может производиться спорадически(по мере необходимости) или автоматически. Причем как КП, так и объекты на них могут подключаться поочередно или по заданной программе.

2.3. Виды и методы сигнализации

Различают следующие виды сигнализации:

1. Сигнализация о состоянии объектов и системы. Такая сигнализация имеет место как в устройствах ТС, предназначенных для сигнализации, так и в системах ТУ-ТС. Она может осуществляться либо автоматически, либо по вызову диспетчера.

Сигнализация о состоянии объектов в устройствах ТУ-ТС является всегда адресной. Кроме сигнализации о состоянии объектов в системе предусматрива-

84

ется сигнализация об исправной работе отдельных устройств аппаратуры ДП, КП и линии связи.

2.Сигнализация, подтверждающая выполнение команд ТУ, или так называемая известительная сигнализация. Эта сигнализация может подтверждать как промежуточное исполнение команды, связанное с включением ряда устройств, предшествующих переключению объекта, так и извещать об изменении состояния непосредственно объекта.

3.Сигнализация о выходе измеряемого параметра за заранее установленные пределы (предупредительная сигнализация). Сюда же можно отнести аварийную сигнализацию – когда сигнализируется появление аварийной ситуации на контролируемом объекте.

Согласно ГОСТ воспроизведение дискретных сообщений при ТС должно обеспечиваться по методу «темного» либо «светлого» щита.

4.Сигнализация по методу «светлого» щита означает, что зажженная лампочка на щите будет гореть до тех пор, пока объект включен. Если все объекты включены, то все индикаторы светятся. Это может создать неудобства для диспетчера в случае большого числа объектов. От этого недостатка свободна сигнализация по методу «темного» щита, при которой о положении объекта судят не по индикаторной лампочке, которая обычно погашена, а по положению ключа. Индикатор светится лишь при изменении состояния объекта. Например, приходит сигнал, извещающий об изменении положения4 объекта. При этом начинает светиться индикатор 4-го и подается акустический сигнал. Возникает

состояние несоответствия между новым состоянием объекта и положением ключа, который повернут в положение, соответствующее предшествующему состоянию объекта. Диспетчер переводит ключ в положение, соответствующее новому состоянию объекта, индикатор гаснет и прекращается подача акустического сигнала.

Следует отметить, что телесигнализация может осуществляться либо спорадически (при изменении состояния объекта или по желанию диспетчера), либо циклически.

2.4.Классификация объектов управления и устройств ТУ-ТС

Объекты управления делятся на сосредоточенные и рассредоточенные, двухпозиционные и многопозиционные. Кроме того, имеются объекты управления, требующие непрерывного ТУ.

Стационарные объекты телемеханического управления и контроля могут быть либо расположены в одном пункте (производственном сооружении), либо разбросаны поодиночке или небольшими группами по площади или вдоль общей линии связи. Телемеханическую систему, обслуживающую объекты первого типа, называют системой с сосредоточенными объектами; система второго типа называется системой с рассредоточенными объектами. Сосредоточенные объекты типичны, например, для электростанций и подстанций.

85

Примером системы с рассредоточенными объектами может служить телеуправление насосными установками на нефтепромыслах.

Двухпозиционные объекты могут находиться в одном из двух состояний: включенном или отключенном. Многопозиционные объекты могут иметь большое количество фиксированных положений. К таким объектам относятся различные задвижки, а также щиты в водовыпусках ирригационных систем. ТУ этими объектами осуществляется путем передачи соответствующего количества команд на установку в заданную позицию.

Ряд объектов управления, например, узлы настройки различных автоматических регуляторов и рули управления подвижными системами требуют установки их в любое положение из заданного диапазона. Управление настройкой автоматических регуляторов производится организацией непрерывного канала ТУ с передачей команд«больше» или «меньше» и с контролем при помощи систем телеизмерений.

В силу того, что методы построения систем телеуправления и телесигнализации аналогичны и функции ТУ и ТС выполняются, как правило, общими установками, то в дальнейшем системы ТУ и ТС будем рассматривать обобщенно с выделением лишь элементов, специфичных для ТУ и ТС.

Классификация устройств ТУ-ТС по методам передачи, режимам передачи, кодам и методам защиты приведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Классификация устройств ТУ-ТС

86