ميكنة التركيبات الكهربائية

الغرض من الأجهزة الميكانيكية عن بعد هو مراقبة وضبط طريقة تشغيل التركيبات الكهربائية المتناثرة من نقطة مركزية ، والتي تسمى نقطة الإرسال (DP) ، حيث يوجد مرسل الواجب ، والتي تشمل وظائفها التأثير التشغيلي على محطات الطاقة. تنقسم الأجهزة الميكانيكية عن بعد إلى أنظمة التشوير عن بعد (TS) والقياس عن بعد (TI) والتحكم عن بعد (TU) والتحكم عن بعد (TR).

ينقل نظام السيارة إشارات موقع الكائن بالإضافة إلى إشارات الطوارئ والتحذير من النقطة الخاضعة للتحكم (CP) إلى DP.

ينقل نظام TI البيانات الكمية حول حالة الكائن المُدار إلى DP.

نظام التحكم عن بعد ينقل TU أوامر التحكم من DP إلى CP. ينقل نظام TR أوامر التحكم من DP إلى KP.

تنتقل الإشارات من DP إلى CP عبر قنوات الاتصال (CC)... خطوط الكابلات (كبلات التحكم ، كابلات الهاتف ، إلخ) ، خطوط الكهرباء (الخطوط العلوية للجهد العالي ، شبكة توزيع NN ، إلخ) وخطوط الاتصال الخاصة (مرحل الراديو ، إلخ).

تظهر عملية إرسال الإشارة في الشكل.1 ، حيث IS هي مصدر إشارة ، P هي جهاز إرسال ، LAN هي خط اتصال ، PR هي جهاز استقبال ، PS هي مستقبل إشارة (كائن).

تين. 1. مخطط نقل الإشارة عبر خط الاتصال من نقطة التحكم إلى نقطة التحكم.

مع TS ، TI على لوحة التحكم يوجد IS ، P ، على DP - PR ، PS. يتم إرسال المعلومات (المعلوماتية) والإشارات المنفصلة التي تعكس عددًا محدودًا من حالات الكائنات (TS) والإشارات التناظرية أو المنفصلة التي تعكس مجموعة من الحالات (TI) عبر الشبكة المحلية.

مع TU و TR على DP لدينا IS ، P ، على KP - PR ، PS. يتم إرسال المعلومات الإدارية (التحكم) وإشارات التحكم المنفصلة لعدد محدود من حالات الكيانات (TC) والإشارات التناظرية أو المنفصلة لمجموعة من حالات الكيان (TR) عبر الشبكة المحلية.

وبالتالي ، فإن اتجاه إشارات TS ، TI هو اتجاه واحد ، وبالنسبة لـ TU ، TR يكون اتجاهين ، لأنه بالنسبة لحالة TU من الضروري عكس حالة الكائن عن طريق TS ، و TR- عن طريق TI. يمكن أن يكون التشوير والتكاثر نوعيًا (ثنائيًا) بطبيعته وكمي (متعدد) - تناظري أو منفصل.

لذلك ، غالبًا ما تؤدي الأنظمة الميكانيكية عن بُعد وظائف مزدوجة: TU - TS و TR -TI. نظرًا لأن الإشارات تتعرض للتداخل ، ثم لزيادة مناعة الضوضاء وانتقائية جهاز الاستقبال ، يتم تشفير الإشارات التناظرية ، أي يتم طرحها وتقديم المعلومات في شكل إشارات منفصلة - إشارات وفقًا للترميز الخوارزميات ، عندما تتوافق كل إشارة مع مجموعتها الخاصة من الإشارات المنفصلة.

ترميز الإشارة

تتمثل ميزة الأجهزة الميكانيكية عن بُعد مقارنة بأجهزة المراقبة والتحكم عن بُعد في تقليل عدد قنوات الاتصال.في الأجهزة البعيدة ، يتم فصل قنوات الاتصال مكانيًا - كل قناة لها شبكة LAN الخاصة بها. في الأجهزة الميكانيكية عن بعد ، لا يوجد سوى خط اتصال واحد ، وتتشكل قنوات الاتصال بسبب الوقت والتردد والطور والشفرة وطرق فصل القنوات الأخرى ، ويتم إرسال قدر أكبر بكثير من المعلومات والمعلومات الإدارية على قناة واحدة.

إشارة المعلومات المنفصلة هي عدد من النبضات التي تختلف عن بعضها البعض نوعياً (قطبية ، طور ، مدة ، سعة ، إلخ).

يسمح ترميز إشارة أحادية العنصر بنقل كمية محدودة من المعلومات حتى عند استخدام وظائف متعددة. يمكن نقل قدر أكبر من المعلومات عن طريق الترميز متعدد العناصر ، حتى عند استخدام وظيفتين فقط.

يستخدم الترميز أحادي العنصر على نطاق واسع في الأجهزة الميكانيكية عن بُعد نظرًا لحقيقة أن العديد من الكائنات الخاضعة للرقابة والمراقبة ثنائية الموضع وتتطلب إرسال إشارتين فقط من إشارات الأوامر. يتم استخدام الترميز متعدد العناصر في الحالات التي يكون فيها عدد الكائنات الخاضعة للرقابة والمراقبة كبيرًا ، أو عندما تكون الكائنات متعددة المواضع وبالتالي تتطلب نقل العديد من الأوامر.

في رموز TU - TS تستخدم لنقل أوامر مستقلة. في TU - TS ، عادةً ما تُستخدم مدة النبضة أو التردد كمحددات. في أنظمة TI - TR ، تُستخدم الرموز لنقل القيم الرقمية وتسمى الرموز الحسابية. في قلب هذه الرموز توجد أنظمة لتمثيل الأرقام من خلال تسلسلات الكود.

نظام التحكم عن بعد - التشوير عن بعد (TU - TS)

في أنظمة TU - TS ، يمكن تقسيم إرسال أمر التحكم إلى موضعين:

1) اختيار هذا الكائن (الاختيار) ،

2) انتقال الأمر.

يتم فصل الإشارات المرسلة عبر شبكة LAN بطرق مختلفة: من خلال دوائر منفصلة ، وأثناء الإرسال ، ومن خلال أحرف انتقائية أثناء التشفير.

تنتشر أنظمة TU - TS ذات التبديل (في دوائر منفصلة) ، وتقسيم الوقت وتردد الإشارة.

يظهر نظام تقسيم الاستبدال في الشكل. 2.

كائن التحكم هو مفتاح مع جهات اتصال مساعدة Bl ، B2. يستخدم النظام أربع إشارات انتقائية - قطبية موجبة وسالبة ومستويين من السعة ، وبالتالي يمكن إرسال أربع إشارات على خط واحد من سلكين: إشارتا أوامر (تشغيل-إيقاف) وإشارات تحذير (إيقاف ، تشغيل).

أرز. 2. رسم تخطيطي لنظام TU-TS مع فصل إشارات التبديل.

العدد الإجمالي للإشارات الممثلة في نظام بتبديل الدارات هو: N = (k-l) m

إذا كان هناك حد أدنى من إشارة التحذير في LC1 (أمر نصف موجة مصحح للتيار i1) ، يتم تشغيل RCO. عندما يكون KB قيد التشغيل ، يتم تطبيق إشارة التوزيع "on" لتشغيل المفتاح ، بينما يتم إغلاق B2 ويصل الحد الأدنى من إشارة الإشارة (التيار المعدل نصف الموجي i2) إلى LS1 ، ويتم تنشيط التتابع على PCB . عند تشغيل KO ، تحدث عملية مشابهة لتشغيل HF.

تُستخدم أنظمة TU-TS مع فصل إشارات التبديل للتحكم في عدد محدود من الكائنات على مسافة تصل إلى كيلومتر واحد.

ينقل نظام TU-TS المزود بإشارات تقسيم الوقت الإشارات إلى الشبكة المحلية بشكل متسلسل ، ويمكنه العمل بشكل دوري ، أو مراقبة الكائن باستمرار أو بشكل متقطع ، إذا لزم الأمر. يظهر مخطط النظام في الشكل. 3.

يتم توصيل خط اتصال LAN باستخدام موزعي التبديل المتزامن P1 و PG2 بالتسلسل في الخطوات n و n-1 بدارات التحكم المقابلة وفي الخطوات 1 ، 2 ... إلى دوائر الإشارة.

أرز. 3. نظام TU-TS الأساسي مع إشارات تقسيم الوقت.

يمكن أن يكون اختيار الإشارات في هذا النظام مباشرًا - وفقًا لخاصية انتقائية واحدة (كما هو موضح في الرسم التخطيطي) ، أو مُجمعًا - وفقًا لمجموعة من الخصائص الانتقائية. في الاختيار المباشر ، يكون عدد الإشارات المرسلة عبر الشبكة المحلية مساويًا لعدد خطوات الموزع: Nn = n في الاختيار المشترك ، يزداد عدد الإشارات: Nk = kn ، حيث k هو عدد مجموعات الخصائص.

في هذه الحالة ، يكون النظام معقدًا بسبب ظهور أجهزة تشويش إذاعية وأجهزة فك التشفير على جانبي DP و KP.

ينقل نظام TU-TS مع فصل جزئي للإشارة الإشارات إلى الشبكة المحلية بشكل مستمر لأن بدء الاتصال يتم توزيعه حسب التردد. بهذه الطريقة ، يمكن إرسال عدة إشارات في وقت واحد عبر الشبكة المحلية ، ويظهر مخطط النظام في الشكل. 4.

أرز. 4. رسم تخطيطي لنظام TU-TS مع تقسيم تردد القنوات

يوجد في DP و KP مولدات ذات ترددات ثابتة f1 ... fn ، وهي متصلة بأجهزة التشفير NI (DP) و Sh2 (KP). أزرار التحكم K1 ... جهات الاتصال Kn وترحيل الكائن P1… Pn.

إذا كان التشفير أحادي العنصر ، فإن كل إشارة موزعة وإشارة تشوير لها ترددها الخاص.

يتم الفصل بين الإشارات بواسطة مرشحات تمرير النطاق PF في DP و CP ، وبالتالي من الممكن من حيث المبدأ إرسال جميع الإشارات في وقت واحد. يسمح لك الترميز متعدد العناصر بتقليل عدد المولدات ومرشحات تمرير النطاق ، بالإضافة إلى تضييق عرض النطاق الترددي للإشارة.لهذا الغرض ، يتم استخدام أجهزة التشفير وأجهزة فك التشفير على جانبي DP و KP ، والتي تقوم بترميز الإشارات وفك تشفيرها.

نظام TU-TS مع تقسيم الوقت والتردد للقنوات مبني حاليًا على عناصر منطقية باستخدام الدوائر الدقيقة.

أنظمة القياس عن بعد (TI)

في نظام TI ، يتكون نقل معامل الطاقة المتجددة من ثلاث عمليات:

1) اختيار كائن التوسيع (المعلمة المقاسة)

2) تحويل الكمية

3) التحويل.

على CP ، يتم تحويل المعلمة المقاسة إلى قيمة ملائمة للإرسال عن بعد ، على DP ، يتم تحويل هذه القيمة إلى قراءات جهاز قياس أو تسجيل.

يتم أيضًا فصل الإشارات المرسلة عبر الشبكة المحلية عن طريق التبديل والوقت وطريقة التردد وتقسيم رمز الإشارات. تتنوع أنظمة TI من حيث نوع الإشارة. يتم التمييز بين الأنظمة التناظرية والنبضية والترددية.

في الأنظمة التناظرية ، تنتقل قيمة مستمرة (تيار ، جهد) إلى الشبكة المحلية. في نبضة - سلسلة من النبضات أو مجموعة كود. في التردد - التيار المتردد للترددات الصوتية.

أرز. 5. رسم تخطيطي لنظام القياس عن بعد التناظري.

يظهر نظام TI التناظري في الشكل. 5. يتم توصيل جهاز الإرسال ، الذي يستخدم المحول P من المعلمة المقابلة للتيار (الجهد) بسعة ، بخط LAN.

عادة ما يتم تصحيح جهاز الإرسال (التيار ، الجهد) أو المحولات الحثية (القدرة ، كوس). تظهر محولات التيار النموذجي (VPT-2) والجهد (VPN-2) في الشكل. 6 و 7.

أرز. 6. مخطط الدائرة للمقوم (VPT-2)

أرز. 7. مخطط محول المعدل (VPN-2)

تحتوي أنظمة Pulse TI على العديد من الأصناف التي تختلف في طرق تمثيل المعلمة التناظرية عن طريق إشارات النبض. توجد أنظمة TI للنبض الرقمي ونبضة الكود وتردد النبضة باستخدام المحولات المقابلة الموضحة في الشكل. ثمانية.

أرز. 8. المعلمة التناظرية لنبض محولات الإشارة.

أرز. 9. رسم تخطيطي لنظام TI النبضي

يظهر نظام النبض TI في الشكل. 9. المرسل هو المحول المقابل P الذي يرسل نبضات إلى الشبكة المحلية وهي قيم تمثيلية وفقًا لمعلماتها المميزة. يتم إجراء التحويل العكسي بواسطة محول OP. أجهزة إرسال أنظمة النبض TI هي مولدات نبضات الرقائق.

تستخدم أنظمة TI ذات التردد إشارات جيبية ، حيث يمثل ترددها معلمة تناظرية. تستخدم أنظمة التردد محولات الطاقة - مولدات الاهتزازات الجيبية التي يتحكم فيها التيار أو الجهد.

يظهر نظام تردد TI من خلال مخطط الكتلة في الشكل. أحد عشر.

أرز. 10. محول نظام التردد TI.

أرز. 11. مخطط كتلة لنظام التردد TI.

يمكن إجراء التحويل العكسي الذي يتم إجراؤه بواسطة OP إما إلى قيمة تمثيلية أو إلى رمز عشري للإشارة بواسطة الأدوات الرقمية باستخدام ADC.

تتميز أنظمة TI بالنبض والتردد بمسافة قياس كبيرة ، ويمكن استخدام خطوط الكابلات والخطوط العلوية كخطوط اتصال ، ولديها مناعة عالية من الضوضاء ، ويمكن أيضًا إدخالها بسهولة في الكمبيوتر باستخدام رموز التردد المناسبة ، ورموز محولات الكود.