Проектирование систем автоматизации электрических железных дорог - Курсовая работа

Кроме традиционных функций: телеуправления (ТУ), телесигнализации (ТС) и телеизмерения (ТИ), они осуществляют сбор, передачу и воспроизведение статистической информации, производят предварительный ее отбор, образовывают сигналы, оптимальные для передачи по данному каналу связи, принимают решения об управлении местной автоматикой. Применение разработанных за последнее время более совершенных и на современной микроэлектронной основе систем телемеханики типов МРК-85, МСТ-95 и ЭЛОТ-2010 позволит на 15-20 % уменьшить материалоемкость и габариты устройств при одновременном (почти двойном) увеличении информационной емкости по сравнению c эксплуатируемыми в настоящее время системами телемеханики типа ЭСТ-62 или "Лисна". C помощью устройств телемеханики передается и частично обрабатывается информация c 1-го уровня автоматизированной системы управления - тяговых подстанций и других устройств тяговой сети. Диспетчерское управление оперативной работой на уровне отделений и управлений дороги, также осуществляемое с помощью устройств телемеханики, можно отнести ко 2-му (среднему) уровню автоматизированной системы управления хозяйством энергетики и электрификации (АСКУЭ). Совместимость по протоколу обмена информацией с системой “Лисна” дает возможность поэтапно заменять устройства последней, выработавшие свой ресурс, устройствами системы МСТ-95 без перерыва эксплуатации действующей системы.Число сочетаний из n элементов по m определяется по формуле (1.1): где - общее число элементов; Также необходимо определить вид сочетания положенного в основу кода для выбора отдельно контролируемых пунктов, групп, объектов и операций. Решение этого вопроса непосредственно связано с выбором метода избирания, т.е. с выбором способа избирательного воздействия на органы управления объектов контролируемых пунктов (КП), и сводится к определению числа выходов (позиций) распределителя. Nоп - то же, необходимых для выбора характера операции (2 выхода, для операции «включить» и «отключить»); Так, для выбора КП число выходов распределителя определится из числа сочетаний Cn (n - число выходов распределителя, необходимых для выбора КП, m - число элементов, входящих в сочетание, С = 5, m = 2 длинных импульса из пяти n = 5 импульсов): Определение остальных слагаемых выражения (1.2) следует производить с учетом определившегося выражения и максимального числа объектов из КП NобТак как счетчик распределителя составляется из бинарных триггеров (триггеров со счетным входом), имеющих два устойчивых состояния (0 и 1), т.е. в основу счета импульсов положена двоичная система, то общее число импульсов, отчитываемых счетчиком за цикл, можно определить по формуле: где 2 - основная система счисления;Расчетное значение частоты мультивибратора (МВ) fmв зависит от длительности цикла передачи. В свою очередь длительность цикла передачи Тц зависит от объема информации, содержащейся в коде. Так, например, в полукомплектах телеуправления (ТУ ДП и ТУ КП) длительность цикла передачи может иметь лишь два определенных значения: наименьшее - при передаче тактовой (холостой) серии, наибольшее - при передаче кодовой серии. В полукомплекте телесигнализации (ТСКП) длительность цикла передачи изменяется от наименьшего значения при максимальном числе включенных объектов до наибольшего значения при всех отключенных объектах, принимая промежуточные значения при различных соотношениях включенных и отключенных объектов. Этой длительности должна соответствовать расчетная частота тактовых импульсов мультивибратора, которая находится следующим образом: - общее число импульсов в кодовой серии определяется по формуле (3.1): Число длинных импульсов в кодовой серии определяется как сумма чисел элементов во всех сочетаниях, используемых при образовании кода (в том числе и при кодировании на паузах) с увеличением этой суммы в полукомплектах: ТУ - на 3 импульса (служебные); ТС - на 3 импульса;Определение возможной наибольшей удаленности пункта приема сообщений при отсутствии устройств для ретрансляции сигналов сводится к определению дальности действия передатчика телемеханического устройства по проводным линиям связи. Эта дальность действия определяется наибольшим перекрываемым затуханием (bдоп), при котором уровень сигнала в месте приема превышает уровень помех (Рпом) на некоторую величину (Рсп). Дальность действия передатчика определяется по формуле: где bдоп - наибольшее перекрываемое затухание линии, допустимое при данной мощности передатчика и данном уровне помех, Нп;Передающее устройство телеуправления состоит из генератора тактовых импульсов (ГТИ); логического блока (ЛБ); распределителя; блока кодирования (БК); шифраторов выбора пункта, операции, группы и объекта; блока управления передачей (БУП); ключей управления (КУ); передатчика (ЧМП). Функции элементов структурной схемы: ГТИ создает прямоугольные импульсы заданной частоты; ЛБ осуществляет совмещение импульсов тактовой частоты - серии импульсов ГТИ и импульсов, поступающих с блока кодирования, а также служит для образования

Содержание

Введение

Исходные данные

1. Выбор способа кодирования сообщений

2. Определение числа разрядов счетчика распределителя

3. Определение расчетной частоты мультивибратора полукомплектов

4. Определение наибольшей дальности действия устройства при отсутствии пунктов ретрансляции сигналов

5. Структурные схемы

5.1 Структурная схема передающего полукомплекта ТУ ДП

5.2 Структурная схема приемного полукомплекта ТС ДП

6. Функциональные схемы

6.1 Функциональная схема передающего полукомплекта ТУ ДП

6.2 Функциональная схема приемного полукомплекта ТС ДП

7. Временные диаграммы

7.1 Временные диаграммы работы модуля ТУ ДП в режиме передача холостой серии

7.2 Временные диаграммы работы модуля ТС ДП в режиме сбой во время приема приказа

8. Специальная часть

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Нормативные ссылки

В настоящей работе использованы ссылки на следующие стандарты (нормативные документы): ? ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам;

? ГОСТ 2.106-96 ЕСКД. Текстовые документы;

? ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам;

? ГОСТ 2.111-68 ЕСКД. Нормоконтроль;

? ГОСТ 3.1116-79 ЕСТД. Нормоконтроль;

? ГОСТ 19431-84 Энергетика и электрификация. Термины и определения;

? ГОСТ Р 52002-2003. Электротехника. Термины и определения основных понятий;

? ПУСТЭ «Правила устройства системы тягового электроснабжения»;

? ПУЭ «Правила устройства электроустановок. Издание 7» .

Обозначения и сокращения

АСКУЭ - автоматизированная система управления хозяйством энергетики и электрификации

БЗ - блок защиты

БИ - блок исполнения

БК - блок кодирования

ГТИ - генератор тактовых импульсов

ДИ - длинные импульсы

ДП - диспетчерский пункт

КП - контролируемый пункт

КТ - контролируемая точка

ЛБ - логический блок

МВ - мультивибратор

МР - модуль реле

МСТ-95 - микроэлектронная система телемеханики

МТУ - модуль телеуправления

РВ - реле времени

СДИ - сверхдлинные импульсы

СДФИ - сверхдлинные фазирующие импульсы

СТМ - система телемеханики

ТЗД - триггер задержки реле

ТЗП - триггер запрета

ТИ - сигнал телеизмерения

ТРБ - триггер блокировки реле

ТРИ - триггер блокировки реле исполнения

ТС - сигнал телесигнализации

ТУ - сигнал телеуправления

ЧМПЕР - частотно модульный передатчик

Последнее десятилетие характеризуется существенным совершенствованием систем телемеханики и расширением областей их применения. Это обусловлено новейшими достижениями микроэлектроники и вычислительной техники (микропроцессоров и МИКРОЭВМ). По сравнению c предшествующими современные системы телемеханики (СТМ) более надежны в эксплуатации и обладают большими функциональными возможностями. Кроме традиционных функций: телеуправления (ТУ), телесигнализации (ТС) и телеизмерения (ТИ), они осуществляют сбор, передачу и воспроизведение статистической информации, производят предварительный ее отбор, образовывают сигналы, оптимальные для передачи по данному каналу связи, принимают решения об управлении местной автоматикой.

Применение разработанных за последнее время более совершенных и на современной микроэлектронной основе систем телемеханики типов МРК-85, МСТ-95 и ЭЛОТ-2010 позволит на 15-20 % уменьшить материалоемкость и габариты устройств при одновременном (почти двойном) увеличении информационной емкости по сравнению c эксплуатируемыми в настоящее время системами телемеханики типа ЭСТ-62 или "Лисна".

C помощью устройств телемеханики передается и частично обрабатывается информация c 1-го уровня автоматизированной системы управления - тяговых подстанций и других устройств тяговой сети. Диспетчерское управление оперативной работой на уровне отделений и управлений дороги, также осуществляемое с помощью устройств телемеханики, можно отнести ко 2-му (среднему) уровню автоматизированной системы управления хозяйством энергетики и электрификации (АСКУЭ).

МСТ-95 - система нового поколения, выполненная на интегральных микросхемах и микропроцессорах (приемники и передатчики). Основным средством отображения информации является мозаичный диспетчерский пульт с мнемосхемой контролируемого пункта. По желанию заказчика система может быть дополнена АРМ ЭЧЦ, для чего в ней предусмотрен специальный аппаратный интерфейс и мультиконтроллер типа «Топаз». МСТ-95 предназначена для управления объектами ТУ-ТС электроснабжения железных дорог. Она может быть также использована для управления устройствами электроснабжения городского транспорта и промышленных предприятий.

Совместимость по протоколу обмена информацией с системой “Лисна” дает возможность поэтапно заменять устройства последней, выработавшие свой ресурс, устройствами системы МСТ-95 без перерыва эксплуатации действующей системы. Так, возможна замена отдельных устройств КП при сохранении без каких-либо переделок, находящейся в действии аппаратуры ДП и, наоборот, полная замена устройств ДП без смены устройств контролируемых пунктов.

Система работает по выделенным проводным (воздушным и кабельным) линиям связи, при цепочном и древовидном размещении КП. Возможно применение системы и при радиальном размещении КП. Дальность передачи телемеханической информации при цепочной структуре - до 180 км (с промежуточными усилителями). Если по каким-либо причинам диспетчерский пункт (ДП) удален от зоны расположения КП на сотни километров, то передача телемеханической информации между ДП и зоной КП осуществляется по выделенным каналам многоканальных систем связи. При этом в зоне КП обмен информацией происходит по физическим цепям.

Исходные данные

Номер шифра - 979

Полукомплект телеуправления - передающий полукомплект - передача холостой серии

Полукомплект телесигнализации - приемный полукомплект - сбой во время приема приказа

Несущая частота канала связи - 990 Гц

Пропускная способность линии связи - 25 имп./сек

Число КП - 10

Вид модуляции - временная

Тип линии связи - кабель

Диаметр жил - 0,9 мм

Уровень помех - -9 Нп

Затухание сигнала, вносимое аппаратурой канала связи - 0,4 Нп

Число объектов на КП - 50

Допустимое время передачи - 4,2 сек

Число серий при передаче приказа - двухкратная