Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Телемеханика»


НазваниеМетодические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Телемеханика»
страница4/14
Дата публикации07.03.2013
Размер1.47 Mb.
ТипМетодические указания
referatdb.ru > Информатика > Методические указания
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Пример 4.6. Разработать структуру сигналов, циркулирующих между КП и ПУ, между ПУ и КП в телеметрической системе, работающей по вызову с циклическим опросом в пределах КП.

Решение. В данной системе диспетчер (оператор) с ПУ на КП посылает специальную команду для подключения к каналу связи соответствующих передающих устройств, а на ПУ – соответствующих приемных устройств. Это позволяет использовать одну линию связи (канал телеизмерения) для поочередного наблюдения за многими объектами телеизмерения. При этом опрос объектов ТИ может быть циклический или по заданной программе. Одна из возможных структур сигналов с ПУ на КП приведена на рисунке 4.5, а.

С пункта управления в линию связи посылается синхрокод и код контролируемого пункта. В ответ на вызов с КП посылается код начала (КН), адрес контролируемого пункта (АКП), цифровые эквиваленты контролируемых (информационных) параметров в помехозащищенном коде и код «конца» (рисунок 4.5, б).

Рисунок 4.5 – Структура сигналов в системе ТИ по

вызову: а – структура сигнала вызова с ПУ на КП;

б – структура сообщений с КП нп ПУ
Пункт управления после приема сообщения с КП сверяет код КП, пришедший с КП, с кодом вызываемого КП, если оно совпадают, то принимаются все группы информационных параметров. В случае несовпадения производится повторный вызов (рисунок 4.5, а). Код КП, цифровые эквиваленты контролируемых параметров и код «конца» защищаются каждый в отдельности помехозащищенным кодом. В случае обнаружения искажения любого из сообщений, производится повторный вызов.

Пример 4.7. Разработать структуру сигналов циркулирующих между ПУ и КП, между КП и ПУ в системе ТУ–ТС при одном КП и числе объектов равных N.

Решение. При включении питания аппаратуры пункт управления начинает работать в режиме циклического опроса состояния всех объектов. Для большей надежности опрос состояния объектов производится до трех раз. При этом с ПУ на КП посылается код синхронизации (КС), который обеспечивает синхронизацию и синфазирование генераторов тактовых импульсов ПУ и КП и одновременно является кодом начала (КН), а также функциональный адрес ТС (ФАТС) (рисунок 4.6, а).

С контролируемого пункта в обратном порядке посылается КН и ФАТС, а после сообщения о состоянии всех объектов. Завершается сообщение ТС кодом конца (КК) и контрольными символами корректирующего кода (КСКК) (рисунок 4.6, б).

Рисунок 4.6 – Структура сигналов в режиме циклического

вызова ТС в системе ТУ–ТС с одним КП: а – структура сигнала вызова ТС; б – структура сообщений ТС
Наличие активного импульса ТС на соответствующей временной позиции свидетельствует о том, что объект находится во включенном состоянии, а отсутствие активного импульса – наоборот. Состояние всех объектов рассматривается как одна общая кодовая комбинация, которая защищается корректирующим кодом.

После опроса ТС устройство проверяет наличие заявок на передачу команд ТУ. При наличии заявок формируется соответствующий адрес объекта (АО) и код команды телеуправления (ККТУ) (рисунок 4.7, а). С контролируемого пункта на ПУ посылается квитанция, состоящая из кода начала, кода адреса объекта и команды ТУ, которая сигнализирует о выполнении команды ТУ (рисунок 4.7, б).

Рисунок 4.7 – Структура сигналов в режиме

передачи команд ТУ в системе ТУ–ТС с одним КП:

а – структура команды ТУ; б – квитанция о

выполнении команды ТУ

При неправильном приеме квитанции или ее отсутствии в течение заданного интервала времени Δt ПУ вновь передает на КП команду ТУ. Если три раза подряд принимаемая квитанция искажена или отсутствует, то осуществляется сигнализация неисправности данного объекта и устройство ПУ переходит к передаче команд ТУ другим объектам, если имеются заявки. Если заявки на передачу команд ТУ не имеются, то устройство ПУ переходит в режим циклического опроса ТС.

Пример 4.8. Разработать структуру сигналов ТУ и ТС в системе с М контролируемыми пунктами и N объектами на каждом КП, предусмотрев сигнализацию, подтверждающую выполнение команд ТУ и сигнализацию о состоянии объектов.

Решение. Учитывая, что ТС обладает приоритетом перед ТУ, то ПУ после выключения питания начинает опрашивать состояние объектов на контролируемых пунктах, начиная с объектов первого КП (рисунок 4.8, а). После опроса состояния объектов очередного КП, определяется, является ли данный КП последним, если нет, то адрес КП (АКП) увеличивается на единицу и продолжается опрос состояния объектов очередного КП. Структура сообщений ТС о состоянии объектов приведена на рисунке 4.8, б.


Рисунок 4.8 – Структура сигналов в режиме циклического вызова ТС в системе ТУ–ТС с МКП: а – структура сигнала вызова ТС;

б – структура сообщений ТС с одного КП
Как видно из рисунка с КП на ПУ передается код начала (КН), адрес опрашиваемого КП (АКП), функциональный адрес ТС (ФАТС) и группа сообщений о состоянии объектов данного КП, которая заканчивается кодом конца (КК) и контрольными символами корректирующего кода (КСКК). Структура сообщений ТС соответствует структуре сообщений ТС примера 4.7.

После получения известительной сигнализации от всех объектов последнего КП, пункт управления проверяет наличие заявок на ТУ. При наличии таковых ПУ формирует код синхронизации (КС), адрес пункта (АП), адрес объекта (АО) и код команды ТУ (ККТУ), защищает помехоустойчивым кодом и посылает в линию связи (рисунок 4.9, а). После этого устройство ПУ приступает к приему квитанции с КП о поступлении команды (рисунок 4.9, б), которая начинается с кода начала (КН).


Рисунок 4.9 – Структура сигналов в режиме передачи команд ТУ с МКП: а – структура команды ТУ; б – квитанция о поступлении

команды
Если квитанция пришла за время Δt, устройство переходит к ТС. Если квитанция не пришла, то устройство вновь передает команду по приведенному алгоритму. После трехкратного повторения передачи команды, без поступления квитанции, выдается сигнал неисправности данного КП.

Пример 4.9. Привести структуру сигналов, циркулирующих в системе телерегулирования (ТР) между ПУ и КП в прямом и обратном напрвлениях.

Решение. Как известно ТР осуществляется с помощью систем телеуправления (ТУ) и телеизмерения (ТИ).

Прежде чем заниматься ТР, необходимо получить информацию по каналу ТИ о состоянии технологического процесса. Для чего необходимо сформировать и передать команду вызова телеизмерения текущих значений (ТИТ). Структура сигнала вызова ТИТ состоит из синхросигнала, кода начала, адреса пункта, функционального адреса, адреса объекта (рисунок 4.10, а).

Контролируемый пункт по этому сигналу осуществляет передачу телеизмеряемых величин от аналоговых и цифровых датчиков. На КП к сообщению ТИТ добавляется код начала, адрес пункта, функциональный адрес и адрес объекта (рисунок 4.10, б).

На ПУ сообщение ТИТ сравнивается с соответствующей уставкой, записанной в блоке памяти уставок. Если в результате сравнения будет принято решение о передаче команды на регуляторы, то формируется команда управления (КУ), которая передается на КП. К этой команде управления добавляется аналогичные служебные сигналы, как и при вызове ТИТ, и полное сообщение двукратно поступает в линию связи (рисунок 4.10, в).


Рисунок 4.10 – Структура сигналов в системе ТР:

а – структура сигнала вызова ТИ; б – структура сигнала вызова ТИТ; в – структура сигнала, передаваемого на регуляторы;

г – структура квитанции
Команды ТР воспринимаются КП и осуществляется проверка по методу повторения. Если искажений не обнаружено, то кодовая комбинация поступает либо непосредственно на цифровые регуляторы, либо через ЦАП на аналоговые регуляторы. После завершения неискаженного приема на ПУ передается сигнал «квитанция». Если квитанция не приходит в ожидаемое время, то команда ТР передается до трех раз и в случае отсутствия сигнала «квитанция» выдается сигнал о неисправности данного регулятора.

Пример 4.10. Разработать обобщенную структурную схему телеметри-ческой системы для водогрейного котла, описание которой приведено в примере 4.2, выбор линии связи и конфигурации – в примере 4.3, а в примере 4.4 разработана структура сигналов между КП и ПУ.

Решение. В соответствии с заданием на проектирование, число датчиков в системе 22, назначение которых указано в таблице 4.1. Учитывая однотипность измеряемых параметров, разобьем все датчики на три группы: первая группа с 1 по 8, вторая группа с 9 по 16 и третья группа с 17 по 22. Каждая группа датчиков будет обрабатываться своим устройством связи с объектами. Кроме того, в системе следует предусмотреть монитор для вывода мнемосхемы технологического процесса, пульт управления системой, принтер для изготовления отчета и источник бесперебойного питания. Таким образом, обобщенная структурная схема будет иметь вид, приведенный на рисунке 4.11.


Рисунок 4.11 – Обобщенная структура телеметрической системы для

водогрейного котла
Программное обеспечение АРМ оператора должно позволять решать следующие задачи:

– регистрацию предаварийной информации;

– прогнозирование динамики изменения параметров;

– контроль и регистрацию переходных процессов;

– регистрацию и сигнализацию отклонения параметров за предельно допустимые значения.
^ 4.4 Алгоритмы функционирования системы
В данном разделе на основании выбранной структуры системы, состава оборудования, структуры сигналов в линии связи составляется подробный алгоритм (последовательность выполнения операций) функционирования КП и ПУ в отдельности, и дается детальнейшее его описание.

Пример 4.11. Разработать схему алгоритма функционирования КП телеметрической системы, работающего по вызову, если структура сигнала имеет вид, приведенный на рисунке 4.5.

Решение. Схема алгоритма функционирования контролируемого пункта представлена на рисунке 4.12.

КП ожидает сигнал вызова с ПУ, структура которого приведена на рисунке 4.5, а. Синхрокод представляет собой специальную кодовую комбинацию, отличающуюся от любой другой посылки. Если из линии связи поступает сигнал, то он демодулируется, восстанавливается и проверяется синхрокод на соответствие. В случае совпадения с оригиналом, осуществляется прием адреса КП. После проверка адреса КП на искажение, он сравнивается с фактическим адресом КП и если результат сравнения положительный, то КП формирует код начала. Следует отметить, что в процессе приема синхрокода и адреса КП происходит синхронизация и синфазирование генератора тактовых импульсов КП.

В качестве кода начала, посылаемого с КП на ПУ может использоваться синхрокод, структура которого соответствует синхрокоду, приходящему из ПУ. После посылки кода начала формируется и защищается помехоустойчивым кодом адрес КП, который поступает на вход канального модема.

После этого КП приступает к опросу датчиков ТИ. Телеизмеряемая величина преобразуется в цифровой эквивалент, защищается помехоустойчивым кодом и посылается в модем. Как только будут опрошены все датчики ТИ, формируется код конца, который защищается помехоустойчивым кодом и поступает на вход модема. В модеме происходит модуляция носителя кодом начала, адресом КП, информационными посылками, кодом конца, и полный сигнал поступает в линию связи.


Рисунок 4.12 – Схема алгоритма функционирования КП системы ТИ по вызову

Пример 4.12. Разработать схему алгоритма функционирования пункта управления системы передачи дискретной информации с РОС–ОЖ, если структура сигнала между КП и ПУ и обратно имеет вид, приведенный на рисунке 4.13. Кроме того в системе над полезной информацией производятся следующие преобразования: компрессия (сжатие), шифрование, помехоустойчивое кодирование, линейное кодирование, цифровая модуляция и расширение спектра.


Рисунок 4.13 – Структура сигналов в системе передачи дискретной информации с РОС–ОЖ
Решение. Как известно, в системе передачи дискретной информации с РОС–ОЖ активная роль принадлежит ПУ. Он принимает решение о выдаче блока информации в приемник информации либо о ее стирании и информировании об этом КП по каналу обратной связи путем передачи соответствующих сообщений. Схема алгоритма ПУ приведена на рисунке 4.14.

При получении сигнала из прямого канала связи, который промодулирован одним из цифровых видов модуляции, ПУ осуществляет его демодуляцию. Учитывая, что полоса частот канала связи ограничена и в канале связи действуют помехи, форма сигнала будет отличаться от прямоугольной. Восстановление формы сигнала происходит пороговым приемником. Выделенный синхрокод подстраивает частоту и фазу генератора тактовых сигналов и устанавливает приемные регистры в исходное состояние. После этого ПУ принимает информационный кадр состояний адресов источника и приемника информации, блока полезной информации, кода конца и контрольных символов, которые сформированы по результатам помехоустойчивого кодирования названных выше составляющих кадра. Затем ПУ осуществляются ответные функции, соответствующие функциям которые были произведены над информацией КП, т.е. сужение спектра, линейное и канальное декодирование.

Если искажения в информационном блоке не обнаружены, то происходит выделение кода конца, который свидетельствует о передаче всего блока, адреса источника и приемника информации, которые позволяют выдать информацию соответствующим приемникам, с уведомлением их от кого принята информация. Выделенный информационный блок записывается в соответствующий регистр.



Рисунок 4.14 – Схема алгоритма функционирования пункта управления

системы передачи дискретной информации с РОС–ОЖ

После чего производится дешифрация адресов источника и приемника, а также блока информации, т.е. освобождаемся от криптографической защиты. Если блок информации на КП подвергался сжатию, то на ПУ производится декомпрессия. Если ПУ не обнаружены искажения, то информационный блок выдается в соответствующий приемник и по каналу обратной связи посылается соответствующее сообщение и ПУ ожидает поступление нового информационного блока.

В случае обнаружения искажений ПУ стирает принятый информационный блок и в обратный канал связи посылается сообщение о повторной передаче блока. После чего ПУ ожидает повторения ранее переданного блока и далее процесс работы продолжается по рассмотренному выше алгоритму.

Следует указать, что в системе может быть как ограниченное, так и неограниченное число переспросов.
^ 4.5 Структурная схема системы
В данном разделе на основании технического задания, способа защиты сообщений, структуры сигналов между ПУ и КП, разработанной структуры системы, составленного алгоритма функционирования системы, конфигурации и типа линии связи разрабатываются структурные схемы ПУ и КП, и производится подробное описание функционирования системы. При этом, если отдельные блоки будут реализовываться программно, то они обязательно должны быть указаны на структурной схеме и обведены штрихпунктирной линией, внутри образовавшегося контура указывается устройство, реализующее данные функции (микропроцессор, микроконтроллер, ЭВМ и т.д. рисунок 4.15 и 4.16).

В случае если отдельное устройство состоит из самостоятельных блоков, выполняющих конкретные функции, то в пояснительной записке приводится структурная схема данного устройства и структурные схемы самостоятельных блоков и производится их описание. При этом могут применяться временные диаграммы и таблицы для пояснения принципа работы (пункт 4.5.1).
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Похожие рефераты:

Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Основания и фундаменты»
Основания и фундаменты. Методические указания к курсовому проектированию. – Павлодар: Издательство ниц
Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Основания и фундаменты»
Основания и фундаменты. Методические указания к курсовому проектированию. – Павлодар: Издательство ниц
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Теория организации»
Настоящие методические указания разработаны с целью закрепления лекционного материала, приобретения студентами навыков в решении...
Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «основы...
Методические рекомендации по выполнению курсового проекта разработаны преподавателем спец дисциплин Н. А. Салий
Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальностей
Основания и фундаменты: Методические указания / Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; с о с т. В. И. К у м а...
Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности...
Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 1-25 01 07 «Экономика и управление на предприятии»...
К курсовому проектированию для студентов специальности 1-50 01 02
Методические указания к курсовому проекту по курсу «Композиция костюма» для студентов специальности 50. 01. 02 «Конструирование...
Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Механика...
Основная цель настоящих методических указаний состоит в том, чтобы помочь студентам освоить основные принципы проектирования и устройства...
Методические указания по курсовому проектированию по курсу «Гидротехнические сооружения» Часть 2
Гидротехнические сооружения: Методические указания / Брестский государственный технический университет/ Сост. М. Ф. Мороз, Н. Н....
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Технология швейных изделий»
Авторы: Раймхен Е. П. Методические указания курсовому проекту по дисциплине «Технология швейных изделий» для студентов специальности...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза