4.3. Содержание отчета

1) Теоретическая часть –описание назначения, состава, характеристик, принципа работы и схемы подключения модуля «ТИТ-01».

2) Результаты выполнения общего практического задания –описание изменения состояния индикаторов на передней панели модуля, начиная с момента включения питания.

3) Результаты выполнения индивидуального задания.

4) Выводы по результатам выполнения работы.

5) Ответы на контрольные вопросы.

4.4. Контрольные вопросы

1) Для чего в модуле «ТИТ-01» устанавливается сторожевой таймер?

2) Для чего в модуле «ТИТ-01» используется гальваническая изоляция?

3) Каково назначение каждого элемента на лицевой панели модуля «ТИТ-01»?

4) По какому принципу работает модуль телеизмерения «ТИТ-01»?

5) Каковы основные технические характеристики модуля «ТИТ-01»?

Лабораторная работа 5

УСТРОЙСТВО СОГЛАСОВАНИЯ С ОБЪЕКТОМ

Цель работы: изучить назначение, технические характеристики, принцип работы и схемы подключения, порядок подготовки и технического обслуживания модуля УСО (устройства согласования с объектом).

Задание на лабораторную работу:

1) изучить технические характеристики модуля «УСО-01»;

2) подготовить модуль «УСО-01» к работе;

3) включить питание шкафа телемеханики;

4) описать изменение состояния светодиодов на передней панели модуля «УСО-01», начиная с момента включения питания;

5) изучить схему подключения модуля «УСО-01» в системе телемеханики.

5.1. Назначение и технические характеристики модуля усо

Модуль «УСО-01» применяется в качестве устройствасвязи с объектами и выполняет функции телемеханики (ТС, ТИИ, ТИТ, ТУ) в составе контроллера «МИР КТ-51» в распределенных системах телемеханики на объектах электроэнергетики и транспорта.

Каналы ТС/ТИИ (активные каналы) обеспечивают работу с контактными или бесконтактными импульсными датчиками. Каналы ТС/ТИИ отвечают требованиям ГОСТ Р МЭК 870-3-93 и имеют основные параметры, аналогичные параметрам модулей «ТУ-01», «ТС-01», «ТИТ-01».

Диапазон входных сигналов для каждого канала ТИТ определяется вариантом исполнения модуля. Разрядность АЦП – 12 битов.

Номинальная ступень квантования для диапазона входного тока от 0 до +20 мА составляет 0,00586 мА, от 0 до +5 мА – 0,00146 мА.

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности каналов ТИТ составляют 0,25.

Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности каналов ТИТ, вызванной изменением температуры окружающего воздуха на каждые 10 С при рабочих условиях эксплуатации, составляют0,1.

5.2. Устройство и работа модуля усо

Назначение элементов индикации и управления, выведенных на лицевую панель корпуса модуля «УСО-01», аналогично назначению таких же элементов модулей «ТУ-01», «ТС-01», «ТИТ-01».

Модуль «УСО-01» имеет три режима работы: пуска, установившийся, телеуправления.

После включения питания модуль «УСО-01» переходит в режим пуска и выполняет самодиагностику, определяет состояние модуля «УСО-01» и выводит на светодиодную индикацию виды неисправностей, которые потом могут быть считаны; проверяет наличие и достоверность сохраненных программных уставок.

В программных уставках модуля содержится следующая информация:

параметры для обработки сигналов ТС/ТИИ (время подавления «дребезга» по каналам ТС; время удержания контактов датчиков; параметры, определяющие состояние канала ТС, и др.);

параметры для обработки сигналов ТИТ (длительность одной выборки значений входного сигнала канала ТИТ; интервал формирования периодических выборок входного сигнала канала ТИТ; количество контролируемых порогов и их значения; период опроса; значение относительного отклонения входного сигнала канала ТИТ; контроль превышения допустимой скорости нарастания входного сигнала канала ТИТ; возможность подключения программного фильтра помех и параметры фильтрации помех);

параметры для выполнения функций ТУ.

Если программные уставки отсутствуют, то модуль «УСО» запрашивает их из ПУ верхнего уровня. После получения уставок модуль «УСО» переходит в установившийся режим и работает автономно.

В процессе работы модуль «УСО» выполняет функции сбора информации с датчиков ТС/ТИИ, ТИТ и первичной обработки информации (усреднение, защита от «дребезга», контроль пересечения порогов и др.), а также функции выполнения дистанционных (диспетчерских) команд ТУ.

Функции сбора информации и выполнение команд ТУ модуль «УСО-01» осуществляет с помощью

восьми каналов ТС/ТИИ с групповой изоляцией и возможностью изменения полярности входных сигналов ТС;

восьми каналов ТИТ с групповой изоляцией и диапазоном входного сигнала от 0 до 20 мА (от 4 до 20 мА) или от 0 до 5 мА (в зависимости от исполнения модуля);

четырех каналов ТУ.

Алгоритм обработки данных каналов ТС: период считывания данных всех каналов ТС составляет 2 мс; количество выборок равно четырем. При изменении состояния входа ТС (из состояния «замкнуто» в состояние «разомкнуто» или наоборот) через период времени, равный времени коммутации (время, фиксируемое после переключения входа ТС, в течение которого не контролируется состояние входа ТС с целью подавления «дребезга» контактов)проверяется изменение состояния входа ТС.

Если состояние входа ТС не изменилось, то в течение промежутка времени, определяемого временем удержания контакта, контролируется состояние входа ТС с целью определения факта его переключения или «дребезга». Если за время удержания контакта не произошло ни одного изменения состояния входа ТС, то фиксируется факт переключения входа ТС.

При изменении состояния входа ТС на первоначальное считается, что это была случайная помеха и модуль «УСО» никаких событий не формирует. После завершения обработки всех каналов ТС, в случае если был зафиксирован факт переключения входа ТС, данные передаются процессорному модулю (один кадр данных – на все каналы ТС).

Данные ТИИ фиксируются независимо от того, разрешена ли обработка данного канала ТС/ТИИ в уставках или нет, не учитывается только время коммутации и удержания контакта. Данные ТИИ сохраняются в энергонезависимой памяти. Значения ТИИ могут быть изменены через интерфейсы CAN и RS-485, а также через сервисный порт «Серв» при применении специальной сервисной программы.

Данные аналоговых входов (каналы ТИТ) могут передаваться в процессорный модуль по запросу либо инициативно в результате выполнения алгоритмов обработки данных каналов ТИТ. Запуск алгоритмов обработки данных, разрешенных уставками, выполняется каждые 20 мс. Алгоритмы обработки данных каналов ТИТ выполняются одновременно для всех каналов. Событие, сформированное в результате работы алгоритмов, может быть передано процессорному модулю в конце каждого цикла работы алгоритмов (через 20 мс, один кадр – на все события, произошедшие в данном цикле обработки данных каналов ТИТ).

Период считывания данных всех каналов ТИТ равен 5 мс; количество выборок равно четырем. Первичное усреднение данных каналов ТИТ производится фильтром «скользящее окно» т.е. данные каналов ТИТ усредняются за заданный период. При отключении этого фильтра все остальные алгоритмы обработки данных не работают, поскольку исходными данными для работы этих алгоритмов обработки сигналов ТИТ являются значения выборок на выходе фильтра «скользящее окно».

К данным (атрибутам) события «пересечение порога» относятся тип события, номер канала ТИТ и значение входного сигнала канала ТИТ, зафиксированное в момент пересечения порога.

Относительное отклонение – разница между базовым значением сигнала ТИТ и текущим, при превышении которой формируется событие «превышение относительного отклонения». Данные события «превышение относительного отклонения» включают в себя тип события, номер канала ТИТ и значение входного сигнала канала ТИТ, зафиксированное в момент превышения относительного отклонения.

В момент начала работы алгоритма обработки относительного отклонения за базовое значение сигнала ТИТ принимается текущее значение входного сигнала. Далее за базовое значение принимается значение, зафиксированное в момент формирования события превышения относительного отклонения. Формирование события «превышение относительного отклонения» не зависит от скорости нарастания входного сигнала канала ТИТ.

После формирования события «превышение относительного отклонения» повторные случаи превышения входным сигналом относительного отклонения контролируются в течение времени, которое характеризуется таким параметром, как время подавления часто происходящих событий после превышения относительного отклонения. В случае, если повторные превышения заданного порога зафиксированы, отсчет времени подавления часто происходящих событий после превышения относительного отклонения начинается сначала. Событие «установившееся значение после превышения относительного отклонения» будет сформировано только после того, как в течение времени подавления часто происходящих событий не будут зафиксированы повторные превышения относительного отклонения. Данные события «установившееся значение после превышения относительного отклонения» включают в себя тип события, номер канала ТИТ и значение входного сигнала канала ТИТ, зафиксированное в момент окончания времени подавления часто происходящих событий.

Алгоритм «периодическая выборка» определяется интервалом формирования периодических выборок значений входного сигнала канала ТИТ. По истечении заданного интервала формируется событие «периодическая выборка», которое передается процессорному модулю. Данные события «периодическая выборка» включают в себя тип события, номер и текущее значение входного сигнала канала ТИТ.

Алгоритм «среднее значение» определяется интервалом усреднения значений входных сигналов канала ТИТ, по истечении которого формируется событие «среднее значение». Данные события «среднее значение», передаваемые процессорному модулю, включают в себя тип события, номер канала ТИТ и среднее значение входного сигнала канала ТИТ за заданный интервал усреднения.

Алгоритм обработки команд ТУ включает в себя два режима выполнения команд ТУ:

для объектов энергетики – «одновременно разрешено включение не более одного канала ТУ»;

объектов АСУТП – «разрешено включение нескольких каналов ТУ одновременно».

Включение канала ТУ может произойти на неограниченное время или на период времени, заданный в уставках. При любом изменении состояния канала ТУ процессорному модулю инициативно передается сообщение с информацией о произошедшем событии. В случае неуспешной попытки включения канала ТУ могут быть выполнены повторные попытки его включения заданное уставками число раз через установленный промежуток времени. Контроль включения каналов ТУ выполняется в соответствии с заданными уставками. Контроль за своевременным выполнением заданных функций модулем «УСО-01» обеспечивается включенным сторожевым таймером.

Перечень команд и уставок, передаваемых модулю, определяется в соответствии с протоколом межмодульного обмена контроллера, в составе которого используется модуль.

В качестве основного канала для обмена данными с процессорным модулем применяется интерфейс CAN.

При подключении к модулю датчиков ТС/ТИИ выбор полярности входных сигналов каналов ТС осуществляется при помощи переключателя S2. При отрицательной полярности общего провода «Общ.-1» каналов ТС переключатель S2 должен находиться в отжатом положении, при положительной – в нажатом. При отрицательной полярности общего провода каналы ТС являются выходными для тока, при положительной – входными. Цепь «Общ.-2» используется при настройки модуля.