Общие принципы получения и передачи технологической информации

Область науки и техники, которая изучает теорию и технические средства передачи и приема информации с целью контроля и управления машинами и процессами называется телемеханикой. Без телемеханики нет автоматического управления. Любые сведения, подлежащие передаче, в телемеханике называются сообщениями. Та часть сведений в сообщениях, которая не была ранее известна получателю, называется информацией. На рис. 2.1 приведена структура телемеханической системы.

Прямая связь – система телеуправления

Обратная связь – система телеконтроля (измерения, сигнализации):

рис. 2.1. Структура телемеханической системы

Дп – диспетчерский пункт или пункт управления; кп – контролируемый пункт;

д-О – диспетчер или оператор; ау – автоматическое устройство; оу – органы управления; пс – первичный сигнал; су – сигнал управления; ку – кодирующее устройство; пу – передающее устройство; лс – линия связи; пру – приемное устройство;

ду – декодирующее устройство; вс – выходной сигнал; вп – выходной преобразователь; то – технологический объект; дк – датчик контроля; ск – сигнал контроля;

и – индикаторы

Верхняя цепочка называется прямой связью или системой телеуправления (ТУ). Нижняя цепочка называется обратной связью или системой телеконтроля (ТИ), телеизмерения (ТИ), телесигнализации (ТС). Есть еще и другие системы, например система передачи данных, но они больше относятся к системам для ЭВМ.

Любые сведения, подлежащие передаче, называются в телемеханике сообщениями. Та часть сведений в сообщениях, которая не была ранее известна получателю, называется информацией. Информация в телемеханических системах передается в виде сигналов – носителей информации (обычно электрических).

В зависимости от вида этих сигналов (носителей информации), телемеханические системы делятся на аналоговые (непрерывные) и дискретные (импульсные).

Непрерывный сигнал – это сигнал, у которого параметр, несущий информацию, может принимать любые значения в некоторых заданных границах. Дискретный или импульсный сигнал – это сигнал, у которого параметр, несущий информацию, может принимать несколько фиксированных значений также в заданных границах.

Информация передается по каналам связи, в качестве которых служат: телефонная сеть, силовая сеть или специальные контрольные кабели. При большом количестве сообщений, когда количество признаков сигнала меньше чем необходимое количество сообщений применяются различные способы уплотнения информации с помощью:

– разделения сигналов;

– кодирования сигналов;

– различных методов распознавания или избирания объектов контроля и управления.

Разделение сигналов. В телемеханике используются три способа разделения сигналов:

– линейное;

– временное;

– частотное.

При линейном разделении (уплотнении) каждому источнику сообщений отводится своя линия. Число возможных сообщений в такой системе:

N = mL,

где L – число прямых проводов линии связи;

m – число признаков передаваемых сигналов.

Недостаток такой системы – крайне неэкономичное использование линий связи.

При временном разделении (уплотнении) сигналов каждому источнику сообщения поочередно предоставляется линия связи на определенное время, а передатчик и приемник информации каким - то образом синхронизируются. Недостаток – большие затраты времени на передачу информации.

При частном уплотнении каждому источнику сообщений выделяется определенная полоса частот. В этом случае все сообщения передаются по одной линии одновременно. Разделение выполняется с помощью частотных фильтров.

Уплотнение с помощью кодирования. В этом случае для передачи всех сообщений составляются комбинации из n – элементарных сигналов с m – признаками так, чтобы число возможных комбинаций

mⁿ ≥ N.

Кодирование более подробно будет рассмотрено далее.

Уплотнение сигналов с помощью различных методов распознавания объектов контроля и управления. Различают 3 метода распознавания:

– прямой (качественный);

– кодовый;

– групповой;

При прямом методе распознавания (избирания) каждому сообщению из всех источников соответствует один признак сигнала. Например, для управления от диспетчера 3 стрелочными переводами на 2 положения достаточно использовать переменный ток 6 различных частот.

При кодовом методе избирания, очевидно, каждому сообщению из всех источников соответствует своя кодовая комбинация из n элементов с m признаками. Одно и то же сообщение от разных источников имеет разную кодовую комбинацию. Этот метод применяется при большом числе сосредоточенных объектов контроля и управления.

Групповой метод избирания применяется при большом числе рассредоточенных объектов. В нем каждая кодовая комбинация разбита на 2 группы элементов. Первая группа служит для кодирования номера объекта управления, вторая – для кодирования сообщений контроля и управления. По сравнению с кодовым избиранием упрощаются кодирующие и декодирующие устройства.

Кроме деления на аналоговые и дискретные, телемеханические системы имеют и другие деления. Например, деление на системы ближнего и дальнего действия, отличие в расстояниях между ДП и КП: для воздушной линии – это 7 – 10 км, для кабельной линии – 20 – 25 км. На угольных шахтах в качестве АСУТП применяется в основном системы ближнего действия с линейным разделением сигнала с прямым методом избирания. Но есть и системы дальнего действия.

Поиск по сайту: