Принципы построения систем телемеханики
создание документов онлайн
Документы и бланки онлайн

Обследовать

Принципы построения систем телемеханики

Механический Электроника



Отправить его в другом документе Принципы построения систем телемеханики Hits:



дтхзйе дплхнеофщ

Изотермы Ван-дер-Ваальса и их анализ
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТУРБОУСТАНОВКИ
Исследование цепи синусоидального тока
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕИНВЕРТИРУЮЩИХ И ИНВЕРТИРУЮЩИХ СХЕМ ВКЛЮЧЕНИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ (ОУ)
ОПТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В С8ЕТОВОЛОКНЕ
ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ОПТИЧЕСКИХ МОДУЛЯТОРОВ
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Измерение и контроль блока цилиндров
ЭЛЕГАЗОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
Измерение давления поровой воды
 

Принципы построения систем телемеханики


Цель работы: Изучение принципов построения систем управления удаленными объектами, исследование влияния параметров линии связи и мощности объектов при использовании схемы местного управления.


1 Общие сведения


Управлением называется процесс оказания на техническое устройство специально организованных воздействий извне, направленных на получение нео 414h74de бходимого результата его функционирования.  Техническое устройство,  на которое оказываются управляющие воздействия, называется управляемым объектом, а устройство, формирующее эти воздействия – управляющим устройством.

При выполнении многих производственных процессов  управляющее устройство находится на пункте управления (ПУ), а управляемые объекты – в одном или нескольких контролируемых пунктах (КП), удаленных от ПУ. В этом случае для организации управления ПУ и  контролируемые пункты соединяются линией связи (ЛС).

Различают три основных способа управления удаленными объектами с пункта управле­ния: местный, дистанцион­ный и телемеханический.



При местном способе (рис. 1, а) на ПУ находятся органы управления и источник энергии для питания объектов, а на КП – только управляемые объекты. По линии связи передаются непосредственно управляющие воздействия на объекты управления. Этот способ называ­ют также прямопроводным управлением.

Пример реализации местного способа управления показан на рис. 1, б. Здесь органами управления являются ключи S1 — S3, которые включают и выклю­чают управляемые объекты. Линей­ная батарея ЛБ для питания электродвигателей расположена на ПУ.

Достоинствами местного способа управления являются его простота, отсут­ствие какой-либо дополнительной аппаратуры. Его отличает высокая на­дежность и помехоустойчивость. Так, повреждение одного из каналов связи (провода) не нарушает управление другими объектами. Ложное воздействие на объект в результате возникновения электромагнитных помех и влияний в линии связи маловероятно, поскольку требует большой мощности этой помехи.

При местном способе осуществляется центральное питание объ­ектов. Это означает, что вся энергия, необходимая для включения УО, передается по линии связи (проводам) из пункта управления. Поэтому местный способ имеет два существенных недостатка — невысокую дальность управления из-за потерь энергии в линии свя­зи и многопроводность. Для того чтобы вклю­чить N объектов по схеме рис. 1,б, требуется N + 1 провод (один провод обратный). Поэтому местный способ применяют на небольших расстояниях (десятки, сотни метров) при небольшом числе объектов (единицы, десятки объектов).


Рисунок 1 – Местное управление


В железнодорожной автоматике местный способ управления применяют в системах электрической централизации (ЭЦ) с цент­ральным питанием. Органы управления (сигнальные кнопки, стре­лочные рукоятки) расположены на специальном пульте-табло на посту ЭЦ. Управляемые объекты (стрелки и светофоры) находятся в горловине станции и связаны с постом ЭЦ кабелем.

Дистанционный способ (рис. 2) принципиально отличается от местного тем, что в нем по линии связи передается информация о том, какой объект надо включить, а не энергия для включения этого объекта. В этом случае на ПУ формируются не управляющие воздействия, а команды управления, которые передаются по ЛС на КП. Эти команды используются для подключения на КП выбранных объектов к местным источникам энергии.

На рис. 2,б, на КП через линию связи вклю­чаются промежуточные линейные реле Л1 —Л3, через контакты которых осуществляется управление двигателями. Центральный источник энергии (ЛБ) используется для питания промежуточных реле, а управляемые объекты (двигатели) имеют местное питание от местного источника энергии (МБ).

Дистанционный способ позволяет увели­чить дальность управления, поскольку по линии связи пере­дается ток для включения реле (единицы миллиампер), который намного меньше тока, потребляемого объектами. Однако многопроводность, как недостаток, сохраняется. Дистанционный спо­соб применяют на средних расстояниях (сотни метров, километры) при небольшом числе объектов (десятки объектов).


Рисунок 2 – Дистанционное управление


Данный способ использован в системах электрической центра­лизации с местным питанием (рис. 3). В этом случае в горловине станции располагается релейный шкаф, в котором размещаются промежуточные реле, источники питания и другая аппаратура.


Рисунок 3 – Структурная схема ЭЦ с местным питанием


Основная цель телемеханического способа — сделать число линий связи существен­но меньше числа УО. Средством для исключения многопроводности при большом числе команд и объектов управления является кодирование передаваемой и декодирование принимаемой информации.

На пункте управления (рис. 4) оператор или некоторая автоматическая система воздействует на органы управления телемеханической системы, в результате чего формируются первичные сигналы (команды). Это могут быть сигналы от кнопок, рукояток, датчиков и т. п. Первичные сигналы поступают в кодирующее устройство (шифратор). Кодирующее устройство преобразует совокупность всех первичных сигналов в один кодированный выходной сигнал. Закодировать первичные сигналы это значит сделать их отличными друг от друга в одном выходном сигнале. Передающее устройство преобразует кодированный сигнал в линейный сигнал, поступающий для передачи по линии связи. На контролируемом пункте линейный сигнал воспринима­ется приемным устройством, усиливается и преобразуется в сигнал управления. Затем осуществляется его декодирование декодирующим устройством (дешифратором). Декодировать сигнал это значит определить, какие передаются сообщения и каким объектам. Деко­дированный сигнал поступает на выходные преобразователи (реле или др.), которые воздействуют на управляемые объекты.





Рисунок 4 – Телеуправление


Телемеханический способ применяется при больших расстояниях и большом числе УО. В большинстве случаев используется всего один канал связи. Дальность управления определяется только чув­ствительностью и мощностью приемно-передающих устройств и в принципе не ограничена. Например, с помощью этого способа осу­ществляется передача информации при космических полетах.


2 Исследование влияния параметров линии связи и мощности   объектов при использовании схемы местного управления


2.1 Запустите программу "Начало Электроники" (Рабочий стол\AT\ НачалоЭлектроникиStart.bat)


2.2 Соберите схему для управления тремя объектами.


В качестве объектов управления используются лампы накаливания.


Параметры искусственной линии:


Материал: Медь

Длина: 50 метров

Площадь сечения: 0,1 мм2


Напряжение источника питания:

24 В


Номинальное напряжение ламп накаливания: 24В, мощность 1 Вт.

 


2.3 Манипулируя органами управления, проследите работу схемы. Укажите достоинства и недостатки такой схемы управления


2.4 Используя цифровой мультиметр  , произведите измерение напряжения на объектах управления и падение напряжения на проводах линии связи. Изменяя параметры схемы, проследите изменение этих напряжений. Постройте графики изменения напряжения от одного из параметров.

2.4.1 Напряжение на объекте управления от длины линии связи (10…1000 м).

2.4.2 Напряжение на объекте управления от мощности объекта (1…50 Вт).

2.4.3 Падение напряжение на линии связи от длины линии связи (10…1000 м).

2.4.4 Падение напряжение на линии связи от мощности объекта (1…50 Вт).

2.4.5 Падение напряжение на линии связи от площади поперечного сечения проводника линии связи.

2.4.6 Падение напряжение на линии связи от материала проводника линии связи.


3. Анализируя графики, сделайте выводы о достоинствах и недостатках схемы местного управления. Предложите способы их устранения.


3 Содержание отчета


1 Схемы местного управления (рис. 1, а, б), дистанционного управления (рис. 2, а, б) и телеуправления (рис. 4).

2 Таблицы и графики изменения напряжения от одного из параметров схемы местного управления (п. 2.4.1 – 2.4.6).

3 Выводы по результатам лабораторной работы.