Моделирование системы телемеханического управления тяговыми подстанциями. Нормативные документы для проектирования систем телемеханики, страница 5

Рис. 1.  Типовая структура системы телемеханики (конфигурация пункт-пункт)

В курсовом проекте моделируется подсистемы телеуправления (ТУ), телесигнализации (ТС) и телеизмерения текущих значений (ТИТ) для магистральной многоточечной системы, в которой центральная приемо-передающая станция (ЦППС) находится на пункте управления (ПУ) и через магистраль связывается с контролируемыми пунктами (КП). Схема такой системы приведена на рис.2.

Рис.2.   Магистральная многоточечная структура системы телемеханики

В проекте рассматривается полудуплексный трафик. Он характеризуется наличием только одного канала связи общего для обоих направлений, что делает невозможной одновременную передачу в обоих направлениях. Такой трафик требует усиленной защиты от потери информации, которая осуществляется введением соответствующих диалоговых процедур.

В проекте необходимо смоделировать пользовательские процессы на ПУ и КП. Эти пользовательские процессы через телемеханическую систему (сервис связи) взаимодействуют между собой. Элементы сервиса связи также требуется моделировать. Физический канал связи предполагается цифровым. Помехи представляются белым шумом, уровень помех указывается в задании на проектирование. Моделирование необходимо выполнить в среде MATLAB-SIMULINK. Схема взаимодействия пользовательских процессов показана на рис.3.

Рис.3.  Схема взаимодействия контролируемого и управляющего пунктов

Таким образом, необходимо смоделировать работу 4-х элементов для диспетчерского пункта (пункта управления) и 4-х элементов для контролируемого пункта.

Система телеуправления

Физический уровень

Физический уровень использует рекомендации комитета по стандартизации международного союза электросвязи (МСЭ-Т), что соответствует модели двоичного симметричного канала без памяти в требуемой среде. Это позволяет сохранить высокий уровень достоверности данных при блочном кодировании на канальном уровне.

Минимальное число цепей интерфейса – 3, их назначение приведено в табл.2.

Рис.4  Интерфейсы и соединения между ПУ и КП

Таблица 2

Назначение цепи обмена (по рекомендациям ITU-T V.24 и V.28)

На физическом уровне передается битовый поток, сгруппированный в символы.          Каждый символ содержит стартовый бит (двоичный 0), 8 информационных бит (передаются в канал, начиная с младшего бита), один бит четности, один стоп-бит (двоичная 1). В проекте необходимо смоделировать работу интерфейса RS-232C при использовании трех цепей согласно табл.2.

Все сигналы имеют два состояния: “1” передается напряжением  положительной полярности и “0” – отображается отрицательной полярностью. Используется последовательная асинхронная связь, при которой сигналы по интерфейсу передаются по одной цепи в каждую сторону.  В режиме передачи необходимо преобразовывать каждый полученный от уровня канала байт в серию битов, посылаемых в линию связи. При этом необходимо указывать приемнику начало и конец каждого байта. На рис.5 проиллюстрирована концепция последовательной асинхронной связи. Передаваемые данные поступают в регистр сдвига R, из которого передаются в линию связи, предварительно обрамляемые служебными символами St -старт, P-четность, En-стоп.

St-старт-бит; P-бит четности; En-стоп-бит; R-сдвиговый регистр

Рис.5. Асинхронная последовательная связь