Разработка функциональных узлов по заданным характеристикам системы телемеханики

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения

Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах»

Курсовой проект

По дисциплине «Каналообразующие устройства»

РАЗРАБОТКА  ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ  УЗЛОВ  ПО  ЗАДАННЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ  СИСТЕМЫ  ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Выполнил:

Ст. гр. АТ-511

Любушкин А.В.

Проверил:

г.Санкт-Петербург

2010г.

          Цель курсовой работы:  практическое использование теоретических положений  по принципам построения систем телемеханики, составляющим основу любой диспетчерской централизации объектов ЭЦ и АБ.

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Структура сети и тип системы – линейная;

Число контролируемых пунктов – 25;

Число контролируемых объектов на КП – 100;

Вероятность одиночной ошибки в канале связи – Рош =2*10^-3;

Вероятность ошибки в приеме команды в целом – Рк =10^-8;

Разрабатываемый узел системы ТМ – дешифратор импульсных признаков амплитуды.

2 СТРУКТУРА ЛИНЕЙНЫХ СИГНАЛОВ И ПРАВИЛА ИХ ПЕРЕДАЧИ МЕЖДУ УПРАВЛЯЮЩИМ И КОТРОЛИРУЕМЫМИ ПУНКТАМИ

     В соответствии с вариантом, разрабатываемая система имеет линейную структуру сети, представленную на рис.2.1.

Рис.2.1

      Структура сети ТМ в значительной степени влияет на выбор типа канала связи и способа разделения сообщений, а также на показатели надежности, быстродействие и информационную емкость системы.

      Исходя из условия варианта, необходимо закодировать сигналы ТУ и ТС для 25 станций по 100 объектов на каждой. Следовательно, необходимо иметь управляющий или известительный сигнал для 250 групп по 10 объектов в каждой группе.

Для обеспечения необходимых условий рассчитаем емкость системы.

Для управляющего приказа:

=330 – избирательная часть,

=10 – исполнительная часть.

          Таким образом, каждый приказ состоит из 22 импульсов. Нулевой импульс служит для приведения устройств  принимающей стороны в состояние готовности к приему приказа. Импульсы 1…11 составляют избирательную часть приказа и служат для определения группы объектов. Импульсы 12…21 – исполнительные. Они определяют объект в группе, для которого передается управляющий приказ, или отображают состояние объектов группы при передаче известительного приказа.

          В избирательной части управляющего приказа активными могут быть 4 импульса из 11. Таким образом, управляющий приказ может быть адресован 330 группам по 10 объектов. В этом случае емкость системы по управлению составляет 3300 объектов. Поскольку каждый управляющий приказ передается только для одного объекта, в исполнительной части управляющего приказа может быть только один активный импульс.

          В исполнительной части известительного приказа активными могут быть любое количество импульсов.

          Пример приказа для данной системы приведен на рис.2.2.

Рис.2.2

3 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА  СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ

          От КП к ПУ поступает сигнал ТС (телесигнализации) от первичных датчиков контролируемого процесса. ПУ посылает на КП сигнал ТУ, который управляет объектами.

          Для передачи телемеханической информации используем световодные линии связи.  В качестве канала связи, в данном случае, применяется волоконно-оптический кабель (многомодовый или одномодовый – в зависимости от расстояния между станциями).

          Так как система имеет линейную структуру, для приема и передачи телемеханических сообщений целесообразно  использовать кодовое разделение сообщений с временным разделением сигналов. В этом случае по общей физической цепи передаются последовательно во времени N комбинаций из n элементов с общими импульсными признаками.

          Реализация временного разделения сигналов предполагает выделение каждому двухпозиционному объекту определенного интервала времени, в течение которого можно передать по общей линии связи сигнал. Число передаваемых двоичных сообщений в таких системах соответствует числу временных каналов (рабочих позиций распределителя).

          В данной системе используем синхронно-циклический способ телепередачи, при котором сообщения передаются периодически в заданной последовательности, независимо от того, содержат они или не содержат новую информацию. Достоинством данного способа передачи является исключение длительных потерь информации из-за ошибок в приеме. Выбор обусловлен отсутствием необходимости применять спорадический режим работы распределителей, при котором приходится использовать в структуре  дополнительный узел по выявлению изменений.

          Структурная схема данной системы представлена на рис.3.1. Указанная структура системы предполагает циклическую работу распределителей. В этом случае  изменения в состоянии источника сообщений отражаются в каждом цикле.

Рис.3.1

              В данной системе используется дешифратор импульсных признаков, обеспечивающий преобразование линейных сигналов на входе демодулятора в дискретные и их запоминание для дальнейшего использования. Функциональное содержание декодера при последовательной обработке линейного сигнала отражено на рис.3.2.

Рис.3.2