Системи телемеханіки
1. Організація диспетчерських служб
Автоматизація виробничих процесів на промислових підприємствах тісно пов'язана з телемеханізацією й диспетчеризацією. Диспетчеризація являє собою систему централізованого керування. Телемеханізація є одним з основних технічних засобів диспетчеризації. Керування і контроль над станом здійснюють із диспетчерських пунктів (ДП). На контрольованому пункті (КП) розташовують керовані і контрольовані об'єкти. У якості каналів зв'язку при телемеханізації звичайно використовують проводні лінії (стандартні телефонні канали), що пропускають спектр частот від 300 до 3400 Гц. Мережа зв'язку промислового підприємства виконують комплексної, тобто єдиної для телефонного зв'язку, пожежного сигналізації та телемеханізації. У кабелях передбачають вільні жили для можливого розширення телемеханічної системи.
Для успішного керування використовують засоби телемеханізації, до яких відносяться пристрої телекерування (ТК), телесигналізація (ТС), телевимірювання (ТВ), а також джерела живлення, диспетчерські пульти та пункти.
Призначення, види та функції телемеханічних систем
Однієї із систем автоматизації є телемеханічна система. Телемеханічні системи (ТМС) знаходять широке застосування в різних сферах людської діяльності, однак принципи побудови ТМС є однаковими, змінюються лише обсяг і складність апаратури. Телемеханічна система містить у собі технічні засоби, за допомогою яких забезпечуються перетворення та передача на відстань інформації з метою керування виробничими процесами. На мал. 17.7 наведена класифікація ТМС.
Рис. 1. Класифікація телемеханічних систем
Телемеханічні системи підрозділяють на системи телекерування та телеконтролю. Системи телеконтролю підрозділяють на системи телесигналізації та телевимірювання. Системи ТК здійснюють передачу команд від диспетчера до виконавчих механізмів. Системи ТС здійснюють передачу сигналів про стан контрольованого устаткування (положення роз'єднувачів, вимикачів потужності, стан автоматичних захистів і т.д.). Системи ТВ здійснюють передачу диспетчерові значення безупинно мінливих параметрів контрольованого виробничого процесу (значення напруги, частоти, потужності).
Телемеханізація нерозривно пов'язана з автоматизацією виробничих процесів. Необхідною умовою використання ТМС на промисловому підприємстві є оснащення виробничого процесу засобами автоматизації, пристроями захисту, контрольно-вимірювальними приладами та автоматичними виконавчими пристроями (електроприводами, регуляторами і т.д.). Чим більше розвинена автоматизація виробництва, тим більше ефективне застосування засобів телемеханіки. Тому телемеханізують виробництва, обладнані широко розвитому місцевою автоматикою. У цих випадках ТМС доставляють команду на початок якої-небудь операції (наприклад, на відключення трансформатора на підстанції), подальше ж виконання цієї операції проводиться місцевою автоматикою.
Системи керування
Залежно від відстані між керованим об'єктом і пунктом керування може застосовуватися місцеве, дистанційне або телемеханічне керування.
Місцеве керування з економічних міркувань доцільно застосовувати при не більш декількох десятків метрів. Це пов'язане з тим, що по сполучних проводах передається вся потужність, споживана керованим об'єктом, і тому при значній потужності об'єкта перетин проводів виходить великим.
При дистанційному керуванні по сполучних проводах передається не вся потужність, споживана керованим об'єктом, а тільки частина її, достатня для спрацьовування проміжного органа (звичайно релейного типу), називаного керуючим блоком. Наявність ланцюга керування є головною ознакою, що відрізняють дистанційне керування від місцевого.
Рис. 8. Схеми систем керування:
а-місцевого; б — дистанційного; в — телекерування; И — виконавчий блок; ПРО — об'єкт керування; В — керуючий блок; ПД — передавальний блок; КС — канал святи; ПР — блок, що ухвалює.
Телемеханічне керування здійснює передачу команд на багато десятків і сотні кілометрів і є подальшим розвитком дистанційного керування. При дистанційному керуванні для передачі кожної команди керування необхідна окрема лінія зв'язку. При ТК одну лінію зв'язку застосовують для керування багатьма об'єктами шляхом посилки по ній спеціальних (кодованих) сигналів. У телемеханіку прийнятий двоступінчастий процес керування: спочатку диспетчер вибирає об'єкт (знаходить його адресу), а потім посилає команда («включити» або «виключити»).
Передача сигналів у ТМС відбувається по каналах зв'язку. Якщо лінія зв'язку — це фізичне середовище, по якім передають сигнали (наприклад, кабельні, повітряні лінії), то канал зв'язку — це сукупність технічних засобів, що забезпечують передачу повідомлень по лінії зв'язку від одного джерела одному приймачу. Для передачі повідомлень багатьом приймачам на одній і тій же лінії зв'язку за допомогою різних технічних засобів може бути організоване багато каналів зв'язку.
Принцип дії кожного виду ТМС і її конструкція багато в чому залежать від розташування телемеханізуємих об'єктів. За територіальною ознакою всі ТМС підрозділяють на ТМС для зосереджених і розосереджених об'єктів. Прикладом об'єктів першого типу є електричні підстанції, де в одному приміщенні перебуває велика кількість масляних вимикачів, що включаються, що й відключаються із ДП. Прикладом об'єктів другого типу є насосні установки на нафтопромислах, розкидані на великій території.