Перечень вопросов для подготовки к экзамену по дисциплине «Теоретические основы автоматики и телемеханики»
(7 семестр, 4 курс)
Этапы развития устройств автоматизации тяговых подстанций и выполняемые ими функции.
Телемеханическая система управления.
Система электроснабжения как сложный объект управления.
Режимы работы системы электроснабжения.
Цели и задачи управления системы электроснабжения.
Структура системы управления электроснабжением по организационному признаку.
Импульсы. Формы импульсов. Реальная форма импульсов.
Последовательности импульсов.
Основные функции алгебры логики: конъюнкция, дизъюнкция, логическое отрицание.
Логические элемент И, ИЛИ, НЕ.
Работа транзистора в режиме переключения.
Последовательная резисторно-емкостная цепь.
Виды RC-цепей и их применение.
Ограничители амплитуды.
Мультивибраторы. Общие сведения. Режимы работы.
Мультивибратор на транзисторах.
Триггеры. Общие сведения. Классификация.
Статический триггер.
Динамический триггер.
Мультиплексоры и демультиплексоры.
Счетчики электрических импульсов. Общие сведения.
Двоичный счетчик на микросхеме К561ИЕ10.
Счетчик-делитель на восемь (К561ИЕ9).
Распределители импульсов. Общие сведения. Классификация.
Простые распределители.
Матричные распределители.
Операционные усилители.
Герконы.
Оптроны.
Шифраторы. Дешифраторы.
Классификация телемеханических систем.
Обзор телемеханических систем по этапам развития.
Структура системы телемеханики.
Телемеханические сообщения. Характеристики телемеханических сообщений.
Канал связи. Классификация каналов связи.
Линии связи. Структуры линий связи.
Передатчики частотно-модулированных сигналов.
Приемники частотно-модулированных сигналов.
Электрические фильтры. Общие сведения.
Помехи в каналах связи.
Методы повышения помехоустойчивости дискретных сигналов.
Методы разделения элементов телемеханических сигналов.
Методы разделения каналов связи.
Методы синхронизации распределителей в системах телемеханики.
Методы выбора объекта управления (методы избирания).
Кодовые серии системы телемеханики (на примере подсистемы МСТ-Ч).
Структурная схема подсистемы телемеханики с временным разделением каналов связи.
Кодовые серии системы телемеханики (на примере подсистемы МСТ-В).
Системы телеизмерений. Общие сведения.
Передающий полукомплект телеизмерений ТС-ТИ.
Приемный полукомплект телеизмерений ТС-ТИ.
Основные характеристики телеизмерительных устройств.
Надежность устройств автоматики и телемеханики.
Техническое обслуживание и текущий ремонт устройств автоматики и телемеханики.
Техническая диагностика и мониторинг.
Обзор систем телемеханики (Контур. Контур-М, Лоза, Исеть).
Определение объема телемеханизации заданного участка электроснабжения.
Выбор элементной базы проектируемого устройства телемеханики.
Расчет надежности комплекса электронного устройства.
Расчет дальности передачи сигнала при отсутствии ретрансляционных пунктов.
1.Этапы развития устройств автоматизации тяговых подстанций и выполняемые ими функции
Первый этап развития автоматики (30-ые годы): аппаратура автоматики выполнялась контроллерного типа. Основные недостатки: большая I громоздкость и относительно большая дороговизна.
Второй этап (1946 - 1960 гг.): устройства автоматики выполнялись на стандартных телефонных реле и шаговых искателях.
Третий этап (1961 - 1975 гг.): основой элементной базы стали германиевые транзисторы и диоды. Разрабатываются устройства защиты.
Четвертый этап (1976 - 1983 гг.): базой устройств автоматики явились помехоустойчивые типовые логические и функциональные модули на кремниевых транзисторах.
Пятый этап (1989 - 2000 гг.): устройства автоматики стали выполняться на микроэлектронике (МСТ-95, МРК-85).
Шестой этап (с 2000 г.): основной элементной базой являются I микропроцессоры (Днепр-2000 (Топаз), АСТМУ, Радио-ТМ и др.).
Системы энергоснабжения электрических железных дорог широко оснащаются современными устройствами автоматики и телемеханики В настоящее время эти устройства входят в комплекс автоматизированной системы управления энергоснабжением АСУЭ.
Комплексная автоматизация и телемеханизация повышают техническую и экономическую эффективность электротяговых устройств и являются основой реконструкции железнодорожного транспорта.
Устройства автоматики обеспечивают непрерывный контроль и поддержание заданного режима работы оборудования системы электроснабжения.
Устройства телемеханики обеспечивают ускорение текущих профилактических и восстановительных работ.
2.Телемеханическая система управления.
3. Система электроснабжения как сложный объект управления
Системы электроснабжения железных дорог представляют собой совокупность территориально рассредоточенных и работающих параллельно электроэнергетических пунктов, объединенных общностью целей.
К электроэнергетическим пунктам относятся тяговые подстанции, посты секционирования, пункты параллельного питания, понизительные подстанции и линии электропередачи.
Целью системы электроснабжения является прием, ретрансляция, преобразование параметров, передача и распределение электроэнергии.
4.Режимы работы системы электроснабжения
Выходные параметры системы электроснабжения, характеризующие качество электроэнергии, надежность, безопасность и экономичность электропотребления, определяются ее состоянием - режимом работы. Различают четыре несовместимых режима:
-нормальный - обеспечиваются параметры режима в заданных пределах;
-утяжеленный - не обеспечиваются заданные показатели качества энергии и надежности:
-аварийный - возникает внезапно в результате отказов ее элементов, сопровождается коротким замыканием и, как следствие, разрушающим воздействием на оборудование и нарушением электроснабжения, электробезопасности и устойчивости работы;
-послеаварийный - после локализации аварийного режима и продолжается до установления заданного, т.е. нормального.
Кроме этого, элементы системы электроснабжения могут находиться в ремонтном режиме. Управление системами электроснабжения направлено на стабилизацию нормального режима, и оно само не должно являться причиной возникновения режимов, отличных от нормального.