Лабораторная работа 6 Применение сигнальных контроллеров в системах защитной автоматики энергообъектов

Цель работы: знакомство с конструкцией, составом и схемой сигнального контроллера в локальных и распределенных системах защитной автоматики; знакомство с технологиями программирования и настройки контроллера с учетом специфики применения; экспериментальная проверка функционирования контроллера в составе электроустановки и определение характеристик системы.

Общие сведения

Для предотвращения тяжелых последствий аварий в электроустановках обязательно применяются комплексные мероприятия и специализированные средства защитной автоматики, в функции которых заложены алгоритмы выявления опасных отклонений режимных параметров и управления аппаратурой отключения и/или предупредительной сигнализацией.

Элементная база и аппаратура предыдущих поколений позволяли реализовывать алгоритмы защит в виде отдельных функциональных устройств автоматики (реле перегрузки, снижения напряжения, обратной мощности, обрыва фаз и др.), которые предназначены к установке в ГРЩ ЭЭС и пультах систем управления.

В связи со снижением стоимости средств вычислительной техники появилась возможность реализации защитных алгоритмов, как на основе ПК, так и на основе микроконтроллеров. В данной лабораторной работе предлагается исследовать функциональные возможности микроконтроллеров для решения задач построения систем защитной автоматики.

Основу алгоритмов работы устройств защитной автоматики составляют процессы измерения режимных параметров (напряжений, токов, направления мощности и т. п.), сравнение полученных результатов с предельно допустимыми значениями и выработки выходных (как правило, дискретных) сигналов, соответствующих нормальному либо аварийному режиму работы объекта. Это определяет набор необходимых средств для решения задачи. Очевидно, наилучшим претендентом является микроконтроллер со встроенным многоканальным АЦП, который позволяет построить систему с минимальным набором внешних устройств и реализовать весь алгоритм программно-аппаратным способом, дающим наилучшие результаты.

Содержание и порядок проведения работы

Часть 1

Ознакомиться с техническим описанием и конструкцией контроллера и экспериментально проверить его работоспособность.

1. Ознакомиться с конструкцией и схемой сигнального контроллера.

• Изучить краткое техническое описание аппаратной части.

• С разрешения преподавателя осторожно разобрать контроллер и извлечь модули. Сопоставить схему по техническому описанию и по расположению элементов на модулях. Аккуратно собрать контроллер.

• Ознакомиться с интерфейсом внешних подключений.

2. Экспериментально проверить работоспособность контроллера.

• В соответствии с интерфейсом внешних подключений выполнить присоединение к блоку питания и компьютеру.

• Изучить руководство по работе с программной частью системы.

• Включить компьютер, загрузить программу управления и убедиться в наличии связи между ПК и микроконтроллером.

• Выполнить предварительную настройку системы и проверить работоспособность.

• По указанию преподавателя выбрать и подключить тестовые входные сигналы и выполнить исследование работы контроллера по назначению.