§ В. 2. Телемеханика

Определив место телемеханики в процессе управления, перейдем теперь к определению самого понятия. Термин «телемеханика», введенный в 1905 г. французом Э. Бранли, состоит из Двух греческих слов: tele — далеко и mechanike — мастерство, или наука о машинах.

Телемехапика — отрасль пауки и техпики, охватывающая теорию и техпические средства коптроля и управлепия объектами па расстояпии с примепепием специальных преобразователей сигпалов для эффективного использования капалов связи (ГОСТ 26. 005—82).

Управление объектами обеспечивается командной информацией, нанравленной к объектам и включающей в себя телеуправление и телерегулирование, контроль объектами

— известительной информацией, направленной от объектов и включающей телеизмерение, телесигнализацию и статистическую информацию.

В телемеханике передача информации осуществляется без участия человека или с его участием в нункте управления. Однако в некоторых областях применения телемеханики (медицина, космос, спорт и т. п.) человек находится на обеих сторонах передачи, но на одной из сторон он является объектом исследования. Рассмотрим особенности телемеханики.

Кроме телемеханики имеется ряд отраслей техники, занимающихся передачей информации,— телеграф, телефон, телевидение и др. Хотя научные основы всех методов и средств передачи информации, в том числе телемеханики, базируются на общей теории связи и теории информации, промышленная телемеханика имеет специфические особенности, отличающие ее от телеграфа, телефона, телевидения и

ошибки при передаче команд могут привести к аварии. Отсюда — требование к большей достоверности передачи информации. Так, в телеуправлении допустимая вероятность возникновения ложной команды порядка 10-10, что намного выше требований к

могут быть рассредоточены, в какой-то один нункт управления (к диспетчеру или вычислительной машине) и, наоборот, из одного пункта управления ко многим объектам.

ТС — от многих источников (объектов) к одному приемнику (диспетчеру). Кроме того, системы телемеханики могут передавать информацию на многие километры. Потому, чтобы не удорожать весь комплекс телемеханики прокладкой линий связи между многими источниками и приемниками, целесообразно использовать линию связи многократно. При этом по одной линии связи, например по одной паре проводов, передается много сообщений одновременно. Это достигается применением так называемых каналов связи.

К а н а л с в я з и — совокупность технических средств, обеспечивающих независимую передачу сообщений по линии связи. В настоящее время понятие канала связи расширилось и в него часто включают характеристики передаваемых сообщений. Применяются такие термины, как телеграфный, телефонный или телемеханический канал. Каждый такой канал характеризуется определенной полосой частот, необходимой для неискаженной передачи данного типа сообщений. Если передаются непрерывные сообщения, то канал связи называется непрерывным, если дискретные сообщения — дискретным.

Методы образования телемеханических каналов по указанным линиям связи рассматриваются в гл. 6.

3. Но расположепию управляемых объектов. Принцип действия и конструкция названных систем телемеханики зависят также от того, как расположены объекты контроля и управления. Имеет значение, собраны ли объекты в одном месте, т. е. находятся недалеко друг от друга, или рассредоточены на большой территории. Здесь существуют две разновидности систем.

С и с т е м а т е л е м е х а н и к и для с о с р е д о т о ч е н н ы х объект о в — система, в которой имеется один нункт управления и один контролируемый пункт. Типичным примером такого объекта является строительный кран, где на малой площади расположено 5—6 двигателей, которыми пужно управлять, а также электрическая подстанция, где в одном помещении находится большое количество масляных выключателей, включаемых и отключаемых с телемеханического пункта управления.

контролируемых пунктов. Типичным примером таких объектов являются вытяпутые на сотни километров газо- и нефтепроводы, в которых нужно контролировать давление, расход и другие параметры, управлять компрессорными и насосными установками, а так­ же насосные установки на нефтепромыслах, разбросанные на большой территории. Сюда же можно отнести шахты, заводы и комбинаты, если управление технологическими агрегатами осуществляется с одного диспетчерского пункта.

Очевидно, устройства телемеханики и линии связи (каналы связи) на нефтепроводах, нефтепромыслах или комбинатах будут расположены по-иному, вследствие чего и системы телемеханики будут, в свою очередь, отличаться друг от друга. Это различие определяется структурой телемеханической сети, определение которой дается ГОСТ 26.005—82.

Телемеханическая сеть — совокупность устройств телемеханики и объединяющих их каналов связи.

связи с каждым устройством контролируемого телемеханического пункта. Такая структура представлена на рис. В. 10, б.

Радиально-цепочечная структура телемеханической сети — комбинация из радиальной и цепочечной структур телемеханической сети с использованием устройства телемеханики на телемеханическом пункте управления. Такая структура будет иметь место, если, например, к 4КП присоединить еще 5КП, 6КП (пунктир на рис. В. 10,6).

Кольцевая структура телемеханической сети — цепочечная структура телемеханической сети, в которой канал связи образует кольцо и телемеханический пункт управления при этом может быть связан с каждым контролируемым телемеханическим пунктом двумя различными путями.

Часто встречающаяся древовидная структура представлена на рис. В. 10, в. 4. Но характеру управляемых объектов. Системы телемеханики отличаются друг от друга в зависимости от того, являются ли объекты стационарными (неподвижными) или подвижными. Большинство промышленных объектов — стационарные: установки на заводах, комбинатах, электростанциях, газо- и нефтепроводах и т. и. Подвижные объекты — это краны и другие подъемно­

транспортные механизмы, спутники и другие летающие объекты.

Технические требования, предъявляемые к комплексам и устройствам телемеханики (УТМ) общепромышленного применения, определяются ГОСТ 26.205—83. В соответствии с этим ГОСТом комплексы УТМ должны работать по линиям связи радиальной, цепочечной, древовидной и кольцевой структур и любых их комбинаций.

По устойчивости к воздействию температуры устанавливают семь групп исполнения УТМ. Так, например, УТМ группы А1 могут работать в диапазоне температур 18—27°С, а УТМ группы С2 — в диапазоне от —40 до +70°С.

По быстродействию комплексы подразделяются на следующие группы: 1-я группа

— до 1 с, 2-я группа — 1-^4 с и 3-я группа — свыше 4 с. Под быстродействием телемеханической системы понимают интервал времени с момента появления события на передающем пункте телемеханической системы (например, с момента нажатия ключа) до представления информации об этом событии на приемном нункте (ГОСТ 26.005—82). По скорости передачи буквенно-цифровой информации различают комплексы: 1-й группы

— свыше 100 букв (цифр), 2-й группы — 50— 100 букв (цифр), 3-й группы — 25—50 букв (цифр), 4-й группы — 10—25 букв (цифр) и 5-й группы — до 10 букв (цифр) в 1 с.

Средняя наработка до отказа одного канала при нормальных условиях для каждой из функций комплекса должна быть в зависимости от эксплуатационных требований не менее 10 000 ч для 1 -й группы (перерывы в работе комплекса недопустимы), 5000 ч для 2-й группы (по технологии контролируемого производства допускаются кратковременные перерывы в работе комплекса), 2500 ч для 3-й группы (те же требования, но при постоянном наблюдении обслуживающего персонала).

Среднее время восстановления работоспособности УТМ после отказа должно быть не более 2 ч, а средний срок службы при нормированных настоящим стандартом уровнях внешних воздействий — 9 лет.

Кроме технических требований в технических условиях предусматриваются требования безопасности персонала, работающего с УТМ, правил приемки УТМ, методы их контроля и испытаний, требования к маркировке, упаковке, транспортировке и хранению УТМ, а также гарантии изготовителя.