2.3. Содержание отчета

1) Теоретическая часть –описание назначения, состава, характеристик, принципа работы и схемы подключения модуля «ТУ-01».

2) Результаты выполнения общего практического задания –описание изменения состояния индикаторов на передней панели модуля, начиная с момента включения питания.

3) Результаты выполнения индивидуального задания.

4) Выводы по результатам выполнения работы.

5) Ответы на контрольные вопросы.

2.4. Контрольные вопросы

1) Какие функции контроля состояния цепей управления имеет модуль «ТУ-01» и как они реализованы?

2) Каково назначение каждого элемента индикатора модуля «ТУ-01»?

3) Каков принцип работы модуля телеуправления?

4) Какие параметры характеризуют сигналы модуля «ТУ-01»?

5) Каковы основные технические характеристики модуля «ТУ-01»?

Лабораторная работа 3

МОДУЛЬ ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИ

Цель работы: изучить назначение, технические характеристики, принцип работы и схемы подключения, порядок подготовки модуля «ТС-01» к работе и его технического обслуживания.

Задание на лабораторную работу:

1) изучить технические характеристики модуля «ТС-01»;

2) подготовить модуль «ТС-01» к работе;

3) включить питание шкафа телемеханики;

4) описать изменение состояния светодиодов на передней панели модуля «ТС-01», начиная с момента включения питания;

5) изучить схему подключения модуля «ТС-01» в системе телемеханики.

3.1. Назначение и технические характеристики модуля телесигнализации

Модуль «ТС-01» выполняет функции телесигнализации дискретного состояния двухпозиционных объектов и применяется в распределенных системах телемеханики объектов электроэнергетики и транспорта.

Количество каналов ТС/ТИИ – 24. Каналы ТС/ТИИ гальванически изолированы. Минимальное фиксируемое время нахождения контакта (сигнала в канале ТС) в замкнутом или разомкнутом состоянии (время удержания) – 50 мс.

Время подавления дребезга контактов выбирается в диапазоне от 10 до 300 мс и задается в ПО верхнего уровня.

Входные цепи каналов ТС/ТИИ рассчитаны на работу с контактными и бесконтактными датчиками и имеют параметры, аналогичные соответствующим параметрам модуля «МП-03» коммуникационные интерфейсы модуля «ТС-01» также аналогичны интерфейсам модуля «МП-03».

Входные сигналы каналов ТС имеют следующие параметры:

– уровень входного сигнала «логическая 1» – не менее 18 В;

– уровень входного сигнала «логический 0» – не более 14 В;

– остаточный ток ТИИ в разомкнутом состоянии – не более 0,2 мА;

– остаточное напряжение ТИИ в замкнутом состоянии – не более 2 В.

3.2. Устройство и работа модуля телесигнализации

На лицевой панели корпуса модуля «ТС-01» расположены следующие элементы:

индикатор «Тест» – для индикации работы модуля. После включения напряжения питания происходит свечение индикатора «Тест» красным цветом в течение 1 – 2 с (за это время происходят установка в исходное состояние и рестарт процессора). Мигание индикатора зеленым цветом свидетельствует о нормальной работе модуля. Постоянная смена свечения индикатора с зеленого цвета на красный и наоборот сигнализирует о возникновении нарушений в работе и об аварийном состоянии входных сигналов;

индикатор «RS485» – для индикации состояния интерфейса RS-485. Зеленый цвет свечения означает прием информации по интерфейсу RS-485, красный – передачу информации, отсутствие свечения – отсутствие приема и передачи информации;

соединитель Х2 «CAN/PWR» – для включения модуля в сеть CAN и подачи напряжения питания значениями +12 и –12 В;

соединители Х7 – Х9 «ТС» – для подключения к модулю «ТС-01» датчиков ТС и ТИИ;

соединитель «Серв» – для подключения специального кабеля с целью программирования и отладки работы модуля по интерфейсу RS-232;

соединитель «RS485» – для подключения к модулю внешних интеллектуальных устройств по интерфейсу RS-485;

индикаторы «1» – «24» с общим названием «ТС» – для индикации сос-тояния каналов ТС/ТИИ;

группа индикаторов «CAN», в которую входят индикатор «RUN» – для отображения текущего состояния модуля при обмене данными по интерфейсу CAN, «ERR» – для индикация состояния CAN-шины и индикатор «OVR» – для индикации переполнения буфера приемника/передатчика интерфейса CAN;

соединитель Х1 «LED» – для подключения платы индикации. Доступ к переключателямS1 –S3 обеспечивается через отверстие на боковой панели корпуса модуля.

После включения питания модуль «ТС-01» выполняет следующие действия: производит самодиагностику узлов (память, процессор), определяет сос-тояние модуля и выводит на индикацию виды неисправностей; проверяет наличие и достоверность сохраненных программных уставок.

В программных уставках модуля «ТС-01» задаются параметры обработки сигналов ТС/ТИИ: время подавления «дребезга» по каналам ТС (в дальнейшем – время коммутации); время удержания контактов в цепях каналов ТС (разрешающая способность по времени); параметры, определяющие состояние канала ТС (включен – исключен данный вход ТС); контроль состояния шлейфа канала ТС. Если контроль состояния шлейфа устанавливается, то в настройках необходимо указывать режим контроля состояния шлейфа: контроль на короткое замыкание шлейфа; контроль шлейфа на обрыв (или оба режима вместе).

При изменении состояния канала ТС модуль «ТС-01» определяет, запоминает состояние канала ТС и через промежуток времени, равный времени коммутации, проверяет, находится ли канал ТС в том же состоянии. Состояние канала ТС в течение времени коммутации не анализируется (необходимо подождать, пока закончится «дребезг»). Если состояние канала ТС изменилось на первоначальное, то считается, что это была случайная помеха и никаких событий модуль не формирует. Если время коммутации было выдержано, то в течение промежутка времени, равного времени удержания (времени опроса, необходимого для правильного определения состояния канала), постоянно проверяется, что состояние канала не изменилось. По истечении времени удержания контакта принимается решение, что канал ТС переключился, и формируется соответствующее сообщение для верхнего уровня. Временные диаграммы входных сигналов в процессе работы модуля ТС приведены на рис. 2.

Рис. 2. Временные диаграммы входных сигналов модуля ТС

Если за время удержания контакта состояние канала ТС изменится, то наращивается значение счетчика ошибок по данному каналу и повторяется цикл проверки состояния датчика в течение промежутка времени, равного сумме времени коммутации и времени удержания. Если цикл проверки прошел нормально, то счетчик ошибок канала сбрасывается (устанавливается в ноль) и формируется сообщение для верхнего уровня о переключении канала ТС. Если значение счетчика ошибок достигает четырех, т. е. не было выдержано четыре раза подряд время удержания, то считается, что это состояние – «хлопающий ТС» и данный канал ТС объявляется «недействительным» (состояние канала ТС неопределенно), о чем формируется сообщение на верхний уровень, а канал ТС переходит в режим восстановления состояния. В режиме восстановления состояния канал ТС постоянно опрашивается, и если его состояние не меняется в течение четырех циклов, равных разрешающей способности по времени, то считается, что состояние канала ТС установилось и формируется соответствующее сообщение для верхнего уровня.

Для возможности проведения контроля состояния шлейфа необходимо, чтобы параллельно датчику ТС был подключен резистор сопротивлением 6,8 кОм при контроле обрыва шлейфа и последовательно включен резистор сопротивлением 680 Ом для контроля короткого замыкания шлейфа.

При разомкнутом датчике ТС через резисторы R1, R2 протекает ток, это указывает на то, что линия от модуля до датчика ТС исправна; при обрыве линии ток в цепи отсутствует и модуль определяет состояние «обрыв шлейфа». При коротком замыкании шлейфа резисторыR1 и R2 будут зашунтированы, в цепи ТС протекает максимальный ток, модуль ТС определяет это состояние как короткое замыкание шлейфа, а данный канал ТС объявляется «недействительным». Схема подключения резисторов в шлейфе приведена на рис. 3, где В1 – датчик ТС.

Рис. 3. Схема подключения резисторов в шлейфе

Контроль состояния шлейфа на короткое замыкание и обрыв проводится только в том случае, если они заданы в уставках модуля. Проверка целостности шлейфа осуществляется каждые 10 мс для всех каналов ТС.  Модуль «ТС-01» обеспечивает передачу данных самостоятельно при наступлении события или по запросу от ведущего устройства.

В качестве основного канала для обмена данными с процессорным модулем применяется интерфейс CAN. В качестве резервного канала может применяться гальванически изолированный интерфейс RS-485, предназначенный также для подключения к модулю внешних устройств. При подключении к модулю «ТС-01» внешних устройств по интерфейсу RS-485 этот модуль работает как ретранслятор (данные с устройств, принимаемые по интерфейсу RS-485, передаются в процессорный модуль по интерфейсу CAN).