Реферат: Совместное научно-производственное предприятие «Промэкс» Особенности построения и рекомендации по применению информационно- управляющего комплекса «Гранит-микро» Часть Сопряжение с иутк «Гранит», каналами ввода и вывода информации. Редакция 1, 2005 г

Совместное научно-производственное предприятие «Промэкс»


Особенности построения и

рекомендации по применению

информационно- управляющего комплекса «Гранит-микро»

Часть 2. Сопряжение с ИУТК «Гранит»,

каналами ввода и вывода информации. Редакция 1, 2005 г.


Научный руководитель,

к.т.н., доцент Портнов М.Л.


2005 г.


Содержание




Сопряжение ИУТК «Гранит-микро» с ИУТК «Гранит» («Гранит-М»)

3



Выполнение канала ввода дискретных телесигналов

6



Выполнение канала ввода аналоговых сигналов

10



Выполнение каналов ввода и вывода команд телеуправления

19



Реализация подсистемы АСКУЭ

25



Реализация аппаратно- программного сопряжения со счетчиками, устройствами защиты и автоматики


35




Сопряжение с оперативно – диспетчерским оборудованием – диспетчерским щитом, пультом, электронными табло


36



Выполнение канала прямых измерений параметров электрической сети


47





Сопряжение ИУТК «Гранит-микро» с ИУТК «Гранит» («Гранит-М»)

1.1. Меры по поддержанию работоспособности и высоких потребительских свойств ИУТК «Гранит»

При разработке ИУТК «Гранит-микро» использовались новые теоретические, системные

и схемные решения, а также решалась задача обеспечения максимальной совместимости с ранее выпускавшимися комплексами «Гранит» и «Гранит-М».

Совместимость комплексов обеспечивается:

-допоставкой Пользователям устройств ИУТК «Гранит» («Гранит-М»),

-разработкой новых версий модулей (блоков) для установки в устройства КП и ПУ работающих комплексов, которые увеличивают их срок службы. Перечень и особенности новых версий модулей приведены в таблице


№

Выполняемая функция

Название в ИУТК «Гранит»

Новое название

Примечание

1

Контроллер внутренней магистрали

КС-59.10

КВМ-1

(КВМ-11, КВМ-12)

Полная взаимозаменяемость. Возможность сопряжения с ПЭВМ.

Новые возможности организации резервирования

2

Линейный контроллер

Отсутствовал

ЛК-02М

Организация прямого сопряжения устройства КП или ПУ с ПЭВМ (note book). Преобразователь внутреннего интерфейса ИУТК «Гранит» в RS-232 для сопряжения с СОМ портом ПЭВМ (note book). Может быть установлен на второе место каркаса вместо блока ЛУ-01 при соответствующей адаптации монтажной плоскости

3

Блок ввода дискретных телесигналов

КС-31.51

ВТС


БВДС

Полная совместимость. Обеспечивает гальваническое отделение датчиков от остальной аппаратуры.


Конструктивная совместимость. Выполняет дополнительную функцию – регистрацию последовательности изменения состояния датчиков ТС. Для обработки передаваемых данных требуется коррекция программы в ПУ.


Для включения в состав ИУТК «Гранит» новых модулей необходимо использовать дополнительный источник линейного питания из имеющихся в штатном блоке питания.

4

Блок ввода аналоговых сигналов

КС-32.50

АЦП-2


АЦП-3

Полная взаимозаменяемость. Обеспечивает повышение надежности благодаря замене специализированного мультиплексора входных сигналов стандартным.


Конструктивная совместимость. Обеспечивает преобразование аналоговых сигналов в двенадцатиразрядные коды. Для обработки передаваемых данных требуется коррекция программы в ПУ.

По условиям заказа выполняется вариант, аналогичный используемому в ИУТК «Гранит»

5

Блок ввода сигналов от счетчиков

КС-31.29,

ТИ-01

ТИ-04М

Полная совместимость. Выполняет дополнительную функцию – ввод информации от счетчиков в виде кодового сообщения, передаваемого по токовой петле (например, от счетчика АЛЬФА)


6

Линейный узел

КС-52.30

ЛУ-01

Полная совместимость. Возможность приема и передачи информации длиной в 32 байта.

7

Блок ввода команд телеуправления

КС-35.17

ВТУ

Полная совместимость. Реализует передачу двух «квитанций» - после неискаженного приема команды и после завершения выполнения принятой команды



-поставкой новых конструкций для расширения выполняемых функций


№

Выполняемая функция

Название в ИУТК «Гранит»

Новое название

Примечание

1

Устройство контролируемого пункта

КП, КПМ

КП, КПМ

Адаптация монтажной плоскости для установки на второе место каркаса вместо резервного линейного узла модуля линейного контроллера ЛК-02М. Установка на монтажной плоскости дополнительного разъема для прямого присоединения к СОМ порту ПЭВМ. Обеспечивает прямое сопряжение устройства с ПЭВМ (note book).

2

Каркас с элементами сопряжения с ПЭВМ

Отсутствовал

КЭС

Обеспечивает прямое сопряжение ПУ с ПЭВМ. Позволяет подключить от одной до четырех ПЭВМ к ПУ. В каждой ПЭВМ создаются синхронные базы текущих и ретроспективных данных при независимой работе каждой из ПЭВМ

3

Устройство пункта управления

ПУ

ПУМ

Малогабаритное устройство для прямого присоединения ПУ через КЭС к обрабатывающему центру на одной – четырех ПЭВМ

4

Комплекс отображения информации на диспетчерском щите







Реализация отображения данных с помощью программно управляемых контроллеров для темного, полусветлого и светлого щита (КПЩ-Т и КПЩ-С) при сопряжении щита с устройством ПУ девятипроводной магистралью



-допоставкой Пользователям новых версий программного обеспечения для работы с новыми версиями модулей и устройств ПУ и КП.


Сопряжение действующего устройства ПУ ИУТК «Гранит» с устройствами КП-

микро.

Предполагается, что устройство ПУ переведено на прямое сопряжение с ПЭВМ.

Следует рассмотреть два варианта:

-включение одного устройства КП-микро к действующему комплексу,

-введение в состав действующего комплекса нескольких устройств КП-микро.

Реализация первого варианта зависит от того, возможно ли введение коррекции в

действующее программное обеспечение для того, чтобы полностью использовать возможности КП-микро.

При установке в ПУ базового программного обеспечения СНПП «Промэкс» (ОИК «Гранит») все необходимые для сопряжения программные модули и инструкции для их ввода в действующее программное обеспечение (ПО) поставляются вместе с аппаратурой КП.

Следовательно, если коррекция ПО возможна, в состав ИУТК включается базовый вариант устройства КП-микро.

Если коррекция невозможна, необходимо заданием адаптационных коэффициентов реализовать вариант работы КП-микро, совместимый с ИУТК «Гранит». По условиям Заказа адаптация может быть реализована Изготовителем. Если адаптацию проводит Пользователь, необходимо:

-модуль КАМ – контроллер (установленный на второе место кожуха КП-микро) адаптировать для передачи двухбайтного меандра, однобайтного «открывающего флага», запретить формирование модулем метки времени. Режим «ведомый» или «ведущий», скорость передачи и другие параметры установить в соответствии с принятыми параметрами в действующем комплексе,

-модуль МДС перевести на работу без формирования меток времени, заблокировать работу режима регистрации «истории» - формирования сообщения с последовательностью изменений состояния датчиков,

-модуль МТТ перевести на режим формирования восьмиразрядных кодов значений параметров, включить в работу вариант преобразования тока 5мА в 250 (а не 255) квантов, отключить формирование метки времени.

Так как принимаемые меры не позволяют использовать новые потребительские свойства КП-микро, СНПП «Промэкс» оставляет для Пользователя возможность перехода в дальнейшем на работу в штатном для ИУТК «Гранит-микро» режиме. Для этого Пользователю могут быть поставлены:

-программы микро АДА для изменения параметров адаптации,

-программатор и набор программ для введения в модули новых версий программ.

Если в состав действующего комплекса вводится несколько устройств КП-микро, рекомендуется применить для них буферное устройство ПУ «Гранит-микро» по приведенной схеме.

Действующее (ранее установленное) устройство ПУ ИУТК «Гранит»

СОМ порт 1


ПЭВМ



СОМ порт 2

Модули ПУ для вновь включаемых устройств КП «Гранит - микро»



Буферное устройство ПУ»Гранит- микро



МИП

КАМ

КАМ

М4А




М2М

1

2

3

4




10



С учетом типов используемых линий связи новые устройства КП-микро подключаются к буферному ПУ с помощью модулей КАМ, М4А, М2М. Число модулей, вариант каркаса ПУ - КПМ2-микро, КПМ3-микро, КП-микро, определяются по условиям применения.

КАМ – контроллер буферного ПУ ИУТК «Гранит-микро», шинами RS-232 присоединяется ко второму СОМ порту ПЭВМ действующего устройства ПУ.

Приведенный вариант позволяет ввести все компоненты информационных сообщений от устройств КП-микро в ПЭВМ, минуя ограничения (например, длины сообщений), вносимые модулями действующего устройства ПУ ИУТК «Гранит». Целесообразность использования такого варианта доказывается и тем, что дополнительные аппаратные затраты не превышают стоимости одного устройства КП-микро. Следует также учесть возможность дальнейшей модернизации системы телемеханики на основе вновь введенного буферного устройства ПУ «Гранит-микро».

Для указанного варианта СНПП «Промэкс», по условиям Заказа, может поставить модули программного обеспечения, обеспечивающие ввод и вывод данных для КП-микро, создание базы текущих параметров для интеграции указанной части в действующее программное обеспечение.

Если в действующем устройстве ПУ используется программное обеспечение СНПП «Промэкс», вместе с аппаратурой буферного устройства ПУ поставляются (по условиям заказа) дополнительные программные модули для ввода, вывода, обработки, отображения, регистрации информации от вновь включаемых КП-микро.



Сопряжение вновь вводимого устройства ПУ ИУТК «Гранит-микро» с

действующими устройствами ИУТК «Гранит» и новыми устройствами КП-микро.

К устройству ПУ ИУТК «Гранит-микро» без ограничений могут присоединяться устройства КП ИУТК «Гранит» и «Гранит-микро».

При подключении к ПУ «Гранит-микро» устройств КП ИУТК «Гранит» в программном обеспечении СНПП «Промэкс» - SCADA ОИК «Гранит» («Гранит-микро») создается таблица – указатель типа каждого устройства КП, чем учитываются различия в компонентах сообщений (метки времени и др.).

При адаптации модулей КАМ и М2М устройства ПУ «Гранит-микро» необходимо учитывать частоту модуляции сигналов «1» и «0». Базовый диапазон частот (по умолчанию) в ИУТК «Гранит-микро» отличается от использованных в модемах РМУ и Ex-300 ИУТК «Гранит» (подробнее процедуры выбора частот модуляции сигналов «1» и «0» и адаптации модулей рассмотрены в первой части рекомендаций).


^ Выполнение канала ввода дискретных телесигналов

В качестве датчика дискретных телесигналов (ТС) может использоваться замыкающий или размыкающий контакт, а также бесконтактный ключ. Во избежание образования паразитных связей выделенный для сопряжения с ИУТК «Гранит-микро» контакт или ключ не должен использоваться для других целей.

Если Пользователь желает использовать какие-либо другие типы датчиков ТС, необходимо обратиться в СНПП «Промэкс» или ВТД «Гранит-микро» для получения консультаций и рекомендаций.

Схема присоединения датчика ТС приведена на схеме





На схеме жирными линиями выделен датчик (в виде разомкнутого контакта), остальные компоненты схемы входят в состав МДС. При использовании в качестве датчика ТС бесконтактного ключа следует учитывать направление протекания рабочего тока от источника +Uдиагн.

Для выполнения канала ввода дискретных телесигналов используется один или несколько модулей МДС.

2.1. Модуль обеспечивает:

- ввод и регистрацию текущих значений сигналов от одного …тридцати двух датчиков,

- фиксацию последовательности изменений состояния контролируемых объектов с дискретностью 2-20 мсек.

Дискретность определяет минимальную величину временного сдвига между двумя смежными «событиями», при достижении которого «события» сопровождаются различными метками времени, при меньшей величине временного сдвига «события» считаются произошедшими в одно время, т.е. сопровождаются одной и той же меткой времени.

Требуемый уровень дискретности задается пользователем, в том числе с учетом возможного «дребезга» контактов датчиков телесигналов. Следует учесть, что для повышения достоверности информации состояние каждого датчика МДС опрашивается трижды за время, соответствующее установленной дискретности, а решение о реальном значении сигнала принимается по мажоритарному методу – по большему числу полученных сигналов «1» или «0». Поэтому дискретность должна быть не менее чем в три раза большей вероятного значения времени дребезга контактов датчика, а также импульсных помех в цепях связи датчика с модулем,

- регистрацию 2-32 «событий». «Событием» считается любое изменение сигнала от датчика, «событие» отображается шестнадцатиразрядным кодом (двумя байтами). Структура сообщения приведена в таблице. В таблице слева показаны старшие биты байтов.


БАЙТ1 БАЙТ2

| АДРЕС ДАТЧИКА ТС | | РАЗРЯДЫ ТАЙМЕРА ДИСКРЕТ |

ТД0

A5

A4

A3

A2

A1

A0

ТС

Тд8

Тд7

Тд6

Тд5

Тд4

Тд3

Тд2

Тд1


Сообщение об одном «событии» включает шесть бит двоичного кода адреса датчика - А0…А5 (например, для датчика №9 код адреса имеет вид 001000, а для датчика №1 - 00000), девять бит – ТД0…ТД8, кода временного сдвига данного «события» относительно первого, один бит - ТС, отображающий текущее состояние датчика.

Таким образом, максимальный сдвиг любого события относительно первого (для которого код в разрядах ТД8…ТД0 равен нулю), в 512 раз больше установленной дискретности.

Например, при установленной дискретности в 10 мсек код в разрядах ТД8…ТД0 –

001110001 (26 +25 +24 +20 =81) означает, что данное «событие» произошло на 810 мсек позже первого «события»
^ Структура информационного сообщения от МДС при передаче последовательности «событий» включает следующие компоненты



Адрес

КП

Код режима «ДАННЫЕ»

(4Х)

Код

«ФАНГ»


Время

ожидания

передачи

(мсек)

Данные

«историяТС»

Контрольная последовательность кода КПК (СRC)



Адрес КП может быть одно- и двухбайтным. В первой части «Рекомендаций» указывалось, что признаком двухбайтного адреса является сигнал «1» в разряде 27 первого байта.

В коде режима – 4Х16 (0100 хххх) разряды хххх соответствуют месту установки модуля в каркас КП-микро.

Код функционального адреса и номера места (группы) – 3Х16 (0011 хххх) преобразуется в ВХ16 (1011 хххх) при обнаружении ошибки

Время ожидания начала передачи передается в двух байтах, старшие разряды передаются первыми. Максимальное время ожидания начала передачи при установленной дискретности в 10 мсек равно 320 сек. Зафиксированное сообщение «история ТС» сохраняется до получения сигнала «квитанция» в течение максимального времени ожидания, при отсутствии «квитанции» сообщение повторяется через установленное при адаптации время.

Информационное поле «данные – история ТС» включает одну или несколько групп двухбайтных сообщений – по числу зафиксированных «событий». Во введенные в информационное поле сообщения могут включаться данные, соответствующие текущему состоянию одного или разных датчиков.

Готовность к передаче данных «история ТС» формируется либо при заполнении таймера сдвига событий относительно первого, либо при заполнении буфера памяти «событий».

Контрольная последовательность кода формируется с учетом всех компонентов сообщения.

Функция регистрации «событий» может быть отключена.

^ По условиям Заказа и при согласовании с Изготовителем в модуле МДС формируется и сохраняется более одного сообщения «история ТС».

Независимо от формирования сообщений «история ТС» в другом буфере модуля МДС запоминаются текущие значения сигналов от датчиков, зафиксированные по результатам трех смежных сканирований. Данные указанного буфера также передаются в ПУ. Структура сообщения показана в таблице


Адрес

КП

Код режима «ДАННЫЕ»

(4Х)

Код

«ФАНГ»


Время

ожидания

передачи

(мсек)

Данные

«текущие ТС»

Контрольная последовательность кода КПК (СRC)


Код ФАНГ – 2Х16 (0010 хххх) преобразуется в АХ16 (1010 хххх) при обнаружении ошибки. Код хххх соответствует месту установки модуля в КП. В поле «данные текущих ТС» передается четыре байта прямого кода состояния 32 датчиков и четыре байта инверсного кода. Если обнаружена неисправность цепей связи с датчиками два бита, отображающие состояние одного датчика, равны «0» - при обрыве цепи связи, или «1» - при коротком замыкании.

В передаваемом сообщении два бита, отображающие состояние одного датчика, сдвинуты на 32 бита.

Функцию контроля работоспособности цепей связи с датчиками можно отключить.

Примечание. В сообщении «текущие ТС» отсутствуют индивидуальные для каждого «события» метки времени, поэтому хронологию и системное время переключений датчиков можно контролировать только по сообщениям «история ТС».

Информация в разных буферах формируется и передается независимо, поэтому возможно «попадание» информации об изменении состояния какого-либо датчика в два сообщения. Это необходимо учитывать при анализе последовательности аварийных переключений ТС.

Предпочтительный для Пользователя вид базы текущих и ретроспективных данных для каналов ТС может отличаться от приведенного - базового варианта. По условиям Заказа тип базы текущих и ретроспективных данных ТС реализуется Изготовителем по заданию Пользователя,

- при вводе и обработке сигналов состояния контролируемых объектов диагностику исправности цепей связи модуля с датчиками. Передаваемые модулем данные позволяют идентифицировать короткие замыкания и обрывы указанных цепей.

Для реализации функции диагностики цепей связи датчиков ТС с аппаратурой КП в месте размещения датчиков должен быть установлен узел, показанный на рисунке





Приведенный узел может быть изготовлен самостоятельно Пользователем или включен в комплект поставки МДС (устройства КП-микро),

- гальваническую изоляцию цепей связи с датчиками от остальной аппаратуры модуля (источник питания отделенных цепей введен в состав МДС),

- исключение ошибок при считывании данных от контактных датчиков благодаря использованию повышенного рабочего (диагностического) напряжения, подаваемого на контакты, равного 24В и разрушающего изолирующую окисную пленку.

2.2. Модуль МДС может использоваться для организации канала телеизмерений интегральных (ТИЧИ)- ввода числоимпульсных сигналов от одного … тридцати двух источников, поступающих с частотой не более 10 Гц. Длительность импульсов и пауз должна быть не меньшей 20 мсек. Источник сигналов должен обеспечивать протекание тока нагрузки до 10 мА от источника напряжения +12 В.

^ Функции ввода информации от датчиков ТС и числоимпульсных датчиков не могут совмещаться в одном модуле МДС.

При вводе числоимпульсных сигналов МДС обеспечивает регистрацию нарастающим итогом числа поступивших импульсов при емкости накопителя по каждому каналу, равной 224. В информационном сообщении содержатся коды суммы числа импульсов (по каждому каналу), зафиксированных к моменту предшествующей передачи данных и в течение интервала времени между смежными передачами. Благодаря «накоплению итога» обеспечивается неискаженная передача данных при отсутствии или выходе из строя «обратного» канала связи – в направлении от ПУ (ЦППС) к КП.

Структура сообщения при передаче данных канала телеизмерений интегральных (ТИЧИ) соответствует приведенной ниже


Адрес

КП

Код режима «ДАННЫЕ»

(4Х)

Код

«ФАНГ»


Время

ожидания

передачи

(мсек)

Данные

« ТИ»

Контрольная последовательность кода КПК (СRC)

Идентичен варианту ТС

Идентичен варианту ТС

5Х16

ЕХ16

Режим отключен

96 байт (при отсутствии ограничений длины сообщения)

24 байта – при ограничении длины

сообщения 3 байта кода для каждого параметра

Формирование идентично варианту ТС


Сопротивление цепи связи датчика с модулем (включая внутреннее сопротивление датчика) не должно превышать 100 Ом при замкнутом состоянии контакта (ключа) датчика и должно быть не менее 20000 Ом – при разомкнутом состоянии контакта (ключа) датчика,

- возможность передачи данных для построения «профиля мощности» с минимальным периодом, равным 30 сек, что значительно превышает требования нормативных документов,

2.3. Модуль обеспечивает гальваническое отделение цепей связи с датчиками за счет введения в состав МДС оптронов. Напряжение изоляции разделенных цепей не ниже

1500 В.

2.4. Удаление модуля от датчиков не должно превышать 200 м, уровень помех в цепях связи модуля с датчиками не должен превышать 1/7 уровня рабочих сигналов. Для уменьшения уровня помех может использоваться экранирование цепей связи устройства КП с датчиками. При необходимости могут использоваться буферные реле.

2.5. При подключении датчиков ТС (ТИЧИ) к устройству КП следует учесть, что в штатном клеммнике кожуха КП для каждого МДС выделено тридцать две клеммы для подключения индивидуальных выводов от датчиков и две клеммы для подключения общей шины всех датчиков. Если обшие шины объединяются на стороне датчиков, необходимо обеспечить максимально возможное уменьшение сопротивления общего провода связи с устройством. Необходимо пользоваться нижеприведенной формулой для определения максимального сопротивления общего провода (Rобщ):

Rобщ = 10/n Ом,

где n – число датчиков, для которых объединяется общая цепь.

^ Запрещено объединять общие шины для датчиков, подключаемых к разным МДС.

При объединении общих цепей датчиков на стороне устройства КП необходимо использовать переходные клеммники. По условиям Заказа устройство КП может быть поставлено совместно со стойкой, в которой устанавливаются необходимые клеммники. Возможно также использование ящиков соединительных (ЯС) из номенклатуры ИУТК «Гранит».


3. Выполнение канала ввода аналоговых сигналов текущих телеизмерений ТТ (от преобразователей сигналов от датчиков в унифицированные сигналы постоянного тока)

3.1. При включении в состав КП модуля МТТ необходимо учитывать следующее.

- модуль обеспечивает ввод текущих (мгновенных) значений аналоговых сигналов от одного …тридцати двух нормирующих преобразователей (датчиков) измеряемых сигналов в постоянный ток,

- возможен прием от датчиков двухполярных (–5…0…+5 мА) или однополярных (0…5; 0…20; 4…20мА) сигналов. Естественно, что целесообразно использовать преобразование входного сигнала в восьмиразрядный код с максимальным использованием всех бит кода (т.е. в значение «1111 1111» - 255 квантов, для номинального значения). Однако если пользователь применяет программное обеспечение ПУ, в которое он не может внести корректирующий масштабный коэффициент, для исключения дополнительной погрешности при отображении данных, необходимо установить соответствующий коэффициент адаптации (см. руководство по применению МТТ).

Модуль МТТ не реализует процедуру обработки данных «с утопленным нулем», поэтому подключение к модулю МТТ преобразователей с выходным сигналом 4…20 мА необходимо учитывать в программах обработки данных ПУ.

Модули МТТ выпускаются двух типов – с входными нормирующими резисторами 500 Ом для преобразователей с величиной номинального сигнала 5 мА, и с входными резисторами величиной 125 Ом – для преобразователей 0…20 или 4…20мА. В базовых вариантах устройств один модуль МТТ для сигналов 5 и 20 мА не может использоваться. По отдельному заданию может быть выполнен комбинированный модуль МТТ,

- модуль реализует преобразование принятых сигналов в двенадцатиразрядные либо восьмиразрядные двоичные коды. Восьмиразрядные коды отображения входного аналогового сигнала используются при подключении устройства КП «Гранит-микро» к ранее установленному устройству ПУ «Гранит» в случае, если аппаратно или программно устройство ПУ «Гранит» не может быть адаптировано на прием и обработку двенадцатиразрядных кодов ТТ.

Восьмиразрядные коды могут формироваться в двух вариантах:

току в диапазоне (-5. .0) мА ставится в соответствие код «00», а току (0...+5)

мА – код «00...FF»;

току в диапазоне (-5...0...+5) мА ставится в соответствие код «00…80...FF».

Вид формируемого кода (как и значение апертуры) может выбираться раздельно для четырех групп датчиков: группа 1– датчики 1…8, группа 2– датчики 9…16, группа 3– датчики 17…24, группа 4– датчики 25…32.

Один модуль ТТ нельзя адаптировать для передачи двенадцатиразрядных и восьмиразрядных кодов.

Модуль может передавать данные одним или несколькими блоками (посылками). Реальная структура сообщений задается при адаптации модуля к условиям применения. Блок длиной не более 32 байт используется при подключении устройства КП-микро к ПУ ранее установленного устройства ПУ «Гранит». При ограничении длины все данные модуля, передаются тремя сообщениями с указанием номера сообщения, в первое и второе сообщение включаются данные двенадцати датчиков (1…12 , 13…24 датчика, соответственно, для первого и второго сообщения), а в третье – данные восьми (25…32) датчиков,

В режиме передачи данных восьмиразрядными кодами информационное сообщение

всегда разбивается на два блока: блок 1 – для передачи данных от датчиков 1…16, блок 2 – для передачи данных от датчиков 17…32.

- выходные коды формируются с указанием и без указания полярности входного сигнала. Полярность входного сигнала фиксируется только при преобразовании входного сигнала в двенадцатиразрядные коды. Признаком отрицательной полярности входного сигнала является сигнал «1» в старшем разряде кода, в этом случае остальные разряды формируются как дополнительный код,

- гальваническая изоляция датчиков от остальной аппаратуры модуля реализуется с помощью общих для всех каналов оптронов.

Модуль включает встроенный источник питания изолированных цепей.

Напряжение изоляции разделенных цепей не менее 1000В,

- модуль реализует диагностику работоспособности основных узлов. Диагностика реализуется автоматически путем подключения к выбранным каналам фиксированных сигналов «U+», «AGND», «U-». Каналы диагностики «встраиваются» в каждый из пяти мультиплексоров (D2…D6), через которые сигналы от преобразователей поступают на АЦП. Диагностика основана на сравнении кодов от АЦП, полученных при сканировании диагностических каналов, с опорными. Величина опорных кодов должны соответствовать уровню диагностического сигнала. Если полученный на выходе АЦП код отличается от опорного на величину, большую установленной зоны нечувствительности, информационное сообщение от МТТ сопровождается признаком «неисправность» («1» в старшем разряде кода ФАНГ).

Сигнал «ошибка» может формироваться также, если какой-либо входной сигнал превышает номинальное значение,

- выбор режима работы раздельно для каждой из 4-х групп датчиков, включающих по восемь смежных по номерам датчиков (преобразователей). Режим работы определяет зону нечувствительности (апертуру) – разницу между ранее переданным и текущим значением входного сигнала. Задание разных величин апертуры позволяет минимизировать нагрузку на канал связи КП – ЦППС для случая, когда к модулю МТТ подключаются датчики с различной динамикой изменения величины входного сигнала. Преобразователи, которые характеризуются примерно одинаковой динамикой, включаются в состав одной группы. Для одной группы преобразователей (датчиков) при адаптации задается величина апертуры, которую Пользователь считает оптимальной. При выборе величины апертуры, с одной стороны, учитывается необходимость оперативной передачи изменений входного сигнала, а с другой стороны, необходимость минимизации числа передач данных от модуля МТТ. Преобразователи, подключенные к одному модулю МТТ, могут быть (условно) разбиты на четыре группы – по величине апертуры. Очевидно, что по условиям применения одинаковую апертуру можно установить для нескольких групп. Необходимо учитывать, что преобразователи, образующие одну группу, должны подключаться к смежным по номерам каналам модуля МТТ,

- модуль выполняет команду передачи данных по вызову. Команда вызова данных содержит адрес КП, соответствующий код функционального адреса и контрольную последовательность для циклического кода при образующем полиноме 215+212+25+1. Основной режим передачи данных ТТ – «по событию», при превышении входным сигналом установленной апертуры. Спорадическая («по событию») передача ТТ должна дополняться диагностической передачей данных по вызову от ПУ. По условиям применения устанавливается циклическая передача данных с циклом, который должен быть достаточно большим, чтобы не загружать канал связи излишней информацией. В SCADA ОИК «Гранит-микро» циклический режим также дополняется принудительным вызовом ТТ, если в течение оговоренного времени не поступает информация от контролируемых каналов,

- модуль МТТ при передаче информационного сообщения автономно формирует адрес устройства КП, код - идентификатор вида информации, контрольную последовательность для циклического кода. По условиям применения данные, передаваемые модулем, могут сопровождаться относительной меткой времени. Необходимость передачи метки времени указывается пользователем при адаптации модуля. Метка времени показывает сдвиг между моментами фиксации «события» и передачи изменившихся данных. Дискретность отсчета времени сдвига – 100 мс, максимальное время – 6553500 мс. Для формирования и передачи данных метки времени используется два байта.

- в модуль введены программы подавления гармонических помех (гармоник сетевого напряжения). Для реализации алгоритма подавления помех, данные десяти сканирований входных сигналов, сдвинутых по времени на 2 мсек, округляются.

Примечание. Эффективное подавление помех обеспечивается только, если амплитуда суммарного сигнала и помехи на входе модуля не превышает номинальное значение входного сигнала - (-2,5...+2,5)В.

- модуль обеспечивает преобразование входных сигналов в код с приведенной основной погрешностью, не превышающей ± 0,2 %. Дополнительная погрешность при изменении температуры окружающего воздуха на каждые 10 0С относительно нормальной (+18 ±5) 0С не превышает ± 0,1 %,

- для подтверждения приема переданной информации используется сигнал «квитанции». При адаптации модуля к реальным условиям применения время ожидания «квитанции» устанавливается в пределах 1…255 секунд. По условиям применения устанавливается режим работы без ожидания подтверждения приема,

3.2. Сопротивление нагрузки для датчиков с номинальным значением тока 5 мА равно 500 Ом, с номинальным значением тока 20 мА – 125 Ом.

В модулях МТТ, выпускаемых до 2006 г., для каждого канала используется входной узел, приведенный ниже





Схема входного узла ориентирована на применение преобразователей входного сигнала в постоянный, у которых выходной сигнал ограничен при разомкнутой цепи нагрузки. Однако на многих объектах установлены преобразователи, в которых выходное напряжение возрастает до нескольких десятков вольт при размыкании цепи нагрузки. В результате через диоды диодной сборки, установленной на входе модуля, напряжение попадает на мультиплексор. Выходное напряжение преобразователя также попадает на входы мультиплексора. В результате мультиплексор может выходить из строя при установке модуля в устройство.

Для уменьшения уровня выходного напряжения производители преобразователей рекомендуют закорачивать выходные цепи, однако, на практике выполнить такую рекомендацию трудно.

Рекомендуется – для предотвращения выхода из строя входной цепи модуля МТТ установить между выходом преобразователя и входом модуля ограничивающий резистор величиной 1…2 кОм. Так как выходной сигнал преобразователя не изменяется при изменении нагрузки до 3 кОм, установленный дополнительный резистор не сказывается на погрешности преобразования (поэтому значение ограничивающего резистора может колебаться в широких пределах). Ограничивающие резисторы необходимо устанавливать в клеммной секции устройства КП.

С 2006 г. ограничивающие резисторы будут установлены в модули МТТ.

3.3. Использование двенадцатиразрядного АЦП повысило чувствительность МТТ к входному сигналу (по сравнению с ранее выпускавшимися восьмиразрядными АЦП) и, естественно, к сигналам помех.

Пользователями ИУТК «Гранит-микро» отмечено, что при отображении данных ТТ на экранах монитора ПЭВМ ПУ и в ретроспективной базе данных фиксируется ненулевое (близкое к нулю) значение сигнала от датчика (преобразователя) при отключенных шинах потребителя или источника энергии. Естественно, что такая ситуация отрицательно воспринимается диспетчерами.

Причиной ненулевого, но близкого к нулю значения сигнала, которое по величине не превышает установленную погрешность, является «паразитное» напряжение на входах модуля.

Меры подавления (снижения) помех – увеличение сечения общего провода для сигналов от преобразователей, экранирование цепей связи модуля с преобразователями, едва ли могут быть реализованы в реальных условиях применения.

Дополнительные (кроме уже введенных методов усреднения сигналов по нескольким сканированиям) аппаратные или программные методы исключения воздействия сигналов в модуле МТТ устройства КП – введение порога «отсечки» входного сигнала, установка на входах больших по величине емкости конденсаторов, неэффективны, так как приведут к потере чувствительности канала ТТ на всем диапазоне девиации входного сигнала.

^ Рекомендуется – вводить программные методы идентификации «паразитных» сигналов в устройстве ПУ (ЦППС).

Предпочтительно проводить программную обработку сигналов, их регистрацию в текущей и ретроспективной базе данных только при наличии сигнала, фиксирующего включение шин источника энергии или нагрузки. Возможно введение зоны нечувствительности для малых по уровню сигналов. Важно, что приводимые методы могут вводиться выборочно – только для выбранных каналов ТТ.

3.4. Режим работы модуля выбирается при помощи адаптационных констант.

Константы записываются во внутреннюю постоянную память данных (EEPROM). Память EEPROM допускает проведение 100000 циклов перезаписи данных.

Для записи и контроля констант применяются специальные команды, которые передаются по межмодульному интерфейсу SPI от внешней ПЭВМ.

В комплект поставки устройств «Гранит-микро» и отдельных модулей входит программа для адаптации модулей к выбранным условиям применения.

3.5. На лицевой панели модуля размещены светодиоды:

- ГПД индикации готовности модуля к передаче данных,

- ОШБ индикации обнаруженной ошибки.

3.6 Модуль может быть установлен на любое (начиная с третьего) место каркаса устройства КП-микро.

При необходимости в состав одного устройства КП можно ввести несколько модулей.
^ 3.7. Структура информационных сообщений МТТ.
Посылка " ДАННЫЕ ТЕ