Состав и устройство комплексаОтличительной особенностью комплекса является его многоуровневая многопроцессорная распределенная структура с распараллеливанием задач сбора информации на нижнем технологическом уровне. В совокупности с принятым блочно-модульным построением аппаратных средств КП и открытой архитектурой, структура комплекса позволяет максимально оптимизировать такие системно-эксплуатационные характеристики, как наращиваемость, ремонтопригодность и адаптация к изменяемым условиям внешней технологической среды. Основным измерительно-управляющим ядром системы является контролируемый пункт (КП), состоящий из основного КП (устройство связи и управления-УСиУ) и, подключаемых к нему при необходимости, удаленных сателлитных КП (устройства управления объектом-УУО или устройства контроля и управления станциями катодной защиты - УКУ СКЗ). УСиУ имеет многоблочную структуру, в которой все функциональные блоки объединены единым межблочным интерфейсом, включающим в себя шины питания и защитного заземления, а также последовательный межблочный канал передачи данных, реализованный с учетом требований интерфейса RS485. Все блоки УСиУ являются функционально ориентированными на выполнение определенных телефункций и состоят из набора программируемых типовых модулей функциональных элементов, объединенных единым конструктивом. Для соединения с первичными датчиками объектов телемеханизации используются специальные соединительные блоки с установленными в них клеммниками и элементами защиты от волн перенапряжений. Общее количество модулей функциональных элементов в составе функциональных блоков ограничивается следующими требованиями: · максимальное количество модулей на одном выделенном секторе интерфейса RS485 без применения модуля ретрансляции не должно превышать 32-х; · максимальное количество модулей в составе одного блока не должно превышать 9-ти; · количество контактов для сопряжения функционального блока с первичными датчиками ограничено 48-ми контактами клеммного блока. На уровне функциональных блоков УСиУ может иметь территориально-централизованную или территориально-распределенную структуру. В первом случае все блоки УСиУ располагаются в непосредственной близости друг от друга и могут быть размещены в едином конструктиве (защитных шкафах, блок-боксах, НУПах и т.д.). Во втором случае блоки УСиУ размещаются на произвольных несущих конструкциях по всей длине единого канала передачи данных на растоянии до 1200 м. Для физического и логического расширения УСиУ на уровне единого межблочного интерфейса, а также организации локальных гальванически развязанных интерфейсных секторов, в состав функциональных блоков УСиУ может быть включен модуль ретрансляции. При наличии удаленных УУО (или УКУ СКЗ) к единому каналу передачи данных УСиУ подключается функциональный модуль, имеющий “прозрачное” FFSK-модемное окончание с 4-х проводным гальванически развязанным интерфейсом. Аналогично блокам УСиУ, УУО выполнено в виде законченного функционального блока с набором программируемых модулей и подключается к объектам телемеханизации через клеммный блок с элементами защиты от волн перенапряжений. Для обеспечения функционирования УУО во взрывоопасных зонах аппаратные средства УУО размещаются во взрывозащищенном контейнере, имеющим маркировку взрывозащиты 1ExdIIBT4. Все функциональные блоки УСиУ и УУО выполнены в корпусах типа ЕТ240 размером 250´160´92 мм со степенью защиты IP65. Для питания функциональных блоков в межблочном интерфейсе УСиУ используются две дублированные внутренние шины питания постоянного тока: основная (+24В) и дополнительная (+110В). Дополнительная шина питания используется в качестве силовых цепей объектов телеуправления и для дистанционного питания модулей УУО. Шины питания КП формируются источниками электропитания от сети переменного тока ~220В/50Гц, а при его отсутствии от автономного резервного источника питания постоянного тока +24 В. Вся аппаратура питания вместе с резервными источниками функционально и конструктивно выделена из состава УСиУ в устройство бесперебойного питания (УБП-01) и расположена в отдельном защитном шкафу. В состав автономного резервного источника питания входят 4 аккумуляторных батареи напряжением +12В и емкостью 80А/ч каждая. Это гарантирует непрерывное функционирование аппаратуры КП при отсутствии сетевого питания на время от 3-х до 45-ти суток в зависимости от объема телеопераций КП. Состояние батарей находится под постоянным контролем специальных функциональных модулей, расположенных в УБП-01. При наличии сетевого питания обеспечивается их подзаряд. По силовым цепям переменного тока установлены элементы защиты от волн перенапряжений. Для связи КП с аппаратурой верхнего уровня (пункт управления, промежуточный пункт управления) используются любые стандартные средства связи (модемы, радиомодемы), поддерживающие интерфейс RS232. Они могут располагаться конструктивно как в составе УСиУ, так и на расстоянии, определяемом параметрами интерфейса (до 15 метров). Связь с ними осуществляется через процессорное устройство управления, выполняющее функции главного устройства на межблочном канале передачи данных УСиУ. Надежность комплекса телемеханики определяется совокупностью принятых при проектировании комплекса следующих мер и решений: · применение современной элементной базы индустриального исполнения и использование SMD-технологии поверхностного монтажа при изготовлении печатных плат; · выбор облегченных режимов функционирования электронных компонентов; · жесткий выходной контроль готовых изделий; · гальваническая развязка функциональных модулей от первичных датчиков и объектов телемеханизации; · гальваническая развязка интерфейса между УСиУ и сателлитными КП; · возможность разделения модулем ретрансляции информационного пространства КП на локальные гальванически развязанные сектора; · двойной контроль над режимом телеуправления; · дублирование цепей основного и дополнительного питания; · применение в составе каждого функционального блока автономного вторичного источника питания; · применение защиты от волн перенапряженний на входах внешних цепей сопряжения с первичными датчиками. Для парирования сбоев, вызванных зависанием или зацикливанием программного обеспечения, применяются специальные средства, вызывающие перезапуск зависшего модуля.
Система "Магистраль-1" состоит из: · шкафа управления ШКТ-18, в котором смонтированы: "Электроника-60", корзины с платами электронного диска, ПЗУ с пользовательскими программами, платами сопряжения с шинами "Электроники-60", платами сопряжения с модемами и т.д.; · пульта управления диспетчера ПУД-14 для сбора данных на время, когда "Электроника-60" выходит из строя. Информация на нем выводится на светодидную семисегментную знакосинтезирующую индикацию, адрес Контролируемого Пункта (КП) и адрес телеоперации, т.е. координаты точки ввода/ вывода - набираются на клавиатуре; · системы отображения информации, в качестве которой может использоваться обыкновенный черно-белый телевизор; · КП, которые называются ШКТ-17 или "Телекон". Сам КП не интеллектуальный, и полностью собран на 564 серии. Система поддерживает до 4 направлений, каждое из которых обслуживается своими модемами. Hа каждом направлении может быть до 60 КП. Модемы в этой системе состоят из двух плат: Сбу-327 (передатчик) и Сбу-328 (приемник). Аббревиатура Сбу это - Субблок. Вид модуляции - фазоразностная. Hесущая частота 3000 Гц. Скорость - 300 бод. Hи один из Hayes-совместимых модемов взамен этих не подходит, т.к. Hayes-совместимые модемы на скорости в 300 бод работают с частотной модуляцией и к тому же несущие частоты ни для V.21 ни для Bell.103 не совпадают с несущей частотой, выбранной для "Магистрали-1". Поэтому используются фирменные модемы. Hикакой переделке ни ШКТ-17 ни КП не подвергались, и поэтому можно использовать как фирменное аппаратное и программное обеспечение, так и RealFlex. Просто добавляются 4 разъема RS-232 (9-ти или 25-ти штырьковые). Они устанавливаются в ШКТ-18 на любом свободном месте и проводами подключаются к платам Сбу-351, каждый разъем к свой плате (получится 4 направления). Когда работает RealFlex, плату Сбу-337, которая осуществляет связь с "Электроникой-60", нужно вынуть. Эту процедуру нужно проделать только для того направления, на котором работает RealFlex, а другие могут в тоже самое время использоваться по старому. Вообще модемы расположены в отдельной корзине от "Магистрали-1".Там же расположены: блок питания "Магистрали-1", плата сопряжения модемов с линией Сбу-406 (одна на два направления) и платы Сбу-351, на лицевой панели которой установлены 2 разъема RS232. К этой плате в случае выхода из строя IBM PC, можно подключить штатный пульт диспетчера ПУД-14. Изготовив новую обвязку, получили небольшую (30x30x 60) переносную корзину на два направления. Количество направлений можно сделать любым. Система получилась гораздо мощнее, т.к. количество направлений ограничено только количеством COM портов (можно использовать мультипортовые платы), а количество КП - максимальным количеством записей в базе данных RealFlex'a. Для каждого направления копия сканнера запускается на своем логическом канале ввода/вывода. Подключение к IBM PC производится через преобразователь RS-232 - токовая петля, т.к. вход у модемов токовый. Преобразователь имеет полностью оптоизолированную развязку между IBM PC и модемами и состоит из трех каналов: · канала передачи данных; · канала приема данных; · канала управления включением модема на передачу (с помощью сигнала RTS COM порта). Сам преобразователь выполнен на микросхемах фирмы MAXIM: MAX232, нескольких транзисторах и оптопарах. В данной версии сканнера собираются только аналоговые и дискретные точки. Телеуправление и телерегулирование будет добавлено позже. Адреса КП и телеопераций в "Магистрали-1" записываются в восьмиричном представлении, и поэтому в базе сканнера они представляются точно также, чтобы было удобно обслуживающему персоналу. Адрес КП записывается в поле адреса PCU, а адрес телеоперации в point_offset точки базы данных. Пункт управления (ПУ) системы телемеханики «Магистраль-1М» строится на базе ПЭВМ типа IBM PC/AT и устройства сопряжения. В качестве устройств сопряжения могут выступать:
Рис. 1-1. Плата MLT40, MLT41 и ШкТ-20
Рис. 1-2. Плата MLT40, MLT41 и БлУ-40
Устройства сопряжения ШкТ20 (или БлУ-40) связываются с ПЭВМ восемью витыми парами (интерфейс ИРПС) и обычно располагается на расстоянии 2...50 метров от ПЭВМ.
Рис. 1-3. Стандартная плата RS-232 и МЭ-03/300
При использовании в качестве устройства сопряжения МЭ-03/300, для каждого канала между ПЭВМ и модемом используется линия RS-232, протяженностью до 10-ти метров. Соединительный кабель содержит три провода (сигналы Rx, Tx и Gnd). Пункт управления СЛТМ «Магисталь-1М» может быть интегрирован в систему АСУТП предприятия.
Рис. 1-4. Комплекс технических средств пункта управления
Показанная на Рис. 1-4 схема не является полной и может видоизменятся в зависимости от конкретной поставки, а в некоторых версиях могут отсутствовать адаптеры локальной вычислительной сети (ЛВС) или модемы для связи с удаленными потребителями оперативной телеметрической информации. Печатающее устройство может подключаться к стандартным выходам ПЭВМ (LPT1... LPT3), или к адаптеру MUX4 (платы MLT40 или MLT41) (LPT4). Более подробное описание комплекса технических средств приводится в соответствующей документации по техническому обеспечению.
|
