ДЕЖУРНЫЙ БЛОК АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫМИ ПУНКТАМИ

Шелест Владимир Александрович

канд. техн. нак, доцент СКГГТА, г Черкесск

E-mail: vshel@yandex.ru

Широкое распространение компьютерных технологий, развитие микропроцессорной техники, создание встраиваемых цифровых устройств и организация различных каналов связи для передачи информации существенно снизили стоимость реализации одной функции АСУ в электроэнергетике. Но программно-аппаратные комплексы АСУ для электроэнергетики не стали дешевле, что объясняется добавлением большого количества операционных и сервисных функций. Реально на практике эти функции используются не все. В тоже время затраты на дорогостоящую аппаратуру АСУ и соответствующие проекты не компенсируются возможным сокращением штатов.

Совершенствование технологии изготовления электронных устройств позволяет разрабатывать АСУ, адаптируемые к конкретным техническим характеристикам объектов электроэнергетики, с использованием самых современных микроконтроллеров [4, 6]. В таких условиях многие предприятия электроэнергетики начали самостоятельно или с помощью различных НИИ и СКБ разрабатывать и изготавливать альтернативные АСУ с набором только необходимых функций. Известны такие разработки для тяговых преобразовательных подстанций троллейбусного транспорта [1, 5], уличного освещения города [2], электроснабжения населенных пунктов и заводов [3].

Разработчики альтернативных АСУ предлагают различные инженерные решения, которые находят практическое применение и могут представлять интерес для других специалистов, работающих в этой области.

В этой работе речь пойдет о дежурном блоке (ДБ), который был создан при разработке автоматизированной системы телемеханики для распределительных пунктов (АСТМ РП) и предназначен для выполнения следующих функций:

·     запрос сигнальной и измерительной информации от терминалов распределительных пунктов (РП);

·     прием сигнальной и измерительной информации от терминалов РП;

·     индикация на экране жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) сигнальной и измерительной информации;

·     передача информационных сообщений контроллерам индикации о положении выключателей РП на мнемощите;

·     передача сигнальной и измерительной информации компьютеру;

·     прием параметров настроек от компьютера;

·     прием команд управления от компьютера;

·     передача команд управления терминалам КП;

·     звуковая и световая сигнализация при отсутствии связи с терминалом КП;

·     звуковая и световая сигнализация при изменении сигнальной информации.

На рис. 1 приведена структурная схема диспетчерского пункта управления АСТМ РП, позволяющая лучше представить роль и место ДБ в автоматизированной системе. Предусмотрено три режима работы системы:

A. “Работа компьютера без дежурного блока” - Активным устройством является компьютер. Он через кабель К4, конфигуратор, кабель К8 и радиомодем запрашивает и принимает сигнальную и измерительную информацию поочередно со всех РП, отображает ее на мониторе и отправляет информацию о положении выключателей через кабель К3, конвертор USB/RS485 и кабель К1 контроллерам индикации на мнемощите. Команды управления, вводимые диспетчером с клавиатуры, компьютер кодирует и также отправляет на соответствующий РП.

Б. “Работа дежурного блока без компьютера”.- Активным устройством является ДБ, он работает в автономном режиме. ДБ через кабель К6, конфигуратор, кабель К8 и радиомодем запрашивает и принимает сигнальную и измерительную информацию поочередно со всех РП, отображает ее на отдельных страницах ЖКИ и отправляет информацию о положении выключателей через кабели К2 и К1 контроллерам индикации на мнемощите. При наличии мониторинга диспетчер сможет задать команду управления, которая после кодирования будет передаваться через конфигуратор на соответствующее РП.

Рисунок 1. Структура диспетчерского пункта управления АСТМ РП

В. “Работа дежурного блока с компьютером” - Активным устройством является ДБ, а компьютер является ведомым устройством, как и терминалы всех РП. ДБ через кабель К6, конфигуратор, кабель К8 и радиомодем запрашивает и принимает сигнальную и измерительную информацию поочередно со всех РП, отображает ее на различных страницах ЖКИ и отправляет ее по кабелю К4 в компьютер. Если компьютер включен и работает управляющая программа АСТМ РП, то на экране монитора отображаются сигнальная и измерительная информация. Кроме того, информация о положении выключателей через кабели К2 и К1 передается контроллерам индикации на мнемощите. Команды управления от компьютера через кабель К4, конфигуратор, кабель К5, дежурный блок, кабель К6, конфигуратор, кабель К8 и радиомодем отправляются на соответствующее РП.

На рис. 2 приведена структурная схема ДБ. Он состоит из контроллера информационных посылок (КИП) и периферийных устройств. На КИП расположены порты для подключения кабелей устанавливающих связь с радиомодемом, компьютером и мнемощитом и для расширения шины IIC.

Рисунок 2. Структура дежурного блока АСТМ РП

Периферийные устройства обеспечивают выполнение различных функций. На экране ЖКИ отображаются номер РП, сигнальная и измерительная информация, время ее получения, установление связи с РП, компьютером и мнемощитом.

 “Контрастность”- регулировка контрастности изображения на экране ЖКИ. “Резерв” индикации позволяет по желанию пользователя отображать дополнительную сигнальную информацию при соответствующем расширении программы микроконтроллера.

Имеются индикации “+5В” - источника питания, “Несущая” - несущая частота радиостанции и “Звук” – состояние запрета работы звукового генератора. Кнопка “Да/Нет” запрещает или разрешает работу звукового генератора.   

Имеется индикация двухцветными светодиодами режимов работы с ДБ, РП, компьютером и мнемощитом. Красный цвет свечения – передача, а зеленый цвет – прием.

Индикация установления связи с РП осуществляется светодиодами отдельно для каждого распределительного пункта “РП1”, ‘РП2”,………...”РП8”.

В качестве расширения функциональных возможностей ДБ предусмотрена возможность аппаратного и программного дополнения для  организации “Мониторинга” и “Управления”. Доступ к управлению диспетчер получает после установки персонального ключа во внешний разъем, подключенный к расширению интерфейса IIC. 

Список литературы:

1.            Гольдфейн В. Телемеханическая система управления тяговыми подстанциями // Современные технологии автоматизации. 1998. № 2. С. 46-51.

2.            Гурьев А. В., Букварев Е. А. Системы автоматизированного управления наружным освещением // Электротехника. 2001. № 5. С. 4.

3.            Пономаренко И. и др. Автоматизированная система управления распределительными электрическими сетями // КИП и автоматика. 2005. №1. С. 30-31.

4.            Уилмсхерст Т. Разработка встроенных систем с помощью микрокон-троллеров PIC. К.: МК-Пресс, 2008. 545 с.

5.             Шелест В., Лаказов К. Микропроцессорная система управления тяговыми подстанциями // КИП и автоматика. 2006. № 2. С. 38-40.

6.            Шпак Ю.А. Программирование на языке С для AVR и PIC контроллеров. Киев.: МК-Пресс, М.: Издательский дом Додэка-ХХI, 2007. 392 c.