ҚАЗІРГІ ӨНДІРІСТЕ ТЕЛЕМЕТРИЯЛЫҚ ЖҮЙЕЛЕРДІ ТИІМДІ ПАЙДАЛАНУ БОЙЫНША ҰСЫНЫСТАР МЕН АЛГОРИТМДЕР

RECOMMENDATIONS AND ALGORITHMS FOR EFFICIENT USE OF TELEMETRY SYSTEMS IN MODERN PRODUCTION

Ainaz Manassova

Master’s student, Almaty university of power engineering and telecommunications named after Gumarbek Daukeev,

Kazakhstan, Almaty

Aksholpan Kopesbayeva

Scientific supervisor, Doctor of technical sciences, Professor, Almaty university of power engineering and telecommunications named after Gumarbek Daukeev,

Kazakhstan, Almaty

АҢДАТПА

Заманауи автоматтандыру жүйелері әрқашан сымды және сымсыз технологиялардың симбиозы. Телеметрия құралдарын пайдалану орны мен өзектілігін зерттеу автоматтандыру жүйесінің тиімділігін арттырады. Телеметрияны қолдану тиімді болатын салалар қарастырылды. Өнеркәсіпті сымсыз телеметриямен қамтамасыз ететін екі стандартқа шолу жасалды.

ABSTRACT

Modern automation systems are always a symbiosis of wired and wireless technologies, the study of the place and relevance of the use of telemetry tools will improve the efficiency of the automation system. The areas in which the use of telemetry will be effective are considered. Two standards providing industry with wireless telemetry were reviewed.

Кілт сөздер: телеметрия, Iwlan, LoRaWAN, сымсыз, «жұлдыз» топологиясы.

Keywords: telemetry, Iwlan, LoRaWAN, wireless, star topology.

Телеметрия - операторға немесе пайдаланушыға ұсыну үшін қашықтықтан өлшеу және ақпарат жинау жүргізілетін технологиялық кешен [2].

Деректерді жинау үшін құрылғылар:

• телеметрия датчиктері;
• объектімен байланыс құрылғылары.

Телеметриялық деректерді беру үшін келесі орталар бар:

• сымсыз (GSM/GPRS, Wi Fi, LTE және т. б.);
• сымды (ISDN, xDSL, телефон және т.б.).

 Телеметрлер – телеметрияда қолданылатын физикалық құрылғылар. IT сенсордан, тасымалдау жолынан және дисплей, жазу немесе басқару құрылғысынан тұрады. Электрондық құрылғылар телеметрияда кеңінен қолданылады және сымсыз немесе сымды, аналогты немесе сандық болуы мүмкін. Механикалық, гидравликалық және оптикалық сияқты басқа технологиялар да мүмкін.

Модельдің жұмыс істеу алгоритмі осы жұмыс орнында шешілетін әртүрлі талаптар мен тапсырмаларды талдау негізінде жасалған. Әрине, кез келген жұмыс станциясы бірқатар типтік функцияларды қамтамасыз етуі керек:

• мәліметтерді енгізу және мәліметтер қорын толтыру мүмкіндігі;
• ақпаратты сақтау және өзгерту;
• диспетчердің қабылдауы үшін деректерді ыңғайлы түрде беру;
• динамикалық есептерді құру мүмкіндігі;
• аса қауіпті жағдайларды бақылау.

Әртүрлі технологиялық мәселелерді шешу үшін алгоритмдердің көптеген түрлері және олардың дамуы бар. Алгоритм құрудың ұтымды әдісін таңдау және таңдау таңдалған әдіске жүктелетін қосымша шарттармен анықталады. Алгоритмдеу барысы бұл жағдайда әдістің жазылуымен тығыз байланысты. Жұмыс станциясын өзгерту алгоритмдері әртүрлі, сондықтан алгоритмдердің барлық түрлері ерекшеліксіз қолданылады: түзу сызықты, тармақталған және циклдік. Бұл реттіліктер ең анық көрінетін деректерді өңдеуді қолдану және қажетті ақпаратты жасау үшін орындалады.

Әдістің сызықтылығы негізгі модульдегі, процестердегі және процедуралардағы әсерлердің барлығы, ерекшеліксіз кезекпен орындалатынында.

Бағдарламаның жұмысы диспетчердің басқаруымен орындалады. Бағдарламаны орындау кезінде біреу қажетті модульдерді қосады, олардың дұрыс қосылуына кепілдік береді. Бұл бағдарламаның зерттелуіне ерекше қызығушылық міндетті түрде жеке компьютер мен бағдарламаны пайдаланушы арасындағы сөйлесудің көріну, қолжетімділік және ыңғайлылық мәселелеріне беріледі.

Контроллерлер - технологиялық объектілерде орналасқан датчиктерден келетін дискретті және аналогтық сигналдарды өңдеуге, басқару сигналдарын генерациялауға, кірістірілген оператор консолінің цифрлық индикаторында көрсеткіштерді көрсетуге, сондай-ақ ақпаратты сериялық кодта сақтау және жіберу үшін арналған телеметрия жүйесі.

Мәліметтерді қабылдау және беру үшін жұмыс жиіліктерін орнату жиілік синтезаторын кең ауқымда бағдарламалау арқылы жүзеге асырылады. Контроллермен сымсыз байланыстың алмасу режимі асинхронды, айырбастау бағамы 4800 бит/с. Қуат контроллердің орнату панелінде орналасқан +12 В тұрақты ток көзінен қамтамасыз етіледі. Екінші қуат көздері кернеуі 90-264 В және жиілігі 47-440 Гц айнымалы ток желісінен жұмыс істейді және контроллерді қуатпен қамтамасыз етеді. Көздер 3 А жүктеме тогы кезінде +5 В ±3% шығыс кернеулерін және 2 А жүктеме тогы кезінде +12 В ±5% шығыс кернеулерін қамтамасыз етеді. Әрбір қуат көзінде шығыс жүктемеден қорғау схемалары бар. Қуат көздері қауіпсіздік талаптарына сәйкес келеді, берік болат қорапқа салынған және монтаждау тақтасына орналастырылған.

Қазіргі кезде өнеркәсіпті сымсыз телеметриялық жүйемен қамтамасыз ететін екі стандарт ерекше көзге түседі.

Біріншісі Siemens компаниясы ұсынатын Iwlan стандарты. Мұндай технологиялық шешімнің негізгі артықшылықтарыны ретінде мыналар атап көрсетіледі:

• ыңғайлылық. WLAN орнату және конфигурациялау кабельді төсеуден арзанырақ. Пайдаланушылар белгілі бір қамту аймағында тұрақты жоғары деректерді беруді пайдалану мүмкіндігіне ие болады;
• желіні ұлғайту. Технология қосымша кіру нүктелерін орнату арқылы оңай кеңейтіледі;
• ұтқырлық. Қаптау кедергілерді іс жүзінде елемейді, бұл желіні қозғалыста, әртүрлі қабаттарда немесе деңгейлерде, әртүрлі бөлмелерде бірдей сәтті пайдалануға мүмкіндік береді;
• орнатудың қарапайымдылығы. Құрылыс кабельге қарағанда әлдеқайда оңай;
• жылдамдық кабельдік қосылым жылдамдығымен салыстырылады және 100 Мбит/с жетеді. Сенімді сигналды қабылдау 150 м радиуста жүзеге асырылады, бұл ретте қосымша кіру нүктелерінің болуы және одан да көп болуы мүмкін;
• әрқайсысы үшін бірдей сигнал деңгейі бар бірнеше абоненттің бір уақытта жұмыс істеуі;
• біріктіру. WLAN әртүрлі өндірушілердің көптеген құрылғыларымен тамаша үйлеседі.

Сурет 1. Өнеркәсіптік сымсыз желілер (IWLAN) - Industrial Ethernet

Сымсыз технологияны белгілі бір салада қолдану екі негізгі параметрмен анықталады – байланыс ауқымы және деректерді беру жылдамдығы. Өндірісте сымсыз технологияларды қолдануда желілердің сенімділігінде қарастыру керек.

Әдебиеттер тізімі:

1. Колыбельников А. И. Обзор технологий беспроводных сетей. – М.: ТРУДЫ МФТИ, – 2012. – Том 4, № 2. – 27 с.
2. Назаров А.В. Современная телеметрия в теории и практике. - СПБ.: Наука и техника, -2013. - 672 с.
3. Ле Бодик Г. Технология и службы мобильной передачи данных. SMS, EMS и MMS. - М.: Техносфера, 2008. - 544 с.