Системы телемеханики

Основные понятия

Телемеханика – это отрасль науки и техники, охватывающая теорию и технические средства контроля и управления объектами на расстоянии с применение специальных преобразований сигналов для эффективного использования каналов связи.

В А и Т применяются 3 способа управления объектами и контроля их состояния: местный, дистанционный телемеханический. Выбор способа управления и контроля зависит от расстояния между пунктом управления и объектами.

При местном способе на пункте управления (ПУ) находятся органы управления и источник питания для питания объектов. Органами управления на рисунке являются ключи S1-S3, которые включают и выключают электродвигатели D1-D3. Двигатели являются управляемыми объектами (УО).

Линейная батарея (ЛБ) для питания эл. двигателей расположена на ПУ

Достоинства местного способа управления – простота, отсутствие дополнительной аппаратуры. Этот способ отличает высокая надежность передачи информации и высокая помехоустойчивость. Так, повреждение одного из каналов связи (провода) не нарушает управления общими объектами. Ложное воздействие на объект (двигатель) в результате возникающие эл. магнит. помех и влияний в линии связи (ЛС) маловероятно, т.к. требует большей мощности помехи.

При местном способе осуществляется центральное питание объектов. Это значит, что вся энергия, необходимая для включения УО, передается по линии связи (проводам) из центра управления.

Поэтому местный способ имеет 2 недостатка:

1) невысокая дальность управления из-за потерь энергии в ЛС;

2) многопроводность.

Для того, чтобы включить N объектов, требуется N+1 провод (1 провод обратный). Поэтому местный способ используют при небольших расстояниях (десятки, сотни метров) и при небольшом числе объектов (до нескольких десятков)

В ж.д. АиТ местный способ применяется в системах ЭУ с центральным питанием. Органы управления (сигнальные кнопки, стрелочные рукоятки) расположены на специальном пульте-табло на посту ЭУ. Управляемые объекты (стрелки и светофоры) находятся в горловине станции и связаны с постами ЭУ кабелями.

Для увеличения дальности управления применяют дистанционный способ (см рис). В данном случае на КП в линию связи включены промежуточные линейные реле Л1-Д3, через контакты которых осуществляется управление двигателями. Центральный источник энергии (ЛБ) используется для питания промежуточных реле, а управляемые объекты (двигатели) имеют местное питание от местного источника энергии (МБ).

Такой способ позволяет увеличить дальность управления, поскольку по линейным проводам передаётся ток для включения реле (единицы миллиампер), который примерно в 1000 раз меньше тока, потребляемого двигателем (единицы ампер).

Дистанционный способ принципиально отличается от местного тем, что в нем по линии связи передается информация о том, какой объект надо включить, а не энергия, для включения этого объекта. Но, при этом, передаваемая информация не кодируется и системе требуется множество каналов для передачи информации, что ведет к большим издержкам на кабели. Поэтому дистанционный способ применяют на средних расстояниях (сотни метров, иногда километры) при небольшом числе объектов (до нескольких десятков).

Примером реализации данного способа управления может служить система ЭУ с местным питанием.

Для того, чтобы исключить многоканальность как недостаток системы управления следует закодировать передаваемую информацию.

Функция кодирования реализована в телемеханическом способе управления.

Данный способ управления применяется при больших расстояниях и большом числе объектов управления УО.

Главная задача телемеханического способа – сделать число каналов связи существенно меньше числа управляющих объектов. Чаще всего используется всего лишь один канал связи. Дальность управления определяется только чувствительностью и мощностью приемо-передающих устройств и,в принципе, неограниченна. Например, с помощью этого способа осуществляется передача информации при космических полетах.

На пункте управления (ПУ) оператор или автоматическая система воздействует на органы управления (ЩУ) телемеханической системы и формирует первичный сигнал (ПС). Это м. б. сигнал от кнопок, рукояток, датчиков и т.п. Первичный сигнал кодируется кодирующим устройством (КУ). Закодировать сигнал – это значит сделать его отличным от других. Передающее устройство (пер У) преобразует кодированный сигнал КС в линейный сигнал (ЛнС), удобный для передачи по линии связи (ЛС). Пер У также согласует кодирующую аппаратуру с ЛС и усиливает сигнал.

На контролируемом пункте (КП) линейный сигнал воспринимается и преобразуется в сигнал управления (СУ). Затем происходит его декодирование декодирующим устройством (ДУ). Декодировать сигнал – это значит определить, какое передаётся сообщение и какому объекту. Декодированный сигнал (ДС) поступает на выходные преобразователи (ВП), которые воздействуют на управляемые объекты.