Разработка протокола передачи информации

РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Ростовский государственный университет путей сообщения"

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

Факультет - Энергетический

Кафедра «Автоматизированные системы электроснабжения»

Специальность 190401 - Электроснабжение железных дорог

ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

«Автоматизированные системы электроснабжения»

Вариант № А9

Студент группы

ЭС-5-174 __________________________________ Гаврилов И.В.

Дата _____________________

Проект защищён _____________________ с оценкой _____________

Руководитель проекта

к.т.н., доцент ___________________________________ Лысенко В.Г.

Ростов-на-Дону

Реферат

Курсовой проект, содержит 27 страниц пояснительной записки, 10 рисунков, 3 использованных источника.

Тема работы: «Приемное устройство телеуправления».

Объект исследования – приемное устройство системы.

Цель работы – разработка приемного устройства телеуправления, структурной и функциональной схем.

В процессе работы произведён выбор рационального способа кодирова­ния, разработана структурная схема приемного устройства ТУ, описаны его блоки в развёрнутом виде и работа в целом, составлены временные диаграммы работы распределителя, блока кодирования, генератора тактовых импульсов.

В результате работы с использованием полученных данных составлена функциональная схема приемного устройства ТУ.

Содержание

Введение.................................................................................................... 5

1 Разработка протокола передачи информации..................................... 6

1.1 Проектирование импульсной серии телеуправления.................... 9

2 Составление структурной схемы......................................................... 11

3 Синтез функциональной схемы блоков устройства телеуправления 17

Заключение.............................................................................................. 26

Список использованных источников...................................................... 27

Введение

Системы телемеханики получили распространение в производственных отраслях, где особо остро стоит вопрос организации централизованного управления территориально удалёнными объектами.

Особо важную роль они играют именно в железнодорожном транспорте, который можно смело назвать уникальным по сравнению со всеми другими отраслями народного хозяйства. Ведь нигде, ни в одном другом производстве нет настолько чёткой и согласованной взаимосвязи между поставками и потреблением электроэнергии.

Если говорить в общем, то все системы телемеханики представляют собой системы передачи данных. В них содержится совокупность технических средств (модули телесигнализации, управления, модули телеизмерения, модули дискретной сигнализации и т. д.), которые должны обеспечить передачу информации от источника к рабочему органу и выполнение всех возложенных на неё функций.

Основными критериями при выборе системы телемеханики являются обеспечение максимальной функциональности, высокая надёжность в эксплуатации, как самой системы, так и программного обеспечения, а также поддержка основных протоколов обмена данных. Важным показателем, которым должны обладать автоматика и телемеханика, является доступность совокупной стоимости владения, куда входит стоимость самой системы и её эксплуатации.

В данном курсовом проекте было спроектировано приемное устройство телеуправления для дистанции электроснабжения применительно к исходным данным. В процессе работы был выполнен выбор импульсной серии, разработаны блоки, узлы, а так же функциональная схема.

Разработка протокола передачи информации

Обмен информацией между контролируемыми и энергодиспетчерским пунктами происходит по специально разработанным протоколам. В применяемых системах приняты следующие принципы формирования сообщений:

- широтный признак разделения элементов информации;

- временное разделение.

Исходя из этих принципов, обмен информации в устройствах телемеханики происходит в виде серий импульсов и пауз различной длительности. В зависимости от вида передаваемой информации серии могут содержать в кодированном виде различные сообщения. Подсистема телеуправления передает команды на переключение объектов на контролируемом пункте (тяговой подстанции, посту секционирования). В существующих системах телемеханики команды состоят из номера контролируемого пункта, номера переключаемого объекта и номера операции (включить/отключить). Каждому номеру соответствует определенная комбинация двоичных сигналов в соответствии с принятым типом кодирования. В подсистеме телесигнализации каждый импульс (также часто задействуют и паузы) серии несет в себе информацию о состоянии коммутационного объекта или другую бинарную информацию. Нередко для дополнительной экономии времени для передачи также используют в качестве информационного признака ширину пауз между импульсами. При этом чаще всего более короткому импульсу (или паузе) сопоставляют включенное состояние объекта, поскольку в системе электроснабжения как правило включенных объектов большинство. Кроме того часть импульсов серии телесигнализации несет в себе информацию подсистемы телеизмерения. При этом комбинации импульсов соответствуют цифровому двоичному представлению значений некоторой физической величины (напряжение в контактной сети или на фидерах, расстояние до места повреждения и т. д.).

Отдельные информационные элементы могут быть закодированы различными способами. Эти способы называют также способами избирания. В существующих системах телемеханики при формировании серий телеуправления и телесигнализации используются в основном три способа избирания:

- прямое;

- групповое;

- кодовое.

При прямом избирании каждому сообщению сопоставлен определенный импульс в последовательности, который отличается по определенному признаку от остальных. В существующих системах таким признаком является широтный признак. При этом один из импульсов последовательности будет в несколько раз шире остальных. В групповом избирании вся совокупность возможных сообщений делится на группы. Конкретное сообщение кодируется путем формирования номера группы и номера сообщения в группе прямым избиранием. Кодовое избирание - это сопоставление сообщений комбинациям импульсов в соответствии с некоторыми закономерностями. Для получения возможности обнаружения ошибок в качестве такой закономерности принимают сочетания C_mⁿ . При данном типе кодирования в серии, состоящей из n-импульсов m отличаются от остальных (например формируются более длительными).

Каждый из видов кодирования применяется в зависимости от конкретных условий. Прямое избирание - самый простой тип кодирования. Фактически как такового кодирования не происходит. Номеру сообщения напрямую сопоставляется номер импульса. Соответственно количество импульсов равно количеству сообщений. При большом количестве сообщений время передачи пакета информации может оказаться недопустимо большим. При групповом избирании формирование номера группы и номера сообщения обладает теми же преимуществами и недостатками, что и прямое избирание, однако при большом количестве сообщений дает существенное уменьшение количества импульсов. Кодовое избирание позволяет получить наименьшее количество импульсов при одном и том же количестве сообщений. Среди типов двоичных кодов наибольшей емкостью обладает двоичный код на все сочетания, однако он является также непомехозащищенным.

Защита от помех имеет большое значение при выборе способа избирания того или иного вида сообщений. Поэтому чаще всего применяют код на одно сочетание. Данный код позволяет обнаруживать все одиночные ошибки, поскольку количество импульсов каждого вида всегда одинаково. В качестве дополнительных мер обеспечения помехозащищенности серии телемеханики можно применять контрольные импульсы.

Также в состав серии могут быть включены дополнительные служебные импульсы, например для отделения одной серии от другой, определения корректности работы передающего устройства, указания появления ошибки, указания типа серии и др.

В курсовом проекте требуется определить способы кодирования информации, при которых время передачи серии телесигнализации или команды телеуправления (в зависимости от задания) не превышает максимальное время передачи tmax.

В курсовом проекте необходимо привести несколько вариантов серий, произвести расчет времени их передачи и на основании анализа полученных результатов определить наиболее рациональный способ. Для каждого варианта необходимо построить временную диаграмму серии составить таблицы сопоставления входных данных (номера КП, объекта и т. д.) сочетаниям соответствующих импульсов серии. В таблице принять следующее обозначение 0 - короткий импульс, 1- длинный импульс.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: