Теоретические сведения

1. Структурная схема построения астму

Система АСТМУ ориентирована на управление “типовым” участком электроснабжения, содержащим до 50 контролируемых пунктов (КП), из которых до 10 “большие” (тягово-понизительные подстанции), а остальные - “малые” (посты секционирования, пункты параллельных соединений, станции) /2/.

Протяженность участка - до 250 км.

“Большие” КП оснащаются, как правило, шкафами КП-Б (КП-Б2), а “малые” - шкафом КП-М (КП-М2) в зависимости от информационной емкости данного шкафа (таблица 1).

Таблица 1

Информационные возможности шкафов линейной аппаратуры

Тип шкафа кол-во сигналов	ТУ	ТС	ТИ
КП-М	24	48	16
КП-Б	64	128	-
КП-М2	24	48	8
КП-Б2	80	160	16

Кроме традиционных задач телемеханики, АСТМУ обеспечивает выполнение функций автоматизированного управления и, в частности, таких, как:

• адаптация к изменению схем электропитания контактной сети и отдельных КП в целом корректировкой только программного обеспечения;

• управление с помощью ранее подготовленных “командных файлов” (последовательных команд) для реализации сборки типовых схем;

• фильтрация сообщений (по сигналам ТС) по ряду признаков (выбираемых энергодиспетчером): по дате, времени, названию КП, объекту управления;

• автоматическое ведение архива действий энергодиспетчера и изменений состояния объектов управления;

• хранения на КП всей информации об изменениях сигналов ТС при сбоях в линиях связи и передача её при восстановлении связи;

• регистрация по каналам телеизмерений, наряду с номинальными значениями токов, максимальных величин токов отключения выключателей (токов короткого замыкания) одновременно с передачей сигналов ТС об отключении с привязкой к астрономическому времени.

В вычислительной среде АСТМУ могут решаться задачи создания автоматизированного рабочего места энергодиспетчера (АРМ ЭЧЦ), задачи функциональной диагностики оборудования, технический учет потребления электроэнергии.

АСТМУ представляет собой двухуровневую автоматизированную систему управления, построенную по принципу “Master-Slave” («Ведущий-Ведомый»). Структурная схема представлена рис. 2.

Верхний уровень (диспетчерский пункт ДП) - “Master” - представлен группой компьютеров, объеденных в локальную сеть Ethernet; нижний уровень (КП) - сетью программируемых логических контроллеров (ПЛК) системы “AUTOLOG”, связанных с “Master” по единой магистральной линии связи. В качестве линии связи могут быть использованы две пары физических проводов или два канала тональной частоты с полосой пропускания (300...3400)Гц. Подключение к линии связи осуществляется через блоки ввода-вывода (Узел связи), обеспечивающие согласование и гальваническую развязку входных и выходных цепей аппаратуры АСТМУ и модемы (модулятор-демодулятор), преобразующие машинные коды в частотные электрические сигналы, удовлетворяющие требованиям MKКTT к сигналам в стандартных телефонных каналах.

В вычислительной сети для обмена данными между “Master” и каждым ПЛК используется протокол связи “Modbus”.

На двух и более компьютерах, в зависимости от сложности энергокруга, реализуется «виртуальный щит», который может быть продублирован мозаичным щитом в виде малогабаритных панелей индикации МПИ. Одна из ПЭВМ верхнего уровня является основной и выполняет функции сетевого контроллера (обеспечивающего взаимодействие всех вычислительных средств АСТМУ) и интеллектуального терминала (Операторская станция), а вторая - используется как горячий резерв и формирует резервную копию архива.

При остановке (неисправности) основной ПЭВМ резервная перестает получать от неё сигналы подтверждения исправности, сообщает об этом энергодиспетчеру, требуя выполнения простейших манипуляций (подсказываемых на экране резервной ПЭВМ) по переводу её в режим основной, после чего АСТМУ продолжает работать с резервной ПЭВМ, используемой в режиме сетевого контроллера.

Интеллектуальный терминал при помощи АРМа позволяет формировать команды ТУ и индицирует фактическое состояние всех контролируемых объектов посредством динамических изображений элементов соответствующих электрических схем.

АРМ ЭЧЦ представляет собой программные средства, устанавливаемые на компьютерном комплексе энергодиспетчерской и предназначен для решения автоматизированного управления устройствами электроснабжения.

АРМ ЭЧЦ реализует функции автоматизации, включающие подготовку и производство переключений (под контролем энергодиспетчера), ведение документооборота, ведение базы данных энергокруга. С помощью АРМ энергодиспетчер может осуществить быстрый перевод схем электроснабжения в аварийные и вынужденные режимы работы путем выбора и запуска на выполнение оперативного приказа из базы ранее подготовленных и хранящихся в АРМ наборов переключений.

Питание аппаратуры АСТМУ в энергодиспетчерской осуществляется через агрегат бесперебойного питания, обеспечивающий сохранение питающего напряжения для ПЭВМ, пульта и аппаратуры связи при “провалах”, а также перебоях напряжения в питающей сети длительностью до 20 минут.

Рис. 2 Структурная схема АСТМУ

Структура АСТМУ на КП различается в зависимости от их типов и количества сигналов ТС, ТУ и ТИ. “Малые” КП комплектуются шкафами КП-М, а при наличии на них аналоговых сигналов ТИ - необходимым числом (до 16-ти) блоков преобразователей сигналов ТИ (ПТИ). На “больших” КП устанавливаются шкафы КП-Б, и необходимое количество (до 64-х) блоков ПТИ, трансформаторов напряжения, разделительных трансреакторов.

На “больших” КП к линии связи (ЛС) подключается шкаф КП-Б. При необходимости через последовательный интерфейс RS-232 к нему может быть подсоединён дополнительный шкаф КП-Б. В этом случае через один модем могут работать последовательно во времени 2 или более ПЛК, обращение к которым происходит по индивидуальному адресу.

В зависимости от типа КП на нем устанавливается определенный комплект аппаратуры АСТМУ с разным количеством шкафов КП-Б, КП-М, блоков ПТИ, трансформаторов напряжения и разделительных трансреакторов.