1. Определение, особенности, история дисциплины «Телемеханика»

Термин «телемеханика», введенный в 1905 г. французским инженером Э. Бранли, состоит из двух греческих слов: Tе1е – далеко и Mechanike – мастерство, или наука о машинах.

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

В телемеханике передача информации осуществляется без непосредственного участия человека, человек-оператор находится в пункте управления, где принимает информацию о состоянии контролируемых объектов, а также может вырабатывать команды управления.

Кроме телемеханики, имеется ряд отраслей техники, занимающихся передачей информации – телеграф, телефон, телевидение и др. Хотя научные основы всех методов и средств передачи информации, в том числе телемеханики, базируются на общей теории связи и теории информации, промышленная телемеханика имеет следующие особенности, отличающие телемеханику от перечисленных средств связи:

1. Необходимость высокой точности передачи информации. Например, системы телеизмерений могут иметь точность до 0,05%.

2. Недопустимость большого запаздывания в передаче информации при управлении, так как длительная задержка передаваемых сообщений в телемеханике в ряде случаев может вызвать аварию.

3. Необходимость большой надежности в передаче команд, так как ошибки при передаче команд могут привести к аварии. Отсюда – требование к большей достоверности передачи информации. Так, в телеуправлении допустимая вероятность возникновения ложной команды составляет величину порядка 10^-14, что намного выше требований к достоверности передачи в других видах связи [1].

4. Отличие входных и выходных устройств систем телемеханики от таких же устройств в системах связи. Источниками информации в устройствах телемеханики являются датчики, командные устройства, а в системах связи – микрофон, передающая телевизионная камера.

5. Централизованность передачи информации. В телемеханике передача информации, как правило, осуществляется от объектов, которые рассредоточены на большой площади или расстоянии, в единый пункт управления, где находится человек-оператор или управляющий вычислительный комплекс.

При передаче телемеханической информации можно выделить следующие проблемы:

1) достоверности, т.е. передачи информации с малыми искажениями, возникающими как в аппаратуре, так и при передаче по линии связи из-за помех;

2) эффективности, т.е. нахождения способов лучшего использования аппаратуры и линии связи при передаче большого количества информации;

3) экономичности, т.е. построения простых и дешевых устройств телемеханики, обеспечивающих наибольшее количество передаваемой информации при наименьшей затрате средств. 

Как видно из рисунка,1,1 основными составляющими системы телемеханики (СТМ) являются устройство пункта управления, линии связи и устройство контролируемого пункта. В телемеханике широко используются следующие понятия.

Контролируемый телемеханический пункт (КП) – место размещения объектов, контролируемых или управляемых средствами телемеханики.

Телемеханический пункт управления (ПУ) – это место, с которого осуществляется управление или контроль состояния объектов, расположенных на контролируемом пункте.  При частичной автоматизации в пункте управления находится диспетчер.

 

Рис. 1.1. Структурная схема системы телемеханики

Устройство телемеханики – совокупность технических средств телемеханики, расположенных на телемеханическом пункте управления или контролируемом телемеханическом пункте.

 Комплекс устройств телемеханики – совокупность устройств пунктов управления и контролируемых пунктов, предназначенных для совместного применения в телемеханических системах.

Телемеханическая система – совокупность устройств пунктов управления и контролируемых пунктов, периферийного оборудования, необходимых линий и каналов связи, предназначенных для совместного выполнения телемеханических функций.