Глава 24 телемеханизация технологических процессов добычи нефти и газа

§ 1. Понятие об агрегатной системе телемеханической техники

Совокупность устройств, предназначенных для обмена информа­цией между контролируемыми пунктами (КП) и пунктом управления (ПУ) через канал связи, а также устройств обработки и отображения информации образует систему телемеханики.

В системах телемеханики различают следующие виды сообще­ний:

телесигнализация (ГС)—передача дискретной информации о поположении или состоянии контролируемых объектов;

телеизмерение текущих значений параметров (ТИТ}—передача непрерывных или дискретных значений измеряемого параметра с целью восстановления на приемной стороне хода изменения его во времени;

телеизмерение интегральных значений параметров (ТИИ)—пере­дача суммарных за определенный промежуток времени дискретных значений параметров;

телеуправление (ТУ) —передача дискретных команд на двухпози­ционные исполнительные устройства;

телерегулирование (ТР) — передача дискретных или непрерывных команд, воздействующих на установки регуляторов или непосредст­венно на исполнительные устройства систем регулирования;

производственно-статистическая информация (ПСИ) — передача буквенно-цифровой информации о состоянии) производственного про­цесса или рекомендуемых режимах работы.

ПУ может быть соединен с КП по радиальной, цепочной или дре­вовидной структуре линии связи. При радиальной струк­туре каждый КП соединен с ПУ непосредственными линиями связи. При цепочной структуре линия связи от ПУ проходит через все КП, подключенные к ней либо последовательно, либо параллельно. При древовидной структуре ПУ соединяется с КП произвольно раз­ветвленной сетью линий связи.

Современные системы телемеханики строятся на базе агрегатной системы телемеханической техники (АСТТ), которая представляет со­бой набор типовых функциональных блоков и узлов, выполненных на интегральных микросхемах. На рис. 24.1 показана укрупненная структурная схема системы АСТТ. Основными блоками ее являются: блоки, 9 обработки и воспроизведения информации; блок первич­ных преобразователей информации 2; блоки управления 3, 5 переда­чей и приемом отдельных видов информации; блоки 5, 6 преобразо­вателей кодов и сигналов (ПКС); блоки режима работы (БРР) 4, 7, определяющие порядок функционирования системы.

Блоки 1, 9 включают преобразователи кодов (ПК), цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП}, блоки масштабирования (М) и срав­нения кодов (С/С), блоки цифровой индикации (ЦИ} и цифровой ре­гистрации (цр), блоки управления фотосчитывателем (ФС) и пер­форатором (ПР), блоки воспроизведения сигналов состояния объек­тов для мнемонического и светового щитов (ВСМ и ВСС). Большин­ство этих блоков размещены в пункте управления. На контрольном пункте установлены блоки ФС и ПР для передачи и приема произ­водственно-статистической информации, а также ЦАП для задания установок регулятором в аналоговом виде.

Первичные преобразователи информации (блок 2) используют для кодирования измерительной информации. При этом используют пре­образователи напряжения и — код НК, частоту f— код ЧК., угол по­ворота α—код УК, число импульсов n—код ЧИК. К преобразовате­лям информации относится блок наличия информации (БНИ), пред­назначенный для выявления изменения состояния двухпозиционных объектов.

Блоки управления передачей ТИТ, ТИИ и ТС устанавливают на контрольном пункте, а блоки управления приемом этих сигналов — на пункте управления. Блоки управления приемом ТУ и ТР устанав­ливаются на К.И, а блоки управления передачей ТУ и ТР — на ПУ. Производственно-статистическая информация может передаваться как с КП, так и с ПУ, поэтому блоки ПСИ помещены с обеих сторон схемы. Для обеспечения обмена информацией между устройствами телемеханики и ЭВМ предусмотрен узел сопряжения УС.

Основными элементами блоков системы АСТТ являются рассмо­тренные в гл. 22 триггеры, регистры, счетчики, логические элементы и т. п. Так как функциональные схемы этих блоков достаточно слож­ны, в дальнейшем при рассмотрении телемеханических комплексов используются укрупненные структурные схемы типа, показанного на рис. 24.1.

Многообразие задач, решаемых средствами телемеханики, выдви­гает при их построении ряд противоречивых требований, например выбор минимального числа устройств для использования их в различ­ных отраслях промышленности или снижение стоимости устройств при улучшении их характеристик и т. п. Принципиально возможно создание единого комплекса, рассчитанного на применение в системах с произвольной структурой линий связи (радиальная, цепочная, дре­вовидная), с возможностью как одновременного, так и поочередного обмена информацией между КП и ПУ и т. п. Однако усложнение структуры линий связи усложняет организацию системы сигналов для выбора конкретного КП. Поэтому развитие телемеханики про­исходит по пути создания ограниченного числа комплексов (систем), каждый из которых призван обеспечивать потребности однотипной труппы технологических объектов-