Данные - поле содержит информацию, необходимую подчиненному устройству, или содержит его ответ на запрос ведущего. Длина и формат поля зависят от номера функции, при этом длина может быть от О до 254 байт.
Контрольная сумма - заключительное двухбайтное поле кадра, содержащее циклическую контрольную сумму CRC-16 всех предыдущих полей кадра.
Стоп кадра - интервал тишины длительностью не менее 3,5 символа.
Обработка ошибок.
Различают коммуникационные ошибки (связанные с искажениями при передаче данных) и логические (недопустимое значение запроса). Master после посылки сообщения ожидает ответ в установленном интервале времени. Если Slave обнаружит коммуникационную ошибку в адресованном ему сообщении или не может ответить, то он промолчит, и Master по истечении установленного интервала (тайм-аута) фиксирует ситуацию как ошибочную. Проверка на ошибку производится приемником в пределах каждого байта (символа) по четности, в пределах кадра - по CRC.
В протоколе Modbus используется следующая диалоговая процедура.
1. Если Slave принимает корректный запрос и может его нормально обработать, то возвращает нормальный ответ, в котором адрес и номер функции совпадает с принятыми от устройства Master.
2. Если Slave не принимает какого-либо значения, никакого ответа не отправляется. Master диагностирует ошибку по тайм-ауту.
3. Если Slave принимает запрос, но обнаруживает ошибку (паритет, CRC), никакого ответа не отправляется. Master диагностирует ошибку по тайм-ауту.
4. Если Slave принимает запрос, но не может его обработать, отправляется ответ, содержащий в области данных сведения об ошибке. Кроме того, старший бит кода команды в ответе устанавливается в единицу.
Общее описание шкафа КП-М (ПС)
В базовый состав АСТМУ-А для КП, оснащенных традиционным оборудованием и не имеющих центрального компьютера подстанции, входят два типа шкафов, размещаемых на контролируемых пунктах. Шкафы КП-М (ПС) предназначены для управления линейными устройствами электроснабжения с небольшим числом объектов управления (посты секционирования, станции электрохозяйства электрифицированных ж. д.). Для управления оборудованием тяговых подстанций и пунктов группировки предназначены шкафы КП-Б (ТП).
Функциональная схема шкафа КП-М (ПС) показана на рис.10. Основные элементы шкафа: контроллер (А2), мультиплексоры (А4. А6), мультиплексор телеизмерения (A3), модем (А1), источник питания (А7) и наборы зажимов для подключения внешних цепей (XI. Х4). В состав шкафа КП-М (ПС) входят калорифер (А9) и термостат (А 10), которые служат для поддержания рабочей температуры воздуха внутри шкафа, обеспечивающей нормальное функционирование модулей.
Рис.10. Функциональная схема шкафа КП-М (ПС)
Состав шкафа. Центральным функциональным устройством шкафа является контроллер. Контроллер МК-Д (А2) имеет шины дискретных данных и несколько последовательных интерфейсов.
Дискретные шины обеспечивают:
а) чтение сигналов ТС (ТО. ТС16);
б) передачу кода ТУ (Код_ТУ 1. Код_ТУ4);
в) выбор мультиплексора для команды ТУ (Выб_ТУ 1. Выб_ТУЗ);
г) выбор мультиплексора для команды ТС (Выб_ТС1., Выб_ТСб). Интерфейс RS-232 связывает контроллер МК-Д с модемом (А1) или
внешним компьютером (разъем С2 на лицевой панели контроллера МК-Д), обеспечивая канал управления. Один интерфейс RS-485 обеспечивает связь контроллера с мультиплексором ТИ (A3) и внешними микропроцессорными устройствами систем измерения и диагностики (канал расширения). Второй интерфейс RS-485 служит для подключения внешнего контроллера канала управления. Оба интерфейса RS-485 выполнены четырехпроводными.
Связь контроллера МК-Д с устройством программирования' обеспечивает интерфейс SPI.
Выходы команд телеуправления ТУ1. ТУ24, входы каналов телесигнализации ТС1. ТС48 и телеизмерений ТИН. '. ТШ выведены на наборы зажимов XI. Х4 для подключения внешних цепей к шкафу.
Регистрация сигналов ТС. Модуль контроллера МК-Д осуществляет последовательный просмотр всех сигналов ТС, поступающих на шкаф КП-М (ПС), а также производит анализ изменения состояния этих сигналов и их регистрацию. Период просмотра и регистрации сигналов ТС составляет 8 мс. Опрос
телесигнализации с шины ТС осуществляется индивидуальными сигналами выбора ТС. Во время опроса к шине ТС подключается только один из мультиплексоров А4. А6, который выставляет свои сигналы на шину ТС. Эти данные поступают в регистр ввода телесигнализации контроллера и в дальнейшем фиксируются в его оперативной памяти.
Алгоритм формирования команд ТУ. Команды телеуправления поступают на вход RS-232 контроллера МК-Д через модем (А1). В контроллере принятая информация проверяется на достоверность в рамках информационного протокола MODBUS и, в случае отсутствия ошибок, помещается в приемный буфер команд модуля. В контроллере осуществляется также проверка состояния сигнала ТС1 (СБОЙ_ТУ), формируемого в модуле источника питания (А7) и несущего информацию о наличии или отсутствии тока в цепях объекта телеуправления.
При наличии тока в цепи управления (команда ТС1 = 1) выполнение команды ТУ невозможно. Ток в цепи управления проходит при нормальном функционировании системы во время исполнения приказа, а при отсутствии исполняемого приказа - в случае возникновения неисправности. Примером неисправности может служить сваривание контактов выходных исполнительных реле ТУ (см. схему подключения цепей ТУ ниже). При отсутствии тока в цепи управления (команда ТС1 = 0) контроллер формирует управляющие сигналы на шинах: Код_ТУ1. Код_ТУ4 и Выб_ТУ1. Выб_ТУЗ. Эти сигналы после дешифрирования в выбранном мультиплексоре ТС/ТУ формируют одну из релейных команд выбора объекта телеуправления (ТУ1. ТУ24) и одну из релейных исполнительных команд телеуправления ВКЛ или ОТКЛ, которые подаются на выходные наборы зажимов (XI. ХЗ).
Регистрация сигналов ТИ. Модуль мультиплексора ТИ (A3) осуществляет преобразование поступающих на него сигналов телеизмерений (ТИ1. ТИ8) в цифровую форму. Преобразование осуществляется программно-управляемым аналого-цифровым преобразователем (дискретность преобразования - 8 разрядов). Цифровая информация о значениях сигналов ТИ через интерфейс RS-422 поступает в модуль контроллера МК-Д. Период обновления информации о значениях сигналов ТИ по всем каналам телеизмерений составляет примерно 1 секунду.
Контроллер МК-Д. Структурная схема контроллера МК-Д приведена на рис. 20. В состав контроллера МК-Д входят два микропроцессора: связной МК, поддерживающий обмен с компьютером внешнего уровня, и МК ТУ/ТС, предназначенный для формирования сигналов ТУ, ТС и ТИ. Связь между этими микропроцессорами осуществляется по интерфейсу SPI. Для хранения и обработки данных имеется оперативная память, таймер обеспечивает данные временными метками. Переключатели позволяют устанавливать режимы работы контроллера МК-Д и его адрес для работы в системе телеуправления. Подробнее работа контроллера будет описана ниже.
Рис.11. Структурная схема контроллера МК-Д
Таймер. Таймер установлен в контроллере для получения значений текущих времени и даты, которыми маркируются сообщения ТС и ТИ. Один раз в секунду данные из микросхемы таймера переписываются в буфер времени и даты МК ТУ/ТС. Значения в буфере хранятся в двоично-десятичной системе исчисления, формат данных представлен на рис.12.
Рис.12. Формат даты и времени
Подключение цепей ТИ. На соединитель Х4 шкафа КП-М (ПС) выведены 8 телеизмерительных входов мультиплексора ТИ (A3), предназначенные для измерения сигналов ТИ (постоянного и переменного тока). При необходимости увеличения объемов телеизмерения могут подключаться внешние модули (например, ЛЕТ) через интерфейс для канала телеизмерений RS-485 (Ji), выведенный на соединитель Х4.
Каждая внешняя сигнальная цепь ТС, подключаемая к шкафу, представляет собой пару проводов, один из которых подключается к одному из зажимов ШТС, а второй - к соответствующему зажиму ТС1. ТС48. Напряжение питания цепей ТС составляет 100 В. Подключение источника питания ТС к наборам зажимов Х1-ХЗ осуществляется в импульсном режиме.
Выводы контактов всех реле модулей мультиплексоров ТС/ТУ
(А4. А6) подключены соответственно к зажимам ТУ1-1. ТУ24-1 и ТУ1-2. ТУ24-2 наборов соединителей XI. ХЗ (см. рис.10). Причем один контакт из каждой пары в модулях мультиплексора ТС/ТУ является общим и подключен к отрицательному полюсу источника питания 27 В модуля ИГО (рис.13). Командные цепи телеуправления модуле источника питания ИП2 шкафа. Эти цепи ТУ также выведены на наборы зажимов XI. ХЗ.
Питание внешних объектов ТУ осуществляется от источника напряжением 27 В постоянного тока. Цепь ШТУ выведена на зажимы соединителей XI. ХЗ. Предусмотрено два способа подключения объектов телеуправления.
Рис.13. Схемы подключения цепей ТУ:
а - однорелейная; б - двухрелейная
При однорелейной схеме (см. рис.13, а) используются цепи: ТУ1-1. ТУ 1-24, ШТУ, ВКЛ и ОТКЛ. При этом цепи ВКЛ и ОТКЛ защищены от отрицательного полюса источника электропитания напряжением 27 В через токоизмерительный резистор R59, расположенный в модуле источника питания ИП2. Реле КВТ и КОТ являются общеподстанционными и обычно размещаются в шкафах общеподстанционного управления (ОПУ).
При двухрелейной схеме подключения объектов телеуправления (см. рис.13,6) используются цепи выбора объектов телеуправления ТУ1-1. ТУ24-1 и ТУ1-2. ТУ24-2, командные цепи телеуправления ВКЛ и ОТКЛ. При этом цепи ВКЛ и ОТКЛ запитаны от положительного полюса источника электропитания напряжением 27 В модуля ИП2.
Общее описание шкафа КП-Б (ТП)
Функциональная схема шкафа КП-Б (ТП) приведена на рис.14. Отличие от шкафа КП-М (ПС) заключается в составе мультиплексоров, подключаемых к контроллеру МК-Д, изменяется также схема подключения дискретных цепей и программа работы контроллера. В шкафу КП-Б (ТП) устанавливается 5 мультиплексоров ТС32 (на 32 сигнала ТС каждый), 5 мультиплексоров ТУ16 (на 16 сигналов ТУ каждый) и 2 мультиплексора телеизмерений МТИ (по 8 сигналов ТИ каждый).
Выходы команд телеуправления ТУ1. ТУ80 (от мультиплексоров ТУ 1 б), входы каналов телесигнализации ТС 1. ТС 160 (от мультиплексоров ТС32) и телеизмерений ТИ1. ТИ16 (от мультиплексоров ТИ) выведены на наборы соединительных зажимов X1. X11.
Рис.14. Функциональная схема шкафа КП-Б (ТП)
Последовательные интерфейсы контроллера МК-Д канала телеизмерений RS-485 (И) и канала управления RS-485 (У) выведены соответственно на панели соединительных зажимов XI1 и Х12.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
