Стартовая >> Архив >> Автоматизированный анализ аварийных ситуаций энергосистем

Последовательный интерфейс контроллера, формирование протокола регистрации - Автоматизированный анализ аварийных ситуаций энергосистем

Оглавление
Автоматизированный анализ аварийных ситуаций энергосистем
Алгоритм автоматизированного анализа
Средства регистрации дискретных сигналов
Программное обеспечение контроллера, использование параллельного порта
Последовательный интерфейс контроллера, формирование протокола регистрации
Средства регистрации аналоговых сигналов
Анализ аварийной ситуации с использованием дискретной информации
Анализ функционирования устройств РЗА
Логическая структура для задачи автоматизированного анализа
Обработка цифровых осциллограмм, методы анализа
Принципы построения моделей УРЗА для автоматизированного анализа
Приложения 1-3
Приложения 4-5
Приложение 6, литература

2.4. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС КОНТРОЛЛЕРА

Последовательный интерфейс контроллера соответствует на физическом уровне интерфейсу “Стык2” (С2), называемому в литературе “токовая петля”. Этот интерфейс широко используется в локальных сетях АСУТП, когда не требуется высокая скорость передачи. Обычно С2 обеспечивает стандартную скорость передачи из следующего ряда: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 бод.
В качестве линии связи может использоваться телефонная пара, витая пара или свободные жилы контрольного кабеля. Для связи необходимо две пары проводников. Одна пара служит для передачи информации от контроллера к ЭВМ, вторая для передачи управляющих сигналов от ЭВМ к контроллеру (рис. 2.6) Такое выполнение линии связи обеспечивает передачу информации на расстояние до 1000 м, что достаточно в большинстве практических случаев. Напомним, что контроллер располагается на релейном щите, а ЭВМ на щите управления.
Временная диаграмма обмена информацией приведена на рис. 2.7.
Нормально (при отсутствии связи) в линии передачи данных DATA протекает ток примерно 20 мА. Протекание тока свидетельствует об исправности канала связи. При наличии данных в контроллере он передает байт 33Н в цепь данных, что воспринимается ЭВМ как запрос на передачу. Если ЭВМ готова к приему информации, то на линии CONTROL появляется байт “разрешение передачи”, и происходит передача данных. После передачи контроллер получает от ЭВМ контрольную сумму (CS) или байт запроса на повторную передачу (тоже, что и “разрешение передачи”). При появлении сигнала запроса передача повторяется в пробив ном случае контроллер уходит в дежурный режим. С некоторыми отличиями аналогичный протокол связи поддержи в: ют большинство контроллеров.
Схема последовательного канала контроллер ЭВМ
Рис. 2.6. Схема последовательного канала контроллер ЭВМ
Преобразователь интерфейса служит для преобразования токового сигнала 20 мА в потенциальный двухполярный сигнал, который соответствует интерфейсу ЭВМ (RS-232). В заключение необходимо отметить, что контроллер и ЭВМ имеют в линиях связи гальваническую развязку (оптопары).

2.5. ФОРМИРОВАНИЕ ПРОТОКОЛА РЕГИСТРАЦИИ В ЭВМ

В большинстве систем регистрации, включенных в систему АСУ ТП, наименования контактов хранятся не в памяти контроллера, а в памяти ЭВМ. Если система регистрации смонтирована, то производится маркировка контактов. Для этого любым способом (например, замыканием контактов герконов с помощью магнита или проводником на клеммнике) последовательно замыкаются контакты (герконы). Последовательность замыканий записывается. Например, последовательность замыканий контактов была следующей: 1-я ступень ТЗНП, измерительный орган 2-й ступени ТЗНП, измерительный орган 3-й ступени ТЗНП, измерительный орган 4-й ступени ТЗНП.
Если система регистрации включена, то будет получен протокол следующего вида:
(t5) срабатывание 07.17
(t6)возврат 07.17 
(t1) срабатывание 01.10
(t2) возврат 01.10
(t3) срабатывание 01.16
(t4)возврат 01.16
(t7)срабатывание 03.18
(t8) возврат 03.18
Временная диаграмма связи контроллер-ЭВМ
Рис. 2.7. Временная диаграмма связи контроллер-ЭВМ
В этом протоколе номера строк приведены условно, в соответствии с принципом нумерации рис. 2.5. Очевидно, что контакту “1-я ступень ТЗНП соответствует номер 01.10, контакту “измерительный орган 2-й ступени ТЗНП” номер 01.16 и т.д. Если все указанные номера заменить соответствующими наименованиями, то протокол приобретет следующий вид:
(tI) срабатывание 1-й ступени T3НП
(t2) возврат 1-й ступени T3НП
(t3) срабатывание измерительного органа 2-й ступени ТЗНП
(t4)возврат измерительного органа 2-й ступени ТЗНП
(ι5) срабатывание измерительного органа 3-й ступени ТЗНП
(t6) возврат измерительного органа 3-й ступени ТЗНП
(t7) срабатывание измерительного ор1ана 4-й ступени ТЗНП
(t8) возврат измерительного органа 4-й ступени ТЗНП
Так должны быть поименованы все контакты, включенные в систему регистрации.
Таким образом в памяти ЭВМ в соответствие каждому номеру контакта ставится определенная фраза. Как правило, такой файл соответствий хранится в текстовом формате ASCII и легко редактируется.
Такое простое решение для поименования контактов не всегда удобно для автоматизированного анализа. Если требуется из протокола регистрации отобрать какую-то группу сигналов (например, все сигналы, относящиеся к защитам определенной ЛЭП), то полный список этих сигналов необходимо хранить отдельно.
Выделение из общего протокола дискретных событий частных протоколов легко реализуется. если каждое дискретное событие характеризуется формализованным списком (строкой) данных. Пример такой формализованной строки приведен в табл. 2.1. В табл. 2.2 приведен пример заполненной формы.
Такой формализованный (табличный) способ представления информации широко используется в программировании (тип “запись” в языках высокого уровня), в базах данных и т.д.

Построенные по этому принципу комментарии легко поддаются сортировке по любому полю.
Таблица 2.1. Формирование наименования сигнала с помощью списка

Таблица 2.2. Пример наименования контакта

Примечание. В скобках указаны номер словаря и номер фразы в словаре.
Так можно выбрать все события для определенной ЛЭП, панели и т.д. Кроме того, легко ввести язык запросов, т.е. логическую комбинацию из слов разных полей. Такой язык запросов существует в любой системе управления базами данных.

2.6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ ОСЦИЛЛОГРАФОВ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ

Большинство цифровых осциллографов (ЦО) позволяет регистрировать дискретные сигналы. Некоторые регистрируют небольшое количество таких сигналов (БРЕСЛЕР-0102 до 32), другие достаточно большое (256 — 1024). Основными недостатками ЦО в качестве регистраторов дискретных событий являются радиальная система подключения контактов, т.е. один контакт — два провода, и высокая стоимость. Кроме того, ЦО не содержат в стандартном программном обеспечении средств для обработки дискретных сигналов. Можно просмотреть дискретные осциллограммы, но нельзя получить протокол регистрации. Для этих целей необходимо специальное программное обеспечение, которое входит в систему автоматизированного анализа. Каждый ЦО хранит осциллограммы (в том числе и дискретных сигналов) в своем формате, для их дальнейшей обработки используется универсальный формат, принятый для экспорта данных в ЦО — COMTRADE. Указанные особенности ЦО позволяют сделать вывод о целесообразности использования регистраторов дискретных событий на объектах, требующих охвата большого количества дискретных сигналов. При этом имеющиеся в ЦО дискретные каналы также используются. Наиболее полно решить проблему регистрации дискретных сигналов позволяет ЦО “BLACKBOX”, имеющий структуру отдельных регистраторов, связанных в локальную сеть, что позволяет размещать блоки регистрации дискретных сигналов в непосредственной близости к панелям РЗА или прямо на них. Схема подключения при этом не требует длинных кабельных связей.



 
Анализ основных типов защит линий с односторонним питанием »
электрические сети