15 дәріс
. РҚМҚ жалпы құрылымы мен конструктивті орындалуы
Дәрістің мазмұны: дистанциондық басқару, автоматика, релелік
қорғаныстың микропроцессорлық құрылғылары туралы негізгі мәліметер.
Микропроцессорлық құрылғылардың сипаттамалары.
Дәрістің мақсаты: сандық терминалдарды тексеру үшін жаңа
аппаратуралар мен сандық терминалдар түрінде жасалған жаңа бағыттағы
элементтік базамен таныстыру.
15.1 РҚМҚ жалпы құрылымы мен конструктивті орындалуы
РҚА қондрғыларын өндіруші көптеген фирмалар электр механикалық
релелерді және құрылғыларды шығаруын тоқтатып сандық элементтік базаға
көшуде. Жаңа элменттік базаға көшу релелік қорғаныс пен электр
автоматикасы принциптерінің өзгеруіне әкелмейді, тек қана оның
функционалдық мүмкіндіктерін кеңейтеді, қолданысын кеңейтеді, және де
оның бағасын төмендетеді. Сол себепті микропроцессорлық құрылғылар
ескірген электр механикалық және микроэлементті релелердің орнын тез
басуда.
Микропроцессорлық
қорғаныстың
негізгі
сипаттамалары
микроэлементтік және электр механикалық релелердікіне қарағанда біршама
жоғары.
Кернеу және тоқ өлшем трансформаторларынан тұтынатын қуат 0,1 -
0,5 ВА шамасында, ал аппараттың қателігі 2 - 5%, өлшем органдарының
63
қайту коэффиценті 0,96 - 0,97.
РҚА құрылғыларын өндірушілердің әлем бойынша алдыңғы
қатардағылары SIEMENS, ALSTOM, ABB еуропалық концерндері. Оларға
ортақ нәрсе сандық техникаға көшудің жаңа бастамалары болып табылады.
Осы фирмалардың шығаратын сандық қорғаныстарының бағасы өте жоғары,
бірақ олар жоғары техникалық сипаттамалар мен функцияларының көп
болуымен ақталады. Микропроцессорлық аппаратураларды басқа да
фирмалар шығарады: GE Мultilin, SEL. РҚА құрылғыларындағы
ақпараттарды өңдеудің жаңа әдісіне көшу электр құрылғылардың
қорғанысын құрудың жаңа принциптеріне әкелмесе де релелердің қолдану
кезіндегі сапасын жақсартты.
РҚА жаңа сандық құрылғылары релелік қорғаныс, өлшеу, электр
құрылғыларын басқару мен реттеу функцияларын бірегей ақпаратық кешенге
бағытталды. Мұндай құрылғылар энергетикалық бөлімде технологиялық
процесстерді автоматты басқару жүйесі (АСУ ТП) құрылымында ақпаратты
жинақтаудың соңғы құрылымдары болып табылады.
РҚА өңделген сандық кешендерінде ферромагнитті орауыштары жоқ
трансформаторлар, оптоэлектронды бақылағыштар негізінде кернеу мен
тоқты түрлендіретін дәстүрлі емес жаңа өлшемдерге өтуге мүмкіндік пайда
болды. Бұл түрледіргіштерді өндірісте пайдалану ыңғайлы, өте жоғары
метрологиялық сипаттамаларға ие, бірақ шығысындағы қуат аз және
қалыптасқан аппаратуралармен жұмыс жасауға келмейді. Тағайындалуы
әртүрлі сандық РҚ ортақ нәрселер көп, ал олардың структуралық сұлбалары
өте ұқсас және 15.1 суретте келтірілгендерге ұқсайды. Сандық
құрылғылардың орталық түйіндері микроЕҚМ, ол өзінің кіріс-шығыс
құрылғылары арқылы алыстағы түйіндермен ақпарат алысады. Сол қосымша
түйіндер арқылы микроЕҚМ сыртқы ортамен байланысады: бастапқы
ақпарат бақылаумен, басқару бөлімімен, оператормен және т.б.
Аналогтық шығыстар
15.1 сурет – Микропроцессорлық қорғаныстың құрылымдық сұлбасы
64
Айта кететін жайт шын құрылығыда РҚ бірнеше микропроцессор
қолданылуы мүмкін. Олардың әрқайсысы жоғары әсер етуді қамтамасыз
етуге арналған жалпы тапсырманың жекелеген бөлшектеріне жауап береді.
АLSТОМ фирмасы осы мақсат үшін бір мықты процессор, ал АВВ фирмасы
қатар жұмыс жасайтын 4-10 МП пайдаланады
РҚМҚ негізгі түйіндері:
1 – ішкі тоқ және кернеу трансформаторлары
ПТН
және ПТТ (кіріс түрлендіргіштері); 2 - антиалиазингтік сүзгіштер; 3 –
таңдау және есте сақтау тізбектері (sample-and-hold circuit); 4 - мультиплексор;
5 - аналогтық-сандық түрлендіргіштер (АЦП); 6 - микропроцессор; 7 - таймер;
8 – қайта бағдарлама жасалатын электрлік өшірілетін есте сақтау құрылғысы
(ЕЕРРОМ); 9 - оперативті жады (РАМ); 10 – тұрақты есте сақтау құрылғысы
(РОМ); 11 - логикалық кіріс-шығыс; 12 – пернетақта және дисплей;
13 - сериалды порт; 14 - оптрондар; 15 – шығыс релесі.
Жоғарыда аталған түйіндердің негізгі функциялары келесі:
Кіріс түрлендіргіштері сыртқы тізбекті құрылғының ішкі тізбегінен
гальваникалық шешілуін қамтамасыз етеді. Сонымен бірге кіріс
түрлендіргіштері бақыланатын сигналдарды бір түрге (әдетте, кернеуге) және
нормаланған деңгейге келтіреді.
Дәл осы жерде аналогты сандық түрлендіудің алдында кіріс
сигналдарын алдын ала жиілікті сүзгілеуі жүргізіледі. Сонымен бірге
құрылғының ішкі элменттерін бөгеттерден және асқын кернеуден қорғау
үшін шаралар жасалады. Кіріс сигналдарының түрлендіргіштері аналогтық
(1) және логикалық
(14)
болады. Біріншілері
Реленің қорғалатын объектіге әсері басқарудың дискретті сигналы
ретінде орындалады. Сонымен қатар қорғаныс құрылғысының шығыс
тізбектері коммутациялық тізбектерді өзара және де РҚ құрылғысының ішкі
тізбектерге қатысты гальваникалық ажырауын қаматамасыз ететіндей етіп
жасалады. Шығыс түрлендіргіштер сәйкес коммутациялық қабілетімен, және
коммутация жасалатын тізбекте көрінетіндей ажыратылуы қажет.
Аналогтық-сандық түрлендіргіштер жолына мультиплексор (4) және
өзіндік аналогтық-сандық түрлендіргіштер (АЦП) - 5 кіреді. Мультиплексор
– АЦП кірісіне кезектеп басқарылатын сигнал беретін электронды
коммутатор. Мультиплексорды пайдалану бірнеше каналға бір АЦП (қымбат
тұратын) қолдануға мүмкіндік береді. АЦП кіріс белгісінің шамасы бірден
оған пропорционалды сандық шамаға түрлендіріледі. Түрлендіру берілген
периодпен іске асады.
15.3, 15.4, 15.5 суреттерде SIPROTEC SIEMENS және Nari-Relays
түріндегі РҚМҚ модульдері келтірілген.
65
15.3 сурет - SIPROTEC 7UT 612
SIEMENS түріндегі реленің
конструкциясы
15.4 сурет - Nari-Relays
компаниясының шығысы релелерінің
модулі
66
1 - 32 Мb СМОS S29AL32090 түріндегі флэш-память;
2
- МPC860EN түріндегі комммуникациялық контроллерлер;
3
- МСF5280CVM66 (Freescale) түріндегі орталық процессор;
4
- 48LС2М3282 түріндегі синхрондалған динамикалық оперативті жады;
5
- V23061-A1001 түріндегі шығыс релелері; 6 – қатар жалғанаған
конденсаторлар (4,7 нФ, 250 В); 8 - стабилитрон; 9 - транзисторлар;
10 - SFH601 типтегі оптрондар.
15.5 сурет - SIPROTEC 7UT 612 SIEMENS түріндегі РҚМҚ аралас
модулі
Достарыңызбен бөлісу: | 
