Разработка принципов построения и комплекса устройств микрокомпьютерной телемеханической системы АСУТП шахты и её программного обеспечения

• Автор: Топалов, Андон Венелинов
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 252 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

В в е д е н и е

Глава I. Состояние вопроса и постановка задачи .

1.1. Анализ перспективных направлений в разработке шахтных устройств телемеханики .

1.2. Обзор зарубежных шахтных телемеханических систем

на базе микропроцессорной техники

1.3. Постановка задачи и цель работы .

В ы в о д ы .

Глава 2. Разработка принципов построения и функционирования микрокомпьютерной телемеханической системы АСУТП или СОДУ шахты
2.1. Информационные потоки при управлении угольной шахтой. Выбор емкости единой телемеханической системы шахты. Обзор критериев оценки и сравнительный анализ структур телемеханических систем для рассредоточенных объектов контроля и управления. Выбор наиболее подходящего типа УВМ как программноуправляемого компонента телемехани

ческой системы шахты.

2.2. Разработка общей структуры и алгоритма функционирования искробезопасной шахтной телемеханической системы на базе микроЭВМ.
2.3. Исследование максимального быстродействия шахтной аналоговой телемеханической системы с временным разделением каналов и использованием ста
билизированного постоянного тока в процессе сканирования контролируемых пунктов и осуществления
дискретного контроля измеряемых параметров .
2.4. Методика определения необходимой частоты измерений при дискретном контроле параметров в условиях предлагаемой системы со стороны микро
ЭВМ . 7В
2.5. Рекомендации по применению для решения задач прогнозирования поведения контролируемых параметров в условиях микрокомпьютерной телемеханической системы отдельных методов сглаживания
и прогнозирования временных рядов .
В ы в о д ы
Глава 3. Исследование и разработка отдельных устройств телемеханического комплекса на базе микроЭВМ Электроника ДЗ
3.1. Разработка интерфейсной аппаратуры. Назначение и принципы построения контроллера как устройство сопряжения микроЭВМ с остальной аппаратурой комплекса
3.2. Предлагаемая схемная реализация контроллера .
В ы в о д ы.
Глава 4. Разработка некоторых аспектов программного обеспечения микрокомпьютерного комплекса АСУТП
4.1. Разработка алгоритма функционирования микроЭВМ по сбору, формированию, передаче и предварительной обработке сигналов информации в микрокомпьютерной телемеханической системе и его программной реализации на примере использования микро
ЭВМ Электроника ДЗ
4.2. Исследование алгоритма функционирования и разработка программной реализации для микроЭВМ Элек
троника ДЗ1 подсистеш прогнозирования опасности самовозгорания угля на базе контроля концентрации окиси углерода в шахтном воздухе
В ы в о д ы
Заключение .
Список использованной литературы


Благодаря избыточным, проходящим по двум противоположным направлениям, потокам данных по двум парам жил специального кабеля, можно в случае возникновения на линии помех разного рода например обрыв кабеля с помощью автоматического образования частичных колец обеспечить полный поток информации до тех пор, пока между центральным пунктом и кольцевыми станциями имеются односторонне работающие кабели. Если нужно создать большую систему, с несколькими тысячами каналов используют звездообразную сеть, состоящую из синхронных колец, расположенных вокруг центрального пункта. В системе используется амплитудная модуляция и синхронная кодоимпульсная модуляция КИМ. Рамка построения КИМ имеет жесткую длину в 0 бит и свободна от адреса. Передаваемый сигнал проходит от центрального пункта через кольцевые станции, расположенные на кольцевой линии. Информация из каждой кольцевой станции выводится или вводится в точно определенное время. Для процесса декодирования достаточны распознавание момента синхронизации и простые счетчики битов. КИМ рамка данных подразделена на слов по бит каждое. После вычета двух слов для внутренних данных i и защиты информации остаются слов данных, которые точно соответствуют возможным модулям
вводавывода кольцевые модули. Одна кольцевая станция может иметь максимально 4 кольцевых модуля. Кольцевая станция оснащена основным оборудованием для кабельной передачи и содержит устройство для декодирования адресов и блок для контроля линии передачи. Децентрализованно установленные кольцевые станции, связанные между собой кольцевой линией передачи, образуют вместе с центральной станцией так называемую петлю. Специальный предвключенный процессор ЭВМ петли, предусмотренный для обслуживания оборудования, обеспечивает связь с непрерывно поступающим потоком данных КИМ и выполняет задачи по преобразованию данных например, получение минимальных и максимальных значений, средних величин и т. Информация с предвключенного процессора поступает в основную ЭВМ, расположенную также в центральном пункте управления. Головная станция вырабатывает и контролирует в центральном пункте данные КИМ, а возникающие на линиях повреждения индицируются вместе с указанием поврежденного места. Для контроля и обслуживания системы разработано устройство оптической индикации. Система имеет пропускную способность полезных данных в 0 Кбод одной петли. Все единичные сигналы опрашиваются раз в секунду. По одной петле можно передать аналоговых сигналов с шириной полосы по Герц и 6 сообщений и команд. При переходе на звездообразный режим эта канальная емкость соответственно повышается. При аналоговых величинах разрешающая способность составляет бит, общая ошибка не превышает 0,1. Стандартные кольцевые модули в местах сопряжения гальванически разделены между собой. Сообщения и команды дополнительно контролируются полуволнами. Для линий передач употребляется двухпарный кабель с общим экраном и пригодной для шахт броней оплеткой. Коррекция возникающих в линии искажений при расстояниях по 4 км. Р1САЫ. Недавно фирма Хоукер Сиддли Дайнэмикс ЛТД, Великобритания сообщила, что ею разработана Дайналинк МикроЦентральная Станция i i i . Станция содержит микрокомпьютерную систему, характеризующуюся высокой точностью и высокой степенью интеграции. Система использует стандартное, рекомендованное рациональным Советом по Углю Великобритания программное обеспечение i и позволяет непосредственно подключить Дайналинк МикроЦентральную Станцию к стандартным ранее разработанным фирмой телемеханическим системам Дайналинк. Микрокомпьютерная система оснащена средствами контроля и диагностирования. Полученная информация выводится на дисплей один или два и на устройство печати для документирования. Дайналинк МикроЦентральная Станция в настоящее время проходит шахтные испытания. Разработанная фирмой и эксплуатируемая на шахтах Великобритании телемеханическая система Дайналинк предназначена для дистанционного управления конвейерами и контроля различного рода неисправностей. Дайналинкмногоканальная система с временным разделением каналов, работающая по шестижильному кабелю. Система может обслуживать до конвейеров. Опрос конвейеров происходит циклически, время цикла 1,5с при максимальной емкости системы в 0 сигналов. Радиус действия до км. В комплекс оборудования входят центральный пульт управления, линейные блоки, линия связи шестижильный кабель и различные датчики.