На головну

Основні функції і різноманітність мікропроцесорних систем в електроенергетиці

  1. B. Основні ефекти
  2. Barebone-системи
  3. C) дається приклад країни, успішно поєднати у своїй правовій системі ознаки романо-германський системи права із загальним правом.
  4. CASE-технологія створення інформаційних систем
  5. CASE-технологія створення інформаційних систем.
  6. D) тріщинуваті - дві системи тріщин з відстанню між тріщинами більше 1,5
  7. DNS - система доменних імен

Мікропроцесори та мікроконтролери - це універсальні або спеціалізовані засоби автоматизації обробки даних.

Сучасні можливості автоматизованої обробки дискретних і аналогових сигналів за допомогою МП і МК визначають 3 основні функції їх використання: контроль, вимір і управління. Перераховані функції є базовими, на основі яких будуються всі без винятку технічні системи, в тому числі загальнопромислові, суднові і транспортні.

У суднових електроенергетичних системах, електроустановках та інших технічних засобах МП і МК знаходять все більш широке застосування і, виконуючи зазначені основні функції, допомагають здійснювати кінцеву мету - забезпечення необхідної якості електроенергії споживачів в процесі експлуатації технічних засобів.

На рис. 16 спрощено і умовно представлені конкретизовані функції і системи на основі застосування мікроконтролерів і МПС в електроенергетичних системах.

 Схема розташування систем з використанням МП і МК (рис. 17) умовно показує зростаючу їх складність і поглинання простих систем більш складними (по вертикалі). Крім цього існують і інші взаємозв'язки - по горизонталі і перехресні. На практиці, в умовах програмно-апаратної реалізації чітких меж між зазначеними системами може не існувати, часто одна система поглинає іншу, оскільки не може бути реалізована без неї. Наприклад, функція відображення стану об'єкта може бути реалізована найпростішими засобами типу світлодіодних індикаторів для побудови кольорових мнемосхем на лицьових панелях щитів і в той же час може бути реалізована найскладнішими засобами, включаючи цифрову обробку сигналів, для отримання аналогічних мнемосхем на екранах моніторів систем управління електростанціями. Точно також можливі різні реалізації приладів і індикаторів для відображення режимних параметрів роботи енергооб'єктів. Тому представлена ??схема є одним з можливих варіантів класифікації МПС в електроенергетиці за функціональною ознакою.

Широке впровадження мікропроцесорних засобів вимірювань для отримання об'єктивної інформації про об'єкт є основою для всього подальшого розвитку електроенергетичних систем (ЕЕС). Тому, в першу чергу, слід звернути увагу на функції вимірювання і контролю параметрів об'єкта - струмів, напруг, температури, тиску і т. Д. Це дозволяє розглядати можливість реалізації нового покоління систем попереджувальної сигналізації, реєстрації та осцилографування режимних параметрів, без яких немислима експлуатація більшості сучасних енергооб'єктів.


Наступні напрямки використання МП пов'язані з різним ступенем розвитку апаратної або програмної частини МПС.

Так на основі функцій вимірювань і контролю шляхом додавання виконавчих пристроїв (дискретного типу) управління комутаційної апаратурою реалізуються функції захисної автоматики.

Подальше вдосконалення алгоритмів (регулювання в замкнутих системах із зворотними зв'язками) і виконавчих пристроїв (вже аналогового типу) дозволяє отримати нові системи управління якістю електроенергії. В рамках цих систем може бути розглянутий величезний клас систем регулювання і управління, в тому числі добре знайомі регулятори частоти і активної потужності, напруги та реактивної потужності генераторних агрегатів ЕЕС, регулятори електроприводів, джерела і системи безперебійного електроживлення, включаючи СІФУ тиристорних агрегатів і інвертори на напівпровідникових IGBT-структурах.

Розвиток в МПС математичних здібностей, т. Е. Програмного забезпечення і методів моделювання, дозволяє реалізувати системи діагностики, що пророкують поведінку систем по накопиченим до поточного моменту даними.

Проміжне становище за складністю реалізації алгоритмів і пристроїв займають автоматизовані системи різного призначення: системи настройки і пошуку несправностей, системи функціонального контролю та ін.

Розглянемо приклад комплексної системи управління технічними засобами корабля, з якого видно, що розвиток мікропроцесорних систем впливає не тільки на бортову апаратуру ЕЕС, а й інших систем, що будуються і проектованих судів.

Технології цифрової обробки даних успішно впроваджені в багатьох проектах суднових систем електроенергетики (ЕЕС), систем безперебійного електроживлення (СБЕ) і в апаратурі управління общекорабельних систем гідравліки, стиснутого повітря, вентиляції і кондиціонування, прісної і забортної води, систем контролю запасів масел і палива, систем попередження і боротьби з пожежами і затопленням і багатьох інших. Підприємства-розробники виводять на ринок апаратуру КСУ ТС на основі імпортних і вітчизняних компонентів, пропонують типові й оригінальні алгоритми цифрової обробки даних, як в класі промислових персональних ЕОМ - для організації автоматизованих робочих місць операторів (АРМ), так і в класі мікроконтролерів (МК) - для локальної обробки даних в розподілених системах. Багаторівневі розподілені системи управління з локальними обчислювальними мережами і магістралями для обміну даними і командами управління, подібні представленої на рис.18, з успіхом використовуються в багатьох поточних проектах і розробляються в нових, тобто стають невід'ємною частиною КСУ ТС.

Малюнок 18. Типова структура КСУ ТЗ з межприборних магістраллю: 1 центральний пост управління; 2 лінія зв'язку (дротова або оптоволоконний); 3 - магістральні приймально-передавачі; 4 віддалені прилади ОКС; 5 прилади ЕЕС; 6 прилад ГЕУ; Д - датчики; ІВ - виконавчі органи

Новою традицією стають комплекти апаратури СУТС, що включають комп'ютер (централізований пульт управління), дротову або оптоволоконну магістраль і локальні (периферійні) прилади, в складі яких є обчислювальні модулі, інтерфейсні модулі для підключення до магістралі, модулі введення-виведення даних для безпосереднього зв'язку з об'єктом управління.

Однак новітнім досягненням є набуття «інтелекту» для модулів вводу-виводу. З використанням мікроконтролерів (в тому числі і вітчизняних) такі модулі здатні виконувати основні, найбільш критичні з точки зору забезпечення безпеки і безаварійності, функції самостійно, без обов'язкової, раніше, паузи на звернення до віддалених обчислювальних засобів системи і отримання відповіді. У зв'язку з новими властивостями і функціями ці модулі стають контролерами обробки подій КОС або контролерами предобработки даних КПО, а разом з контролером обміну даних КОД по магістралі, складають уніфікований периферійний прилад (рисунок 19), здатний вирішувати завдання будь-якого з приладів ОКС, ЕЕС або навіть ГЕУ. При цьому мікропроцесорні модулі можуть бути універсальними. Різниця між модулями для обробки дискретних і аналогових сигналів нівелюється вбудованим в мікроконтролер АЦП, таким чином налаштувати модуль на роботу з дискретними або аналоговими даними досить просто, активацією відповідної частини програмного забезпечення, наприклад за допомогою перемикача режиму в модулі.


Малюнок 19. Форма і структура універсального периферійного приладу КСУ ТС

Новітніми досягненнями в області автоматичного управління технічними об'єктами є технології управління з використанням теорії нечітких множин, нечіткої логіки, суть якої полягає в наступному. Для управління об'єктами будь-якої складності цілком достатньо дуже обмеженого набору і форм впливів на виконавчі органи, наприклад: збільшити або зменшити напругу або струм через обмотку електродвигуна або подачу палива в дизель-генератор і т.п. Алгоритм повинен полягати в тому, щоб по реакції об'єкта управління здійснити правильну інтенсивність керуючого впливу і для цього немає нагальної необхідності виконувати найскладніші обчислення з використанням докладних математичних моделей, тим більше що точність обчислень, як правило, порівнянна з невизначеністю цілого ряду вихідних даних. Накопичений досвід в практичній реалізації даних алгоритмів [3] для різноманітних технічних систем застосуємо і затребуваний в КСУ ТЗ, включаючи і системи електроенергетики, а також системи безперебійного електроживлення [4,5]. Розглянуті нижче приклади МПС це ілюструють. Однак перш ніж приступити до розгляду конкретних прикладів, слід зупинитися на загальних питаннях створення МПС. Це дозволить краще зрозуміти пропоновані рішення.





МІКРОПРОЦЕСОРНІ СИСТЕМИ | Вступ | мікропроцесори | мікропроцесорні системи | мікроконтролери | Вбудовані периферійні пристрої мікроконтролерів | Вибір елементної бази | вибір мікроконтролера | Основні особливості мікроконтролера. | Етапи розробки програмного забезпечення. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати