Проектирование систем автоматизации электрических железных дорог - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Проектирование систем автоматизации электрических железных дорог

Проектирование, расчет и выбор параметров устройств телемеханики электрических железных дорог. Выбор способа кодирования сообщений. Разработка структурной схемы проектируемого устройства с предполагаемыми логическими связями между функциональными блоками.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Иркутский государственный университет путей сообщения
Забайкальский институт железнодорожного транспорта - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования в городе Чите
Иркутский государственный университет путей сообщения
Факультет «Наземные транспортные системы»
по дисциплине: «Автоматизация систем электроснабжения»
Курсовая работа 30 стр. 36, рис. 2, источников 4, прил. 6.
Полукомплект телеуправления, полукомплект телесигнализации, функциональная схема, принципиальная схема, мультивибратор, диспетчерский пункт, контролируемый пункт
Целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний и приобретение навыков проектирования, расчета и выбора параметров устройств телемеханики электрических железных дорог; закрепление полученных навыков самостоятельного анализа и синтеза электронных схем; приобретение практических навыков по составлению схем и их расчету.
В содержании работы отражается решение следующих вопросов:
ѕ выбор оптимального способа кодирования сообщений;
ѕ определение расчетной частоты мультивибраторов полукомплектов;
ѕ составление структурной схемы проектируемого устройства с предполагаемыми логическими связями между функциональными блоками;
ѕ разработка функциональных схем полукомплекта для заданного объема ТУ и ТС;
ѕ разработка принципиальных схем блоков телемеханики в соответствии с заданием;
ѕ составление временной диаграммы работы полукомплекта в заданном режиме;
ѕ определение наибольшей дальности действия устройства при отсутствии пунктов ретрансляции сигналов;
ѕ выполнение специальной части курсовой работы;
ѕ составление пояснительной записки с описанием работы полукомплектов по временным диаграммам, с выполнением необходимых расчетов и полным описанием специальной части.
1. Выбор способа кодирования сообщений
2. Определение числа разрядов счетчика распределителя
3. Определение расчетной частоты мультивибратора полукомплектов
4. Определение наибольшей дальности действия устройства при отсутствии пунктов ретрансляции сигналов
5.1 Структурная схема передающего полукомплекта ТУ ДП
5.2 Структурная схема приемного полукомплекта ТС ДП
6.1 Функциональная схема передающего полукомплекта ТУ ДП
6.2 Функциональная схема приемного полукомплекта ТС ДП
7.1 Временные диаграммы работы модуля ТУ ДП в режиме передача холостой серии
7.2 Временные диаграммы работы модуля ТС ДП в режиме сбой во время приема приказа
В настоящей работе использованы ссылки на следующие стандарты (нормативные документы):
ѕ ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам;
ѕ ГОСТ 2.106-96 ЕСКД. Текстовые документы;
ѕ ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам;
ѕ ГОСТ 2.111-68 ЕСКД. Нормоконтроль;
ѕ ГОСТ 3.1116-79 ЕСТД. Нормоконтроль;
ѕ ГОСТ 19431-84 Энергетика и электрификация. Термины и
ѕ ГОСТ Р 52002-2003. Электротехника. Термины и определения
ѕ ПУСТЭ «Правила устройства системы тягового электроснабжения»;
АСКУЭ - автоматизированная система управления хозяйством энергетики и электрификации
МСТ-95 - микроэлектронная система телемеханики
СДФИ - сверхдлинные фазирующие импульсы
ТРИ - триггер блокировки реле исполнения
ЧМПер - частотно модульный передатчик
Последнее десятилетие характеризуется существенным совершенствованием систем телемеханики и расширением областей их применения. Это обусловлено новейшими достижениями микроэлектроники и вычислительной техники (микропроцессоров и микроЭВМ). По сравнению c предшествующими современные системы телемеханики (СТМ) более надежны в эксплуатации и обладают большими функциональными возможностями. Кроме традиционных функций: телeупрaвления (ТУ), телесигнализации (ТС) и телеизмерения (ТИ), они осуществляют сбор, передачу и воспроизведение статистической информации, производят предварительный ее отбор, образовывают сигналы, оптимальные для передачи по данному каналу связи, принимают решения об управлении местной автоматикой.
Применение разработанных за последнее время более совершенных и на современной микроэлектронной основе систем телемеханики типов МРК-85, МСТ-95 и ЭЛОТ-2010 позволит на 15-20 % уменьшить материалоемкость и габариты устройств при одновременном (почти двойном) увеличении информационной емкости по сравнению c эксплуатируемыми в настоящее время системами телемеханики типа ЭСТ-62 или "Лисна".
C помощью устройств телемеханики передается и частично обрабатывается информация c 1-го уровня автоматизированной системы управления - тяговых подстанций и других устройств тяговой сети. Диспетчерское управление оперативной работой на уровне отделений и управлений дороги, также осуществляемое с помощью устройств телемеханики, можно отнести ко 2-му (среднему) уровню автоматизированной системы управления хозяйством энергетики и электрификации (АСКУЭ).
МСТ-95 -- система нового поколения, выполненная на интегральных микросхемах и микропроцессорах (приемники и передатчики). Основным средством отображения информации является мозаичный диспетчерский пульт с мнемосхемой контролируемого пункта. По желанию заказчика система может быть дополнена АРМ ЭЧЦ, для чего в ней предусмотрен специальный аппаратный интерфейс и мультиконтроллер типа «Топаз». МСТ-95 предназначена для управления объектами ТУ-ТС электроснабжения железных дорог. Она может быть также использована для управления устройствами электроснабжения городского транспорта и промышленных предприятий.
Совместимость по протоколу обмена информацией с системой “Лисна” дает возможность поэтапно заменять устройства последней, выработавшие свой ресурс, устройствами системы МСТ-95 без перерыва эксплуатации действующей системы. Так, возможна замена отдельных устройств КП при сохранении без каких-либо переделок, находящейся в действии аппаратуры ДП и, наоборот, полная замена устройств ДП без смены устройств контролируемых пунктов.
Система работает по выделенным проводным (воздушным и кабельным) линиям связи, при цепочном и древовидном размещении КП. Возможно применение системы и при радиальном размещении КП. Дальность передачи телемеханической информации при цепочной структуре -- до 180 км (с промежуточными усилителями). Если по каким-либо причинам диспетчерский пункт (ДП) удален от зоны расположения КП на сотни километров, то передача телемеханической информации между ДП и зоной КП осуществляется по выделенным каналам многоканальных систем связи. При этом в зоне КП обмен информацией происходит по физическим цепям.
Полукомплект телеуправления - передающий полукомплект - передача холостой серии
Полукомплект телесигнализации - приемный полукомплект - сбой во время приема приказа
Несущая частота канала связи - 990 Гц
Пропускная способность линии связи - 25 имп./сек
Затухание сигнала, вносимое аппаратурой канала связи - 0,4 Нп
Допустимое время передачи - 4,2 сек
Число серий при передаче приказа - двухкратная
1. Выбор способа кодирования сообщений
В системах телемеханики используются коды, в основу которых положена комбинаторика. В электронной системе телемеханики МСТ-95 комбинаторные коды строятся по закону сочетаний. Число сочетаний из n элементов по m определяется по формуле (1.1):
- число элементов, отличающихся от других (n-m) своим признаком или местом в общем порядке элементов.
Также необходимо определить вид сочетания положенного в основу кода для выбора отдельно контролируемых пунктов, групп, объектов и операций.
Решение этого вопроса непосредственно связано с выбором метода избирания, т.е. с выбором способа избирательного воздействия на органы управления объектов контролируемых пунктов (КП), и сводится к определению числа выходов (позиций) распределителя. Причем для приемных полукомплектов этот выбор производится так же, как и для передающих.
Для обеспечения заданного объема телемеханики необходимое число выходов распределителя должно быть:
N кп - число выходов, необходимых для выбора КП (5 выходов);
N оп - то же, необходимых для выбора характера операции (2 выхода, для операции «включить» и «отключить»);
N об/гр - то же, необходимых для выбора объекта в группе;
N гр - то же, необходимых для выбора групп;
3 - число служебных выходов,1-й выход - для приема первого длинного импульса в кодовой серии; 31-й и 32-й выходы для образования сверхдлинного фазирующего импульса (СДФИ).
В зависимости от заданного объема телеуправления отдельные слагаемые в выражении (1.2) находятся, исходя из условий максимального использования распределителя и сокращения времени передачи кодовой серии. Так, для выбора КП число выходов распределителя определится из числа сочетаний C n (n - число выходов распределителя, необходимых для выбора КП, m - число элементов, входящих в сочетание, С = 5, m = 2 длинных импульса из пяти n = 5 импульсов):
Определение остальных слагаемых выражения (1.2) следует производить с учетом определившегося выражения и максимального числа объектов из КП N об
Если сумма , то рациональнее применить метод прямого избирания объектов (т. е. каждому объекту присваивается отдельный вход распределителя) и тогда число групп равно N гр =0. Если же сумма , то для выбора объектов следует применить двухступенчатое групповое избирание, при котором объекты одного КП делятся на группы. При определении числа групп и числа объектов в группах следует исходить из максимального использования остающихся для этой цели свободных выходов распределителя при минимальном количестве групп;
ѕ в блоке телесигнализации обычно используют распределительный принцип избирания при временном разделении элементов сигнала (1,2). В целях существенного сокращения объема аппаратуры кодирование производится на импульсах и на паузах. Рациональным это становится в тех случаях, когда число объектов на контролируемых пунктах более 80.
При этом необходимое число выходов распределителя определится по выражению (1.4):
где - число объектов на контролируемом пункте;
7 - число служебных выходов: выходы на импульсах и паузах (всего два) - свободные (в это время происходит сброс записи, если в предыдущей серии имела место рассинхронизация полукомплектов, 2 выхода - СДФИ, 1 - выход - контроль командной серии, 1- блокировка команды телеуправления).
Определим число сочетаний из n элементов по m, используя выражение (1.1):
При выборе числа сочетания из n элементов по m должно выполняться условие (1.3): 10=10. автоматический телемеханика железный дорога
2. Определение числа разрядов счетчика распределителя
3. Определение расчетной частоты мультивибратора полукомплектов
4. Определение наибольшей дальности действия устройства при отсутствии пунктов ретрансляции сигналов
5.1 Структурная схема передающего полукомплекта ТУ ДП
Передающее устройство телеуправления состоит из генератора тактовых импульсов (ГТИ); логического блока (ЛБ); распределителя; блока кодирования (БК); шифраторов выбора пункта, операции, группы и объекта; блока управления передачей (БУП); ключей управления (КУ); передатчика (ЧМП).
Блок управления передачи состоит из триггера начала передачи (ТНП), триггера ограничения передачи (ТОП), усиления общего сброса (УОС).
Функции элементов структурной схемы: ГТИ создает прямоугольные импульсы заданной частоты; ЛБ осуществляет совмещение импульсов тактовой частоты - серии импульсов ГТИ и импульсов, поступающих с блока кодирования, а также служит для образования сверхдлинного импульса; БК служит для формирования в сериях данных импульсов. В холостой серии блок кодирования формирует длинный импульс только в конце серии. Шифратор выбора контролируемого пункта и операции зашифровывает сигналы с кнопок управления.
Рисунок 1 - Структурная схема полукомплекта ТУ ДП
5.2 Структурная схема приемного полукомплекта ТС ДП
В приемном устройстве телесигнализации частотные импульсы из линии связи поступают на ЧМ приемник (ЧМПр), где преобразуются в серию прямоугольных импульсов и пауз. Из частотного приемника серия через линейный триггер ЛТ и блок синхронизации поступает на распределитель. Одновременно с линейного триггера импульсы поступают на блок контроля и защиты.
Распределитель переключается в соответствии с тактовой серией импульсов. Выходные цепи распределителя открываются только при приеме длинных импульсов (или пауз). Импульсы с распределителя поступают в запоминающее устройство. Блок контроля и защиты в течение всего цикла передачи осуществляет контроль получаемой тактовой серии. Если при передаче не возникало искажений, в конце цикла производится считывание информации с запоминающего устройства, которая и поступает на сигнальные элементы. Управление запоминающим устройством и сигнальными элементами осуществляется исполнительным блоком, который в свою очередь получает командные импульсы после проверки правильности передачи блоком контроля и защиты.
В выходных цепях распределителя вместо контактов-датчиков включены обмотки записи магнитных элементов с прямоугольной петлей гистерезиса, выполняющих роль запоминающего устройства.
Блок синхронизации и приема длинных импульсов и пауз состоит из триггера задержки ТЗД, элемента И-НЕ и датчика времени ДВ. Датчик времени представляет собой трехразрядный двоичный счетчик на триггерах Т1 - ТЗ со схемой сброса, выполненной на транзисторных каскадах задержки Тз1, Тз2 и усилителе УС. Счетчик приводится в действие мультивибратором MB.
Рисунок 2 - Структурная схема полукомплекта ТС ДП
Разработка структурной схемы устройства и принципиальных электрических схем отдельных его узлов. Обоснованный выбор элементной базы и величин питающих напряжений. Расчет величин основных параметров отдельных элементов схем и допусков на эти величины. курсовая работа [1,9 M], добавлен 17.05.2014
Выбор рационального способа кодирования сообщений. Структурные схемы технических средств автоматизированной системы управления тяговыми подстанциями и передачи информации в системе телемеханики. Наибольшая возможная удаленность пункта приема сообщений. курсовая работа [2,4 M], добавлен 19.02.2011
Схемотехнические принципы проектирования усилителя электрических сигналов. Обоснование его структурной схемы. Выбор типов и номиналов элементов устройства. Обоснование схемы инверсного и реостатного каскадов. Проверка расчётов по коэффициенту усиления. курсовая работа [1,3 M], добавлен 07.01.2015
Проектирование быстродействующего обрабатывающего устройства ЭВМ. Расчет основных и произвольных компоновочных параметров логической схемы устройств. Расчет энергетических характеристик, выбор системы охлаждения. Требования к элементам конструкций. курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.06.2012
Выбор рационального способа кодирования сообщений. Определение расчетной частоты мультивибратора полукомплекта, возможной удаленности пункта приема сообщений. Структурная схема проектируемого устройства. Работа приемного полукомплекта телеуправления. курсовая работа [3,1 M], добавлен 22.07.2009
Структурная схема усилителя. Выбор транзистора, его рабочей точки и расчет параметров. Выбор и обоснование, определение параметров предоконечного и входного усилительного, а также буферного каскада. Расчет регулировки усиления проектируемого устройства. контрольная работа [347,3 K], добавлен 12.05.2012
Выбор и обоснование структурной схемы лабораторного макета. Состав и выбор его элементной базы. Расчет электрических параметров схемы. Особенности использования мультиплексоров 4-1 на логических элементах и 8-1 на интегральной схеме. Конструкция макета. курсовая работа [487,3 K], добавлен 16.05.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование систем автоматизации электрических железных дорог курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Сочинение На Тему Описание Любого Помещения
Курсовая Работа На Тему Налоговая Система Российской Федерации
Реферат по теме Рельеф Беларуси
Курсовая работа по теме Проектирование алгоритма игры 'Покер'
Курсовая работа: Проект осветительной установки птичника
Реферат На Тему Теория Государства
Техника Безопасности При Проведении Спортивных Игр Реферат
Курсовая Работа На Тему Автоматизація Обліку Зносу (Амортизації) Необоротних Активів
Реферат: Как оптимизировать состав персонала?
Реферат На Тему Геноинженерия
Контрольная Работа На Тему История Создания И Анализ Работы Основных Мировых Производителей Легковых Автомобилей
Курсовая работа: Производство линолеума промазным способом
Дипломная работа: Законность и обоснованность приговора в российском уголовном процессе
Золотая Осень Сочинение 2 Класс Текст
Реферат по теме Вирус болезни Ауески
Реферат по теме Декоративное рисование в детском саду
Курсовая работа по теме Теоретичні основи та стратегія планування бізнес-плану підприємства
Реферат: Остеодистрофия
Сочинение: My Ideas On Living In A Foreign Country
Реферат: Разработка автоматизированной системы учёта удостоверений. Скачать бесплатно и без регистрации
Причинение имущественного ущерба путем обмана или злоупотребления доверием - Государство и право курсовая работа
Організаційно-правові засади конфіденційного документообігу на підприємстві - Бухгалтерский учет и аудит дипломная работа
Дитяче телебачення як засіб психологічного впливу на дітей - Журналистика, издательское дело и СМИ контрольная работа