Пояснительная записка (1217494), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Элемент 5 – «Температура воздуха» – цифровое отображение температуры воздуха окружающей среды в градусах Цельсия.
Рисунок 2.5 – Лицевая панель прибора, отображающего работу обогрева остряков стрелочных
переводов и контактной системы электроприводов
Элемент 6 – «№ электропривода» представляет собой цифровое отображение с функцией ручного ввода номера электропривода. «Открыть/Закрыть», кнопка позволяющая показать или скрыть лицевую панель прибора, отображающего работу обогрева контактной системы стрелочного электропривода.
Элемент 7 – «Температура воздуха» – слайдер, предназначенный для имитации изменения температуры воздуха окружающей среды.
Элемент 8 – «Температура рельса» – слайдер, предназначенный для имитации изменения температуры рельса.
Элемент 9 – Схематический план станции с индикацией, отображающей работу обогрева остряков стрелочных переводов и контактной системы электроприводов.
Элемент 10 – Лицевая панель прибора, отображающего работу обогрева остряков стрелочных переводов и контактной системы электроприводов.
2.1.6 Индикация работы прибора, отображающего работу
обогрева остряков стрелочных переводов и контактной
системы электроприводов
Индикация работы прибора изображена на рисунке 2.6.
Элемент 1 – Красный и зеленый цвет показывает, что обогрев контактной системы электропривода включен, но присутствует неисправность.
Элемент 2 – Зеленый цвет показывает, что обогрев контактной системы электропривода включен, неисправностей нет.
Элемент 3 – Черный и красный цвет показывают, что обогрев контактной системы электропривода выключен, а обогрев остряков стрелочного перевода включен, но присутствует его неисправность.
Элемент 4 – Черный и синий цвет показывают, что обогрев контактной системы электропривода выключен, а обогрев остряков стрелочного перевода включен, неисправностей нет.
Элемент 5 – Красный цвет показывает, что обогрев контактной системы электропривода и остряков стрелочного перевода включен, и они оба неисправны.
Элемент 6 – Зеленый и синий цвет показывают, что обогрев контактной системы электропривода и остряков стрелочного перевода включен, и они оба исправны.
Рисунок 2.6 – Индикация работы прибора, отображающего работу обогрева остряков стрелочных переводов и контактной системы электроприводов
2.1.7 Блок-диаграмма прибора, отображающего работу обогрева остряков стрелочных переводов и контактной системы электроприводов
Рассмотрим блок-диаграмму прибора, отображающего работу обогрева остряков стрелочных переводов и контактной системы электроприводов на рисунке 2.7.
В блоке 1 изображены элементы: «Открыть/Закрыть» – локальная переменная (Local) используется для передачи данных между элементами управления или индикаторами без применения проводов, источником переменной является кнопка «Открыть/Закрыть». Эта кнопка используется в качестве логического элемента, который может находиться в двух состояниях «ИСТИНА» (1) и «ЛОЖЬ» (0). Структура Вариант (Case Structure) управляет выполнением одного из двух или более фрагментов кода и при выборе по условию аналогична оператору «if then else» текстовых языков, а при выборе по значению числовой или строковой переменной аналогична оператору «case».
Invoke Node – узел вызывает метод или действие по ссылке. Большинство методов имеют связанные с ними параметры. Вход ссылка (reference) является ссылкой, связанной с объектом, который вызывает метод или выполняет действие. Ссылка может быть получена от функции «Открыть автоматизацию» (Automation Open) или от элемента управления «Ссылка» (Refnum) лицевой панели. Узел вызова (Invoke Node) автоматически адаптируется к классу объекта, задаваемого по ссылке [17].
Рисунок 2.7 – Блок-диаграмма прибора, отображающего работу обогрева остряков стрелочных переводов и контактной системы электроприводов
В блоке 2 изображены элементы: «Температура рельса» – глобальная переменная (Global) используется для передачи данных между ВП на одном компьютере, источником является слайдер «Температура рельса». «Температура воздуха» – глобальная переменная (Global) используется для передачи данных между ВП на одном компьютере, источником является слайдер «Температура воздуха». Эта структура связана с числовым элементом индикации с плавающей запятой двойной точности «Температура воздуха».
В блоке 3 изображены элементы: «Вкл. ТЭНы стрелок», «Ручной режим ПЭВ», «Автоматический режим ПЭВ» – локальные переменные (Local) используются для передачи данных между элементами управления или индикаторами без применения проводов, источником переменных являются кнопки «Вкл. ТЭНы стрелок», «Ручной режим ПЭВ», «Автоматический режим ПЭВ» соответственно. Эти кнопки используются в качестве логических элементов, которые могут находиться в двух состояниях «ИСТИНА» (1) и «ЛОЖЬ» (0).
В блоке 4 изображены элементы: «ПЭВ», «ТЭН» – статические ссылки на ВП. Функция обеспечивает статическую ссылку на ВП. Ссылку можно использовать вместе с методами и свойствами без необходимости ее явного открытия и закрытия. Статическая ссылка на ВП действует как прибор и появляется в иерархии ВП верхнего уровня. Объединение необходимых подприбовор в кластер производится с помощью функции «Объединить» (Bundle). Кластер в массив (Cluster To Array) – функция преобразует кластер элементов одного типа в одномерный массив данных того же типа. Компоненты кластера не могут быть массивами. Порядок элементов в массиве такой же, как и в кластере. Индексировать массив (Index Array) функция возвращает элемент (element) или подмассив (subarray) входного массива (array), начиная с индекса (index). При подключении входного массива функция автоматически перестраивается в соответствии с его размерностью, отображая вход-индекс для каждой размерности. Входной массив может быть n-мерным массивом любого типа. Если входной массив является пустым, то на выходах элемент или подмассив возвращает значение по умолчанию для данного типа элементов массива. Вход-индекс должен быть числовым. Декремент (Decrement) – функция возвращает значение входа, уменьшенное на 1. «Номер стрелки с ТЭН», «№ электропривода» – числовые элементы ввода данных.
2.2 Организация системы беспроводного управления
электрообогревом
Система беспроводного управления электрообогревом не требудет прокладки кабеля между постом ЭЦ и устройствами контроля и управления объектами электрообогрева. Передача и прием управляющих сигналов осуществляется по технологии WI-FI стандарт связи IEEE 802.15.4 (2.4 ГГц). Основа такой системы состоит из двух устройств WSN-9791 и WSN-3212. Структурная схема организации системы беспроводного управления электрообогревом изображена на рисунке 2.8.
Рисунок 2.8 – Структурная схема организации системы беспроводного управления электрообогревом
Элемент 1 – ПК с установленной программой для управления электрообогревом.
Элемент 2 – Ethernet-кабель.
Элемент 3 – Модуль WSN-9791, устанавливаемый на посту ЭЦ.
Элемент 4 – Линия WI-FI связи, стандарт IEEE 802.15.4 (2.4 ГГц).
Элемент 5 – Модули WSN-3212, установленные в каждом электроприводе или кабельном ящике.
Рисунок 2.9 – Модуль WSN-9791
На рисунке 2.9 изображен модуль WSN-9791, рассмотрим его характеристики. Стандарт связи IEEE 802.15.4 (2.4 ГГц), скорость передачи данных 250 Кбит/с, полоса частот ISM 2,4 ГГц (от 2400 МГц до 2483,5 МГц), каналы 11-24, чувствительность приемника 102 дБм, сопротивление 50 Ом, сетевой интерфейс 100 BASE-TX, полнодуплексный, сетевые протоколы TCP/IP, UDP, конфигурация IP-сети DHCP + Link-Local, статический, скорость связи 10/100 Мбит/с, автосогласование, диапазон входного напряжения от 9 до 30 В, максимальная потребляемая мощность 4,5 В, моединительный разъем для подключения питания 2 mini-combicon, рабочая температура от -40 до +70 °C, работая влажность от 10 до 90 %, максимальный радиовыход +10 дБм макс (10 мВт), наружный диапазон до 300 м.
Рисунок 2.10 – Пара модулей WSN-3212
На рисунке 2.10 показан модуль WSN-3212 – 4-канальный, 24-битный измерительный узел для подключения термопар. Рассмотрим его характеристики. Подпитка от 4 щелочных батарей AA, до 3-х лет работы от батарей, 4 канала ввода сигналов с термопар, поддержка J, K, R, S, T, N, B, и E типов термопар, четыре цифровых линии, настраиваемые под цифровой ввод, вывод типа исток и вывод типа сток, рабочий диапазон температур -40 до 70°, стандарт связи IEEE 802.15.4 (2.4 ГГц), дальность действия вне помещений до 300м в зоне прямой видимости, минимальный интервал измерения 2 с, ширина входной полосы (-3 дБ) 1 Гц, подавление шума 65 дБ мин. at 50/60 Гц, защита от превышения напряжения ±30 В между входом и общим контактом, входное дифференциальное сопротивление 20 Мом, входной ток 50 нA, ошибка усиления 0.02% макс. на 25 °C, диапазон входного напряжения от 9 до 30 В, выходная мощность датчика 12 В, 20 мА, соединительный разъем для подключения питания 2-позиционный MINI-COMBICON, потребляемая мощность, 60-секундный интервал между выборками 15 мВт при 24 В, 2-секундный интервал между выборками 25 мВт при 24 В, режим маршрутизатора 300 мВт при 24 В.
Измерительный узел WSN-3212 – это беспроводное устройство, которое предоставляет четыре 24-битных канала для ввода сигналов с термопар и четыре разнонаправленных цифровых канала, которые можно конфигурировать под цифровой ввод, вывод типа исток и вывод типа сток. 18-контактный коннектор винтовых терминалов обеспечивает прямую связь с J, K, R, S, T, N, B, и E типами термопар. Для запитки измерительного узла используются четыре щелочные батареи AA 1.5 В, способные обеспечить до 3-х лет автономной работы узла, или внешняя подпитка узла напряжением от 9 до 30 В. Измерительный узел доступен как в программируемом, так и непрограммируемом варианте. С программируемыми узлами, можно использовать модуль LabVIEW WSN и инструментарий среды графического программирования LabVIEW для настройки поведения узлов, добавления алгоритмов для увеличения срока службы батарей; увеличения производительности аналогового и цифрового ввода; и взаимодействия с датчиками. Измерительный узел может работать как роутер или конечная точка, обеспечивая гибкость подключения датчиков в пределах сети. Когда узел сконфигурирован как роутер, он может повторять сообщения с конечных точек и расширять диапазон охвата сети. Узлы-роутеры должны оставаться включёнными, для того чтобы получать и пересылать данные через сеть и должны быть подключены к внешнему питанию, такому как источник в диапазоне от 9 до 30 В, солнечной батареи или емкостному аккумулятору. Модули WSN-3212 изображены на рисунках 2.11 и 2.12.
Рисунок 2.11 – Модуль WSN-3212
Рисунок 2.12 – Модуль WSN-3212 в защитном корпусе
На рисунке 2.13 показан пример построения системы беспровод-ного управления электробогревом. Модуль WSN-9791 устанавливается на посту ЭЦ. Два модуля для четной и нечетной горловин станции. В корпус каждого электропривода устанавливается измерительный узел WSN-3212. По беспроводной сети WI-FI измерительный узел передает данные центральный модуль WSN-9791, который в свою очередь по Ethernet-кабелю связывается с ПК. Для управления обогрева остряков стрелочных переводов применяется измерительный узел WSN-3212. Он может устанавливается в непосредственной близости с участком обогрева. Оборудование располагается в путевом ящике или в релейном шкафу, в зависимости от требования проекта. Связь с центральным модулем WSN-9791 также производится по беспроводной сети WI-FI. При необходимости увеличения радиуса действия модуля WSN-9791 возможна установка антенного усилителя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
