第三章电力系统远动技术
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三章电力系统远动技 术
20Hale Waihona Puke Baidu0年7月8日星期三
模拟量输入部分
开关量（数字量）输入回路
• （1）装置面板上的接点 •（2）从装置外部经端子排引入装置的接点
➢开关量（数字量）输出回路
•装置开关输出回路接线图
第三章 电力系统远动技术
➢ 第一节 信息传输基础 信息传输的过程称为通信，所有通信都是将
消息变成与之对应的信号来传递。 现代通信主要是以电信号来传递的，通常寄
托在电信号的某一参量上，按电信号的参量承载 的信号类型可分为 连续的：模拟信号——普通的电话机 离散的：数字信号——电报、传递的数据、遥控指 令等
•第三章 电力系统远动技术
•第一节 信息传输基础 • 点与点之间建立的通信系统是通信的最基本形式， 其如下框图所示 。
➢ 模拟通信和数字通信 • (1) 模拟通信一般指的是信源发出的、信宿接收的和
•1. 信息传输速率 • 数字信号由码元组成，定义单位时间传输的码元 数为码元速率Rs，单位为码元／s，又称波特(baud) ，简记为Bd，所以码元速率也称波特率。 • 定义单位时间传输的信息量为信息速率Rb，单位 为bit/s (比特／秒)，所以信息速率又称比特率。
• 码元可以是二进制的，也可以是多进制的，进制 不同的码元携带的信息量不同。一个二进制码元的信 息量为1bit，一个M进制码元的信息量为log2M bit， 所以码元速率Rs和信息速率Rb之间的关系为
➢数字信号的调制
➢数字信号解调 • 振幅键控非相干解调原理框图
• 振幅键控 非相干解 调过程各 点波形图
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
➢相位键控相干解调原理
➢相位键控 相干解调过 程各点波形 图
第三节 信息传输差错控制原理
➢差错控制方式 前向纠错(FEC)、检错重发(ARQ)和混合纠错 (HEC)是常用的三种差错控制方式
•现场仪表具有综合管理功能 •系统控制功能的自律分散 •系统控制功能的下移
现场总线通信方式
➢ 双向数字通信方式的特点 ➢ 一根双绞线可连接多台设备，从而减少导线数量，降低配
线成本
➢ 由于采用数字传输方式，可以实现高精度的信息处理，提 高控制质量
➢ 由于实现了多重通信，除了可以传送过程变量、控制变量 外，还传送大量的现场设备管理信息
•现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之 间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放 式、数字化、多点通信的控制网络
•以现场总线为基础的现场控制层，其网段与工厂现场设 备相连，是工厂信息网络集成系统的底层，是工厂底层 网络
现场总线通信方式
➢ 采用现场总线，实现了控制系统的综合管理和自 律分散控制
➢几种常用的检错码有如下几种： (1) 奇偶监督码 (2) 二维奇偶监督码 (3) 重复码 (4) 恒比码
重复码
➢ 检错
增加一位，即“11”表示开关闭合，“00”表示开关断开
“11”
“10”
“01” 丢弃
➢ 纠错
再增加一位，即“111”表示开关闭合，“000”表示开关断开
“111”
“110”
•缺点：信号带宽增加，频带的利用率低 • 模拟电话信号带宽为4KHZ • 数字电话信号带宽为20KHZ~60KHZ
➢数字通信传输方式 • 串行传输，并行传输
•点到点通信、点到多点通信和多点到多点通信 •单工方式、半双工方式和双工方式
•直通方式和交换方式 （需交换机） •同步通信和异步通信
•信息传输速率与误码率 •通信系统的性能指标：有效性（速度）、可靠性（ 质量）、适应性、经济性及维护使用
第二节 电力系统远动通信系统简介
•远动系统的构成：厂站端远动装置、调度端远动装置和 远动信道
•调度中心——主站（控制站），厂站——子站
•安装在主站和子站的远动装置分别称为前置机和远动终 端装置RTU
•s
•m
•c
•R
➢ 二进制数字信号通信（数字信号的调制与解调）
二进制数字调制中，包括三种形式：幅度键控 (ASK) 、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)
➢ 现场仪表之间可以通信，实现了现场仪表自律分散控制
➢ 由于现场总线仪表具有互操作性，不同厂家的仪表可以自 由组合，为用户提供了更为广泛的选择余地
➢ 实现了测量仪表、电气仪表、分析仪表的综合化 ➢ 在控制室就可以对现场仪表进行调试、校验、诊断和维护
0000101 0000101 0
0000100 0000100 1
0000011 0000011 0
校验字符
0000011 0
•恒比码：从某确定码长的码组中挑选那些1和0的比例为 恒定值的码组作为许用码，在检验时，只要计算接受码组 中的1的数目是否正确，就可知道有无错误
➢现场总线通信方式 •现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表 ，使它们各自都具有了数字计算和数字通信能力，采用 可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制 仪表连接成的网络系统
“101”
“011” 根据多数表决法的判断原则应为闭合
奇偶校验
➢在帧中每一个字末端附上一个奇或偶校验 码。 选择附加码是“1”或“0”的原则为：使得 该字包括监督码元在内含有偶个“1”（偶校 验）或奇数个“1”（奇校验）
二维奇偶监督码
字符码字
码字
0000111 0000111 1
0000110 0000110 0
信道传输的等都是模拟信号的通信过程或方式。 • (2) 数字通信一般是指以数字信号的形式传输信号的
系统。 ➢ 数字通信具有以下特点： • (1) 抗干扰能力强。 • (2) 便于进行信号加工与处理 • (3) 传输中出现的差错(误码)可以设法控制，提高了
传输质量
•(4) 数字信息易于加密且保密性强 •(5) 能够传输话音、电视和数据等多种信息，增加了通 信系统的灵活性和通用性。
• 如每秒钟传送2400个码元，则码元速率为2400 baud；当采用二进制时，信息速率为2400bit/s；若采 用四进制时，信息速率为4800bit/s。对于二进制，在 数值上波特率和比特率是相等的，但其意义是不同的
2. 误码率
➢异步传输和同步传输 •1. 异步通信
2. 同步通信 接收端的时钟严格保持与发送端一致，同步通信 时一个数据帧中包含有如下几个部分 ： 同步码、数据码、校验码。
20Hale Waihona Puke Baidu0年7月8日星期三
模拟量输入部分
开关量（数字量）输入回路
• （1）装置面板上的接点 •（2）从装置外部经端子排引入装置的接点
➢开关量（数字量）输出回路
•装置开关输出回路接线图
第三章 电力系统远动技术
➢ 第一节 信息传输基础 信息传输的过程称为通信，所有通信都是将
消息变成与之对应的信号来传递。 现代通信主要是以电信号来传递的，通常寄
托在电信号的某一参量上，按电信号的参量承载 的信号类型可分为 连续的：模拟信号——普通的电话机 离散的：数字信号——电报、传递的数据、遥控指 令等
•第三章 电力系统远动技术
•第一节 信息传输基础 • 点与点之间建立的通信系统是通信的最基本形式， 其如下框图所示 。
➢ 模拟通信和数字通信 • (1) 模拟通信一般指的是信源发出的、信宿接收的和
•1. 信息传输速率 • 数字信号由码元组成，定义单位时间传输的码元 数为码元速率Rs，单位为码元／s，又称波特(baud) ，简记为Bd，所以码元速率也称波特率。 • 定义单位时间传输的信息量为信息速率Rb，单位 为bit/s (比特／秒)，所以信息速率又称比特率。
• 码元可以是二进制的，也可以是多进制的，进制 不同的码元携带的信息量不同。一个二进制码元的信 息量为1bit，一个M进制码元的信息量为log2M bit， 所以码元速率Rs和信息速率Rb之间的关系为
➢数字信号的调制
➢数字信号解调 • 振幅键控非相干解调原理框图
• 振幅键控 非相干解 调过程各 点波形图
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
➢相位键控相干解调原理
➢相位键控 相干解调过 程各点波形 图
第三节 信息传输差错控制原理
➢差错控制方式 前向纠错(FEC)、检错重发(ARQ)和混合纠错 (HEC)是常用的三种差错控制方式
•现场仪表具有综合管理功能 •系统控制功能的自律分散 •系统控制功能的下移
现场总线通信方式
➢ 双向数字通信方式的特点 ➢ 一根双绞线可连接多台设备，从而减少导线数量，降低配
线成本
➢ 由于采用数字传输方式，可以实现高精度的信息处理，提 高控制质量
➢ 由于实现了多重通信，除了可以传送过程变量、控制变量 外，还传送大量的现场设备管理信息
•现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之 间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放 式、数字化、多点通信的控制网络
•以现场总线为基础的现场控制层，其网段与工厂现场设 备相连，是工厂信息网络集成系统的底层，是工厂底层 网络
现场总线通信方式
➢ 采用现场总线，实现了控制系统的综合管理和自 律分散控制
➢几种常用的检错码有如下几种： (1) 奇偶监督码 (2) 二维奇偶监督码 (3) 重复码 (4) 恒比码
重复码
➢ 检错
增加一位，即“11”表示开关闭合，“00”表示开关断开
“11”
“10”
“01” 丢弃
➢ 纠错
再增加一位，即“111”表示开关闭合，“000”表示开关断开
“111”
“110”
•缺点：信号带宽增加，频带的利用率低 • 模拟电话信号带宽为4KHZ • 数字电话信号带宽为20KHZ~60KHZ
➢数字通信传输方式 • 串行传输，并行传输
•点到点通信、点到多点通信和多点到多点通信 •单工方式、半双工方式和双工方式
•直通方式和交换方式 （需交换机） •同步通信和异步通信
•信息传输速率与误码率 •通信系统的性能指标：有效性（速度）、可靠性（ 质量）、适应性、经济性及维护使用
第二节 电力系统远动通信系统简介
•远动系统的构成：厂站端远动装置、调度端远动装置和 远动信道
•调度中心——主站（控制站），厂站——子站
•安装在主站和子站的远动装置分别称为前置机和远动终 端装置RTU
•s
•m
•c
•R
➢ 二进制数字信号通信（数字信号的调制与解调）
二进制数字调制中，包括三种形式：幅度键控 (ASK) 、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)
➢ 现场仪表之间可以通信，实现了现场仪表自律分散控制
➢ 由于现场总线仪表具有互操作性，不同厂家的仪表可以自 由组合，为用户提供了更为广泛的选择余地
➢ 实现了测量仪表、电气仪表、分析仪表的综合化 ➢ 在控制室就可以对现场仪表进行调试、校验、诊断和维护
0000101 0000101 0
0000100 0000100 1
0000011 0000011 0
校验字符
0000011 0
•恒比码：从某确定码长的码组中挑选那些1和0的比例为 恒定值的码组作为许用码，在检验时，只要计算接受码组 中的1的数目是否正确，就可知道有无错误
➢现场总线通信方式 •现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表 ，使它们各自都具有了数字计算和数字通信能力，采用 可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制 仪表连接成的网络系统
“101”
“011” 根据多数表决法的判断原则应为闭合
奇偶校验
➢在帧中每一个字末端附上一个奇或偶校验 码。 选择附加码是“1”或“0”的原则为：使得 该字包括监督码元在内含有偶个“1”（偶校 验）或奇数个“1”（奇校验）
二维奇偶监督码
字符码字
码字
0000111 0000111 1
0000110 0000110 0
信道传输的等都是模拟信号的通信过程或方式。 • (2) 数字通信一般是指以数字信号的形式传输信号的
系统。 ➢ 数字通信具有以下特点： • (1) 抗干扰能力强。 • (2) 便于进行信号加工与处理 • (3) 传输中出现的差错(误码)可以设法控制，提高了
传输质量
•(4) 数字信息易于加密且保密性强 •(5) 能够传输话音、电视和数据等多种信息，增加了通 信系统的灵活性和通用性。
• 如每秒钟传送2400个码元，则码元速率为2400 baud；当采用二进制时，信息速率为2400bit/s；若采 用四进制时，信息速率为4800bit/s。对于二进制，在 数值上波特率和比特率是相等的，但其意义是不同的
2. 误码率
➢异步传输和同步传输 •1. 异步通信
2. 同步通信 接收端的时钟严格保持与发送端一致，同步通信 时一个数据帧中包含有如下几个部分 ： 同步码、数据码、校验码。