원격 기계 시스템, 원격 기계 응용 프로그램

원격역학은 원거리에 있는 물체의 상태에 대한 제어 명령과 정보를 자동으로 전송하는 이론과 기술적 수단을 포괄하는 과학 기술 분야입니다.

«원격역학»이라는 용어는 1905년 프랑스 과학자 E. Branly가 메커니즘과 기계의 원격 제어를 위한 과학 기술 분야를 위해 제안했습니다.

Telemechanics는 공간적으로 분리된 장치, 기계, 설비의 작업을 조정하고 통신 채널과 함께 생산 시설 또는 기타 프로세스에서 멀리 떨어져 있는 단일 제어 시스템에 연결할 수 있습니다.

Telemechanics는 자동화 수단과 함께 현지 시설에서 근무하는 직원 없이도 기계 및 설비를 원격 제어할 수 있도록 하고 중앙 집중식 제어(전력 시스템, 철도, 항공 및 수상 운송, 유전, 고속도로 파이프라인)를 통해 단일 생산 단지로 결합합니다. , 대형 공장, 채석장 등 광산, 관개 시스템, 도시 유틸리티 등).

원격 기계 시스템 - 원거리에서 제어 정보의 자동 전송을 위해 설계된 일련의 원격 기계 장치 및 통신 채널.

원격 기계 시스템의 분류는 해당 속성을 특징 짓는 주요 특성에 따라 수행됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 전송된 메시지의 특성;
• 수행된 기능;
• 관리 및 통제 대상의 유형 및 위치
• 구성;
• 구조;
• 통신 회선의 종류;
• 신호를 전송하는 데 사용하는 방법.

수행되는 기능에 따라 원격 기계 시스템은 다음과 같은 시스템으로 나뉩니다.

• 리모콘;
• 텔레비전 신호;
• 원격 측정;
• 원격 조정.

원격 제어 시스템(RCS)에서 다양한 객체(정보 수신자)를 대상으로 하는 "on", "off"("yes", "no")와 같은 많은 수의 기본 명령이 종종 제어 지점에서 전송됩니다.

원격 신호 시스템(TS)에서 제어 센터는 "예", "아니오"와 같은 객체 상태에 대한 동일한 기본 신호를 수신합니다. 원격 측정 및 원격 조정(TI 및 TP) 측정된(제어된) 매개변수의 값이 전송됩니다.

TC 시스템은 개체를 제어하기 위해 이산 또는 연속 명령을 전송하는 데 사용됩니다. 후자의 유형에는 제어된 매개변수를 원활하게 변경하기 위해 전송되는 제어 명령이 포함됩니다. 제어 명령의 전송을 목적으로 하는 TC 시스템은 때때로 TR 시스템과 독립적인 분류 그룹에서 구별됩니다.

TS 시스템은 모니터링 대상의 상태에 대한 개별 메시지를 전송하는 데 사용됩니다(예: 장비 켜기 또는 끄기, 매개변수의 한계 값 도달, 비상 상황 발생 등).

TI 시스템은 연속 제어 값을 전송하는 데 사용됩니다. TS 및 TI 시스템은 원격 제어(TC) 시스템 그룹으로 결합됩니다.

많은 경우에 결합되거나 복잡한 원격 기계 시스템이 사용되어 TU, TS 및 TI의 기능을 동시에 수행합니다.

메시지 전송 방법에 따라 원격 기계 시스템은 단일 채널과 다중 채널로 나뉩니다. 대부분의 시스템은 공통 통신 채널을 통해 많은 TC 시설과 신호를 전송하는 다중 채널입니다. 그들은 많은 수의 개체 하위 채널을 형성합니다.

철도 운송, 유전 및 파이프라인의 원격 기계 시스템에서 서로 다른 신호 TU, TS, TI 및 TR의 총 수는 이미 수천 개에 이르고 장비 요소의 수는 수만 개에 이릅니다.

원격 기계 시스템이 원거리에서 전송하는 제어 정보는 시스템의 한쪽 끝에 있는 조작자 또는 제어 컴퓨터와 다른 쪽 끝에 있는 제어 개체를 위한 것입니다.

정보는 사용자에게 친숙한 형식으로 제공되어야 합니다. 따라서 원격 기계 시스템에는 정보 전송뿐만 아니라 조작자가 인식하거나 제어 기계에 입력하기 편리한 형태로 배포 및 표시하는 장치가 포함됩니다. 이는 TI 및 TS 데이터 수집 및 전처리 장치에도 적용됩니다.

서비스되는(모니터링 및 제어되는) 객체의 유형에 따라 원격 기계 시스템은 고정 객체용 시스템과 이동 객체용 시스템으로 나뉩니다.

첫 번째 그룹에는 고정식 산업 설비용 시스템이 포함되며 두 번째 그룹에는 선박, 기관차, 크레인, 비행기, 미사일, 탱크, 어뢰, 유도 미사일 등을 제어하기 위한 시스템이 포함됩니다.

제어 대상과 제어 대상의 위치에 따라 통합 객체 시스템과 분산 객체 시스템이 구분됩니다.

첫 번째 경우 시스템에서 제공하는 모든 개체는 한 지점에 있습니다. 두 번째 경우, 시스템에서 서비스를 제공하는 개체는 공통 통신 회선에 서로 다른 지점에서 연결된 여러 지점에서 하나씩 또는 그룹으로 흩어져 있습니다.

통합 객체가 있는 원격 기계 시스템에는 특히 개별 발전소 및 변압기 변전소, 펌프 및 압축기 설치용 시스템이 포함됩니다. 이러한 시스템은 단일 지점을 제공합니다.

분산 원격 기계 시스템에는 예를 들어 유전 시스템이 포함됩니다. 여기에서 원격 기계는 현장에 분산되어 있고 한 지점에서 제어되는 수많은(수십, 수백) 개의 유정 및 기타 설비에 서비스를 제공합니다.

분산된 사이트를 위한 원격 기계 시스템 - 여러 개 또는 다수의 지리적으로 분산된 제어 지점이 공통 통신 채널에 연결되는 일종의 원격 기계 시스템으로, 각 지점에는 하나 이상의 기술 제어, 기술 정보 또는 차량 개체가 있을 수 있습니다.

생산, 산업, 운송 및 농업의 중앙 집중식 제어를 위한 시스템의 분산된 개체 및 제어 지점의 수는 집중된 개체의 수보다 훨씬 많습니다.

이러한 제어 시스템에서는 라인(석유 및 가스 파이프라인, 관개, 운송) 또는 해당 영역(유전 및 가스전, 산업 플랜트 등)을 따라 상대적으로 작은 지점이 흩어져 있습니다. 모든 사이트는 상호 연결된 단일 생산 프로세스에 참여합니다.

분산 개체가 있는 원격 기계 시스템의 예: 전기 네트워크의 원격 제어

원격 역학의 주요 과학적 문제:

• 능률;
• 정보 전송의 신뢰성;
• 구조 최적화;
• 기술 자원.

원격 기계 문제의 중요성은 개체 수, 전송되는 정보의 양 및 수천 킬로미터에 이르는 통신 채널의 길이가 증가함에 따라 증가합니다.

원격 역학에서 정보 전송의 효율성 문제는 압축을 통한 통신 채널의 경제적 사용, 즉 채널 수 감소와보다 합리적인 사용에 있습니다.

전송 신뢰성 문제는 간섭의 영향으로 인한 전송 중 정보 손실을 제거하고 하드웨어 신뢰성을 보장하는 데 있습니다.

구조의 최적화 - 정보 전송의 최대 신뢰성과 효율성을 보장하는 원격 기계 시스템의 통신 채널 및 장비 선택에서.

선택은 집계 기준을 기반으로 합니다. 구조 최적화의 중요성은 시스템 복잡성과 분산된 개체 및 다단계 제어가 있는 복잡한 시스템으로의 전환과 함께 증가합니다.

원격역학의 이론적 기초는 정보 이론, 노이즈 보호 이론, 통계 통신 이론, 코딩 이론, 구조 이론, 신뢰성 이론으로 구성됩니다. 이러한 이론과 응용 프로그램은 원격 역학의 특성을 고려하여 개발 및 개발되었습니다.

원격 자동화 시스템을 포함한 대형 원격 제어 시스템의 합성에서 가장 복잡하고 복잡한 문제가 발생합니다. 이러한 시스템의 통합을 위해서는 전송 조건과 최적의 정보 처리를 고려한 일반화 된 기준에 따른 통합 접근 방식이 더욱 필요합니다. 이는 최적의 원격 제어에 문제가 됩니다.

현대의 원격역학은 다양한 방향으로 방법과 기술적 수단을 개발하는 것이 특징입니다. 원격 기계 시스템의 적용 분야의 수와 각각의 구현 규모는 지속적으로 확장되고 있습니다.

수십 년 동안 도입된 원격 기계의 양은 10년마다 약 10배 증가했습니다. 다음은 원격역학의 응용 분야에 대한 정보입니다.

에너지의 원격역학

Telemechanics 장치는 제어를 위해 전기 생산 및 분배의 모든 단계에서 지리적으로 분리된 시설에서 사용됩니다. 단위(대형 수력 발전소 내), 산업 기업의 전원 공급 장치, 발전소 및 전력 시스템의 변전소, 전력 시스템.

전기는 여러 등급의 여러 제어 지점이 있는 계층적 시스템에 포함된 여러 수준의 제어가 존재한다는 특징이 있습니다.발전소와 변전소는 전력계통의 급전점에서 관리하며 후자는 상호 연결된 전력계통을 형성한다.

이와 관련하여 로컬 및 중앙 집중식 기능은 각 제어 지점에서 수행됩니다.

첫 번째는 개체 및 다른 제어 지점에서 오는 정보를 처리한 결과 이 ​​지점에서 제공하는 개체에 대한 제어 작업 개발과 관련됩니다.

두 번째로 - 정보를 처리하지 않거나 부분적으로 처리하여 하위 수준에서 상위 수준의 제어 지점으로 이동 정보를 전송하는 반면 하위 수준의 제어 지점에서 상위 수준으로 TI 및 차량 신호를 전송하는 것 - 첫 번째 수준이 수행됩니다.

대부분의 전력 시스템 사이트는 크고 집중되어 있습니다. 그들은 수백, 때로는 수천 킬로미터로 측정되는 먼 거리에 있습니다.

대부분의 경우 정보가 전송됩니다. 전력선을 통한 HF 통신 채널을 통해.

전력 시스템에서 발전소와 변전소를 모니터링하고 제어하는 ​​데 필요한 정보는 상대적으로 적습니다. 이 단계에서 신호의 시분할 기능이 있는 TU-TS 장치, 주파수의 단일 채널 장치 및 특수 통신 채널을 통해 작동하는 펄스 주파수 TI 시스템이 사용됩니다.

공급되는 에너지의 품질을 개선하고 송전 네트워크 운영의 신뢰성을 높이고 손실을 줄이려면 급전 제어의 추가 복잡성이 필요합니다. 이러한 작업은 다양한 관리 단계에서 컴퓨팅 기술의 광범위한 도입으로 해결할 수 있습니다.

또한보십시오: 에너지 분야의 원격 기계 시스템 그리고 전원 공급 시스템의 파견 지점

석유 및 가스 산업의 원격 기계

원격 제어 장치는 오일 또는 가스정, 오일 수집 지점, 압축기 및 오일 또는 가스전의 기타 설비를 중앙 집중식으로 제어 및 관리하는 데 사용됩니다.

원격 기계화 유정의 수만 해도 수만 개입니다. 석유 및 가스의 생산, 1차 처리 및 운송을 위한 기술 프로세스의 특수성은 정상적인 조건에서 인간의 개입이 필요하지 않은 이러한 프로세스의 연속성과 자동성에 있습니다.

원격 역학 도구를 사용하면 우물 및 기타 현장의 3교대 서비스에서 저녁 및 야간 교대 근무 중인 비상 팀과 함께 1교대로 전환할 수 있습니다.

원격 기계화의 도입으로 유전 확장이 자주 이루어집니다. 최대 500개의 우물이 중앙에서 제어되며 수 km2에서 수십 km2의 영역에 흩어져 있습니다. 각 압축기 스테이션, 오일 수집 스테이션 및 기타 설비의 TU, TS 및 TI의 수는 수십에 이릅니다.

최적의 유전 및 유전 시설 조건을 유지하기 위해 유전을 생산에 결합하는 작업이 현재 진행 중입니다.

자동화 및 원격 역학 수단을 통해 기술, 유전의 프로세스를 변경하고 단순화하여 큰 경제적 효과를 얻을 수 있습니다.

주요 파이프라인

원격 기계 장치는 가스 파이프라인, 오일 파이프라인 및 제품 파이프라인의 중앙 집중식 제어 및 관리에 사용됩니다.

지역 및 중앙 디스패처의 서비스는 주요 파이프라인을 따라 구성됩니다.첫 번째는 강과 철도를 건너는 우회로에 있는 파이프라인 분기의 기술 사양, 기술 장비 및 기술 정보의 대상을 포함합니다. 등, 음극 보호 대상, 펌핑 및 압축기 스테이션(탭, 밸브, 압축기, 펌프 등).

지역 디스패처의 영역은 예를 들어 인접한 펌핑 스테이션과 압축기 스테이션 사이의 120 - 250km입니다. TU 기능(운영)은 지역 디스패처에게 위임되지 않은 경우에만 디스패처가 센터에서 수행합니다.

이러한 기능을 로컬 자동화 장치로 이전하여 기술 제어 시설을 축소하거나 지역 디스패처 서비스 없이 중앙 집중식 관리로 전환하거나 기능을 축소하는 경향이 있습니다.

화학 산업, 야금, 공학

대규모 산업 기업에서 원격 기계 장치는 개별 산업(기술 작업장, 에너지 시설) 관리 및 전체 공장 관리를 위해 운영 및 생산 통계 정보를 전송합니다.

제어 지점과 제어 지점 사이의 거리가 0.5 - 2km인 원격 기계는 원격 전송 시스템과 성공적으로 경쟁하며 케이블 길이 감소로 인한 절감 효과를 제공합니다.

산업 기업은 대규모 집중 및 분산 개체의 존재를 특징으로 합니다. 첫 번째는 전기 변전소, 압축기 및 펌프장, 기술 작업장, 두 번째는 하나씩 또는 소그룹으로 위치한 물체(가스, 물, 증기 등을 공급하기 위한 밸브)를 포함합니다.

연속 정보는 강도 원격 측정 시스템 장치, 시간 펄스 또는 코드 펄스가 있는 TI 장치에 의해 전송됩니다. 후자는 일반적으로 복잡한 TU-TS-TI 장치에 포함되어 통신 채널을 통해 이산적이고 연속적인 정보를 전송합니다.

케이블 통신 회선은 주로 산업 기업에서 사용됩니다.

제어 센터에 입력되는 정보의 양이 증가함에 따라 처리 자동화가 필요했습니다. 이와 관련하여 디스패처(운영자)에게 정보 처리를 제공하는 복잡한 시스템이 사용됩니다.

광업 및 석탄 산업

광업 및 석탄 채굴 산업에서 원격 기계 장치는 광산과 표면에 위치한 집중 개체를 제어 및 모니터링하고, 광산 지역의 모바일 분산 개체를 제어하고, 유동 운송 시스템을 제어하는 ​​데 사용됩니다.마지막 두 가지 작업은 다음에 가장 구체적입니다. 광업 및 석탄 채굴 산업.

예를 들어 텔레카운팅 트롤리용 장치가 있는 지하 작업에서 원격 기계 신호는 바쁜 전화선을 통해 380V - 10kV의 전력선과 결합된 채널을 통해 전송됩니다. 저전압 전원 네트워크, 그 다음 제어실로 - 전화 케이블의 한 쌍의 전선이 비어 있거나 사용 중입니다. 시간 및 주파수 시스템 TU — TS가 사용됩니다.

흐름 운송 시스템의 작업 일정 왜곡은 기술 주기를 방해하므로 원격 기계 장치의 신뢰성을 높여야 합니다.이 경우 파견 센터, 지역 통제 지점 및 통제 지점 사이에 케이블 통신선이 사용됩니다.

철도 운송

저는 열차의 안전한 이동과 이동의 긴급성을 보장하도록 설계된 철도 운송 분야의 철도 자동화 및 원격 기계 시스템을 보유하고 있습니다. 이 두 가지 목표는 일반적으로 이러한 장치와 동시에 달성됩니다. 그들의 피해는 안전과 운동의 긴급성 모두에 영향을 미칩니다.

이 경우 자동화 및 원격 기계 장치의 주요 요구 사항은 장치가 작동 조건(이동의 강도 및 속도)을 준수하고 작동의 높은 신뢰성입니다.

원격 역학 장치는 전기 도로의 공급을 제어하고 사이트(제어 회로) 또는 스테이션 내에서 디스패치(스위치 및 신호 제어)를 중앙 집중화하는 데 사용됩니다.

철도 전력 관리에는 트랙션 변전소 제어, 섹션 포스트 제어 및 오버헤드 단로기 제어라는 두 가지 독립적인 작업이 있습니다. 동시에 제어는 120-200km 길이의 디스패치 서클 내에서 수행되며 15-25개의 제어 지점(견인 변전소, 섹션 포스트, 공기 단로기가 있는 스테이션)이 있습니다.

전차선 단로기가 있는 TU를 사용하면 열차 시간표를 방해하지 않고 수리 작업을 수행할 수 있습니다. 철도를 따라 소그룹에 위치한 TU 단로기는 특수 장치 TU-TS에 의해 수행됩니다.

더 많은 정보: 철도 자동화 및 원격 역학

관개 시스템

원격 제어 장치는 취수 및 분배의 중앙 집중식 제어 및 관리에 사용됩니다.

그것은 원격 역학의 가장 큰 사용자 중 하나입니다. 그들은 중력 관개 시스템, 주요 수로 및 물을 받는 우물(수문, 방패, 밸브, 펌프, 수위 및 TI 흐름 등 포함)을 제어하는 ​​데 사용됩니다. 원격 제어가 가능한 관개 시스템의 길이는 최대 100km입니다.

원격 역학의 SCADA 시스템

SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)는 모니터링 또는 제어 대상에 대한 정보를 수집, 처리, 표시 및 보관하기 위한 시스템의 실시간 운영을 개발하거나 제공하도록 설계된 소프트웨어 패키지입니다.

SCADA 시스템은 기술 프로세스에 대한 운영자 제어를 실시간으로 제공해야 하는 경제의 모든 부문에서 사용됩니다.

자세한 내용은 여기를 참조하십시오. 전기 설비의 SCADA 시스템