ющая в себя специализированную управляющую
Система ДЦ «Неман» является системой реаль-
ЭВМ, устройство ввода информации, интерфейсные
ного времени. Время представления оперативному
элементы увязки с исполнительными и контролиру-
персоналу информации об изменениях контролиру-
емыми элементами устройств автоматики на стан-
емых объектов (включая съем информации, переда-
циях и перегонах.
чу по каналам связи и обработку на ЦП) не превы-
Система ДЦ «Неман» способна функционально
шает 5 секунд. Допустимое время реакции системы
взаимодействовать практически со всеми системами
на клавиатуру – не более 0,5 секунд. Время переда-
старого поколения.
чи команд ТУ от ЦП на ЛП не превышает 1 секун-
Необходимо отметить, что система ДЦ «Неман»
ды.
может использоваться как для оснащения диспет-
Интерфейс «токовая петля» используется для
черских участков, не охваченных диспетчерской
передачи информации с 50-х годов прошлого столе-
централизацией, так и для модернизации внедрен-
тия. Другое название «токовой петли» — «интер-
ных ранее диспетчерских систем «Нева», «Луч» и
фейс радиальный последовательный» (ИРПС). Пер-
др. При этом возможны различные варианты модер-
воначально в нем использовался ток 60 мА; позже, с
низации:
1962 года, получил распространение интерфейс с
производится замена старого оборудования
током 20 мА, преимущественно в телетайпных ап-
на центральном посту ДЦ на оборудование ДЦ
паратах. В 1980-х годах начала широко применяться
«Неман» и сохраняется аппаратура контролируемых
«токовая петля» 4. .20 мА в разнообразном техноло-
линейных пунктов;
гическом оборудовании, датчиках и исполнитель-
производится замена аппаратуры на ЦП и ЛП
ных устройствах средств автоматики [5].
одновременно.
За рубежом интерфейс «Токовая петля» называ-
Цикл обновления данных для каждой опорной
ется «Current Loop». Также он описан в европейских
станции или центрального поста выполняется па-
электротехнических стандартах IEC 62056-21 / DIN
раллельно и определяется в основном объемом пе-
66258.
39
Журнал «Интернаука»
№ 16 (145), часть 2, 2020 г.
Рисунок 1. Структурная схема аппаратуры центрального поста ДЦ «Неман» [4]
В передатчике «токовой петли» используется не
В качестве линии передачи обычно использует-
источник напряжения, как в интерфейсе RS-485, а
ся экранированная витая пара, которая совместно с
источник тока. По определению, ток, вытекающий
дифференциальным приемником позволяет осла-
из источника тока, не зависит от параметров нагруз-
бить индуктивную и синфазную помеху.
ки. Поэтому в «токовой петле» протекает ток, не
На приемном конце ток петли преобразуется в
зависящий от сопротивления кабеля Rкабеля, сопро-
напряжение с помощью калиброванного сопротив-
тивления нагрузки Rн и ЭДС индуктивной помехи
ления Rн При токе 20 мА для получения стандартно-
Еинд (рис. 2), а также от напряжения питания источ-
го напряжения 2,5 В, 5 В или 10 В используют рези-
ника тока Еп(рис.3). Ток в петле может измениться
стор сопротивлением 125 Ом, 250 Ом или 500 Ом
только вследствие утечек кабеля, которые очень
соответственно.
малы.
Рисунок 2. Принципиальная схема интерфейса «токовой петли» [4]
Интерфейс «токовая петля» распространен в
двух версиях: цифровой и аналоговой. В наших объ-
ектах СЖАТ сигналы являются аналоговыми.
40
Журнал «Интернаука»
№ 16 (145), часть 2, 2020 г.
а)
б)
Рисунок 3. Два варианта построения аналоговой «токовой петли»: со встроенным в передатчик
источником питания (а) и выносным (б)
Аналоговая версия «токовой петли» использует-
Напряжение источника En выбирается такой,
ся, как правило, для передачи сигналов от разнооб-
чтобы обеспечить работу транзистора передатчика в
разных датчиков к контроллеру или от контроллера
активном (ненасыщенном) режиме и скомпенсиро-
к исполнительным устройствам. Применение "токо-
вать падение напряжения на проводах кабеля и со-
вой петли" в данном случае дает два преимущества.
противлениях Ro, Rн. Для этого выбирают
Во-первых, приведение диапазона изменения изме-
EI(Ro+Rкабеля+Rн)+Vнacгде Vнас- напряжение насы-
ряемой величины к стандартному диапазону обес-
щения транзистора (1. .2 В). Например, при типовых
печивает взаимозаменяемость компонентов. Во-
значениях Ro=Rн=500 Ом и сопротивлении кабеля
вторых, становится возможным передать сигнал на
100 Ом (при длине 1 км) получим напряжение ис-
большое расстояние с высокой точностью (погреш-
точника питания петли 22 В; ближайшее стандарт-
ность "токовой петли" может быть снижена до
ное значение равно 24 В. Отметим, что мощность,
±0,05%). Кроме того, стандарт "токовая петля" под-
связанная с избыточным напряжением источника
держивается подавляющим большинством произво-
питания по сравнению с рассчитанным значением,
дителей средств промышленной автоматизации [4].
будет рассеиваться на транзисторе, что особенно
В варианте «4. .20 мА» в качестве начала отсче-
существенно для интегральных передатчиков, не
та принят ток 4 мА. Это позволяет производить диа-
имеющих теплоотвода. В схеме используется галь-
гностику целостности кабеля (кабель имеет разрыв,
ваническая развязка между входом передатчика и
если ток равен нулю) в отличие от варианта «0. .20
передающим каскадом. Она необходима для исклю-
мА», где величина «0 мА» может означать не только
чения паразитных связей между передатчиком и
нулевую величину сигнала, но и обрыв кабеля. Вто-
приемником.
рым преимуществом уровня отсчета 4 мА является
В хозяйстве сигнализации централизации и бло-
возможность подачи энергии датчику для его пита-
кировки (СЦБ) главным образом осуществляют об-
ния.
служивание над устройствами централизации стре-
На рис.3 показаны два варианта построения ана-
лок и сигналов, напольными и постовыми устрой-
логовой «токовой петли». В варианте а) использует-
ствами железнодорожной автоматики. Своевремен-
ся встроенный незаземленный источник питания En,
ная и точная информация о состоянии этих
в варианте б) источник питания - внешний. Встро-
устройств должна передаваться в центральные
енный источник удобен при монтаже системы, а
пункты ДЦ.
внешний удобен тем, что его можно выбрать с лю-
Необходимо систему дополнить следующими
быми параметрами в зависимости от поставленной
функциями для достижения нужного результата
