ГОСТ Р МЭК 870-3-93 Устройства и системы телемеханики. Часть 3. Интерфейсы (электрические характеристики).

ГОСТ Р МЭК 870-3-93

Группа П77

 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Часть 3. Интерфейсы (электрические характеристики)

Telecontrol equipment and systems

Part 3. Interfaces (electrical characteristics)

ОКП 42 3200

Дата введения 1995-01-01

 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством топлива и энергетики Российской Федерации

РАЗРАБОТЧИКИ:

Ц.Е.Геронимус (руководитель темы); К.Г.Митюшкин, д-р техн. наук

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 30.12.93 N 309

Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта МЭК 870-3-89 "Устройства и системы телемеханики. Часть 3. Интерфейсы (электрические характеристики)"

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ И НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

_______________

* До прямого применения международного стандарта в качестве государственного стандарта он может быть приобретен в фонде ИНТД ВНИИКИ Госстандарта России.

 1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на вновь разрабатываемые устройства и системы телемеханики с передачей информации кодированной последовательностью бит для контроля и управления территориально распределенными процессами.

 2. ОБЪЕКТ СТАНДАРТИЗАЦИИ

Настоящий стандарт устанавливает электрические характеристики интерфейсов (сигналы, сопротивления и т.п.) на границах между (черт.1):

аппаратурой телемеханики и внешним оборудованием, подсоединенным к:

аппаратуре процесса (датчики, исполнительные механизмы);

аппаратуре оператора;

аппаратурой телемеханики и каналом передачи. Оконечное устройство передачи данных (например, АПД - модем) может быть или не быть частью аппаратуры телемеханики;

различными частями аппаратуры внутри системы телемеханики и аппаратуры обработки данных.

 Интерфейсы между модулями в типовой системе телемеханики

_______________

* Необязательный интерфейс между процессором (процессорами) аппаратуры телемеханики и специальным процессором или другой аппаратуры обработки данных, например печатающим устройством.

Черт.1

Интерфейсы определяются независимо от функционального назначения системы или ее подсистем.

Информация в этой части относится только к рабочим условиям.

В настоящем стандарте не установлены требования к:

интерфейсу между внешним источником питания и аппаратурой телемеханики;

логическим интерфейсам и протоколам интерфейса;

условиям и процедурам испытаний интерфейса.

 3. ТИПЫ ИНФОРМАЦИИ

В интерфейсах используются два основных типа информации: цифровая и аналоговая.

Оба типа информации представлены в интерфейсах при помощи сигналов в параллельной, последовательной форме или в форме одиночных сигналов.

В табл.1 приведены примеры соотношений между сигналами и типами информации.

Таблица 1

Каждый из этих сигналов может быть использован как на входе, так и на выходе. Входной сигнал представляет информацию, генерируемую вне аппаратуры, которая включает рассматриваемый интерфейс. В противном случае это выходной сигнал.

3.1.Цифровая информация

Цифровая информация характеризует состояния, изменяющиеся дискретно. Информация может проходить через интерфейс в параллельной или последовательной форме.

3.1.1. Типы цифровой информации (примеры)

3.1.1.1. Одноэлементная информация

Одноэлементная информация (по МЭС* 371-02-07) формируется однобитным двоичным источником информации, например сигнальным контактом с двумя определенными состояниями. Эта информация передается интерфейсу через одну из двух позиций двоичного сигнала.

______________

* Международный электротехнический словарь - МЭК 50 (часть 371).

3.1.1.2. Двухэлементная информация

Источники двухбитной информации, такие как контакты выключателей или разъединителей, выдают двухэлементную информацию (по МЭС 371-02-08). На интерфейс подается информация в виде пары двоичных сигналов.

Два состояния, представленные парой бит 01 или 10, характеризуют два определенных положения (вкл/выкл или выкл/вкл), в то время как пары 00 и 11 характеризуют два неопределенных положения (вкл/вкл или выкл/выкл), которые указывают либо на промежуточное состояние (по МЭС 371-02-09), либо на ошибочное состояние (по МЭС 371-02-10), либо на повреждение цепи.

3.1.1.3. Многоэлементная информация (кодированная информация)

Источники цифровой информации, которые требуют кодированных сигналов (например положение отпаек трансформатора, показания приборов и команды уставок).

Информация может передаваться соответствующими сигналами в параллельной или последовательной форме.

3.1.2. Представление цифровой информации

Цифровая информация представляется индивидуальными двоичными сигналами в виде двух различных уровней.

3.1.2.1. Уровни сигналов

Уровень сигналов может занимать различные области, приведенные на черт.2.

 Уровни двоичных сигналов

Черт.2

Область (1) - номинальная.

Номинальные условия работы аппаратуры;

область (2) - промежуточная.

Переходная область между верхним и нижним пределами от номинального (1). Если сигнал существует в этой области дольше заранее установленного времени, то считается, что появилось повреждение;

область (3) - аварийное состояние.

Условия работы, которые могут вызвать повреждение аппаратуры. Если уровень сигнала выйдет за верхний и нижний опасные пределы, то может появиться устойчивое повреждение.

Чтобы обеспечить правильное взаимодействие аппаратуры, номинальная область выходных сигналов должна быть меньше, чем номинальная область входных сигналов.

3.1.2.2. Длительность сигнала

Длительность двоичных сигналов может быть разделена на две категории:

а) когда источник двоичной информации управляет двумя номинальными уровнями дискретного сигнала определенной длительности, например:

генератор в работе (включен) - уровень сигнала

(высокий);

генератор выключен - уровень сигнала

(низкий);

б) когда изменение состояния источника двоичной информации вызывает импульсный сигнал.

Импульсный сигнал принимает на определенное время один из двух номинальных уровней. Он используется для характеристики источников информации о приращении или о кратковременном состоянии.

Например, опрос информации о кратковременном состоянии (по МЭС 371-02-11), информации о приращении (по МЭС 371-02-06) или выход импульсной команды (по МЭС 371-03-04).

3.1.3. В соответствии с черт.3 определяются параметры двоичных сигналов - длительность, время восстановления и переходное время.

 Параметры двоичных сигналов

Черт.3

3.1.4. Спецификации

Спецификации для двоичных сигналов приведены в разд.4-7.

Основные данные:

номинальные уровни (напряжение или ток);

расположение и полное сопротивление генерирующей цепи (внутри или вне аппаратуры);

форма импульсов (уровень, время перехода, длительность, полярность, остаточная пульсация);

тип гальванической развязки и предельные напряжения помех (нормального вида, общего вида).

3.2. Аналоговая информация

3.2.1. Представление аналоговой информации

Аналоговый сигнал связан с величиной, которая может изменяться между заранее установленными значениями. Например, диапазон изменения сигнала от 0 до 10 мА соответствует изменению величины источника информации в диапазоне от 0 до 130 кВ.

3.2.2. Одно- и двухполярные сигналы

Рассматриваются два вида аналоговых сигналов:

однополярные:

изменяющаяся величина имеет только одну полярность (например напряжение).

Сигнал может быть только одной полярности (например от 0 до 4 мА или от 4 до 20 мА);

двухполярные:

изменяющаяся величина может иметь положительную или отрицательную полярность (например переток).

Сигнал может быть как положительной, так и отрицательной полярности (например от минус 5 мА до плюс 5 мА).

3.2.3. Уровни сигнала

Аналоговый сигнал может иметь две области, которые представлены на черт.4.

 Уровни аналоговых сигналов

Черт.4

Область (1) - номинальная.

Нормальные условия работы аппаратуры, включая возможные рабочие перегрузки;

область (2) - область нарушения функций.

Условия, которые могут вызвать нарушение функций аппаратуры. Если уровень сигнала достигает верхнего или нижнего повреждающего предела, может произойти устойчивое повреждение аппаратуры.

3.2.4. Спецификации

Спецификации для аналоговых сигналов приведены в разд.4-7.

Основные данные:

пределы диапазона (напряжение и ток);

сопротивление нагрузки (максимальное для тока, минимальное для напряжения);

тип гальванической развязки и пределы напряжений помех (нормального вида и общего вида). Ни точность, ни полоса частот сигнала (например скорость изменения) не устанавливаются, так как они являются техническими характеристиками в соответствии с ГОСТ Р МЭК 870-4-93.

 4. ИНТЕРФЕЙС МЕЖДУ АППАРАТУРОЙ ТЕЛЕМЕХАНИКИ И АППАРАТУРОЙ ПРОЦЕССА

Данный интерфейс - линия связи, по которой информация передается между аппаратурой телемеханики и аппаратурой процесса на контролируемом пункте (КП).

Обмен информацией происходит при помощи двоичных или аналоговых сигналов. Информация, передаваемая от аппаратуры процесса к аппаратуре телемеханики - входная информация. Информация, передаваемая в обратном направлении, - выходная.

Рассматриваются четыре вида сигналов:

двоичные входные сигналы;

двоичные выходные сигналы;

аналоговые входные сигналы;

аналоговые выходные сигналы.

4.1. Основные характеристики

Следующая информация относится как к входным, так и к выходным сигналам.

В табл.2-4 приведены значения номинальных напряжений и классы токов для двоичных сигналов.

Таблица 2

Номинальные напряжения для двоичных сигналов

Примечание. Для пассивного двоичного входа номинальные напряжения (

) могут быть определены по согласованию между изготовителем и пользователем.

Таблица 3

Классы токов для двоичных входных сигналов

Примечание. Изготовитель должен указать рабочий ток при номинальном напряжении (

) и влияние допускаемых отклонений напряжения.

Таблица 4

 Классы токов для двоичных выходных сигналов