Пояснительная записка (Оборудование станции МПЦ Ebilock-950 с ССО Ebitrack-2000), страница 4

Специализированное программное обеспечение работает под операционной системой Windows линейки Embedded. Настройка каждого АРМа выполняется с помощью специальных конфигурационных файлов и программ сотрудниками БТ или, сертифицированным БТ, администратором системы. Обслуживающий персонал в процессе работы не имеет возможности случайно или преднамеренно изменить эти настройки.

2.5.3 Система объектных контроллеров

2.5.3.1 Общее описание

Система объектных контролеров (СОК-950) является составной частью Ebilock-950.

Основные особенности СОК 950:

• высокая надежность передачи данных;

• короткое время реакции на события;

• расширенная система диагностики;

• возможность взаимодействия с ответственными (безопасными) и не ответственными объектами;

• возможность быстрой адаптации, функционирование и интерфейс для обеспечения взаимодействия с новыми типами напольного оборудования;

• упрощенное создание проектов для новых станций;

• уменьшенные физические размеры;

• модульная структура, упрощающая монтаж и обслуживание;

• обратная совместимость с системами предыдущего поколения (Ebilock-850);

• возможность адаптации системы к специальным требованиям заказчика;

• сокращение расходов в течение жизненного цикла системы;

• сокращение времени возврата средств вложенных в систему.

Каждый объектный контроллер может управлять и контролировать один или несколько напольных объектов в зависимости от их типа, используя для этого микропроцессор со специальной программой.

Система объектных контроллеров поддерживает два интерфейса: с петлей связи для компьютера централизации и с напольными устройствами.

2.5.3.2 Конструктивное исполнение

Все устройства устанавливаются на типовую 19-ти дюймовую стойку, которая помещена в типовой шкаф (рисунок 2.4). В шкафу размещаются следующие устройства:

• источник питания объектных контроллеров и концентраторов PS.U72;

• источники питания напольного оборудования (стрелки, сигналы, релей­ное оборудование) PSU .410, PSU.321;

• 4 полки с электронными платами объектных контроллеров и концен­траторов, каждая из которых является типовым заводским изделием - ра­мой (конструктивом) со штепсельными разъёмами и направляющими для установки электронных плат контроллеров и концентраторов. Монтаж штепсельных разъёмов является типовым и выполняется заводом. На одной полке (раме) может быть установлено до 4-х объектных контроллеров и 1 концентратор. На один концентратор можно подключить до 8-и кон­троллеров;

• DIN-рейки для предохранителей, автоматических выключателей;

• DIN-рейки для клемм подключения монтажных проводов.

Рисунок 2.4 – Шкаф объектных контроллеров

Шкафы объектных контроллеров могут быть установлены как внутри станционных помещений, так и в специальных контейнерах в непосредственной близости от напольного оборудования. Следует заметить что допускается использование любых видов контейнеров для размещения железнодорожного оборудования при условии обеспечения ими защиты от атмосферного влияния.

Каждая полка имеет 23 посадочных места для плат интерфейсных модулей. Посадочные места разбиты на пять групп. Позиции с первой по четвертую отводятся для размещения объектных контроллеров. Пятая позиция предназначена специально для связевого концентратора. Полка объектных контроллеров показана на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – Полка объектных контроллеров

Типичный объектный контроллер представляет собой набор печатных плат для обеспечения функций ввода/вывода и обработки информации в соответствии с заданными требованиями.

Плата CCM-Е является ядром объектного контроллера. Она обеспечивает контроль состояния контактов. Модуль содержит четыре канала безопасного контроля состояния контактов (рельсовые цепи), шесть каналов не ответственного вывода данных и два канала не ответственного ввода данных.

Концентратор CCU осуществляет обмен информацией с другими системами, например, с центральным процессором через петлю связи, а также с персональным компьютером для диагностики и тестирования. Две платы СОМ (одна находится в горячем резерве) совместно с модулем ОСТ образуют УКП. УКП может обеспечивать связь с восемью объектными контроллерами.

Плата LMP применяется для управления сигналами и маршрутными указателями. Каждый модуль может управлять и контролировать до шести ламп (две лампы для запрещающих показания и четыре для разрешающих).

Плата MOT1 служит для управления стрелочными электроприводами переменного тока. Один объектный контроллер может управлять максимум двумя стрелочными электроприводами (спаренные стрелки или стрелка с подвижным сердечником).

Плата MOT2 используется для управления стрелочными электроприводами постоянного тока. Один объектный контроллер может управлять максимум двумя стрелочными электроприводами (.спаренные стрелки или стрелка с подвижным сердечником).

Плата OCT служит .для обеспечения взаимодействия между объектными контроллерами и УКП, а также разводки внутри полки питания, необходимого для работы ОК. Кроме этого, этот модуль применяется для соединения УКП с объектными контроллерами на соседних полках, когда это необходимо.

Плата OUT модуль, используется для управления не ответственными устройствами, например, системой обогрева и обдува стрелок. Объектный контроллер с набором таких плат может иметь максимум 78 выходов данного типа.

Плата SRC может быть применена для безопасного управления реле первого класса надежности. Объектный контроллер, оснащенный такими платами, может управлять максимум 12 реле.

2.5.3.3 Релейный объектный контроллер

Релейный ОК позволяет включить в централизацию различные реле, применяемые на железнодорожном транспорте, а также получать информацию о состоянии контактов реле, при помощи безопасных входов платы ССМ-Е. Объектный контроллер позволяет управлять обмотками интерфейсных реле, в зависимости от приказа центрального процессора, а так же служит интерфейсом между центральным процессором и напольными объектами (реле).

Релейный ОК может состоять из одной платы ССМ-Е, — только мониторинг подключенных реле, а также из платы ССМ-Е и одной, двух или трёх плат SRC в зависимости от количества подключенных интерфейсных реле. К каждой плате SRC могут подключаться до 4 обмоток интерфейсных реле. На каждый выход платы SRC в случае получения соот­ветствующего приказа выдаётся напряжение 24В постоянного тока.

Релейный объектный контроллер может располагаться на любой позиции полки (т.е. поз 1, 2, 3 или 4). Позиции установки плат CCM-E и SRC релейного объектного контроллера на полке показаны на рисунке 2.6. Плата ССМ-Е устанавливается в слот «а», тогда как платы SRC устанавливаются в слот «b».

Рисунок 2.6 – Конфигурация релейных объектных контроллеров

На позиции 1 установлен ОК с одной платой SRC, на поз.2 – ОК с двумя платами SRC, на поз.3 – ОК с тремя платами SRC, на поз.4 – ОК состоящий только из платы ССМ-Е.

2.5.3.4 Стрелочный объектный контроллер

Стрелочный объектный контроллер предназначен для управления стрелочным электроприводом, позволяет переводить его в нужное положение, а также получать информацию о его положении и контроле. Также стрелочный ОК позволяет получать информацию о состоянии контактов, подключенных к платам CCM-E и MOT1.

Стрелочный объектный контроллер может устанавливаться в любую из четырёх позиций на полке (Поз.1, Поз.2, Поз.3 или Поз.4). Позиция 5 используется под концентратор CCU. Каждая позиция разделена на слоты «a» и «b». В слоте «a» располагается плата ССМ-Е. Плата ССМ-Е может располагаться только в позиции «а», и никакой другой, остальные платы могут располагаться в любой из позиций «b». В одной полке может располагаться несколько стрелочных ОК. На рисунке 2.7 представлены две возможные конфигурации стрелочных ОК, с одной и двумя платами МОТ1, для управления одной и двумя стрелками соответственно.

Рисунок 2.7 – Полка со стрелочными ОК

2.5.3.5 Сигнальный объектный контроллер

Сигнальный объектный контроллер позволяет включать в централизацию поездные и маневровые сигналы, применяемые на жд., а также позволяет получать информацию о состоянии контактов реле, при помощи безопасных контактных входов. Он контролирует состояние сигналов, управляет ими и служит интерфейсом между центральным компьютером и напольными объектами (светофорами).

Плата ССМ располагается на позиции «а» BPN. А платы LMP устанавливаются на позиции «b». Принимая во внимание то, что плата LMP оборудована 2 запрещающими и 4 разрешающими ламповыми выходами, контроллер может быть оборудован как одной, так и двумя платами LMP, в зависимости от индивидуализации, которая в свою очередь определяется типом сигнала, подключаемого к ОК. На рисунке 2.8 представлена полка ОК с одной и двумя платами LMP.

Рисунок 2.8 – Полка с сигнальными ОК

2.5.3.6 Объектный контроллер системы счета осей

Объектный контроллер системы счета осей (контроллер АСЕ) обрабатывает информацию от датчиков колеса, контролирующих состояние секций, и предоставляет возможность коммуникации системы с системой МПЦ Ebilock-950 и обслуживающим персоналом.

Плата АСЕ является основным компонентом контроллера АСЕ. Одна плата АСЕ может контролировать до 15 секций, поэтому количество плат АСЕ, входящих в одну систему счёта осей Ebitrack-2000 должно выбираться в соответствии с количеством контролируемых секций. На плате реализована возможность непосредственного подключения датчиков колеса ELS-95 по каналу CAN, подключения плат FSK (по каналу CAN), подключение плат АСЕ соседних контроллеров, а также подключение локальных и удалённых систем диагностики.

Плата FSK является опционной частью объектного контроллера АСЕ и применяется только в проектах, где используются датчики напольной электроники, работающие по каналу FSK. Количество плат FSK в одном контроллере определяется количеством датчиков, подключённых к нему. Каждая плата FSK может опрашивать до 8 датчиков колеса.

В идентификатор записывается прикладное программное обеспечение, определяющее конфигурацию контролируемого участка станции, перегона, участка пути и т.д. Идентификатор устанавливается в каждую плату АСЕ.

Объектный контроллер АСЕ может быть расположен в любой позиции полки, с Поз.1 до Поз.4. В одной полке могут быть установлены несколько контроллеров АСЕ, а также контроллер АСЕ и объектные контроллеры любого другого типа. Возможные конфигурации ОК варьируются и зависят от необходимости применения в конкретной аппликации либо только плат АСЕ, либо плат АСЕ в сочетании с платами FSK. Плата АСЕ располагается только на позиции «а» BPN. Платы FSK могут быть размещены в любой позиции полки как совместно с платами АСЕ, так и без них. Пример установки плат АСЕ в вместе с платами FSK представлен на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 – Полка с контроллерами АСЕ

В данном дипломном проекте объектный контроллер применяется только с платой АСЕ. Так как не используются датчики напольной электроники, работающие по каналу FSK.

2.6 Устройства электропитания

2.6.1 Общие положения

Система питания МПЦ разработана в соответствии с общими для Российских ж.д. принципами построения систем питания ЭЦ. Вместе с тем имеются некоторые отличия.

Питающая установка (ПУ) обеспечивает:

• непрерывность питания нагрузок, подключенных к системе бесперебойного питания, при переключениях внешних источников питания или при их отключении - на время не менее 60 мин при наличии ДГА и 120 мин при отсутствии его;

• индикацию состояния фидеров, отключение внешних источников питания от нагрузки при отклонении их контролируемых параметров от нормируемых значений, а так же подключение к нагрузке при соответствии контролируемых параметров внешних источников питания нормируемым значениям;

• обобщённый контроль срабатывания устройств защиты от перенапряжений и автоматических выключателей, а также предусмотрена индикация отключения автоматов каждого щита;

• защиту от атмосферных и коммутационных перенапряжений;

• применение необслуживаемых аккумуляторов и содержание аккумуляторной батареи в автоматическом режиме;

• учёт электроэнергии потребляемой от внешних источников.

2.6.2 Структурная схема устройств электропитания

Питание устройств МПЦ осуществляется внешних источников первой категории трехфазного переменного тока напряжением 380/220 В – основного Ф1 и резервного Ф2 фидеров питания, а также фидера бытовых нагрузок.

В состав ПУ входят:

• ВУФ – устройства ввода фидеров с возможностью дистанционного отключения напряжения при аварийных ситуациях или пожаре, обеспечивающие первую ступень защиты нагрузки от атмосферных и коммутационных перенапряжений и токовых перегрузок. В качестве первой ступени защиты используются варисторная сборка с разрядником и предохранители;

• РЩ АВР – распределительный щит с автоматическими выключателями QF гарантированного питания и диагностики, обеспечивает вторую ступень защиты;

• РЩ – распределительный щит конструктивно аналогичен РЩ АВР и формирует шины гарантированного, резервированного от УБП, бесперебойного питания релейных и электронных систем МПЦ;

• ИТ – изолирующие трансформаторы, предназначенные для гальванической развязки входных питающих цепей и нагрузки;

• УБП – совокупность устройств многократного преобразования рода тока и электронного байпаса с возможностью параллельной работы по выходу для автоматического взаимного резервирования или увеличения мощности;

• АкБ – батарея промышленных кислотно-свинцовых герметичных необслуживаемых аккумуляторов с блоком защитных предохранителей, размещаемая в отдельном шкафу;

• УБКН1, УБКН2 – устройства безопасного контроля напряжения обеспечивают переключение питания рельсовых цепей и питания кодирования на шину гарантированного питания в случае повышения напряжения на выходе УБП.

2.6.3 Устройства питания центрального процессора и АРМ

Каждый комплект модуля центрального процессора имеет свой УБП, который вырабатыва­ет все необходимые напряжения. Для повышения надежности системы питание основного и резервного комплекта аппаратуры осуществляется от различных фаз с распределительного щита. Такое решение позволяет избежать полной ее остановки системы в случае пропадания одной из фаз питающего напряжения - система безопасно переключится на резервный комплект.

Для питания аппаратуры автоматизированных рабочих мест АРМ ДСП (основного и резервного), АРМ ШН устанавливается блок розеток с заземляющим контактом. Питание розеток осуществляется с распределительного щита МПЦ по кабелю, укладываемому в коробах или желобах.