Описание системы объектных контроллеров

3. Описание системы объектных контроллеров

Система объектных контроллеров (OCS) является составной частью микропроцессорной централизации Ebilock предназначенной для работы на железнодорожном транспорте. OCS представляет собой распределенную сеть, обеспечивающую контроль и управление напольным оборудованием, как для безопасного, так и для неответственного оборудования.

Напольное оборудование подключается к центральному компьютеру по средствам петель связи. Каждая петля связи представляет собой коммуникационный канал, обслуживающий до пятнадцати концентраторов. Применение петлевого канала обеспечивает возможность связи с обеих сторон линии, обеспечивая работоспособность даже в случае повреждения кабеля. Каждый концентратор обеспечивает связь с восемью объектными контроллерами, как максимум. В свою очередь, каждый контроллер управляет или контролирует один или несколько напольных объектов, используя для этого собственный интерфейс, микропроцессор и специальное программное обеспечение.

Распределенная архитектура OCS позволяет размещать ее в том же помещении что и центральный компьютер или в непосредственной близости от контролируемого напольного оборудования. Использование последнего решения позволяет минимизировать стоимость много проводных сигнально-блокировочных кабелей, за счет сокращения их длины и более широкого применения телекоммуникационных кабелей.

Шкафы объектных контроллеров используются для установки одного или более концентраторов, с соответствующим количеством объектных контроллеров и необходимых источников питания. В зависимости от размера и сложности станции один шкаф объектных контроллеров может управлять и контролировать как отдельный район станции, так и целую станцию, или даже несколько станций.

3.1 Сигнальный объектный контроллер

Сигнальный объектный контроллер (ОК) позволяет включить в централизацию поездные и маневровые сигналы, применяемые на ж.д., а также позволяет получать информацию о состоянии контактов реле, при помощи безопасных контактных входов. Он контролирует состояние сигналов, управляет ими и обменивается информацией между центральным компьютером и напольными объектами. Сигнальный объектный контроллер – это часть системы OCS950.

Сигнальный объектный контроллер обеспечивает возможности управления сигнальными показаниями светофоров и индикаторов с одновременным контролем состояния сигнальных цепей (ламп).

1. Снижение Сигнальных Показаний. Переключение на более запрещающее показание, на пример запрещающее, в случае обнаружения неисправности и невозможности включения требуемого показания.

Рекомендуемые материалы

2. Контроль Яркости Свечения. Выходное напряжение может быть переключено между высоким и низким уровнями для обеспечения высокой и низкой яркости свечения, соответственно (на пример день/ночь).

3. Контроль Состояния Цепей. Следующие четыре состояния рабочих цепей могут быть проконтролированы: включено, выключено, обрыв в цепи (на пример перегорание нити лампы) и короткое замыкание.

4. Проверка Холодных Нитей. Обрыв в цепи может быть определен на выключенной (темной) нити светофорной лампы.

5. Двух нитевые Лампы. Использование двух нитевых светофорных ламп, с основной и резервной нитями, вместо одно-нитевых, обеспечивает повышенную надежность работы сигналов.

6. Мигающие Сигнальные Показания. Обеспечивается возможность использования  мигающих показаний, с предопределенными параметрами и контролем их соответствия.

7. Детектор Ошибки Заземления. Определение и индикация утечки тока на землю.

Сообщения от центрального процессора к объектным контроллерам поступают через концентратор.В зависимости от того, какое показание необходимо обеспечить на данном сигнале, к ОК могут быть посланы различные приказы, активизирующие различные выходы платы LMP данного контроллера, и зажигающие соответствующие данному приказу лампы на сигнале.

Сообщения статуса от объектного контроллера к CIS посылаются непрерывно, пока система работает нормально. Сообщения статуса могут быть различными по составу, в зависимости от состояния объектного контроллера.

Плата ССМ должна устанавливаться в позиции «а» BPN. 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. Платы LMP устанавливаются на позиции “b” BPN. На рисунках 2.12 и 2.13 представлены ОК, укомплектованные 1 и 2 платами LMP, соответственно.

Рисунок 2.12. На сабреке сконфигурирован ОК с одной платой LMP.

Рисунок 2.13. На сабреке сконфигурирован ОК с двумя платами LMP.

Конфигурация переключателей сигнального ОК позволяет выбрать тип подключаемого к контроллеру сигнала, с помощью байта индивидуализации /10/.

Байт индивидуализации выглядит следующим образом:

3.2 Стрелочный объектный контроллер

Общие положения.

Стрелочный объектный контроллер обеспечивает контроль и управление для стрелок. Основными функциями объектного контроллера являются:

Определение состояния стрелки (т.е. “плюс”, “минус”, отсутствие контроля положения).

Управление мотором стрелочного привода может осуществляться как по командам CIS, в режиме центрального управления, так и с использованием аппаратуры местного управления, в соответствующем режиме.

Управление мотором стрелочного привода.

Различные Типы Моторов. Объектный контроллер может управлять однофазными, трехфазными и моторами постоянного тока.

Безопасный Выход Высокой Мощности. В связи с тем, что мотор управляется непосредственно объектным контроллером, отсутствует необходимость в дополнительных промежуточных элементах.

Контроль Времени. В случае если перевод стрелки не закончен в течение заранее определенного времени, перевод стрелки будет прекращен для предотвращения ее повреждения.

Детектор Ошибки Заземления. Определение и индикация утечки тока на землю.

Контроль Нескольких Стрелочных Приводов.

Стрелки с несколькими стрелочными приводами (на пример спаренные стрелки или стрелки с подвижными сердечниками) требуют скоординированного управления. В этой ситуации централизация работает с этими стрелочными приводами как с одним логическим объектом. В тоже время OCS управляет каждым стрелочным приводом индивидуально. В существующих системах механизм отключения стрелочных приводов реализован дополнительными средствами (внутри стрелочного привода). OCS может управлять как одиночными, так и спаренными стрелками, содержащими до четырех стрелочных приводов, рассматривая их как один логический объект.

Следующие основные функции выполняются объектным контроллером при работе с несколькими стрелочными приводами:

Определение Положения. Объектный контроллер вычисляет состояние логического объекта для передачи в CIS, используя логическую операцию И Булевой алгебры применительно ко всем применительно ко всем приводам относящимся к стрелочному переводу.

Задержка Последовательного Пуска. В связи с тем, что одновременный пуск нескольких стрелочных моторов приводит к значительным скачкам рабочего тока, для каждого выхода управления мотором стрелочного привода применяется индивидуальная задержка.

Синхронизация Управления. В случае, когда один из моторов не запустился при работе остальных, объектный контроллер отключает все моторы для предотвращения повреждения стрелки.

3.3 Релейный объектный контроллер

Релейный объектный контроллер (ОК) позволяет включить в централизацию различные реле, применяемые на ж.д., а также позволяет получать информацию о состоянии контактов реле, при помощи безопасных контактных входов. Он позволяет ставить под ток и обесточивать реле, в зависимости от приказа дежурного по станции, а так же обменивается информацией между центральным компьютером и напольными объектами (реле). Релейный объектный контроллер – это часть системы OCS950.

Контроль Безопасных/Не ответственных Входов/Выходов позволяет, как управлять безопасными выходами и контролировать состояние входов (контактов) безопасным образом (безопасная конфигурация) так и осуществлять управление и контроль для не ответственных входов и выходов, в существующей конфигурации. В зависимости от выбранной конфигурации следующие функции могут быть использованы:

Управление Безопасными Реле. Возможно управление безопасными реле различных типов.

Различные Безопасные Применения. Типовыми примерами таких приложений могут служить интерфейсы для счетчиков осей, автоблокировки и переездной сигнализации.

Контроль Состояния Контактов. Следующие четыре состояния могут быть определены: включено, выключено, обрыв в цепи, короткое замыкание. Данные функции не используются в полном объеме для не ответственных приложений.

Различные Не ответственные Применения. Типовыми примерами таких приложений могут служить интерфейсы для систем обдува и обогрева стрелочных приводов.

Контроль Состояния Контактов.

Основной задачей безопасной проверки состояния входов является проверка состояния различных контактов (контакты реле, переключатели, кнопки) как в безопасных, так и в не ответственных схемах. Данная функция реализуется во всех типах объектных контроллеров.

Контроль Состояния Схем. Следующие четыре состояния могут быть определены: включено, выключено, обрыв, короткое замыкание.

Состояние Рельсовой Цепи.

Задачей данной функции является достоверное определение состояния рельсовой цепи (свободно/занято). Данная функция является разновидностью случая контроля состояния безопасного входа и реализована во всех объектных контроллерах за исключением релейного.

Контроль Состояния. Следующие четыре состояния путевого реле могут быть определены: занято, свободно, обрыв, короткое замыкание.

Время Задержки. Для обеспечения достоверного проследования короткой подвижной единицы по короткой рельсовой цепи, с высокой скоростью, существует возможность настройки времени для определения занятия/освобождения рельсовой цепи.

Подавление Дребезга Контактов. Существует возможность настройки временных соотношений при определении состояния рельсовой цепи, для предотвращения появления ложной информации на пример в результате вибрации.

3.4 Устройства электропитания

Для обеспечения независимости всей системы МПЦ от изменения параметров сети электропитания должен применяться источник бесперебойного питания (ИБП). ИБП обеспечивает высокую стабильность параметров выходного напряжения независимо от параметров питающей сети. Кроме того, ИБП обеспечивает автономную работу системы МПЦ в течение нескольких часов в случае отключения питающей сети.

Защита от перенапряжения предназначена для защиты устройств МПЦ как от опасных влияний, возникающих внутри системы электропитания МПЦ, так и от опасных влияний, возникающих вне её.  К первой категории относятся возмущения в системе электропитания, возникающие в результате неисправностей в первичных источниках электроснабжения или других устройствах, подключенных к данной сети. Данные неисправности могут носить как кратковременный, так и длительный характер. К кратковременным неисправностям могут быть отнесены, например, короткие выбросы напряжения, возникающие в результате переключения первичных фидеров питания или подключения к данному фидеру других мощных потребителей, обладающих большой индуктивностью. Для защиты от влияния подобных воздействий необходимо использовать предохранители и разрядники, обеспечивающие защиту от кратковременных выбросов опасного по влиянию тока или напряжения.

Источник электропитания (PSU) предназначен для установки в стойке и содержит основной предохранитель и устройства защиты от перенапряжения. В связи с тем, что энергонезависимая память используется как для хранения программ, так и данных, объектный контроллер способен восстановить свою работу и индивидуальные данные, в случае сбоя электропитания. Для исключения сбоев в работе системы при пропадании напряжения на основном фидере питания, рекомендуется применение источника бесперебойного питания (UPS), в дополнение к основному источнику питания.

"Основы техники ориентирования на местности" - тут тоже много полезного для Вас.

3.4.1 Источник питания объектных контроллеров и концентраторов

Источник питания типа объектных контроллеров и концентраторов (PSU71) разработан для применения в однофазных сетях переменного тока напряжения 200-250 В (±10%), частоты 50-60 Гц и предназначен для питания внутренней электронной части объектных контроллеров, 24 В постоянного тока. Предусмотрена подстройка входного напряжения в диапазоне 200 – 250 В, по средству подключения кабеля к соответствующим колодкам. Существует две вторичные обмотки: одна для питания электронной части объектных контроллеров (24 В постоянного тока) и одна для питания блоков вентиляторов, устанавливаемых в случае необходимости (24 В постоянного тока).

3.4.2 Источник питания стрелочных электроприводов

Источник питания типа 5 (PSU 51) разработан для применения в трехфазных сетях переменного тока напряжения 380-420 В (±10%), частоты 50-60 Гц или трехфазных сетях переменного тока напряжения 190-220 В (±10%), частоты 50-60 Гц и предназначен для питания стрелочных приводов. Предусмотрена подстройка входного напряжения в диапазоне 380 - 420 В или 190 – 220 В, по средству установки внутренних перемычек. Существует четыре вторичные обмотки: одна для стрелочных приводов (3 x 330, 3 х 355, 3 х 380, 3 х 415 и 3 х  450 В переменного тока  или 3 x 190, 3 х 205, 3 х 220, 3 х 240 и 3 х 260 В переменного тока, выбираемые по средствам внутренних перемычек) и три обмотки для питания внешней нагрузки (24, 36, 42 и 110 В переменного тока).

3.4.3 Источник питания светофорных ламп

Источник питания типа 6 (PSU 61) разработан для применения в трехфазных сетях переменного тока напряжения 380-420 В (±10%), частоты 50-60 Гц или трехфазных сетях переменного тока напряжения 190-220 В (±10%), частоты 50-60 Гц и предназначен для питания светофоров. Предусмотрена подстройка входного напряжения в диапазоне 380 - 420 В или 190 – 220 В, по средству установки внутренних перемычек. Существует четыре вторичные обмотки: одна для сигналов (3 x 110, 120, 130, 220, 240 и 260 В переменного тока) и три для питания внешней нагрузки, на пример релейных схем (32 В переменного тока, 24 и 36 В постоянного тока) /9/.