Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Содержание

Введение 8

1 Эксплуатационная часть 10

1.1 Особенности эксплуатационной работы 10

1.2 Устройства СЦБ в работе дежурного по станции 11

1.3 Преимущества тренажёрных систем 13

1.4 Развитие интерфейсов ПК 17

1.5 Проблемы, связанные с LPT интерфейсом 19

1.6 Использование HID интерфейса 22

2 Техническая часть 24

2.1 Разработка общей концепции разрабатываемого устройства 24

2.1.1 Характеристика тренажёрного комплекса 24

2.1.1.1 Структура локальной вычислительной сети и электропитания лаборатории 25

2.1.1.2 Структура устройства сопряжения объектов 26

2.2.2 Выбор порта ПК для обмена данными 30

2.2.3 Особенности шины USB 30

2.2.4 Выбор устройства обработки информации 33

2.2.4.1 Выбор микроконтроллера, отвечающего задачам проекта 33

2.2.4.2 Микроконтроллеры фирмы AVR 35

2.2.4.3 Аппаратные и программные интерфейсы взаимодействия с компьютером 38

2.2 Выбор и описание средств разработки 41

2.2.1 Интегрированная отладочная среда AVR 41

2.2.2 Пакет программ для автоматизированного проектирования электронных схем DipTrace 44

2.2.3 Программатор USB AVR 49

2.2.4 Интегрированная среда разработки Delphi 50

2.3 Разработка принципиальной схемы и печатной платы устройства 51

2.4 Разработка программного обеспечения 53

2.4.1 Разработка управляющей программы микроконтроллера 53

2.4.1.1 Функции и задачи управляющей программы 53

2.3.1.2 Алгоритм работы управляющей программы 54

2.4.2 Создание тестирующего приложения на ПК 60

2.4.2.1 Функции и задачи приложения 60

2.3.2.2 Алгоритм работы тестирующего приложения 61

3 Расчет экономических затрат на изготовление устройства 68

3.1 Общие положения 68

3.2 Расчет затрат на внедрение прибора 69

3.3 Сводный расчёт затрат по внедрению проекта 71

3.4 Расчет сравнительной экономической эффективности 72

4 Безопасность жизнедеятельности 74

4.1 Основные требования к устройству защитного отключения 74

4.2 Нормирование устройств защитного отключения 75

4.3 Требования к помещениям для учебных лабораторных работ 77

4.4 Выбор устройства защитного отключения 78

4.4.1 Типы устройств защитного отключения 78

4.4.2 Принцип действия УЗО на ток нулевой последовательности 79

4.4.3 Выбор и расчёт уставки 81

Заключение 83

Список используемых источников 84

Приложение А 86

Приложение Б 89

Введение

Перевозка грузов - очень важный процесс в условиях развития промышленности и производства. Железнодорожный транспорт стоит на первом месте по грузоперевозкам в стране и относительно дешев и безопасен.

Системы железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) выполняют важную задачу организации перевозочного процесса грузовых и пассажирских поездов при обеспечении высокого уровня безопасности движения подвижных составов и заданной пропускной способности участков. Одним из требований для обеспечения стабильных объемов перевозок пассажиров и грузов является наличие работников требуемой квалификации. Основной проблемой в данном аспекте является недостаток времени на практическое обучение и, следовательно, невозможность учесть все возможные варианты возникающих проблем и варианты их решения.

Одним из ответственных работников на железной дороге является дежурный по станции (ДСП), который координирует работу всей станции, основываясь на предоставляемой ему информации, часть которой он получает с пульта-табло. От уровня полученной подготовки и опыта работы ДСП зависит скорость и правильность принятия решений и, следовательно, эффективность работы станции. Поэтому необходимо еще на стадии обучения подготовить их ко всем возможным. Для этого в ДВГУПС используются пуль-табло ДСП, система была разработана с использованием персонального компьютера и устройства сопряжения, для связи с пульт табло через параллельный порт принтера (LPT). Это существенно расширило возможности обучения и повышения квалификации ДСП. Однако последние стандарты производства персональных компьютеров, не включают в себя наличие LPT интерфейса. Таким образом возникает необходимость модернизации учебного комплекса.

Целью дипломного проекта является разработка устройства сопряжения и написание программного модуля для исходного кода программы, что позволит подключить тренажёр с использованием новых интерфейсов. В процессе проектирования необходимо изучить возможности и характеристики современных интерфейсов передачи данных и микроконтроллеров. В конечном итоге разработать программную и аппаратную часть устройства по модернизации учебной лаборатории.

1 Эксплуатационная часть

1.1 Особенности эксплуатационной работы

В настоящее время железнодорожный транспорт занимает лидирующую позицию в грузоперевозках страны. Грузовая и коммерческая работа как производственная сфера железнодорожного транспорта имеет свою более чем столетнюю историю развития. Улучшение организации перевозок направлено на удовлетворения потребностей страны в перевозках грузов.

Работником хозяйства, единолично руководящим движением поездов на своём участке, и несущем за это полную ответственность является ДНЦ. Все приказы, подаваемые им работникам службы движения беспрекословно выполняются. В зону ответственности поездного диспетчера входят действия, которые необходимо выполнять параллельно: текущее планирование; диспетчерское регулирование; ускорение ходя поезда по сравнению с трафиковым; изменение пунктов скрещения и обгона поездов; сдваивание поездов и оценочно-контрольные действия. При этом он должен предвидеть все эксплуатационные ситуации для скорого их разрешения, от этого зависит объём перевозок [8].

Помимо поездной работы, диспетчер организует местную работу своего участка: заблаговременно сообщает дежурным по этим станциям о подходе вагонов, назначением на промежуточные станции участка, организует продвижение передаточных, вывозных и сборных поездов с вагонами, обеспечивает погрузку порожними вагонам, принимает меры для скорейшего вывоза погруженных вагонов.

Дежурный по станции единолично распоряжается движением поездов на прилегающих перегонах и на самой станции. Кроме дежурного по станции, никто не имеет права отдавать распоряжений о приеме, пропуске и отправлении поездов, и производстве маневров на путях. В распоряжении дежурного находятся локомотивы, вагоны, постоянные устройства пути, сигнализации, связи. В подчинении находится весь дежурный штат станции. Все работники смены, а также бригады поездных и маневровых локомотивов в оперативном порядке подчинены дежурному по станции и обязаны беспрекословно выполнять все его распоряжения. Дежурный по станции должен организовать работу так, чтобы обеспечить четкое и быстрое выполнение всех требуемых задач.

Все знания и опыт дежурный должен направлять на то, чтобы обеспечить в течение дежурства соблюдение графика движения и плана формирования, все это в строгом соответствии и не в ущерб безопасности движения - главному закону транспорта.

На качество работы всего персонала станции влияют такие факторы как: технические; организационные; экономические и социально-психологические. Организационный фактор на станции зависит в высокой степени от умелой работы ДСП и ДНЦ. Таким образом на организационных работников ложится огромная ответственность, без наличия у них высокой квалификации производительность станции в целом будет ниже и может возникнуть опасность аварийной ситуации.

1.2 Устройства СЦБ в работе дежурного по станции

Устройства автоматики обеспечивают безопасность движения поездов на станции и перегонах, исправность работы этих устройств также позволяет ДСП выполнять его прямые обязанности и в случае их неисправности он должен организовать мероприятия по устранению неисправностей [10].

Чтобы своевременно получать информацию о текущем состоянии участка, а также о отказах, на пульте-табло имеются световые ячейки индикации, позволяющие оценить исправность работы устройств. Самым главным инструментом работы дежурного является пульт-табло, правильное использование которого обеспечивает нормальную работу станции и в том числе конкретных устройств СЦБ, которые должны обеспечивать:

• взаимное замыкание стрелок и светофоров;

• контроль положения стрелок и занятость секций на аппарате управления;

• возможность раздельного или маршрутного управления сигналами и стрелками, а также возможность по показаниям маневровых светофоров производить маневровые передвижения;

• передачу стрелок на местное управление.

Станционная блокировка должна выполнять такие свойства как:

• контролирование со стороны ДСП за правильностью приготовления маршрутов приёма и отправления поездов и внутристанционных маршрутов;

• управляемых с разных постов взаимное замыкание сигналов и стрелок.

Также сам дежурный должен выполнять все свою работу с устройствами СЦБ по техническо-распорядительному акту (ТРА) станции. В котором регламентируется требования, обязательные для работников всех служб, по обеспечению безопасности движения в местных условиях.

Сигнализация на станции и маневровая работа на станции, выполняются в соответствии с инструкцией по сигнализации (ИСИ) на железных дорогах Российской Федерации. Знание и выполнение которой обеспечивает бесперебойность и безопасность движения поездов. Нарушение ИСИ влечёт за собой появление аварийных ситуаций, последствия которых устройства СЦБ не смогут предотвратить. Таким образом человеческий фактор и на сегодняшний день имеет высокое значение в структуре безопасности движения железнодорожного транспорта.

1.3 Преимущества тренажёрных систем

Использование современных систем обучения позволяет эффективно осуществлять учебный процесс на железной дороге. Все шире используется использования учебных тренажёров для подготовки специалистов различных специальностей.

Вне зависимости от профиля и специфики отрасли, в которой используется тренажёры, все они призваны выполнять одну и ту же функции, а именно, заменять реальное оборудование, окружение и системы имитационными моделями, которые могут быть реализованы различными способами.

Учебно-тренировочный комплекс для подготовки ДСП и ДНЦ существует в ДВГУПС в течении длительного времени, а в период его разработки использовался не актуальный на данный момент LPT, что повлекло за собой проблемы совместимости с современным оборудованием, внешний вид пульта-табло представлен на листе 2 графического материала.

Подготовка специалистов на учебном тренажере — один из важнейших элементов обеспечения безопасной эксплуатации железных дорог. Она позволяет минимизировать негативное влияние человеческого фактора, то есть позволяет свести к минимуму возможность ошибочных действий дежурного персонала. Актуальность тренажерной подготовки имеет устойчивую тенденцию к росту в связи с тем, что человеческий фактор продолжает оставаться основной причиной железнодорожных происшествий. Кроме этого, бурный рост вычислительных мощностей ЭВМ позволил довести современные тренажеры до такого уровня развития, что подготовка специалистов любых отраслей на тренажерах стала более эффективной, чем подготовка на реальных рабочих местах. Такая эффективность тренажеров обусловлена их возможностями к обеспечению высокой интенсивности подготовки. Также на тренажере можно без ограничений выполнять отработку действий в нештатных ситуациях, некоторые из которых либо опасны для отработки на реальном рабочем месте, либо вообще их отработка в реальной жизни запрещена. Кроме этого, подготовка инженеров тренажерах выгодна с экономической точки зрения (несмотря на высокую стоимость современных тренажеров).

Традиционный способ подготовки предполагает передачу знаний и навыков специалистом обучаемому. Кроме знания предмета, обучающий должен использовать эффективную методику обучения, а это, несмотря на многочисленные исследования и рекомендации специалистов-педагогов до сих пор остается очень сложной задачей, даже если не учитывать влияния личных качеств каждого специалиста.

Решение проблемы автоматизации профессиональной подготовки и переподготовки специалистов зависит от выбора методов формализации описания (модельного представления) составляющих традиционных человеко-машинных систем, используемых для этой цели, с учетом необходимости экспертного построения этих моделей специалистами, обладающими соответствующими знаниями.

При создании моделей объектов и моделей имеет большое значение структура информационных сигналов и порядок обмена ими в системе тренажа и обучения. При построении тренажеров создают имитатор объекта управления в виде программно или аппаратно реализованных моделей оборудования. Процессы и состояния моделей воспроизводятся на реальных или подобных реальным устройствах отображения информации. При этом функционирование учебной информационной модели объекта отражает процессы в сложно реализуемых моделях оборудования (особенно при необходимости воспроизведения процессов в реальном темпе времени объекта). В процессе тренировки функционирование оборудования наблюдается только в объеме, воспроизводимом учебной информационной моделью, и заложенные в моделях потенциальные возможности, необходимые для обеспечения их адекватности, в процессе обучения в значительной степени не используются. Для реализации этих возможностей необходима тестовая проверка модулей с целью доказательства их адекватности соответствующим режимам объекта.

Таким образом, для создания имитатора объекта управления, ориентированного на использование в тренажере, достаточно воспроизвести учебную информационную модель объекта и режимные модели функционирования. Однако для создания полноценного тренажёра необходимо выполнить ряд требований, без которых система будет работать не в соответствии с реальными условиями.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР