БР 13.03.02 ПЗ-12ЭЭ(БТ)ЭА-456 (1223305), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Концентратор УКП - является промежуточным передаточным звеном между модулем IOМ и ОК. Он также используется для регенерации сигналов, когда расстояние между двумя концентраторами достаточно большое.
Концентратор является «прозрачным» устройством для КЦ и объектных контроллеров. В связи с этим к нему не предъявляются требования по безопасности.
Являясь аппаратно избыточным устройством, УКП обеспечивает непрерывность передачи информации в случае аппаратных отказов. При сбое в системе питания КЦ автоматически изолирует отказавший УКП, реконфигурируя петлю и обеспечивая связь с другими концентраторами с обеих ее сторон. Каналы связи между УКП и ОК находятся в пределах одного шкафа.
Объектный контроллер - устройство, осуществляющее контроль и управление специфическим напольным оборудованием. Объектные контроллеры от концентратора принимают приказы, передаваемые КЦ, и преобразуют их в электрические сигналы для управления напольными устройствами. Аналогичным образом сигналы, принятые от напольного оборудования, преобразуются в телеграмме его состояния и через концентраторы передаются в КЦ. Отказы в объектном контроллере приводят к изоляции соответствующего подключенного напольного оборудования. При этом данная ситуация обрабатывается безопасным образом.
Система объектных контроллеров обеспечивает безопасность благодаря применению ряда технических решений. К ним относятся; диверсификация программ, принцип обратной связи, безопасное аппаратное обеспечение.
Диверсификация программ является технологией разработки программного обеспечения. При ней программы, выполняющие одинаковые логические функции, разрабатываются двумя командами программистов с целью обнаружения ошибок и повышения надежности работы системы. Обе программы работают на одном микропроцессоре в реальном масштабе времени со сравнением результатов вычислений. В случае обнаружения расхождения между результатами работы программ система переходит в безопасное состояние. Принцип обратной связи обеспечивает сравнение фактического состояния напольного оборудования с ожидаемым в результате выдачи управляющих воздействий. Данное сравнение ведется непрерывно с выдачей сообщения об ошибке и переводом системы в безопасное состояние в случае обнаружения расхождений.
Средства безопасности анализируются с применением анализа дерева отказов и возможных отказов и их последствий. Ведется контроль времени жизни и актуальности данных. Высокие требования к безопасности должны поддерживаться высокими стандартами качества. Система обеспечения качества BOMBARDIER TRANSPORTATION сертифицирована в соответствии с международным стандартом ISO 9001.
СОК 950 оборудована расширенной системой диагностики и самотестирования. Диагностические операции начинаются в момент включения системы и предлагаются в фоновом режиме в процессе ее работы. Такое решение исключает возможность появления систематической ошибки.
Кроме этого, возникающие сбои и ошибки быстро обнаруживаются и идентифицируются. СОК передает предупреждения в КЦ, если объектный контроллер или какой-либо из элементов напольного оборудования отклоняется от нормального режима работы. Проверки ведутся во всех точках принятия решения о дальнейших действиях системы.
Если обнаруженный отказ ведет к невозможности дальнейшей безопасной работы устройств, то объектный контроллер будет остановлен. Контролируемые им напольные устройства переведены в безопасное состояние.
Данные по установке системы и монтажные документы готовятся с применением специального набора инструментария EBITOOL. Использование «дружественного» к пользователю программного обеспечения позволяет получить большую часть данных автоматически по окончании разработки чертежей для станции. Существуют дополнительные возможности проверки правильности и логической корректности полученных данных.
На этапе проектирования выдается прикладное программное обеспечение КЦ, документация на установку КЦ, АРМов, контейнеров СОК 950, документация по кабельной сети, спецификация необходимого оборудования. Объектные кабели представляют собой многопроводные сигнальные кабели СЦБ. Они используются для передачи контрольных и управляющих сигналов между объектными контроллерами и напольным оборудованием.
Напольное оборудование - это набор различных устройств, обеспечивающих движение поездов (стрелки, сигналы и т.п.).
2.6 Сигнальный объектный контроллер
Сигнальный объектный контроллер управляет сигнальными показаниями и контролирует состояния светофорных ламп. Показан на рисунке 2.7.
Сигнальный объектный контроллер осуществляет:
- снижение сигнальных показаний - включение более запрещающего сигнального показания вместо требуемого в случае обнаружения неисправности в лампах, необходимых для его отображения (например, сигнальное показание «желтый» при неисправности лампы зеленого огня светофора);
- «мягкое» включение ламп - снижение нагрузки на лампы при их включении из холодного состояния;
- регулировку уровней яркости ламп - изменение выходного напряжения между двумя различными уровнями «высокий» и «низкий» - в зависимости от требуемой яркости свечения ламп (например: «день»/«ночь»);
- мигающие сигнальные показания – возможность отображения сигнальных показаний мигающим состоянием ламп;
- обнаружение и индикацию понижения сопротивления изоляции жил кабеля между объектным контроллером и сигнальными лампами - управление светофором с двухнитевыми лампами.
Рисунок 2.7 - Сигнальный объектный контроллер
Сигнальный объектный контроллер осуществляет:
- снижение сигнальных показаний - включение более запрещающего сигнального показания вместо требуемого в случае обнаружения неисправности в лампах, необходимых для его отображения (например, сигнальное показание «желтый» при неисправности лампы зеленого огня светофора);
- «мягкое» включение ламп - снижение нагрузки на лампы при их включении из холодного состояния;
- регулировку уровней яркости ламп - изменение выходного напряжения между двумя различными уровнями «высокий» и «низкий» - в зависимости от требуемой яркости свечения ламп (например: «день»/«ночь»);
- мигающие сигнальные показания – возможность отображения сигнальных показаний мигающим состоянием ламп;
- обнаружение и индикацию понижения сопротивления изоляции жил кабеля между объектным контроллером и сигнальными лампами - управление светофором с двухнитевыми лампами.
2.7 Стрелочный объектный контроллер
Основными функциями стрелочного объектного контроллера являются:
- определение состояния стрелки – плюсовое, минусовое, потеря контроля, взрез;
- управление электродвигателем стрелочного электропривода в соответствии с командами КЦ при централизованном управлении или состоянием кнопок местного управления в соответствующем режиме;
- контроль состояния стрелочных замков (данная функция обеспечивает контроль состояния внешних замков стрелочного привода или замков стрелок с ручным управлением);
- обнаружение и индикация понижения сопротивления изоляции жил кабеля между объектным контроллером и стрелочным электроприводом;
- обеспечение управления следующими типами электродвигателей стрелочных электроприводов: однофазным и трехфазным переменного тока, постоянного тока.
Электродвигатель стрелочного электропривода подключается непосредственно к объектному контроллеру. Это исключает необходимость применения дополнительных устройств. Стрелочный объектный контроллер показан на рисунке 2.8.
В связи с тем, что выходы объектного контроллера не предназначены для продолжительной работы, возможно кратковременное прерывание операции перевода стрелки в случае перегрузки выхода. Если операция перевода стрелки не будет завершена в течение предопределенного периода времени, напряжение будет отключено от электродвигателя для предотвращения возможности его дальнейшего вращения и защиты от повреждения.
Рисунок 2.8 - Объектный контролер для стрелочного привода
Стрелочный объектный контроллер позволяет управлять несколькими электроприводами (спаренными стрелками, стрелками с подвижным сердечником). Многоприводные стрелки требуют скоординированного управления несколькими электроприводами. Система централизации рассматривает такие стрелки, как один логический объект, в то же время СОК 950 управляет каждым из стрелочных приводов отдельно. Стрелочный объектный контроллер может оперировать не более чем двумя стрелочными электроприводами, объединенными в один логический объект.
Состояние стрелки передается в КЦ как состояние одного логического объекта. Оно получено в результате логической операции «И» над состояниями стрелочных электроприводов, относящихся к данному логическому объекту.
В связи с тем, что одновременный запуск нескольких электродвигателей стрелочных электроприводов может служить причиной значительного возрастания потребляемого тока, для каждого управляющего выхода предусматривается индивидуальная временная задержка.
В случае механических повреждений стрелочного перевода, приведших к невозможности работы одного из электродвигателей логического стрелочного перевода, все электроприводы будут отключены с целью сохранения работоспособности остальных компонентов стрелочных переводов.
Некоторые типы стрелок требуют применения отдельных замков, которые могут контролироваться СОК 950. Обычно такие замки представляют собой электромагнитные устройства. Управляющее воздействие для таких, замков представляет собой сигнал постоянного тока, генерируемый безопасным образом. Состояние таких замков может контролироваться схемой, определяющей состояние свободных контактных групп.
Для некоторых случаев требуется возможность местного управления стрелкой. При работе в таком режиме состояние стрелки контролируется КЦ, но управление ею осуществляется локально. Местное управление стрелками может быть осуществлено с помощью соответствующего набора оборудования. Он состоит из одной или двух кнопок для перевода стрелки и ламп, индицирующих ее состояние при этом режиме работы.
СОК 950 может быть переключена в различные режимы управления стрелкой (стрелками). В режиме центрального управления стрелка управляется и контролируется КЦ. Переход на местное управление стрелкой выполняется по команде КЦ. В режиме местного управления стрелка управляется при помощи соответствующих кнопок, в то же время КЦ контролирует ее состояние. В режиме местного управления объектный контроллер отвергает все команды от КЦ на перевод стрелки, пока она не будет возвращена на центральное управление. Лампы индикации локального управления стрелкой располагаются совместно с другим оборудованием местного управления. Они подключаются к соответствующим выходам объектного контроллера и индицируют состояние стрелки.
Режим резервного управления представляет собой специальную разновидность режима местного управления. Полный набор реализуемых функций зависит от конкретных требований рынка. Иллюстрацией этого режима работы является режим ключа резервного управления. Установка специального ключа проверяется системой объектных контроллеров. После установки резервного ключа СОК 950 информирует КЦ о новом состоянии объекта. После предопределенной временной задержки появляется возможность управления стрелкой аналогично режиму местного управления. Стрелка в режим центрального управления возвращается после изъятия ключа резервного управления и проверки КЦ корректности состояния стрелочного перевода.
Стрелка с ручным управлением (без электродвигателя) может быть также подключена к централизации. Обычно стрелка заперта в некотором предельном положении и должна быть открыта перед ее переводом в соответствии с командой КЦ. Электромагнитное устройство запирает стрелку при использовании специального ключа.
2.8 Компоновка петель связи
Состав и объём оборудования, которое может быть включено в одну петлю связи являются величинами взаимозависимыми и лимитированными.
Определяющим фактором для компоновки петли связи является количество информации, которое может быть передано по петле за время одного цикла, при постоянной скорости передачи информации.
Время цикла передачи информации по петле связи, при нормальных условиях работы – 330 мс. За это время все концентраторы и все объектные контроллеры должны передать информацию о своём состоянии на центральный процессор. В то же время, за один цикл центральный процессор должен послать телеграммы приказа на каждый контроллер.
При нормальных условиях работы петли связи, каналы передачи приказов и статусов разделены. В этом случае оценка объёма информации, передаваемого по петле должна производиться по каждому каналу отдельно и решение должно приниматься, исходя из наихудших условий.
Скорость передачи информации по петле связи постоянна и равняется 19200 бит/с. Таким образом, время передачи одного байта информации 8/19200 = 0,417 мс. Для увеличения надёжности системы, а также в целях облегчения расчёта примем время передачи одного байта информации равным 0,5 мс.
Состав информации, передаваемый по петле в течение одного цикла определяется следующими соображениями:
- центральный процессор посылает глобальный полл, сигнализирующий о начале нового цикла. Длина глобального полла – 7 байт;
- центральный процессор посылает индивидуальный полл на каждый концентратор, сигнализирующий о начале сеанса связи именно с данным концентратором. Длина индивидуального полла – 4 байта;
- центральный процессор посылает телеграммы приказа на каждый контроллер (каждый контроллер посылает телеграммы статуса к центральному процессору). Длина телеграмм приказа (статуса), в зависимости от типа объектного контроллера и его компоновки представлена в таблице 2.2.
Таблица 2.2. – Длина телеграмм приказа
| Длина телеграммы L, байт | ||
| Тип, состав контроллера | Статус | Приказ |
| Сигнальный, 1 – 2 светофора | 7 | 5 |
| Сигнальный, 3 – 4 светофора | 8 | 6 |
| Стрелочный | 7 | 5 |
| Релейный, 1 плата SRC | 8 | 6 |
| Релейный, 2 плата SRC | 8 | 8 |
| Релейный, 3 плата SRC | 8 | 10 |
Кроме того, необходимо отметить что каждая телеграмма приказа (статуса) в петле связи, в целях увеличения надёжности, передаётся дважды (телеграммы А и В). Таким образом, компоновка оборудования петли связи должна выбираться исходя из следующего условия.
, (2.1)
Где: 
– количество концентраторов в петле связи;
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
