Пояснительная_запипска Зайцев МПЦ (1223357), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

Основными компонентами в структуре МПЦ Ebilock-950 являются

• автоматизированные рабочие места дежурного по станции (АРМ ДСП) - Control and Operation Subsystem (COS), электромеханика цен­трализации - Field Engineering Unit (FEU) и других пользователей, число которых (до 64) определяется системой организации управления в соот­ветствии с программной подсистемой MultiRCOS;

• ЦПУ - Central Interlocking System (CIS), - которое реализует алго­ритм ЭЦ, осуществляя все необходимые взаимозависимости и взаимо- замыкания между стрелками и светофорами, и обеспечивает преобра­зование команд АРМ ДСП, которые передаются в систему объектных контроллеров (СОК);

• СОК - Object Controller System (OCS), - поддерживающая два ин­терфейса: первый - между ЦПУ и концентраторами связи (КС) - Communication Controller Unit (CCU) - посредством петель связи и вто­рой, связывая объектные контроллеры (OK) - Object Controller (ОС) - по кабельным линиям с объектами централизации (обмотки и контакты ре­ле, стрелочные электроприводы, лампы светофоров и т. д.).

Рисунок 2.1 – Структура системы микропроцессорной централизации Ebilock-950

Диагностика объектов МПЦ (алгоритмы от ОК, концентраторов, состояние петли связи) и контроль их технических параметров осуществляются с помощью автоматизированного рабочего места электромеханика (АРМ ШН). Этот же АРМ позволяет анализировать протокол 16 действий дежурного по станции и результаты работы МПЦ.

Центральное процессорное устройство (ЦПУ) в нашем случае это один КЦ состоит из двух компьютеров, обеспечивающих логику действия МПЦ и условия безопасности движения поездов. Один компьютер постоянно находится в работе, второй - в горячем резерве. Так как передача информации с основного компьютера на резервный компьютер осуществляется непрерывно, включение его в работу, в случае выхода из строя основного, происходит без остановки работы МПЦ. Оба компьютера связаны через петли связи с концентраторами связи, соединёнными с ОК. При переключении компьютеров происходит автоматическая коммутация петель связи. Главная цель КЦ состоит в обработке данных таким образом, чтобы предотвратить выполнение опасных команд от системы управления. КЦ обеспечивает:

• трансформацию команд от системы управления в приказы, которые безопасным образом передаются стрелкам, сигналам и другим устройствам,

• замыкание объектов в маршруте;

• автоматическое и искусственное размыкание маршрутов;

• другие функции централизации.

Релейная аппаратура размещается на типовых стативах в релейном помещении поста МПЦ. Релейная часть оборудования - это увязки с блокировкой по каждому пути прилегающих перегонов, РЦ, кодирование, увязки с другими устройствами и системами. Основной и резервный компьютеры КЦ через модемы и посредством четырехпроводного (2x2) медного (на одну петлю) или волоконно-оптического кабеля последовательно связаны с концентраторами связи, размещенными в модулях и/или на центральном посту. Система связи построена таким образом, что при обрыве кабеля петли связи в одном месте информация продолжает поступать на каждый концентратор с разных направлений.

С точки зрения функционального назначения в Ebilock-950 можно выделить четыре основных подсистемы:

• диалоговую;

• диагностики;

• логических зависимостей;

• управления и контроля состояния объектов.

В состав диалоговой подсистемы входит АРМ ДСП, основными функциями которого являются: отображение путевого разви­тия станции с индикацией текущего состояния объектов контроля и управления; обработка ко­манд ДСП; регистрация событий; обработка сигналов о неисправностях; отображение журнала событий и списка неисправностей.

Применение стандартного персонального компьютера в качестве аппаратной реализации АРМ позволяет снизить стоимость, упростить эксплуатацию и обслуживание системы МПЦ. В АРМ использован широко распространенный оконный интерфейс пользователя, интуитивно понят­ный и легкий для освоения.

Подсистема диагностики в Ebilock-950 представлена в виде терминала электромеханика (АРМ ШН), на который поступает информация о различных неисправностях в системе, например, обрыве петли связи или перегорании лампы в светофоре. Пользовательские интерфейсы и общие принципы построения АРМ ДСП и АРМ ШН во многом схожи. В АРМ ШН сокращен набор допустимых команд и отсутствует окно, отображающее мнемосхему станции.

Реализация логических взаимозависимостей между станционными объектами в соответствии с требованиями безопасности движения поездов осуществляется на уровне подсистемы логических зависимостей. Технической основой это подуровня системы МПЦ является КЦ, струк­тура аппаратного и программного обеспечения которого обеспечивает заданные параметры бе­зотказности и безопасности.

В состав каждого компьютера входят два аппаратных канала обработки информации. Функции, к которым предъявляются требования по безопасности, реализуются в двух независимых вычислительных каналах, а функции, связанные с поддержанием интерфейса внешних устройств и системы ОК, обеспечивает сервисный процессор. Компьютер «горячего» резерва постоянно актуализирует данные, поэтому система всегда готова перейти на него в случае отказов или сбоев в основном.

Для непосредственного контроля и управления станционными объектами (стрелки, светофоры, РЦ и т.д.) служит СОК. Каждый ОК может управлять и контролировать один или несколько напольных объектов в зависимости от их типа, используя для этого микропроцессор со специальной программой. ОК МПЦ Ebilock-950 позволяют использовать отечественные РЦ, светофоры, электроприводы, другие напольные устройства СЦБ и реле.

Структура системы микропроцессорной централизации Ebilock-950 изображена на рисунке 2.1 и на листе 4 графического материала.

2.7.1 Компьютер централизации

2.7.1.1 Аппаратные средства КЦ

КЦ состоит из модулей, установленных в 19-дюймовый корпус, содержащий пассивную объединительную плату для межмодульной связи и распределения питания. Модули устанавливаются парами, что соответствует основному и резервному комплекту. В состав процессорного блока входят следующие модули: питания (PSM); дисковый и сетевой (DEM); центрального процессора (СРМ); ввода-вывода (IOМ).

Модуль питания формирует напряжения для функционирования

КЦ : +5 В (10 А); +12 В (30 А); -12 В (0,5 А), а также обеспечивает защиту от короткого замыкания, индикацию пропадания выходного напряжения, сохранение в течение 30 мс выходного напряжения при пропадании входного. Дисковый и сетевой модуль состоит из двух отдельных подсистем: сетевого интерфейса и жесткого диска. Подсистема сетевого интерфейса предназначена для подключения КЦ к раз­личным внешним устройствам, например к АРМ ШН, а на этапе разработки - к общей сети предприятия. Разъем может также использоваться для подключения к системе АРМ ДСП.

Подсистема жесткого диска содержит SCSI-контроллер, внутренний жесткий диск и внешний SCSI-разъем, к которому можно подключить до пяти различных SCSI-совместимых устройств, например жесткие диски.

Три процессора, размещенных на плате СРМ, называются соответственно безопасным процессором A (FSPA), безопасным процессором В (FSPB) и сервисным процессором (SPU). Два первых выполняют все правила централизации, а последний отвечает за операции ввода-вывода и управления. Модуль ввода-вывода обеспечивает связь с ОК. Для этого в состав каждой платы входят:

• COS порт (RS232);

• два возможных типа порта для связи с концентраторами. Оба типа могут устанавливаться на одном модуле IOM в любой комбинации и конфигурируются в проектных данных;

• внутреннее соединение для чтения (записи) данных в (из) модуля СРМ.

В каждом модуле может быть максимально четыре порта, а в каждой половине IPU 950 - по три модуля IOM, в зависимости от количества напольного оборудования. Платы IOM работают парами, так что в системе должно быть необходимое количество плат, т.е. количество плат IOM в левой поло­вине IPU 950 должно соответствовать количеству IOM, установленных в правой половине.

2.7.1.2 Структура аппаратных средств КЦ

Процессорный блок централизации Interlocking Processing Unit (IPU) - содержит два синхронно работающих процессорных блока централизации: один функционирует в рабочем режиме (on-line), а другой - в резервном (standby). Резервный процессор не влияет на функционирование рабочего, но к нему непрерывно поступает информация со стороны системного программного обеспечения о состоянии рабочего процессора. В случае сбоя рабочего процессора резервный берет на себя всю обработку информации.

Сервисное процессорное устройство - Service Processing Unit (SPU) - выполняет все асинхронные функции (например, операции по вводу/выводу данных и команд). Работа устройства происходит под управлением UNIX - совместимой операционной системы реального времени DNIX. С помощью синхроимпульсов устройство организует работу с резервном процессорным блоком и с блоками защиты от сбоя.

Коммуникационный блок - Communication Unit (COU) - организует соединение процессорного блока с АРМ ДСП и с концентраторными петлями. В качестве коммуникационного используется широко распространённый протокол HDLC, на физическом уровне - протокол V.24. Внутри каждого IPU-блока находятся по два обособленных друг от друга безопасных КЦ - Fail-Safe Processing Unit FSPU (FSPA, FSPB). Каждый из них выполняет собственную программу (А и В соответственно) по проверке всех зависимостей централизации параллельно с другим. Каждый блок имеет собственный микропроцессор, память и высокоскоростной двунаправленный канал, что позволяет отсылать обработанные данные своему «двойнику» в резервной системе. Разные версии алгоритма работы (А и В программы) обеспечивают корректность выполнения зависимостей в системе централизации.

В случае обнаружении неисправности в работе модуля IPU по каналу Fail-over происходит переключение на резервный процессорный блок. Каждый блок IPU использует собственную коммуникационную подсистему (COU), подсоединенную к общему интерфейсу и обеспечивает соединение процессорного блока с автоматизированным рабочим местом дежурного по станции (АРМ ДСП) и с концентраторными петлями для управления напольными объектами. Автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШН) стыкуется с компьютером централизации по протоколу Ethernet.

Рисунок 2.2 – Структура аппаратных средств компьютера централизации МПЦ Ebilock – 950

Рассматривать работу компьютера централизации лучше всего на взаимодействии трех основных составляющих блока IPU: SPU, FSPA, FSPB.

Структура компьютера централизации приведена на рисунке 2.2

Обработка логики централизации в FSPU происходит циклически. На каждый цикл отводится примерно 0.3 секунды. В течение цикла происходят следующие события:

• собирается информация, касающаяся состояния всех станционных объектов;

• происходит обработка информации;

• формируются приказы на ОК;

• информация о станции передается для индикации на дисплей дежурного.

Результаты обработки из FSPA и FSPB сравниваются. Процесс сравнения происходит следующим образом:

• блок FSPA считывает результаты работы программы В из блока FSPB;

• блок FSPB считывает результаты работы программы А из блока FSPА;

• если результаты различны, действие системы прекращается до устранения неисправности;

• если один из модулей FSPU закончит обработку раньше другого, то на время ожидания он перейдет в состояние отсечки.

2.7.2 Автоматизированные рабочие места

Неотъемлемыми частями МПЦ являются автоматизированные рабочие места (АРМ) дежурного по станции и дежурного электромеханика. Главная задача АРМ- создание человеко - машинного интерфейса. Он ориентирован на оператора, облегчает восприятие им текущей поездной обстановки, предоставляет всю необходимую информацию для принятия обоснованных решений. АРМ выполняет роль современного аналога пульта-табло релейных систем.

Применение современной вычислительной техники для этого позволяет создать на экране монитора гибкую мнемосхему станции. Она отображает наиболее важные объекты контроля. При этом вид мнемосхемы может изменяться по командам оператора. Это позволяет отобразить специфическую информацию, необходимую для проведения маневровой работы, приема и отправления поездов, проведения проверок оборудования и др.

АРМ выполнено на базе персонального компьютера в промышленном исполнении с одним или несколькими мониторами, пыле-влагозащишенной клавиатурой, оптическим манипулятором типа «мышь» и другими дополнительными интерфейсными платами и устройствами (принтером, модемом). Основными функциями АРМ являются: отображение путевого развития станции с показом текущего состояния объектов контроля и управления; обработка команд дежурного по станции; регистрация событий; обработка сигналов о неисправностях; отображение журнала событий и списка неисправностей. Существуют следующие АРМ:

• АРМ ДСП – автоматизированное рабочее место дежурного по станции – отображает состояние поездной обстановки и неисправности аппаратуры, ввод управляющих команд. Оно позволяет также автоматически регистрировать неисправности аппаратуры, ответственные действия дежурного по станции и другие важные события, предоставлять по его запросам справочную информацию и «историю» поездной работы. При подключении АРМ в информационную сеть существует возможность предоставлять достоверную оперативную информацию руководству дороги;

• АРМ ШН - рабочее место электромеханика, предназначено для контроля над состоянием ОК, концентраторов, компьютера централизации, источников бесперебойного питания и напольного оборудования станции.

Рисунок 2.3 – Автоматизированное рабочее место дежурного по станции

Характеристики

Список файлов ВКР