ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА (1223370), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

- установка маршрутов без открытия разрешающего показания светофоров.

МПЦ EBI Lock 950 может быть реализована в двух вариантах: с централизованным и децентрализованным размещением оборудования. В первом варианте процессорный модуль централизации (ПМЦ), Interlocking Processing Unit (IPU), реализующий логические взаимозависимости между станционными объектами, и аппаратура управления напольными устройствами (система ОК - СОК) располагаются на посту централизации. Во втором варианте ПМЦ размещается на посту централизации, а СОК распределяется по станции в непосредствен­ной близости от объектов управления.

Один комплект ПМЦ может управлять 150 логическими объектами (образами физических объектов станции в программе компьютера), 1000 IPU объектов (стрелками, светофорами, обмотками и контактами реле), что приблизительно соответствует станции, имеющей около 40—60 стрелок. Количество управляемых объектов может быть увеличено путем увеличения числа ПМЦ. Емкость системы по количеству петель связи, концентраторов и ОК характеризуется максимальным количеством:

• петель связи на один ПМЦ - 12;

• концентраторов в каждой петле связи - 15;

• ОК в каждой петле связи - 32.

В EBI Lock 950 предусмотрено 100 % резервирование постовых устройств, применение собственных источников электропитания, рассчитанных на автономную работу в течение не менее 0,5 ч, специальное построение линий связи и каналообразующей аппаратуры, позволяющее сохранять работоспособность системы при возникновении отказов.

1. Функциональная схема МПЦ EBI Lock 950

Управление устройствами, включенными в МПЦ, осуществляется с АРМ ДСП, устроенного на базе типовой ПЭВМ. Работа устройств МПЦ контролируется по отображению состояния объектов на дисплее АРМ ДСП. Управление объектами осуществляется дежурным по станции с помощью клавиатуры и мыши АРМ ДСП.

Диагностика объектов МПЦ (алармы 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.

Центральная обрабатывающая система (центральный процессор) 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 ЦП состоит в обработке данных таким образом, чтобы предотвратить выполнение опасных команд от системы управления. ЦП 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 ЦП 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.

Структурная схема приведена на листе 1 графического материала. С точки зрения функционального назначения в EBI Lock 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 EBI Lock 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 ПМЦ, струк­тура аппаратного и программного обеспечения которого обеспечивает заданные параметры бе­зотказности и безопасности. ПМЦ состоит из двух компьютеров, один из которых находится в работе, а другой — в «горячем» резерве.

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 EBI Lock 950 позволяют использовать отечественные РЦ, светофоры, электроприводы, другие напольные устройства СЦБ и реле.

1. Процессорный модуль централизации

   1. Аппаратные средства ПМЦ

ПМЦ состоит из модулей, установленных в 19-дюймовый корпус, содержащий пассивную объединительную плату для межмодульной связи и распределения питания. ПМЦ занимает как левую, так и правую половины корпуса. 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 (IOM). Аппаратная компоновка ПМЦ приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Внешний вид процессорного модуля централизации

Модуль питания формирует напряжения для функционирования ПМЦ: +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 ПМЦ 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, CD-устройства и ленточные накопители. ПМЦ состоит из трех одинаковых процессоров Motorola 68030 с тактовой частотой 32 МГц с межмодульной шиной и двух интерфейсов двойного канала.

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 ЮМ в левой поло­вине IPU 950 должно соответствовать количеству ЮМ, установленных в правой половине.

1. Структура аппаратных средств ПМЦ

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 резервным 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 ПМЦ - 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 интерфейсному адаптеру- Common Interface Adapter (CIA) и служащую для связи с концентраторами и с автоматизированным рабочим местом дежурного по станции. Автоматизированное рабочее место электромеханика - Field Engineering Unit (FEU) стыкуется с компьютером централизации по протоколу Ethernet.

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

Характеристики

Список файлов ВКР