ВКР (1223375), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

На станции Б применяется пульт РУ, обеспечивающий выполнение следующих функций:

• управление режимами работы МПЦ-И;

• контроль свободности путевых участков;

• контроль положения стрелок;

• контроль стрелки №1 с автовозвратом;

• управление стрелками;

• управление групповым замыканием и размыканием стрелок;

• управление звонком взреза стрелок;

• выключение тока стрелок;

• контроль датчиков УКСПС, управление звонком УКСПС;

• управление пригласительными сигналами;

• контроль фактического горения пригласительных сигналов;

• контроль релейных шкафов входных светофоров;

• контроль основного комплекта мигания [15].

1. Управляющий контроллер централизации

   1. Назначение и состав УКЦ

УКЦ предназначен для выполнения логических зависимостей электрической централизации в составе системы МПЦ-И. В процессе функционирования в УКЦ циклически вводится информация о состоянии объектов контроля и управления, а также спорадически вводятся управляющие воздействия пользователей системы (ДСП, ДНЦ, ШН).

В зависимости от текущего состояния объектов контроля и управления (положение стрелок, свободность/занятость участков, замыкание участков в маршруте и др.) выполняется проверка на возможность реализации введенных управляющих команд. При невозможности их реализации, введенные команды отвергаются. В случае возможности реализации команд, в соответствии с технологическими алгоритмами ЭЦ, формируются управляющие воздействия на объекты управления.

Таким образом, УКЦ в процессе непрерывного функционирования обеспечивает реализацию алгоритмов управления и центральных зависимостей стрелок и сигналов с целью обеспечения высокой пропускной способности станции при обеспечении необходимых условий безопасности движения поездов. Для выполнения своих функций по назначению УКЦ сопрягается с ШТК по портам цифровых каналов связи с использованием технологии Ethernet, с релейно-контактными устройствами по портам ввода/вывода, с устройствами электропитания по портам питания [15].

Рассматриваемый в рамках настоящего дипломного проекта УКЦ именуется базовым УКЦ. На станциях А и Б применяется по одному базовому УКЦ, что обусловлено размерами этих станций.

Один базовый УКЦ применяется для управления всеми объектами на станциях 2-5 класса с количеством стрелок до 35.

Базовый УКЦ состоит из следующих функциональных элементов (рисунок 2.2):

• шкаф управления (ШУ КЦ) – 1 шт.;

• контроллер централизации (КЦ) – 2 шт.;

• блок устройств сопряжения с объектами (БУСО) – до 8 шт.;

• панель вентиляционная;

• панель с автоматическими выключателями;

• комплект жгутов внутреннего монтажа;

Рисунок 2.2 – Состав УКЦ

1. Контроллер централизации

КЦ в составе УКЦ представляет собой специализированный промышленный контроллер, предназначенный для циклического выполнения управляющей программы (УП МПЦ-И). Основными функциональными составляющими КЦ являются (рисунок 2.3):

• модуль центрального процессора (МЦП) – 1шт;

• модуль переходной модуля центрального процессора (МП МЦП) – 1 шт;

• модули функциональные (МФ) – до 17 шт;

• модули переходные (МП3) – до 17 шт;

• модуль последовательного интерфейса (МПИ) – 1 шт;

• модуль переходной модуля последовательного интерфейса (МП МПИ) – 1шт;

• блок питания сетевой (БПС) – 1 шт;

• панель задняя БПС – 1 шт;

Особенность работы КЦ1 и КЦ2 заключается в том, что выполнение УП МПЦ-И происходит по двум вычислительны каналам. При этом в каждом цикле работы УП МПЦ-И происходит опрос состояния объектов контроля параллельно обоими КЦ. Образуя между собой парный канал, КЦ1 и КЦ2 обмениваются информацией о состоянии объектов контроля. Решение о включенном состоянии какого-либо объекта контроля каждым из вычислительных каналов принимается только в том случае, когда в парном вычислительном канале будет зафиксировано такое же состояние данного объекта. В противном случае будет принято решение о выключенном состоянии данного объекта [15].

Рисунок 2.3 – Функциональная схема КЦ

МЦП служит для организации взаимодействия УП МПЦ-И с МФ, а также верхним уровнем МПЦ-И. МЦП состоит из двух составляющих, одна из которых представляет собой одноплатный компьютер, предназначенный для непосредственного выполнения УП МПЦ-И. Другая часть МЦП выполнена в виде платы-носителя, конструктивно связанной с одноплатным компьютером. Питание и взаимодействие МЦП с МФ осуществляется через шину VME. Для связи с верхним уровнем и другими системами МЦП оснащён портами цифровых последовательных интерфейсов: Ethernet, RS-232, RS-485.

МП МЦП представляет собой печатную плату с электронными элементами и интерфейсными разъемами, обеспечивающими соединение МЦП по цифровым каналам связи с периферийными устройствами. Такими разъемами являются: Ethernet для связи с ШТК, VGA для подключения монитора, а также COM, использование которого определяется отдельными техническими решениями.

МФ предназначены для взаимодействия с релейно-контактным интерфейсом путём преобразования принимаемых дискретных сигналов в данные для передачи в МЦП по шине VME и наоборот, преобразования данных, принимаемых от МЦП по шине VME, в дискретные сигналы (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 – Функциональная схема МФ

В системе применяются МФ типа МФ-01 для формирования тестовых сигналов, МФ-02 для управления объектами и МФ-03 для контроля состояния объектов. Перемычки XP6-XP10 используются для задания адресов каждого МФ на шине VME с целью обеспечения адресного взаимодействия МЦП с каждым МФ и МПИ.

Плата МП-3 в составе КЦ имеет три разъема. Один разъем (X3) служит для подключения МФ. Два других (X1, X2) используются для подключения внешних цепей – объектов контроля и управления. Таким образом, модули переходные образуют внешний интерфейс КЦ.

МПИ также выполнен в виде печатной платы с микросхемами системной логики, на которую устанавливаются печатные платы мезонинов, и предназначен для организации работы парного канала КЦ1 и КЦ2. С помощью интерфейса RS-485 МПИ образует четыре независимых канала, один из которых работает в режиме «Master», а другие – в режиме «Slave» (рисунок 2.5). Каждый из четырёх каналов резервируется. Подключение интерфейсных кабелей к выводам МПИ производится через разъемы МП МПИ.

Рисунок 2.5 – Функциональная схема МПИ

Разъем X1 используется для соединения МП МПИ с МП, четыре других разъема (М, S1, S2, S3) образуют внешний интерфейс для соединения между собой КЦ1 и КЦ2 в составе одного УКЦ, а также для соединения КЦ центрального и каскадируемых УКЦ.

Питание КЦ осуществляется постоянным напряжением величиной 5 и 12 В через БПС, который в свою очередь получает питание от источника переменного напряжения 220 В.

1. Блок устройств сопряжения с объектами

Как уже было отмечено, в состав УКЦ входят до 8 БУСО, которые совместно с МФ, входящими в состав КЦ1 и КЦ2, образуют программно-аппаратную систему вывода УКЦ.

БУСО состоит из следующих функциональных элементов:

• кассета УСО – 1 шт;

• модуль (УСО-БР-03) – до 20 шт;

• модуль пассивный (МП) – до 12 шт;

• панель-заглушка кассеты – до 15 шт.

Кассета УСО представляет собой металлический каркас с установленной внутри кросс-платой, с помощью которой в кассету УСО устанавливаются УСО-БР-03. УСО-БР-03 объединяются в логические группы по 5 модулей (рисунок 2.6). Четыре УСО-БР-03 в группе являются рабочими, они задействованы в формировании управляющих воздействий на объекты управления. Пятый модуль выполняет функцию контроля рабочих модулей, и в зависимости от их состояния, управляет контрольно-блокировочными реле (КБР).

МП устанавливается вместо неиспользуемых в логических группах модулей УСО и выполняет функцию трансляции тестового сигнала с целью обеспечения работы логической группы модулей УСО.

Рисунок 2.6 – Структура БУСО

1. Локальная вычислительная сеть МПЦ-И

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) МПЦ-И построена на основе технологии Ethernet и имеет топологию типа «звезда». В состав ЛВС МПЦ-И входят ШТК, АРМ ДСП, АРМ ШН, УКЦ. Центральным звеном ЛВС является ШТК, к которому подключаются остальные устройства, являющиеся периферийными [15].

ШТК включает в себя (рисунок 2.7):

• резервируемые серверы управления работой ПО верхнего уровня, а также протоколирования данных (Advantech RS-100-SYS6).

• средства резервируемой ЛВС передачи информации между составными частями системы (коммутаторы D-Link DES-3018);

• средства организации и резервирования передачи информации между системой и другими уровнями автоматизированной системы диспетчерского управления движением поездов и мониторинга исправности технических средств (конвертеры интерфейсов EDG-4508R+);

Рисунок 2.7 – Структура ЛВС МПЦ-И

• средства обмена информацией между аппаратурой системы и верхними уровнями управления, ограничивающие несанкционируемый доступ в систему (коммутатор D-Link DGS-3312SR);

• кабельные и оптические сети ЛВС.

Подключение периферийных устройств к ШТК организовано по цифровым каналам связи на основе интерфейсов Ethernet, RS-422, RS-485. Для подключения оптических кабелей применяются модули SFP типа D-Link DEM-310GT.

1. Автоматизированные рабочие места

МПЦ-И предусматривает организацию собственных автоматизированных рабочих мест дежурного по станции и электромеханика СЦБ. Данные автоматизированные рабочие места выполняются на базе IBM-совместимых персональных ЭВМ, работающих под операционной системой Microsoft™ и объединенных в общую ЛВС. АРМ ДСП по аналогии с ЭЦ выполняет функции пульт-табло.

Рабочее место ДСП предназначено для управления объектами централизации и контроля их состояния, а также для отображения результатов диагностирования технических средств системы. АРМ ДСП содержит основную и резервную ПЭВМ. Комплект АРМ ДСП обеспечивает ввод команд управления со стороны оператора и визуальное отображение данных, получаемых в ходе реализации процессов управления.

АРМ ШН предоставляет электромеханику возможность просмотра диагностической информации и архива исполненных действий МПЦ-И.

1. Управление светофорами и контроль сигнальных показаний

Станции А и Б оборудуются светофорами с применением ССС. Они предназначены для замены традиционных светофорных линзовых комплектов на лампах накаливания. По сравнению с лампами накаливания ССС имеют увеличенный срок службы, что позволяет уменьшить эксплуатационные расходы на обслуживание светофоров. ССС выпускаются основных сигнальных цветов, применяемых в светофорной сигнализации на железнодорожном транспорте общего и необщего назначения: зелёный, жёлтый, красный, лунно-белый, синий.

Питание ССС для мачтовых и карликовых светофоров без резервного батарейного питания осуществляется от источника переменного тока напряжением 12 В. В качестве источника питания для ССС применяются сигнальные трансформаторы типа СТ-4Г. Подключение источника питания осуществляется к входу ССС – клеммы 1-2. Мощность, потребления одной ССС – не более 15 Вт. Контроль включённого состояния ССС на посту централизации осуществляется включением последовательно с первичными обмотками сигнальных трансформаторов огневых реле 2ОЛ-15. Контроль включенного состояния ССС при расположении аппаратуры в релейных шкафах осуществляется включением последовательно со вторичными обмотками сигнальных трансформаторов огневых реле 2О-0,73/185. Для огней светофоров с резервным питанием от местного источника постоянного тока должны применяться универсальные ССС. Универсальные ССС имеют два входа для подключения источников питающего напряжения:

• клеммы 1-2 – вход питания предназначен для подключения основного источника переменного тока напряжением 12 В;

• клеммы 3-4 – вход питания предназначен для подключения резервного источника постоянного тока напряжением 12 В;

Не допускается подключение одновременно двух источников питания ко входам универсальных ССС.

Мощность, потребляемая одной универсальной ССС:

• при питании от источника переменного тока – не более 15 Вт.

• при питании от источника постоянного тока – не более 25 Вт.

Контроль включенного состояния универсальных ССС при питании переменным током осуществляется с помощью огневых реле 2ОЛ-15 или 2О-0,73/185. ССС не имеет резервной системы, в связи с чем схемы, обеспечивающие переход с основной нити лампы на резервную, не предусмотрены.

Для защиты ССС от паразитной подсветки из-за наводок напряжения в длинных кабельных линиях при разработке схем управления огнями светофоров должны применяться следующие меры:

• разделение обратных сигнальных проводов для каждого огня светофора;

• применение кабеля типа СБПА или СБПЗА;

• удаленность светофора от поста ЭЦ не должна превышать 5000 м;

• при длине кабельной трассы от поста ЭЦ до светофора более 3000 м должен применяться кабель с парной скруткой жил;

Управление сигнальными реле осуществляет УКЦ. Обмотки сигнальных реле подключаются к выходам блоков устройств сопряжения с объектами (БУСО). Контроль включения огней на светофорах осуществляется огневыми реле. Контакты огневых реле подключаются к модулям ввода УКЦ.

Для построения схем применяются следующие сигнальные и огневые реле:

Характеристики

Список файлов ВКР