Пояснительная записка (1227553), страница 14

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

Текст из файла (страница 14)

Применение стандартного персонального компьютера в качестве аппаратной реализации АРМ позволяет снизить стоимость, а также 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. Компьютер «горячего» резерва постоянно актуализирует данные, поэтому система всегда готова перейти на него в случае отказов или сбоев в основном.

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 объектных контроллеров, обеспечивает сервисный процессор.

Для непосредственного контроля и управления станционными объектами (стрелки, светофоры, рельсовые цепи и т.д.) служит система объектных контроллеров. Каждый объектный контроллер может управлять и контролировать один или несколько напольных объектов в зависимости от их типа, используя для этого микропроцессор со специальной программой.

2.5 Структура, состав и размещение оборудования

АРМ ДСП и АРМ ШН

Неотъемлемыми частями МПЦ являются АРМы ДСП и ШН. 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 служит современным аналогом пульта-табло релейных систем.

Применение современной вычислительной техники дает возможность 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.

На рисунке 2.2 представлена типовая структурная схема системы МПЦ, а также места АРМ ДСП и АРМ ШН в этой схеме.

Рисунок 2.2 - Структура системы EBILock 950

АРМ ДСП 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. Большое число различных технических решений при создании разнообразных АРМ и применение их на железных дорогах вызывает необходимость стандартизации и унификации применяемой символики и пользовательского интерфейса.

Основными функциями АРМа являются: отображение путевого развития станции с показом текущего состояния объектов контроля и управления; обработка команд ДСП; регистрация событий; обработка сигналов о неисправностях; отображение журнала событий и списка неисправностей.

Графический пользовательский интерфейс базируется на возможностях операционной системы Microsoft Windows NT. Он обеспечивает интегрированную среду для всех операций ДСП, предоставляя единые принципы построения системы меню, диалоговых окон ввода и вывода сообщений.

Кроме этого, пользовательский интерфейс обеспечивает единые правила отображения текущего состояния системы и различных подсистем в строке состояния соответствующего окна. Для облегчения освоения и удобства эксплуатации графический пользовательский интерфейс содержит встроенную систему подсказок.

Главное окно содержит: заголовок в верхней части экрана; строку выпадающего меню; строку быстрого выбора; индикаторы неисправностей и кнопки управления их отображения; мнемосхему станции; диалоговое окно командной строки; строку состояния системы в нижней части экрана.

Отображение мнемосхемы станции используется для представления динамической информации текущего состояния объектов управления (свободность и занятость рельсовых цепей, замыкание и блокирование секций, положение и состояние стрелок и т. д.). Отображение мнемосхемы станции используется также для выбора объектов управления при формировании команд. В АРМ предусмотрена возможность изменения детализации отображения мнемосхемы станции. Это обзорное представление плана станции и детальное отображение ее части для контроля и проведения специальных работ. Существует возможность иметь несколько открытых окон одновременно с разным обзором станционного развития. Окна могут перемещаться, минимизироваться, максимизироваться и изменять размеры в пределах определенных ограничений.

Команды вводятся ДСП и могут воздействовать на объекты как путевые (стрелки, светофоры), так и на специальные (системы централизации, пневмоочистки стрелок), а также непосредственно на само устройство отображения (изменение формата отображения путевого плана станции, вывод информации о неисправностях). АРМ выполняет синтаксический контроль команд.

АРМ имеет функцию конфигурирования регистрируемых событий. Примерами событий являются команды, изменяющиеся состояния путевых объектов, внутренние сообщения и сигналы о неисправностях оборудования. Записи о событиях содержат также информацию о времени их возникновения.

Неисправности формируются в специальный класс событий и показывают ненормальные условия, т.е. повреждения в путевом объекте. Неисправности могут оповещаться как визуальными, так и звуковыми сигналами. Каждое сообщение о неисправности должно быть подтверждено ДСП, о его прочтении. В добавление к сообщениям о неисправности путевого объекта информация о нем может отображаться мнемоническим символом на путевом плане станции. Неисправности сохраняются в специальном списке. Он начинает формироваться с момента обнаружения первой неисправности. Запись о ней удаляется из аварийного списка, когда устранены условия, ее создавшие. Это подтверждается ДСП.

Аппаратура АРМ ДСП выполнена на основе блоков выпускаемых серийно и узлов отечественного и импортного производства и размещается на рабочем месте дежурного и рабочем месте оператора

Программное обеспечение АРМ функционирует под управлением операционной системы Windows NT. Она хорошо зарекомендовала себя в обеспечении долговечности приложений. В АРМ использован широко распространенный оконный интерфейс пользователя, интуитивно понятный и легкий для освоения.

Программное обеспечение АРМ состоит из ряда связанных между собой подсистем. Среди них - управляющая система реального времени; программа построения символов; программа построения мнемосхемы; база данных; обмен данными.

Система реального времени выполняет прием и передачу данных от оборудования централизации, их обработку, управление графическим отображением плана станции, ведет обработку и регистрацию событий и неисправностей. Программа построения символов объектов позволяет разрабатывать графическое представление стрелок, сигналов и др. в различных состояниях. Программа построения мнемосхемы - инструмент для проектирования размещения на экране путевого развития станции, объектов контроля и управления с использованием символов, разработанных предыдущей программой.

2.6 Компьютер централизации

2.6.1 Процессорный модуль централизации типа R3

Аппаратная компоновка процессорного модуля централизации (ПМЦ) приведена на рисунке 2.3. 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.

Рисунок 2.3 – Внешний вид процессорного модуля централизации

Объединительная плата состоит из двух отдельных плат. Одна используется для безопасности, синхронизации по двойному каналу, межмодульной связи, подводке питания и заземления, а также для одной из трех связей между платами IOM. Вторая плата исполь­зуется для двух оставшихся связей между платами IOM.

В состав процессорного блока входят следующие модули:

• питания (PSM);

• дисковый и сетевой (DEM);

• центрального процессора (СРМ);

• ввода-вывода (IOM).

Рисунок 2.4 – Комплектация шкафа центрального процессора

Модуль питания формирует напряжения для функционирования ПМЦ:+5 В/10 А; +12 В/30 А; -12 В/0,5 А; 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.

Модуль центрального процессора 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 объектными контроллерами. Для этого в состав каждой платы входят:

• COS порт (RS-232);

• 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.

2.6.2 Структура аппаратных средств

Ядром системы является компьютер централизации (КЦ), который проверяет все условия для безопасного движения поездов и с помощью системы объектных контроллеров управляет станционными объектами. Как в любой вычислительной системе в этом компьютере выделяется аппаратная часть (hardware) и программное обеспечение (software).

Центральная обрабатывающая система (центральный процессор) - 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. Оба компьютера связаны через петли связи с концентраторами связи, соединёнными с объектными контроллерами. Система связи построена таким образом, что при обрыве кабеля петли связи в одном месте информация продолжает поступать на каждый концентратор с разных направлений. В случае сбоя рабочего процессора резервный берет на себя всю обработку информации. 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.

Сервисное процессорное устройство (SPU) - выполняет все асинхронные функции (например, операции по вводу/выводу данных и команд). С помощью синхроимпульсов устройство организует работу с резервном процессорным блоком и с блоками защиты от сбоя.

Коммуникационный блок (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 процессорных модуля: FSPA и 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.

Характеристики

Список файлов ВКР