Пояснительная записка (1227553), страница 15

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

Текст из файла (страница 15)

Каждый блок IPU использует собственную коммуникационную подсистему (COU), подсоединенную к общему интерфейсному адаптеру (CIA) и служащую для связи с концентраторами и с АРМ ДСП. АРМ ШН (FEU) стыкуется с компьютером централизации по протоколу Ethernet.

Адаптация системы под определенные требования железнодорожной администрации с точки зрения корректной работы централизации состоит в правильном описании логики работы компьютера централизации. Для описания условий работы системы централизации шведской компанией Adtranz Signal создан специальный язык программирования STERNOL, совместимый со всеми версиями системы EBI Lock. Являясь декларативным, он описывает логику централизации. Значения переменных определяют состояние системы. Правила изменения значений переменных описываются по законам булевой алгебры (И, ИЛИ, НЕ).

Рассматривать работу компьютера централизации лучше всего на взаимодействии трех основных составляющих блока IPU: SPU, FSPA, FSPB (см. рис. 2.5). 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 объектные контроллеры;

• информация о станции передается для индикации на дисплей дежурного.

Рисунок. 2.5 – Структура центрального процессорного устройства

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.

Один комплект центрального компьютера (основной и резервный процессоры) может управлять 150 логическими объектами (фактический объект станции в программе компьютера), 1000 IPU объектами (стрелки, светофоры, обмотки реле, контакты реле и др.). Такое количество объектов соответствует, примерно, станции с 30-40 стрелками. Максимальное время срабатывания системы 1 с. Это время между изменением состояния какого-нибудь из станционных объектов и выдачей приказа на объектный контроллер. Ёмкость системы характеризуется следующими параметрами:

• максимальное количество петель связи на один ЦП - 12;

• максимальное количество концентраторов в каждой петле связи -15;

• максимальное количество ОК на петлю связи - 32;

• максимальное количество объектных контроллеров, подключаемых к одному концентратору - 8.

Релейная аппаратура размещается на типовых стативах в релейном помещении поста МПЦ. Релейная часть оборудования - это увязки с блокировкой по каждому пути прилегающих перегонов, рельсовые цепи, кодирование, увязки с другими устройствами и системами.

2.7 Центральный процессор R4M

Высокопроизводительный центральный процессор R4M нового поколения рассчитан на управление крупными станциями и целыми участками. В зону его действия может входить более 2000 логических объектов. Для связи с концентраторами системы передачи данных микропроцессорной централизации центральный процессор R4M использует дублированную сеть Ethernet и стандартные протоколы TCP/IP. Высокопроизводительная сеть Ethernet и протоколы TCP/IP используются также для связи между платами процессорных устройств основного и резервного компьютера центрального процессора R4M с целью сравнения результатов обработки данных. Архитектура центрального процессора R4M показана на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 - Архитектура центрального процессора R4M

Гибкость в обновлении аппаратного и программного обеспечения дает возможность без проблем легко «подстраивать» систему на действующих станциях при глобальных изменениях путевого развития и увязывать ее с различными диагностическими и управляющими системами.

Расширенные функциональные и информационные возможности позволяют поднять процесс управления перевозкам и обслуживания устройcтва СЦБ на качественно более высокий, современный уровень. Изменился интерфейс центрального процессора с АРМ ШН: с помощью улучшенного программного обеспечения теперь можно просматривать всю документацию по системе объектных контроллеров в режиме реального времени. Кроме того, предусматривается автоматическая установка параметров в сети передачи данных и диагностика сети объектных контроллеров. При этом механизм взаимодействия с системой объектных контроллеров, непосредственно управляющих электроприводами стрелок и сигналами, остался прежним.

Концепция системы подразумевает высокую степень физической независимости при осуществлении межпроцессорных связей по протоколу TCP/IP через сеть Ethernet.

EBI Lock 950 R4M – резервированная система. Она включает в себя два обрабатывающих модуля виртуальные процессорные устройства (ВПУ), каждое из которых в свою очередь состоит из безопасных центральных процессорных устройств (ЦПУ) А, В, С. Базовая функция ВПУ обеспечивает горячее резервирование всех функций системы: один модуль в работе, а другой – в горячем резерве.

Одиночный ВПУ имеет архитектуру с двумя независимыми каналами А- и В-, гарантирующую быстрое обнаружение ошибок и обеспечивающую уровень безопасности SIL4 в соответствии с европейским стандартом EN50129. Модули ЦПУ A и B отличаются в архитектуре процессора и операционной системы, диверсифицированы на программном и аппаратном уровнях. Программное обеспечение (A- и B-программы) аналогично существующим версиям EBI Lock 950. Новым является толь-

ко механизм перекрестного сравнения через сеть Ethernet. А вот программное обеспечение для сервисного процессорного устройства (СПУ) значительно обновлено. Существующий пакет программ теперь позволяет легко добавлять и удалять программные модули в СПУ на этапе адаптации и разработки.

Интерфейсы с автоматизированными рабочими местами дежурных по станции и электромехаников сделаны как обновляемые модули программного обеспечения (plug-in). Их легко адаптировать для взаимодействия с другими системами.

Система передачи данных EBI Lock 950 R4M является средством связи процессорного устройства централизации EBI Lock 950 R4M с системой объектных контроллеров. Применение Ethernet-коммутаторов предоставляет возможность выбора как медного, так и многомодового или одномодового волокна при организации петель связи. Функция резервирования канала передачи данных реализована в программном обеспечении коммутаторов.

Как отмечалось ранее, центральный процессор нового поколения EBI Lock 950 R4M совместим с существующими разработками компании и не требует замены системы объектных контроллеров. Устройство преобразования протоколов УПП (UDP/IP – HDLC-преобразователь) используется для интерфейса между объектными контроллерами и концентраторами (ОК/KC). Для повышения надежности используется один УПП в одном цикле и второй – в следующем. Каждый УПП позволяет подключить до четырех концентраторов связи, при этом количество самих устройств преобразования протоколов система не ограничивает. Коммутаторы служат связующим звеном между подключенными УПП и центральным процессором централизации.

ООО «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)» предлагает своим заказчикам весь пакет услуг – от проектирования до ввода в эксплуатацию с последующими гарантийным и постгарантийным обслуживанием системы. Для минимизации времени пусконаладочных и регулировочных работ при внедрении систем EBI Lock 950 всех поколений их центральные процессоры предварительно тестируются в лабораториях компании для проверки всех взаимозависимостей с имитацией напольных устройств.

В заключение нужно отметить: EBI Lock 950 R4M – оптимальное решение для централизации особо крупных станций.

2.8 Система объектных контроллеров

Система объектных контроллеров (СОК) является частью системы МПЦ. Применение распределенной структуры объектных контроллеров позволяет разместить их в непосредственной близости от напольного оборудования. Данная система осуществляет взаимодействие между компьютерной частью централизации с релейными устройствами и напольным оборудованием.

Система объектных контроллеров поддерживает два интерфейса: с ПМЦ и напольными устройствами. Основными компонентами системы являются: петля связи между ПМЦ и концентраторами; концентраторы (УКП); канал связи УКП с объектными контроллерами ОК и кабели от ОК к напольному оборудованию. Требования по безопасности при передаче телеграмм обеспечиваются ПМЦ и объектными контроллерами. Поскольку петля связи, УКП и система связи с ОК являются только средой передачи данных и не обеспечиваются специальными средствами, проблема такой безопасности здесь не стоит.

Порт петли связи является частью ПМЦ, которая обеспечивает ее подключение к центральному компьютеру, подготовку телеграмм необходимого формата, а также поддержание протокола приема и передачи информации по петле. В системе СОК 950 данное устройство обозначается как модуль ввода-вывода (IOM).

Петля связи с концентраторами используется для передачи данных между модулем ввода-вывода IOM и концентраторами. Физической основой петли является четырехпроводный телекоммуникационный кабель, подключаемый к внутренним модемам. Обычно ПМЦ взаимодействует с концентраторами с одной стороны петли, передавая информацию и контролируя ее с другой. В случае повреждения кабеля ПМЦ автоматически изолирует его поврежденный участок, обеспечивая связь с концентраторами с обеих сторон петли, не прерывая передачи информации по работоспособной части петли.

Концентратор является промежуточным передаточным звеном между модулем ввода-вывода ПМЦ и объектными контроллерами. Он также используется для регенерации сигналов, когда расстояние между двумя концентраторами достаточно большое. Концентратор является «прозрачным» устройством для ПМЦ и объектных контроллеров, т.е. не участвует в преобразовании информации, а только транслирует управляющие и информационные телеграммы. В связи с этим к нему не предъявляются требования по безопасности.

Будучи аппаратно избыточным устройством, УКП обеспечивает непрерывность передачи информации в случае аппаратных отказов. При сбое в системе питания ПМЦ автоматически изолирует отказавший УКП, реконфигурируя петлю и обеспечивая связь с другими концентраторами с обеих ее сторон. Канал связи с объектными контроллерами используются для передачи данных между ними и УКП. Данные каналы связи могут быть использованы только внутри одного шкафа.

Объектный контроллер (ОК) - устройство, осуществляющее контроль и управление специфичным напольным оборудованием. Каждый объектный контроллер может управлять и контролировать один или несколько напольных объектов в зависимости от их типа, используя для этого микропроцессор со специальной программой. Объектные контроллеры от концентратора (КЦ) принимают приказы, передаваемые КЦ, и преобразуют их в электрические сигналы для управления напольными устройствами. Аналогичным образом сигналы, принятые от напольного оборудования, преобразуются в телеграммы 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. ОК делятся на следующие типы:

• сигнальный;

• стрелочный;

• релейный.

2.8.1 Сигнальный объектный контроллер

Сигнальный объектный контроллер управляет сигнальными показаниями и контролирует состояния светофорных ламп, обеспечивая при этом:

• 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. Снижает нагрузку на лампы при их включении из холодного состояния;

• регулировка уровня яркости ламп. Выходное напряжение может быть между двумя различными уровнями: «высокий» и «низкий» - в зависимости от требуемой яркости свечения ламп (например: «день»/«ночь»);

• двухнитевые лампы. Надежность работы сигналов может быть повышена за счет применения двухнитевых ламп вместо однонитевых;

• мигающие сигнальные показания. Возможность отображения сигнальных показаний с мигающим состоянием ламп;

• обнаружение ошибок заземления. Ошибки заземления жил кабеля между объектным контроллером и сигнальными лампами обнаруживаются и индицируются.

Вместо двухнитевых ламп накаливания в проекте использованы светодиодные светооптические системы (ССС) производства ЗАО «Транс-Сигнал». Мощность, потребляемая одной ССС для всех светофоров – не более 15 Вт. Питание производится от источника переменного тока (50 Гц) напряжением 10,5-12 В.

Приказы от центрального процессора через концентратор поступают к объектным контроллерам.

В зависимости от того, какое показание необходимо обеспечить на данном светофоре, к ОК могут быть посланы различные приказы, активизирующие различные выходы платы LMP данного контроллера, и включающие соответствующие данному приказу светодиодные головки.

Сообщения статуса от объектного контроллера к центральному процессору МПЦ посылаются непрерывно, одновременно с приказами. Сообщения статуса могут быть различными по составу, в зависимости от состояния объектного контроллера.

Снижение показаний происходит автоматически, в соответствии с логикой работы объектного контроллера.

Характеристики

Список файлов ВКР