Введение
Проектируемая станция Шоссейная – промежуточная, поперечная. Станция находится на двухпутном электрифицированном участке. Электротяга постоянного тока.
Прилегающие перегоны оборудованы устройствами двухпутной автоматической блокировки с тональными рельсовыми цепями системы АБТ.
Перегон со стороны станции Среднерогатская оборудован однопутной автоблокировкой без проходных светофоров.
Станция имеет четыре приемо – отправочных пути. Все пути – не специализированы. По 1-му пути в нечетном направлении и по 2-му пути в четном направлении осуществляется сквозной пропуск поездов.
На данной станции могут производиться:
- Прием и отправление четных и нечетных поездов.
- Скрещение четных и нечетных поездов.
- Обгон поездов в попутном направлении.
- Маневровые передвижения в четной и нечетной горловинах станции.
Станция оборудована входными светофорами: Ч; Чд; Н; Нд; Нс.
Входные светофоры имеют пять сигнальных огней. Пригласительный сигнал лунно-белый, мигающий включен совместно с красным огнем.
Выходные светофоры Ч1; Ч2; Ч3; Ч4 осуществляют сигнализацию на отправление поездов в четном направлении.
Выходные светофоры Н1; Н2; Н3; Н4 осуществляют сигнализацию на отправление поездов в нечетном направлении. Все выходные светофоры являются совмещенными с маневровыми. Лунно-белое показание на выходном светофоре позволяет осуществлять отправление поезда по неправильному пути (совместно с желтым показанием) и осуществлять маневровые передвижения составов с приемо-отправочных путей.
В четной и нечетной горловинах расположены восемь карликовых маневровых светофоров, которыми осуществляются маневровые передвижения по станции. Маневры по разрешающим показаниям маневровых светофоров могут производиться вагонами вперед и на занятый приемо-отправочный путь.
Данная станция оборудована 17 централизованными стрелками. Двенадцать стрелок включены, соответственно, в шесть съездов, т.е., являются спаренными.
Все пути, стрелочные и бесстрелочные участки разделены изолирующими стыками на рельсовые цепи. Изолирующие стыки установлены на границах рельсовых цепей и внутри стрелочных переводов.
В районе четных и нечетных входных светофоров установлены релейные и батарейные шкафы, которые служат для управления огнями данных светофоров и осуществления их местного резервного питания.
В нечетной горловине станции находится пост дежурного по станции, являющийся центральным постом электрической централизации. На посту ЭЦ расположены:
- Помещение дежурного по станции, оборудованное автоматизированным рабочим местом (АРМ ДСП) системы МПЦ-2 и аварийным пультом-табло. Здесь же расположены три комплекта ЭВМ для управления системой, а также, устройства бесперебойного питания.
- Релейное помещение, оборудованное релейными и кроссовым стативами. Здесь же расположена питающая установка ЭЦ, состоящая из панелей: ПВ2-ЭЦ; ПР2-ЭЦ; ПСТН-ЭЦК.
- Помещение управляющего вычислительного комплекса, в котором расположены:
Шкаф УВК-ЭЦМ; АРМ-ШНЦ; ЭВМ АПК-ДК.
- Аккумуляторная – помещение, в котором установлена контрольная батарея МПЦ-2. Контрольная батарея служит для обеспечения непрерывного питания отдельных реле централизации, которые должны оставаться под током при перерывах электропитания переменным током. (В аккумуляторной может также находиться и батарея питания устройств связи.)
- Помещение ДГА – для установки дизель – генераторной установки, служащей для резервного питания устройств электрической централизации.
- Мастерская электромеханика СЦБ.
На выходе из поста ЭЦ установлен щит выключения питания ЩВП-У. Такая установка позволяет выключить электропитание устройств электрической централизации дистанционно в случае возникновения «нештатной» ситуации.
Схематический план станции; двухниточный план и кабельная сеть приводятся на листе 1 настоящего дипломного проекта.
Маселенің қойылуы
1.2 Проектирование электрической централизации МПЦ-2.
1 .2.1 Описание системы МПЦ-2
Система микропроцессорной централизации МПЦ-2 на базе УВК ЭЦМ предназначена для централизованного управления средствами управляющей вычислительной техники объектами низовой и локальной автоматики - стрелками, сигналами, переездами и т.д. - на железнодорожных станциях с целью организации движения поездов в условиях высокой степени безопасности (не ниже релейных систем электрической централизации).
Система МПЦ-2 является единой для применения на всех малых, средних и крупных станциях (узлах, раздельных пунктах и разъездах) с поездными и маневровыми передвижениями магистрального и внутризаводского железнодорожного транспорта России и стран ближнего зарубежья.
Система МПЦ-2 осуществляет в реальном времени сбор, обработку и хранение технологической информации о текущем состоянии объектов ЭЦ. На основании полученной информации реализуются технологические алгоритмы централизованного управления станционными объектами низовой и локальной автоматики с формированием и выдачей управляющих воздействий, и, при необходимости, сообщений дежурному по станции (ДСП). При этом производится непрерывная диагностика состояния технических средств системы с формированием и оперативной передачей в ПЭВМ рабочего места ДСП информации для отображения состояния объектов ЭЦ и результатов диагностирования.
Централизованное управление станцией на базе УВК ЭЦМ обеспечивается возможностью совмещения в одном комплексе технологических функций ЭЦ, связи с объектом и связи с оперативно-технологическим персоналом (рабочие места дежурного по станции – РМ ДСП, автоматизированное рабочее место электромеханика СЦБ – АРМ ШН, и другие). Организация связи УВК системы МПЦ-2 с объектами управления и контроля позволяет обеспечить до 32 контролируемых дискретных входов на один блок ввода и до 16 управляемых дискретных выходов на один блок вывода с общим суммарным ограничением по количеству дублированных блоков ввода и вывода на один шкаф до 60. Общее количество дискретных входов - до 384, дискретных выходов – до 298 в исполнении МПЦ-2, содержащей один шкаф УВК.
Отношение количества одновременно включенных на длительное время (более 10 секунд) выходных усилителей в шкафу УВК к общему количеству выходных усилителей в этом же шкафу не более 0,25.
Контролируемые параметры являются дискретной информацией типа «сухой контакт», принимающие значения «0»/«1». В качестве датчиков используются контакты реле. Измеряемые (аналоговые) параметры в систему не вводятся.
Уровень сигналов логической «1» на дискретных выходах УВК ЭЦМ при номинальном напряжении питания, при работе на нагрузку не менее 1600 Ом (реле РЭЛ1-1600, Д3/2700, РЭЛ2-2400) составляет от 17 до 28 В, а уровень сигналов логического «0» – не более 4,5 В. Уровень сигналов логической «1» на дискретных входах УВК ЭЦМ составляет от 17 до 28 В при токе от 7 до 10мА. Уровень сигналов логического «0» на дискретных входах УВК ЭЦМ составляет менее 2 В при токе менее 0,1 мА.
Электропитание шкафа УВК осуществляется не менее чем от двух (коммутируемых вне УВК) вводов однофазной сети переменного тока с номинальным напряжением
U1н = 220 В и частотой (501) Гц через систему бесперебойного питания, входящую в состав УВК.
Основные функции УВК реализуются в процессе взаимодействия его составных частей и оператора - ДСП. Технологическая информация поступает на входы УВК от объектов низовой и локальной автоматики. Оборудование, размещенное в шкафах УВК, осуществляет сбор, обработку и хранение информации, а также формирование на ее основе управляющих воздействий в соответствии с технологическими алгоритмами управления и командами дежурного по станции. Управляющие воздействия в виде дискретных сигналов поступают с выходных усилителей шкафа УВК на входы объектов низовой и локальной автоматики.
Решение комплекса задач в УВК и ПЭВМ РМ ДСП системы выполняется непрерывно и циклически. Время цикла – 1 секунда. Время реакции системы на любое внешнее воздействие составляет 1 - 2 секунды.
Максимальное количество одновременно обрабатываемых системой усредненных маршрутов в любой стадии обработки (установка, поддержание, отмена маршрутов и т.д.) составляет не менее 15.
1.2.2 Состав системы МПЦ-2
Система МПЦ-2 по расположению аппаратуры является централизованной.
На посту ЭЦ располагаются:
технические средства рабочего места дежурного по станции;
управляющий вычислительный комплекс УВК ЭЦМ;
постовые релейно-контактные устройства управления объектами ЭЦ, а также релейной перегонной автоматики.
Кроме того, на посту ЭЦ располагаются установленные для системы комплекты ЗИП.
В качестве объектов низовой и локальной автоматики в системе МПЦ-2 применяется следующее напольное оборудование: стрелочные электроприводы, светофоры, рельсовые цепи, и т.п., а также постовое оборудование систем перегонной автоматики автоблокировок.
Общая структурная схема системы МПЦ-2 приводится на листе 2 настоящего дипломного проекта.
По исполнению, УВК системы МПЦ-2, предназначенный для управления станциями, оборудованными до 36 централизованных стрелок (что предполагает наличие до 384/298 дискретных входов/выходов), содержит один шкаф УВК.
В зависимости от количества управляемых объектов выпускаются различные исполнения УВК.
1.2.3 Устройство и работа МПЦ-2
Система МПЦ-2 предусматривает решение средствами микропроцессорной техники как задач управления и контроля технологическим процессом на станции с рабочего места дежурного по станции, так и задач по соблюдению всех зависимостей стрелок и сигналов с целью обеспечения безопасности движения поездов.
Средствами микропроцессорной техники обеспечена реализация всех функциональных задач СЦБ, необходимых для безопасного управления технологическим процессом на станции, в т.ч. установка, размыкание и отмена маршрутов, поддержание разрешающих показаний светофоров и кодирование маршрутов с проверкой всех условий безопасности, разделка угловых заездов при маневровых передвижениях, подача извещения на переезды, включение пригласительного сигнала, индивидуальный перевод и автовозврат остряков стрелок, искусственное размыкание секций, установка и снятие макетов стрелок и изолированных участков, ограждения приемоотправочных путей, и т.д.
Помимо управляющего вычислительного комплекса, реализующего задачи централизации стрелок и сигналов, в состав системы МПЦ-2 входят ПЭВМ рабочего места дежурного по станции РМ ДСП (три ПЭВМ), с которого ведется управление объектами централизации. Каждая ПЭВМ физически связана с двумя различными вычислительными каналами УВК. В процессе функционирования системы одна ПЭВМ находятся в рабочем режиме, вторая – в горячем резерве, третья - в холодном резерве. При организации взаимодействия системы МПЦ-2 с вышестоящей системой дополнительно может использоваться координационно-согласующее устройство (КСУ), связанное со всеми ПЭВМ РМ ДСП.
Технологическое программное обеспечение УВК ЭЦМ и ПЭВМ РМ ДСП системы МПЦ-2 полностью соответствует технологическому ПО, созданному в рамках разработки системы микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ.
В зависимости от состояния системы различаются три режима централизованного управления объектами:
- основной режим;
- вспомогательный режим;
- аварийный режим.
1.3 Описание и работа составных частей системы
1.3.1 Рабочее место ДСП
Рабочее место ДСП предназначено для управления стрелками и светофорами и контроля состояния объектов электрической централизации, а также результатов диагностирования технических средств системы. Комплект РМ ДСП обеспечивает ввод команд управления со стороны оператора и визуальное отображение данных, получаемых в ходе реализации процессов управления. В состав РМ ДСП входят три ПЭВМ и два принтера. Рабочее место ДСП оборудуется также пультом аварийного (резервного) управления.
Электрическая структурная схема комплекта РМ ДСП приведена в Приложении 1.
ПЭВМ комплекта РМ ДСП являются IBM - совместимыми компьютерами в настольном исполнении. В корпусе каждой ПЭВМ установлен модуль связи MC485, подключенный к системной шине ISA. Модуль MC485 обеспечивает связь ПЭВМ комплекта РМ ДСП с оборудованием, размещенным в шкафах УВК, а также связь с одноуровневыми системами и системами верхнего уровня. Модуль осуществляет прием и передачу информации по четырем гальванически развязанным последовательным каналам RS422. Для передачи информации используется четырехпроводное подключение (полный дуплекс). Интерфейсные кабели подключаются к двум шестнадцатиконтактным соединителям, расположенным в передней части модуля.
Модуль MC485 содержит следующие функциональные узлы:
интерфейсный узел шины ISA;
узел контроллера последовательных каналов;
узел гальванической развязки;
узел приемо-передатчиков.
На модуле имеется группа перемычек («джемперов»), позволяющих задавать следующие параметры:
базовый адрес;
номер линии прерывания;
номер канала DMA.
Примечание - Перемычки устанавливаются на предприятии - изготовителе УВК ЭЦМ. Изменение положения перемычек в процессе эксплуатации и технического обслуживания УВК ЭЦМ не допускается
ПЭВМ являются основным органом управления и контроля системы МПЦ-2. При этом в соответствии с очередностью графика одна ПЭВМ должна находиться в рабочем режиме, другая - в горячем резерве, третья - в холодном резерве.
Каждая ПЭВМ включает в свой состав следующие основные компоненты:
системный блок (содержит центральный процессор, память, дисковые накопители, порты ввода/вывода; связан с УВК);
клавиатура (используется для ввода управляющих директив в систему и для переключения режимов работы дисплея);
ручной манипулятор типа «мышь» (используется для упрощения ввода управляющих директив вместо клавиатуры или совместно с ней);
цветной дисплей (предназначен для вывода сообщений, отображения состояния напольных объектов, вывода помощи ДСП, индикации особых режимов работы системы). Имеет несколько режимов работы;
активные звуковые колонки (предназначены для выдачи речевого и звукового сопровождения при работе ПЭВМ РМ ДСП).
На экранах мониторов ПЭВМ РМ ДСП отображается оперативная информация о ходе технологического процесса и состоянии объектов управления. Информация поступает по последовательным каналам из шкафа УВК от модуля ЭВМ. Дежурный по станции имеет возможность вводить управляющие команды при помощи органов управления ПЭВМ
РМ ДСП. Принтер, входящий в состав РМ ДСП, обеспечивает печать протокола работы УВК.
Каждая из ПЭВМ рабочего места ДСП физически связана с двумя вычислительными каналами УВК ЭЦМ. При этом в штатном режиме работы УВК при функционировании всех вычислительных каналов связь 1 ПЭВМ осуществляется с 1 и 2 вычислительными каналами, 2 ПЭВМ - с 3 и 2 вычислительными каналами, 3 ПЭВМ - с 1 и 3 вычислительными каналами.
В штатном и вспомогательном режимах работы системы МПЦ-2 управление объектами осуществляется путем ввода дежурным по станции управляющих директив (УД) при помощи ручного манипулятора «мышь» или клавиатуры. Если передача управляющих директив происходит с одной из ПЭВМ, то УД принимает соответствующий вычислительный канал и по межканальным связям разносит ее в остальные вычислительные каналы. Таким образом, все три вычислительных канала УВК получат на обработку одну и ту же УД в одно и то же время.
При выходе из строя какой-либо из ПЭВМ, находящейся в рабочем режиме, подключается в рабочий режим ПЭВМ, находящаяся в холодном резерве.
При выходе из строя одного из вычислительных каналов УВК ЭЦМ персональная ЭВМ, осуществляющая с ним связь, продолжает функционировать в полном объеме за счет оставшейся связи с другим вычислительным каналом. Отсутствие связи по любому каналу отражается индикацией на мониторе соответствующей ПЭВМ.
Контроль за технологическим процессом движения поездов в штатном и вспомогательном режимах функционирования системы МПЦ-2, а также за результатами диагностирования технических средств системы осуществляется с монитора ПЭВМ. Подробное описание информации, отражаемой на мониторе ПЭВМ, и порядка работы с РМ ДСП системы МПЦ-2 представлены ниже.
ГЛАВА 2: ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМЫ МПЦ-2
2.1 Эксплуатационные ограничения МПЦ-2
Эксплуатационными ограничениями для МПЦ-2 являются предельные технические характеристики, превышение которых недопустимо по условиям безопасности и может привести к выходу из строя компонентов системы, или является невозможным по принятым условиям построения и технологии работы.
Предельные технические характеристики системы приводятся в таблице 4:
Таблица 4
Наименование параметра Ограничение Примечание
Электропитание шкафа УВК (кроме выходных/входных каскадов) От двух вводов однофазной сети переменного тока с номинальным напряжением U1н=220 В и частотой (501) Гц Через систему бесперебойного питания. Допускается плавное и/или скачкообразное изменение напряжения в диапазоне от –15% до +10% от номинального значения
Электропитание ПЭВМ и принтеров РМ ДСП От однофазной сети переменного тока с номинальным напряжением U1н=220 В и частотой (501) Гц Через систему бесперебойного питания. Допускается плавное и/или скачкообразное изменение напряжения в диапазоне от –15% до +10% от номинального значения
Уровень сигналов логической «1» на дискретных выходах при номинальном напряжении питания От 17 до 30 В При работе на нагрузку не менее 1600 Ом (реле РЭЛ1-1600, Д3/2700, РЭЛ2-2400)
Уровень сигналов логической «1» на дискретных входах От 17 до 28 В При токе от 7 до 10 мА
Отношение количества одновременно включенных на длительное время (до 10 сек) выходных усилителей в одном шкафу УВК к общему количеству выходных усилителей в этом же шкафу Не более 0,25 2
Сопротивление обмотки исполнительных реле Не менее 1600 Ом
Температура окружающего воздуха от минус 5 до плюс 50С
Продолжение таблицы 4
Наименование параметра Ограничение Примечание
Атмосферное давление 84 - 107 кПа
(630 – 800мм рт.ст.);
Относительная влажность воздуха 80% при температуре плюс 25 С
Диапазон вибрационных воздействий От 1 до 55 Гц при максимальном ускорении до 2 м/с2 (0,2q)
Время выполнения цикла технологических задач 1 сек
Время реакции системы на внешнее воздействие 1-2 сек
Количество централизуемых стрелок посредством одного комплекта системы Не более 100
Количество шкафов УВК в комплекте Не более 2
Количество централизованных стрелок на один шкаф УВК Не более 36
Общее количество модулей ввода-вывода на один шкаф Не более 6
Общее количество дискретных входов на два шкафа До 1152
Общее количество дискретных выходов на два шкафа До 864
Количество дискретных входов/выходов на один модуль ввода-вывода 128/96
Количество дискретных входов на один блок ввода Не более 32
Количество дискретных выходов на один блок вывода Не более 16
Количество одновременно обрабатываемых системой усредненных маршрутов Не менее 15 В любой стадии обработки
2.2 Использование системы
2.2.1 Общие положения
Пользование, эксплуатация и техническое обслуживание системы МПЦ-2 допускается только техническим персоналом, прошедшим специальное предварительное обучение и получившим допуск на проведение соответствующих работ.
Основным пользователем МПЦ-2 является дежурный по станции, использующий систему как инструмент для управления движением поездов на станции. В своих действиях дежурный по станции обязан руководствоваться Инструкцией по движению поездов и сигнализации, Правилами технической эксплуатации, Инструкцией по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по техническому обслуживанию и ремонту устройств СЦБ (ЦШ-530), техническо-распорядительным актом станции, Инструкцией по пользованию системой МПЦ-2.
При включении станции в диспетчерский круг в качестве пользователя системы МПЦ-2 может выступать поездной диспетчер (ДНЦ), порядок действий которого определяется используемой системой ДЦ.
Эксплуатацию и техническое обслуживание системы МПЦ-2 осуществляет электромеханик СЦБ.
2.2.2 Порядок действий ДСП при пользовании системой
Управление системой осуществляется вводом управляющих директив с клавиатуры или с помощью ручного манипулятора типа «мышь» (далее: мышь).
Назначение некоторых специальных клави...
Проектируемая станция Шоссейная – промежуточная, поперечная. Станция находится на двухпутном электрифицированном участке. Электротяга постоянного тока.
Прилегающие перегоны оборудованы устройствами двухпутной автоматической блокировки с тональными рельсовыми цепями системы АБТ.
Перегон со стороны станции Среднерогатская оборудован однопутной автоблокировкой без проходных светофоров.
Станция имеет четыре приемо – отправочных пути. Все пути – не специализированы. По 1-му пути в нечетном направлении и по 2-му пути в четном направлении осуществляется сквозной пропуск поездов.
На данной станции могут производиться:
- Прием и отправление четных и нечетных поездов.
- Скрещение четных и нечетных поездов.
- Обгон поездов в попутном направлении.
- Маневровые передвижения в четной и нечетной горловинах станции.
Станция оборудована входными светофорами: Ч; Чд; Н; Нд; Нс.
Входные светофоры имеют пять сигнальных огней. Пригласительный сигнал лунно-белый, мигающий включен совместно с красным огнем.
Выходные светофоры Ч1; Ч2; Ч3; Ч4 осуществляют сигнализацию на отправление поездов в четном направлении.
Выходные светофоры Н1; Н2; Н3; Н4 осуществляют сигнализацию на отправление поездов в нечетном направлении. Все выходные светофоры являются совмещенными с маневровыми. Лунно-белое показание на выходном светофоре позволяет осуществлять отправление поезда по неправильному пути (совместно с желтым показанием) и осуществлять маневровые передвижения составов с приемо-отправочных путей.
В четной и нечетной горловинах расположены восемь карликовых маневровых светофоров, которыми осуществляются маневровые передвижения по станции. Маневры по разрешающим показаниям маневровых светофоров могут производиться вагонами вперед и на занятый приемо-отправочный путь.
Данная станция оборудована 17 централизованными стрелками. Двенадцать стрелок включены, соответственно, в шесть съездов, т.е., являются спаренными.
Все пути, стрелочные и бесстрелочные участки разделены изолирующими стыками на рельсовые цепи. Изолирующие стыки установлены на границах рельсовых цепей и внутри стрелочных переводов.
В районе четных и нечетных входных светофоров установлены релейные и батарейные шкафы, которые служат для управления огнями данных светофоров и осуществления их местного резервного питания.
В нечетной горловине станции находится пост дежурного по станции, являющийся центральным постом электрической централизации. На посту ЭЦ расположены:
- Помещение дежурного по станции, оборудованное автоматизированным рабочим местом (АРМ ДСП) системы МПЦ-2 и аварийным пультом-табло. Здесь же расположены три комплекта ЭВМ для управления системой, а также, устройства бесперебойного питания.
- Релейное помещение, оборудованное релейными и кроссовым стативами. Здесь же расположена питающая установка ЭЦ, состоящая из панелей: ПВ2-ЭЦ; ПР2-ЭЦ; ПСТН-ЭЦК.
- Помещение управляющего вычислительного комплекса, в котором расположены:
Шкаф УВК-ЭЦМ; АРМ-ШНЦ; ЭВМ АПК-ДК.
- Аккумуляторная – помещение, в котором установлена контрольная батарея МПЦ-2. Контрольная батарея служит для обеспечения непрерывного питания отдельных реле централизации, которые должны оставаться под током при перерывах электропитания переменным током. (В аккумуляторной может также находиться и батарея питания устройств связи.)
- Помещение ДГА – для установки дизель – генераторной установки, служащей для резервного питания устройств электрической централизации.
- Мастерская электромеханика СЦБ.
На выходе из поста ЭЦ установлен щит выключения питания ЩВП-У. Такая установка позволяет выключить электропитание устройств электрической централизации дистанционно в случае возникновения «нештатной» ситуации.
Схематический план станции; двухниточный план и кабельная сеть приводятся на листе 1 настоящего дипломного проекта.
Маселенің қойылуы
1.2 Проектирование электрической централизации МПЦ-2.
1 .2.1 Описание системы МПЦ-2
Система микропроцессорной централизации МПЦ-2 на базе УВК ЭЦМ предназначена для централизованного управления средствами управляющей вычислительной техники объектами низовой и локальной автоматики - стрелками, сигналами, переездами и т.д. - на железнодорожных станциях с целью организации движения поездов в условиях высокой степени безопасности (не ниже релейных систем электрической централизации).
Система МПЦ-2 является единой для применения на всех малых, средних и крупных станциях (узлах, раздельных пунктах и разъездах) с поездными и маневровыми передвижениями магистрального и внутризаводского железнодорожного транспорта России и стран ближнего зарубежья.
Система МПЦ-2 осуществляет в реальном времени сбор, обработку и хранение технологической информации о текущем состоянии объектов ЭЦ. На основании полученной информации реализуются технологические алгоритмы централизованного управления станционными объектами низовой и локальной автоматики с формированием и выдачей управляющих воздействий, и, при необходимости, сообщений дежурному по станции (ДСП). При этом производится непрерывная диагностика состояния технических средств системы с формированием и оперативной передачей в ПЭВМ рабочего места ДСП информации для отображения состояния объектов ЭЦ и результатов диагностирования.
Централизованное управление станцией на базе УВК ЭЦМ обеспечивается возможностью совмещения в одном комплексе технологических функций ЭЦ, связи с объектом и связи с оперативно-технологическим персоналом (рабочие места дежурного по станции – РМ ДСП, автоматизированное рабочее место электромеханика СЦБ – АРМ ШН, и другие). Организация связи УВК системы МПЦ-2 с объектами управления и контроля позволяет обеспечить до 32 контролируемых дискретных входов на один блок ввода и до 16 управляемых дискретных выходов на один блок вывода с общим суммарным ограничением по количеству дублированных блоков ввода и вывода на один шкаф до 60. Общее количество дискретных входов - до 384, дискретных выходов – до 298 в исполнении МПЦ-2, содержащей один шкаф УВК.
Отношение количества одновременно включенных на длительное время (более 10 секунд) выходных усилителей в шкафу УВК к общему количеству выходных усилителей в этом же шкафу не более 0,25.
Контролируемые параметры являются дискретной информацией типа «сухой контакт», принимающие значения «0»/«1». В качестве датчиков используются контакты реле. Измеряемые (аналоговые) параметры в систему не вводятся.
Уровень сигналов логической «1» на дискретных выходах УВК ЭЦМ при номинальном напряжении питания, при работе на нагрузку не менее 1600 Ом (реле РЭЛ1-1600, Д3/2700, РЭЛ2-2400) составляет от 17 до 28 В, а уровень сигналов логического «0» – не более 4,5 В. Уровень сигналов логической «1» на дискретных входах УВК ЭЦМ составляет от 17 до 28 В при токе от 7 до 10мА. Уровень сигналов логического «0» на дискретных входах УВК ЭЦМ составляет менее 2 В при токе менее 0,1 мА.
Электропитание шкафа УВК осуществляется не менее чем от двух (коммутируемых вне УВК) вводов однофазной сети переменного тока с номинальным напряжением
U1н = 220 В и частотой (501) Гц через систему бесперебойного питания, входящую в состав УВК.
Основные функции УВК реализуются в процессе взаимодействия его составных частей и оператора - ДСП. Технологическая информация поступает на входы УВК от объектов низовой и локальной автоматики. Оборудование, размещенное в шкафах УВК, осуществляет сбор, обработку и хранение информации, а также формирование на ее основе управляющих воздействий в соответствии с технологическими алгоритмами управления и командами дежурного по станции. Управляющие воздействия в виде дискретных сигналов поступают с выходных усилителей шкафа УВК на входы объектов низовой и локальной автоматики.
Решение комплекса задач в УВК и ПЭВМ РМ ДСП системы выполняется непрерывно и циклически. Время цикла – 1 секунда. Время реакции системы на любое внешнее воздействие составляет 1 - 2 секунды.
Максимальное количество одновременно обрабатываемых системой усредненных маршрутов в любой стадии обработки (установка, поддержание, отмена маршрутов и т.д.) составляет не менее 15.
1.2.2 Состав системы МПЦ-2
Система МПЦ-2 по расположению аппаратуры является централизованной.
На посту ЭЦ располагаются:
технические средства рабочего места дежурного по станции;
управляющий вычислительный комплекс УВК ЭЦМ;
постовые релейно-контактные устройства управления объектами ЭЦ, а также релейной перегонной автоматики.
Кроме того, на посту ЭЦ располагаются установленные для системы комплекты ЗИП.
В качестве объектов низовой и локальной автоматики в системе МПЦ-2 применяется следующее напольное оборудование: стрелочные электроприводы, светофоры, рельсовые цепи, и т.п., а также постовое оборудование систем перегонной автоматики автоблокировок.
Общая структурная схема системы МПЦ-2 приводится на листе 2 настоящего дипломного проекта.
По исполнению, УВК системы МПЦ-2, предназначенный для управления станциями, оборудованными до 36 централизованных стрелок (что предполагает наличие до 384/298 дискретных входов/выходов), содержит один шкаф УВК.
В зависимости от количества управляемых объектов выпускаются различные исполнения УВК.
1.2.3 Устройство и работа МПЦ-2
Система МПЦ-2 предусматривает решение средствами микропроцессорной техники как задач управления и контроля технологическим процессом на станции с рабочего места дежурного по станции, так и задач по соблюдению всех зависимостей стрелок и сигналов с целью обеспечения безопасности движения поездов.
Средствами микропроцессорной техники обеспечена реализация всех функциональных задач СЦБ, необходимых для безопасного управления технологическим процессом на станции, в т.ч. установка, размыкание и отмена маршрутов, поддержание разрешающих показаний светофоров и кодирование маршрутов с проверкой всех условий безопасности, разделка угловых заездов при маневровых передвижениях, подача извещения на переезды, включение пригласительного сигнала, индивидуальный перевод и автовозврат остряков стрелок, искусственное размыкание секций, установка и снятие макетов стрелок и изолированных участков, ограждения приемоотправочных путей, и т.д.
Помимо управляющего вычислительного комплекса, реализующего задачи централизации стрелок и сигналов, в состав системы МПЦ-2 входят ПЭВМ рабочего места дежурного по станции РМ ДСП (три ПЭВМ), с которого ведется управление объектами централизации. Каждая ПЭВМ физически связана с двумя различными вычислительными каналами УВК. В процессе функционирования системы одна ПЭВМ находятся в рабочем режиме, вторая – в горячем резерве, третья - в холодном резерве. При организации взаимодействия системы МПЦ-2 с вышестоящей системой дополнительно может использоваться координационно-согласующее устройство (КСУ), связанное со всеми ПЭВМ РМ ДСП.
Технологическое программное обеспечение УВК ЭЦМ и ПЭВМ РМ ДСП системы МПЦ-2 полностью соответствует технологическому ПО, созданному в рамках разработки системы микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ.
В зависимости от состояния системы различаются три режима централизованного управления объектами:
- основной режим;
- вспомогательный режим;
- аварийный режим.
1.3 Описание и работа составных частей системы
1.3.1 Рабочее место ДСП
Рабочее место ДСП предназначено для управления стрелками и светофорами и контроля состояния объектов электрической централизации, а также результатов диагностирования технических средств системы. Комплект РМ ДСП обеспечивает ввод команд управления со стороны оператора и визуальное отображение данных, получаемых в ходе реализации процессов управления. В состав РМ ДСП входят три ПЭВМ и два принтера. Рабочее место ДСП оборудуется также пультом аварийного (резервного) управления.
Электрическая структурная схема комплекта РМ ДСП приведена в Приложении 1.
ПЭВМ комплекта РМ ДСП являются IBM - совместимыми компьютерами в настольном исполнении. В корпусе каждой ПЭВМ установлен модуль связи MC485, подключенный к системной шине ISA. Модуль MC485 обеспечивает связь ПЭВМ комплекта РМ ДСП с оборудованием, размещенным в шкафах УВК, а также связь с одноуровневыми системами и системами верхнего уровня. Модуль осуществляет прием и передачу информации по четырем гальванически развязанным последовательным каналам RS422. Для передачи информации используется четырехпроводное подключение (полный дуплекс). Интерфейсные кабели подключаются к двум шестнадцатиконтактным соединителям, расположенным в передней части модуля.
Модуль MC485 содержит следующие функциональные узлы:
интерфейсный узел шины ISA;
узел контроллера последовательных каналов;
узел гальванической развязки;
узел приемо-передатчиков.
На модуле имеется группа перемычек («джемперов»), позволяющих задавать следующие параметры:
базовый адрес;
номер линии прерывания;
номер канала DMA.
Примечание - Перемычки устанавливаются на предприятии - изготовителе УВК ЭЦМ. Изменение положения перемычек в процессе эксплуатации и технического обслуживания УВК ЭЦМ не допускается
ПЭВМ являются основным органом управления и контроля системы МПЦ-2. При этом в соответствии с очередностью графика одна ПЭВМ должна находиться в рабочем режиме, другая - в горячем резерве, третья - в холодном резерве.
Каждая ПЭВМ включает в свой состав следующие основные компоненты:
системный блок (содержит центральный процессор, память, дисковые накопители, порты ввода/вывода; связан с УВК);
клавиатура (используется для ввода управляющих директив в систему и для переключения режимов работы дисплея);
ручной манипулятор типа «мышь» (используется для упрощения ввода управляющих директив вместо клавиатуры или совместно с ней);
цветной дисплей (предназначен для вывода сообщений, отображения состояния напольных объектов, вывода помощи ДСП, индикации особых режимов работы системы). Имеет несколько режимов работы;
активные звуковые колонки (предназначены для выдачи речевого и звукового сопровождения при работе ПЭВМ РМ ДСП).
На экранах мониторов ПЭВМ РМ ДСП отображается оперативная информация о ходе технологического процесса и состоянии объектов управления. Информация поступает по последовательным каналам из шкафа УВК от модуля ЭВМ. Дежурный по станции имеет возможность вводить управляющие команды при помощи органов управления ПЭВМ
РМ ДСП. Принтер, входящий в состав РМ ДСП, обеспечивает печать протокола работы УВК.
Каждая из ПЭВМ рабочего места ДСП физически связана с двумя вычислительными каналами УВК ЭЦМ. При этом в штатном режиме работы УВК при функционировании всех вычислительных каналов связь 1 ПЭВМ осуществляется с 1 и 2 вычислительными каналами, 2 ПЭВМ - с 3 и 2 вычислительными каналами, 3 ПЭВМ - с 1 и 3 вычислительными каналами.
В штатном и вспомогательном режимах работы системы МПЦ-2 управление объектами осуществляется путем ввода дежурным по станции управляющих директив (УД) при помощи ручного манипулятора «мышь» или клавиатуры. Если передача управляющих директив происходит с одной из ПЭВМ, то УД принимает соответствующий вычислительный канал и по межканальным связям разносит ее в остальные вычислительные каналы. Таким образом, все три вычислительных канала УВК получат на обработку одну и ту же УД в одно и то же время.
При выходе из строя какой-либо из ПЭВМ, находящейся в рабочем режиме, подключается в рабочий режим ПЭВМ, находящаяся в холодном резерве.
При выходе из строя одного из вычислительных каналов УВК ЭЦМ персональная ЭВМ, осуществляющая с ним связь, продолжает функционировать в полном объеме за счет оставшейся связи с другим вычислительным каналом. Отсутствие связи по любому каналу отражается индикацией на мониторе соответствующей ПЭВМ.
Контроль за технологическим процессом движения поездов в штатном и вспомогательном режимах функционирования системы МПЦ-2, а также за результатами диагностирования технических средств системы осуществляется с монитора ПЭВМ. Подробное описание информации, отражаемой на мониторе ПЭВМ, и порядка работы с РМ ДСП системы МПЦ-2 представлены ниже.
ГЛАВА 2: ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМЫ МПЦ-2
2.1 Эксплуатационные ограничения МПЦ-2
Эксплуатационными ограничениями для МПЦ-2 являются предельные технические характеристики, превышение которых недопустимо по условиям безопасности и может привести к выходу из строя компонентов системы, или является невозможным по принятым условиям построения и технологии работы.
Предельные технические характеристики системы приводятся в таблице 4:
Таблица 4
Наименование параметра Ограничение Примечание
Электропитание шкафа УВК (кроме выходных/входных каскадов) От двух вводов однофазной сети переменного тока с номинальным напряжением U1н=220 В и частотой (501) Гц Через систему бесперебойного питания. Допускается плавное и/или скачкообразное изменение напряжения в диапазоне от –15% до +10% от номинального значения
Электропитание ПЭВМ и принтеров РМ ДСП От однофазной сети переменного тока с номинальным напряжением U1н=220 В и частотой (501) Гц Через систему бесперебойного питания. Допускается плавное и/или скачкообразное изменение напряжения в диапазоне от –15% до +10% от номинального значения
Уровень сигналов логической «1» на дискретных выходах при номинальном напряжении питания От 17 до 30 В При работе на нагрузку не менее 1600 Ом (реле РЭЛ1-1600, Д3/2700, РЭЛ2-2400)
Уровень сигналов логической «1» на дискретных входах От 17 до 28 В При токе от 7 до 10 мА
Отношение количества одновременно включенных на длительное время (до 10 сек) выходных усилителей в одном шкафу УВК к общему количеству выходных усилителей в этом же шкафу Не более 0,25 2
Сопротивление обмотки исполнительных реле Не менее 1600 Ом
Температура окружающего воздуха от минус 5 до плюс 50С
Продолжение таблицы 4
Наименование параметра Ограничение Примечание
Атмосферное давление 84 - 107 кПа
(630 – 800мм рт.ст.);
Относительная влажность воздуха 80% при температуре плюс 25 С
Диапазон вибрационных воздействий От 1 до 55 Гц при максимальном ускорении до 2 м/с2 (0,2q)
Время выполнения цикла технологических задач 1 сек
Время реакции системы на внешнее воздействие 1-2 сек
Количество централизуемых стрелок посредством одного комплекта системы Не более 100
Количество шкафов УВК в комплекте Не более 2
Количество централизованных стрелок на один шкаф УВК Не более 36
Общее количество модулей ввода-вывода на один шкаф Не более 6
Общее количество дискретных входов на два шкафа До 1152
Общее количество дискретных выходов на два шкафа До 864
Количество дискретных входов/выходов на один модуль ввода-вывода 128/96
Количество дискретных входов на один блок ввода Не более 32
Количество дискретных выходов на один блок вывода Не более 16
Количество одновременно обрабатываемых системой усредненных маршрутов Не менее 15 В любой стадии обработки
2.2 Использование системы
2.2.1 Общие положения
Пользование, эксплуатация и техническое обслуживание системы МПЦ-2 допускается только техническим персоналом, прошедшим специальное предварительное обучение и получившим допуск на проведение соответствующих работ.
Основным пользователем МПЦ-2 является дежурный по станции, использующий систему как инструмент для управления движением поездов на станции. В своих действиях дежурный по станции обязан руководствоваться Инструкцией по движению поездов и сигнализации, Правилами технической эксплуатации, Инструкцией по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по техническому обслуживанию и ремонту устройств СЦБ (ЦШ-530), техническо-распорядительным актом станции, Инструкцией по пользованию системой МПЦ-2.
При включении станции в диспетчерский круг в качестве пользователя системы МПЦ-2 может выступать поездной диспетчер (ДНЦ), порядок действий которого определяется используемой системой ДЦ.
Эксплуатацию и техническое обслуживание системы МПЦ-2 осуществляет электромеханик СЦБ.
2.2.2 Порядок действий ДСП при пользовании системой
Управление системой осуществляется вводом управляющих директив с клавиатуры или с помощью ручного манипулятора типа «мышь» (далее: мышь).
Назначение некоторых специальных клави...
Показать текст полностью
