МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)»
(РУТ (МИИТ)
Одобрено кафедрой
«ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ АВТОМАТИКА ТЕЛЕМЕХАНИКА И СВЯЗЬ»
Протокол № от 201 г.
Автор:
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ С МЕТОДИЧЕСКИМИ
УКАЗАНИЯМИ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
СТАНЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Уровень ВО: Специалитет
Форма обучения: Заочная
Курс: 5
Специальность/Направление: 23.05.05 Системы обеспечения движения
поездов (СДс)
Специализация/Профиль/Магистерская программа: (СА) Автоматика и
телемеханика на железнодорожном транспорте
Москва
Разработана на основании примерной учебной программы данной
дисциплины, составленной в соответствии с государственными
требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по
специальности 190901.65 «Системы обеспечения движения поездов»,
специализации «Автоматика и телемеханика на железнодорожном
транспорте».
Составитель – кандидат технических наук, доцент. Савченко П.В.
Московский государственный технический университет путей сообщения.
Российская открытая академия транспорта, 2015
Целью освоения учебной дисциплины «Станционные системы автоматики и
телемеханики» является формирование у обучающихся следующих
профессиональных компетенций в соответствии с федеральными
государственными образовательными стандартами по специальности
"Системы обеспечения движения поездов":
Учебная дисциплина "Станционные системы автоматики и телемеханики"
относится к базовой части профессионального цикла.
Для изучения данной дисциплины необходимы знания, умения и навыки,
формируемые следующими предшествующими дисциплинами:
Приобретенные в результате изучения дисциплины «Прикладное
программирование» знания, умения и навыки являются неотъемлемой
частью формируемых у выпускника компетенций, в соответствии с
федеральными государственными образовательными стандартами по
специальности «Системы обеспечения движения поездов», и будут
использованы при изучении последующих учебных дисциплин:
|
№
Код и название компетенции п/п | Ожидаемые результаты |
| 1 2 | 3 |
|
Выпускник должен обладать компетенцией 1 ПК-11 владением методами оценки свойств и способами подбора материалов; |
Знать:
технические иатериалы и документацию по вопросам проектирования эксплуатации и технического обслуживания станционных систем автоматики и телемеханники Уметь: подбирать информацию по вопросам проектирования эксплуатации и технического обслуживания станционных систем автоматики и телемеханники Владеть: методами выбора информации по вопросам проектирования эксплуатации и технического обслуживания станционных систем автоматики и телемеханники |
|
Выпускник должен обладать компетенцией ПК-12 2 владением основами расчета и проектирования элементов и устройств различных физических принципов действия; |
Знать:
технические нормативы расчета и проектирования элементов и устройств различных физических принципов действия; Уметь: оценивать эксплуатационные показатели и технические характеристики при расчете и проектировании станционных систем автоматики и телемеханники; |
|
Владеть:
медотами расчета и проектирования элементов и устройств станционных систем автоматики и телемеханники; | ||
| 3 |
Выпускник должен обладать компетенцией ПК-14 умением использовать в профессиональной деятельности современные информационные технологии, изучать и анализировать информацию, технические данные, показатели и результаты работы систем обеспечения движения поездов, обобщать и систематизировать их, проводить необходимые расчеты; |
Знать:
технические показатели, нормативы и эксплуатационные характеристики станционных систем автоматики и телемеханики; |
|
Уметь:
использовать в профессиональной деятельности современные информационные технологии, изучать и анализировать информацию, технические данные, показатели и результаты работы станционных систем автоматики и телемеханики, обобщать и систематизировать их, проводить необходимые расчеты; | ||
|
Владеть:
методами систематизации и расчета технических показателей и результатов работы станционных систем автоматики и телемеханики; | ||
| 4 |
Выпускник должен обладать компетенцией ПК-21 умением анализировать технологический процесс эксплуатации, технического обслуживания и ремонта систем обеспечения движения поездов как объекта управления; |
Знать:
основы эксплуатации, технического обслуживания и ремонта станционных систем автоматики и телемеханики; |
|
Уметь:
эксплуатационные показатели и технические характеристики технологического процесса эксплуатации, технического обслуживания и ремонта станционных систем автоматики и телемеханики; | ||
|
Владеть:
методами анализа технологического процесса эксплуатации, технического обслуживания и ремонта станционных систем автоматики и |
телемеханики;
|
Знать: технические регламенты, санитарные | |
|
Выпускник должен обладать ПК-23 способностью контролировать 5 документации разрабатываемых регламентам, санитарным нормам |
автоматики и телемеханики; Уметь: проектировать станционные системы Владеть: методами оценки соответствия |
|
Выпускник должен обладать ПК-24 |
Знать: основы организации проектирования |
|
готовностью к организации умением разрабатывать проекты 6 эксплуатации, технического готовностью разрабатывать |
телемеханики; Уметь: разрабатывать проекты станционных Владеть: методиками проектирования |
|
7 Выпускник должен обладать |
Знать: |
компетенцией ПК-25 | средства автоматизации проектрования станционных систем |
умением использовать | автоматики и телемеханики; Уметь: использовать информационные Владеть: современными информационными |
Выпускник должен обладать ПК-26 умением разрабатывать с учетом 8 ситуациях; определять цель | Знать: экономические показатели и показатели качества проектирования Уметь: разрабатывать с учетом эстетических, Владеть: способностью составлять планы |
Выпускник должен обладать 9 ПК-27 способностью анализировать | Знать: роль и место станционных систем технологическом процессе |
поставленные исследовательские | обеспечения движения поездов; | |
Уметь: анализировать поставленные | ||
Владеть: способностью анализировать | ||
10 | Выпускник должен обладать ПК-28 умением применять современные технологических процессов, | Знать: современные научные методы |
Уметь: анализировать, интерпретировать и | ||
Владеть: научными основами анализа телемеханики. | ||
11 | Выпускник должен обладать ПК-29 умением проводить научные | Знать: основы моделирования станционных |
Уметь: анализировать, интерпретировать и | ||
Владеть: |
методиками технического | |
Выпускник должен обладать ПК-30 умением составлять описания 12 проводимых исследований и | Знать: источники информации, необходимой Уметь: собирать данныые для разрабоки Владеть: навыками описания разрабатываемх |
Выпускник должен обладать ПСК-2.3 умением поддерживать заданный 13 железнодорожной автоматики и | Знать: показатели и нормы надежности и Уметь: поддерживать заданный уровень железнодорожной автоматики для Владеть: методами оценки надежности |
Знать: принципы обеспечения безопасности | |
Выпускник должен обладать ПСК-2.4 | Уметь: применять методы обеспечения |
умением применять методы 14 телемеханики, в том числе | железнодорожной автоматики и Владеть: методами обеспечения безопасности |
Выпускник должен обладать ПСК-2.5 | Знать: основы построения и проектирования |
владением методами анализа 15 диспетчерской централизации в | телемеханики на станциях; Уметь: анализировать работу станционных Владеть: практическими навыками по |
экономической эффективности телемеханики; | автоматики и телемеханики;[укажите, |
Выпускник должен обладать ПСК-2.6 знанием основы организации 16 движения поездов, в пропускной | Знать: организацию и роль устройств эксплуатационно-технические Уметь: анализировать и оценивать Владеть: методами повышения пропускной и |
4.2. Объем учебной дисциплины
|
Вид учебной работы |
Всего по |
Курсы | ||
|
12 |
34 |
5 6 | ||
|
1 |
2 |
34 |
5 |
7 8 |
Контактная работа обучающихся с | 34 | 34 | |||
В том числе: Лекции (Л), часов | 16 | 16 | |||
Практические (ПЗ) и семинарские (С) | 4 | 4 | |||
Лабораторные работы (ЛР) (лабораторный | 8 | 8 | |||
Контроль самостоятельной работы (КСР), | 6 | 6 | |||
Самостоятельная работа (СРС) (всего), | 133 | 133 | |||
Промежуточный контроль успеваемости, | 13 | 13 | |||
ОБЩАЯ трудоёмкость дисциплины: | 180 | 180 | |||
- зачетных единиц | 5 | 5 | |||
Текущий контроль (К, КП, КР, КСР) | КП(1) | ||||
Виды промежуточного контроля (За, ЗаО, | За, |
4.3. Разделы учебной дисциплины
№ | Кур | Раздел учебной | Краткое | Виды учебной | |||||
Л | ЛР(П | П | КС | СР | Всег | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
1 | 5 | Этапы развития и | Маршрутно- | 1 | 1 | 19 | 21 | ||
Распределение зон | |||||||||
2 | 5 | Методы | Понятие о Показатели и | 5 | 1 | 19 | 25 | ||
3 | 5 | Напольное | Стрелочные | 1 | 2 | 1 | 19 | 23 |
конструктивные Станционные Двухниточный | |||||||||
4 | 5 | Системы | Общие понятия и электрическая | 2 | 2 | 1 | 19 | 24 | |
5 | 5 | Микропроцессорн | Принципы | 5 | 2 | 1 | 19 | 27 |
Ebilock-950, ЭЦ- | |||||||||
6 | 5 | Проектирование. | Технология | 1 | 2 | 4 | 19 | 26 | |
7 | 5 | Механизация и | Системы горочной Путевые Блочная горочная | 1 | 1 | 19 | 21 | ||
Всего: | 1 6 | 8 | 4 | 6 | 133 | 167 | |||
4.4.1. Лабораторные работы
№ | Курс | Раздел учебной дисциплины | Наименование | Всего |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | 5 | Напольное оборудование | Цепи управления огнями | 2 |
станционных ситем железнодорожной автоматики | станционного светофора | |||
2 | 5 | Системы электрической | Замыкание и размыкание | 2 |
3 | 5 | Микропроцессорные системы | Эксплуатация системы | 2 |
4 | 5 | Проектирование. строительство | Устранение отказов в | 2 |
Всего: | 8 | |||
4.4.2. Практические занятия
№ | Курс | Раздел учебной | Наименование | Всего |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | 5 | Проектирование. строительство и техническое электрической централизации | разработка проекта по | 4 |
Всего: | 4 | |||
Курсовой проект по дисциплине «Станционные системы автоматики и
телемеханики» - это комплексная самостоятельная работа обучающегося.
Темой /курсового проекта является "Оборудование станции
микропроцессорной системой централизации".
В соответствии с требованиями федерального государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования для
реализации компетентностного подхода и с целью формирования и развития
профессиональных навыков студентов по усмотрению преподавателя в
учебном процессе могут быть использованы в различных сочетаниях
активные и интерактивные формы проведения занятий, включая:
компьютерные симуляции, деловые и ролевые игры, разбор конкретных
ситуаций, тренинги, встречи с представителями российских и зарубежных
компаний, государственных организаций, мастер-классы экспертов и
специалистов.
6. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА
№ | Курс | Раздел учебной | Вид самостоятельной работы | Всего |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | 5 | Этапы развития и | самостоятельное изучение и подготовка к текущему и | 19 |
2 | 5 | Методы построения | самостоятельное изучение и подготовка к текущему и | 19 |
3 | 5 | Напольное оборудование | самостоятельное изучение и | 10 |
4 | 5 | Напольное оборудование | работа со справочной и | 9 |
межсессионный период; | ||||
5 | 5 | Системы электрической | самостоятельное изучение и | 19 |
6 | 5 | Микропроцессорные | самостоятельное изучение и | 19 |
7 | 5 | Проектирование. | самостоятельное изучение и | 19 |
8 | 5 | Механизация и | самостоятельное изучение и тестирование в межсессионный | 19 |
|
и промежуточному контролю | ||||
|
Всего: |
133 | |||
Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по
дисциплине приведен в Приложении 1.
8.1. Основная литература
№ | Наименование | Автор(ы) | Год и | Используется | Курс |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | Станционные | Вл.В. Сапожников, Е.Н. Елкин, И.М. Кокурин и др. Сапожникова. | 1997, | 1, 2, 3, 4, 5, 6 и | 5 |
2 | Системы | Боровков Ю.Г., Горелика А.В. | 2012, | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 | 5 |
8.2. Дополнительная литература
№ | Наименование | Автор(ы) | Год и | Используется | Курс |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | Микропроцессорные | Вл. В. | 2008, | 5, 2, 1 | 5 |
Лабораторное оборудование не предусмотрено.
Учебная аудитория должна соответствовать требованиям
пожарнойбезопасности и охраны труда по освещенности, количеству
рабочих (посадочных) мест студентов. Учебные лаборатории и кабинеты
должны быть оснащены необходимым лабораторным оборудованием,
приборами и расходными материалами, обеспечивающими проведение
предусмотренного учебным планом лабораторного практикума
(практических занятий) по дисциплине. Освещенность рабочих мест должна
соответствовать действующим СНиПам.
Программное обеспечение должно позволять выполнить все
предусмотренные учебным планом виды учебной работы по дисциплине
«Станционные системы автоматики и телемеханики»: теоретический курс,
практические занятия, задания на контрольную работу, тестовые и
экзаменационные вопросы по курсу. Все необходимые для изучения
дисциплины учебно-методические материалы объединены в Учебно-
методический комплекс и размещены на сайте университета:
http://www.rgotups.ru/ru/.
Успешное освоение дисциплины «Станционные системы автоматики и
телемеханики» предполагает активное, творческое участие студента путем
планомерной и повседневной работы. Изучение дисциплины следует
начинать с проработки рабочей программы. Особо следует уделить
внимание целям, задачам, структуре и содержанию курса.
Самостоятельная работа студентов по изучению дисциплины является
основным видом учебных занятий. Умение самостоятельно работать
необходимо не только для успешного овладения курсом, но и для
творческой деятельности в дальнейшей работе. Следовательно,
самостоятельная работа является одновременно и средством и целью
обучения. Основными видами самостоятельной работы студентов по курсу
дисциплины являются:
- работа на лекциях;
На лекциях излагаются лишь основные, имеющие принципиальное
значение и наиболее трудные для понимания и усвоения теоретические и
практические вопросы. Знания, полученные студентами на лекциях,
практических занятиях и при самостоятельном изучении курса по
литературным источникам, закрепляются при выполнении лабораторных
работ и курсового проекта.
Текущая работа над учебным материалом представляет собой
главный вид самостоятельной работы студентов. Она включает обработку
конспектов лекций путем систематизации материала, заполнения
пропущенных мест, уточнения схем. Для этого используются имеющиеся
учебно-методические материалы и рекомендуемая литература. Следует
просмотреть конспект сразу после занятий, отметить материал конспекта
лекций, вызывающий затруднения для понимания и попытаться найти
ответы на затруднительные вопросы, используя рекомендуемую
литературу. Работу с литературой следует делать в следующей
последовательности: беглый просмотр (для выбора глав, статей, которые
необходимы по изучаемой теме); беглый просмотр содержания и выбор
конкретных страниц, отрезков текста с пометкой их нахождения;
конспектирование прочитанного. Следует регулярно повторять пройденный
материал, проверяя свои знания. Если самостоятельно не удалось
разобраться в материале, необходимо обратиться к преподавателю в
отведенное для консультаций время. На групповых и индивидуальных
консультациях студенты завершают уточнение учебных материалов
применительно к выполнению контрольных работ, подготовке к зачету и
экзамену. При отсутствии возможности у студента присутствовать на
консультациях осуществляется удаленное взаимодействие с
преподавателем посредством электронной почты. Студент, получивший
положительную оценку по экзамену, считается освоившим дисциплину.
Подготовка к экзамену осуществляется студентами самостоятельно. Для
допуска к экзамену студент должен:
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ (МАТЕРИАЛЫ) ДЛЯ
ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ
Для качественного обучения студентов по данной дисциплине следует
использовать для промежуточного и итогового контроля знаний по
материалам контрольной работы:
МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И
ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
По дисциплине «Станционные системы автоматики и телемеханики»,
устанавливается следующий порядок проведения промежуточной
аттестации.
При промежуточной аттестации студентов устанавливаются оценки:
Рекомендуемые критерии оценок:
«Отлично» заслуживает студент, показавший глубокий и
всесторонний уровень знания дисциплины и умение творчески выполнять
задания, предусмотренные программой.
«Хорошо» заслуживает студент, показавший полное знание
дисциплины, успешно выполнивший задания, предусмотренные
программой.
«Удовлетворительно» заслуживает студент, показавший знание
дисциплины в объеме, достаточном для продолжения обучения,
справившийся с заданиями, предусмотренными программой.
«Неудовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший
значительные пробелы в знании предмета, допустивший принципиальные
ошибки при выполнении заданий, предусмотренных программой.
Если студент явился на зачет или экзамен и отказался от ответа, то
ему проставляется в ведомость «не зачтено» или «неудовлетворительно».
Для проведения зачетов в письменной или тестовой форме
разрабатывается перечень вопросов из различных разделов курса,
позволяющие проверить и оценить теоретические знания студентов и
умение применять их для решения практических задач.
Зачет в письменной форме проводится одновременно для всех
студентов академической группы. Время выполнения задания составляет не
более одного академического часа. При проведении зачета в письменной
форме оценка выставляется на основе правил, принятых кафедрой, которые
должны быть сообщены студентам до начала зачетной сессии.
Аналогичные правила могут быть заложены в программы
компьютерного тестирования.
При контроле знаний в устной форме преподаватель использует
метод индивидуального собеседования, в ходе которого обсуждает со
студентом один или несколько вопросов из учебной программы. При
необходимости могут быть предложены дополнительные вопросы, задачи и
примеры.
По окончании ответа на вопросы преподаватель объявляет студенту
результаты сдачи зачета. При удовлетворительном результате в зачетную
ведомость, зачетную книжку и зачетно-экзаменационную карточку
вносится запись «зачтено», при дифференцированном зачете-
соответствующая оценка.
Результаты текущего контроля успеваемости могут быть
использованы для выставления зачета по дисциплине.
Зачеты по контрольным работам проставляются на основе защиты
студентами контрольных работ. Оценка выставляется дифференцированная.
СТАНЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Задание
на курсовой проект с методическими указаниями
для студентов 5 курса
специальности
190901.65 Системы обеспечения движения поездов
специализации
Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте
ВВЕДЕНИЕ
Обеспечение безопасности движения поездов и высокой пропускной
способности и перерабатывающей способности станций невозможно без
применения современных средств автоматики и телемеханики,
осуществляющих телеуправление станционными стрелками и светофорами.
Управление работой железнодорожных станций осуществляется с помощью
устройств централизации стрелок и сигналов. В нашей стране, начиная с 50-
х годов, ведется строительство только электрической централизации (ЭЦ),
при которой стрелки, входящие в поездные и маневровые маршруты,
оборудуются электроприводами, главные и приемо-отправочные пути, а
также централизованные стрелки оборудуются рельсовыми цепями, а в
качестве сигнальных устройств используются поездные и маневровые
светофоры [1]. Релейные системы централизации достигли своего
совершенства по выполняемым функциям и принципам построения в
пределах тех возможностей, которые предоставляет их элементная база.
Проектирование таких устройств [3] содержит ряд эксплуатационных и
технических вопросов, связанных с решением задачи максимального
использования возможностей путевого развития станции для удовлетворения
потребностей в перевозках грузов и пассажиров.
Однако релейные системы ЭЦ обладают существенным недостатками,
к которым относятся следующие:
Создание микропроцессорной централизации (МПЦ) позволяет
исключить перечисленные недостатки релейных систем и расширить
функциональные возможности станционных устройств.
Настоящие методические указания предназначены для выполнения
курсового проекта по дисциплине “Станционные системы автоматики и
телемеханики”
СОСТАВ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Курсовой проект состоит из введения, исходных данных,
эксплуатационной, технической частей.
В эксплуатационную часть проекта входят:
разрабатывается схема канализации обратного тягового тока, указываются
полярность тока, текущего по рельсам..
В техническую часть проекта входят:
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Заданная участковая станция (рис.1) расположена на двухпутной
линии железной дороги, обеспечивает смену локомотивов и локомотивных
бригад, выполняет поездную работу в объеме, превышающем 70 пар
поездов в сутки, имеет не менее двух маневровых тепловозов в своем
локомотивном хозяйстве - Л. Х. (депо, ремонтная база, экипировочные
устройства) и осуществляет маневровыми локомотивами как
маршрутизированные маневры (перестановку вагонов с одного пути
приемо-отправочного парка на другой, подачу подвижных единиц на пути
грузового двора, сортировочного парка и т.п.), так и не
маршрутизированные - на 4-х путях сортировочного парка с
использованием вытяжных путей при расформировании и формировании
составов сборных и участковых поездов. Перегонные пути оборудованы
устройствами двухпутной автоблокировки (АБ) с числовым кодированием
информации и автоматической локомотивной сигнализацией (АЛСН)
непрерывного действия.
Она оборудована электрической централизацией по типовым
проектным решениям альбома БМРЦ и переоборудуется на МПЦ типа
Ebilock-950.
Рельсовые цепи по нормали ТРЦ-ЭТОО(АЛС50)-С-96
Однониточный план составлен на основании схематического плана
с осигнализованием станции по заданию.
На станции предусмотреть:
Вариант станции выбирается по последней цифре учебного шифра
студента.
1)
5)
6)
7)
4 «
8)
9)
0)
рис. 1
В эксплуатационной части проекта требуется:
В технической части проекта требуется:
ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ЧАСТЬ
Основные положения
При оборудовании станции устройствами МЭЦ должны выполняться
следующие эксплуатационные требования:
Результатом эксплуатационной части проектирования являются
основные документы, определяющие технологию работы станции,
взаимозависимости между стрелками и сигналами на станции, параметры
станции по пропускной способности, скорости движения поездов, длинам
приемо-отправочных путей, а также степень применения на станции
устройств МЭЦ. Такими документами являются однониточный план станции
с осигнализованием и разбивкой путей и стрелок на изолированные участки
и таблица зависимости стрелок и сигналов на станции с маршрутизацией.
При проектировании устройств централизации на станции
определяются:
Разработка этих вопросов осуществляется в соответствии с
технологией работы станции.
По характеру работы железнодорожные станции делятся на
промежуточные, участковые, сортировочные, грузовые и пассажирские.
Промежуточные станции служат для обгона и скрещивания
транзитных поездов, обработки сборных поездов, подачи и уборка вагонов к
местам погрузки и выгрузки, посадки и высадки пассажиров.
Промежуточные станции имеют 6-8 стрелок на однопутных и 12-18 стрелок
на двухпутных участках.
Участковые станции предназначены для обслуживания грузового и
пассажирского движения, производства грузовых операций, технического
осмотра составов, экипировки локомотивов и безотцепного ремонта вагонов.
Эти станции производят прием, отправление, скрещивание и обгон
транзитных поездов, формирование и расформирование сборных и
участковых поездов, на участковой станции может производиться смена
локомотивов и локомотивных бригад. Путевое развитие участковой станции
объединяется в специализированные парки: пассажирский, приемо-
отправочный, сортировочный.
Станции этого типа имеют от 30 до 70 и более стрелок.
На участковой станции выделяются приемо-отправочный парк,
грузовой двор, локомотивное депо.
Сортировочные станции служат для массового расформирования и
формирования грузовых поездов, для производства операций по обработке
транзитных поездов (технический и коммерческий осмотры составов), смены
локомотивов и локомотивных бригад. Кроме этого, сортировочные станции
выполняют все операции, присущие участковым станциям. На
сортировочных станциях располагаются локомотивные и вагонные депо,
ремонтные базы. Как правило, эти станции оборудованы сортировочными
горками. Сортировочные станции сооружаются в местах зарождения или
потребления значительных вагонопотоков, а также в пунктах пересечения
или разветвления железнодорожных линий. Сортировочные станции имеют
более 100 стрелок и, как правило, разделяются на парк прибытия поездов,
сортировочныйпарк, парк формирования поездов и парк отправления,
имеющие отдельные зоны управления.
Грузовые станции обеспечивают прием и отправление грузовых
поездов, погрузку, выгрузку и сортировку грузов, имеют
специализированные фронты для производства этой работы. Кроме
маневровых передвижений, связанных с грузовыми операциями, эти станции
могут производить формирование и расформирование грузовых поездов.
Грузовые станции бывают специализированные по виду груза или общего
пользования, путевое развитие таких станций состоит из парка преима,
сортировочно-отправочного парка и путей грузового двора. Количество
стрелок на таких станциях зависит от объема работы и может достигать 80-
100 и более.
Пассажирские станции обеспечивают прием, отправление, технический
осмотр, ремонт, экипировку и санитарную обработку пассажирских поездов
различных категорий. Кроме того, на этих станциях производится погрузка и
выгрузка багажа и почты.
Пассажирские станции могут иметь более 100 стрелок.
Пути промежуточных станций делятся на главные, приемо-
отправочные, погрузочно-выгрузочные, выставочные для отстоя вагонов,
вытяжные для маневровой работы, предохранительные. На станциях с
числом путей до 6 все пути обезличиваются, при большем числе путей часть
из них специализируется. Пути, ближайшие к пассажирскому зданию или у
грузового двора, обезличиваются.
Для повышения безопасности движения поездов все передвижения на
станциях осуществляются по поездным и маневровым маршрутам.
Маршрутом на станции называется путь следования поезда при
определенном положении запертых стрелок и по открытому показанию
светофора, разрешающего движение по маршруту. Маршруты могут быть
поездные и маневровые. Поездными маршрутами являются маршруты
приема, по которым осуществляется прием поездов с перегонов на станцию,
36
разрешением реализации такого маршрута является открытие состояние
входного (маршрутного) светофора; отправления, по которым
осуществляется отправление поездов с путей станции на перегон,
разрешением такого передвижения является открытое состояние выходного
(маршрутного) светофора.
По маневровым маршрутам осуществляются только передвижения
внутри станции в целях формирования (расформировани) поездов, подачи
(уборки) локомотивов, передачи вагонов на грузовые дворы и т. д.
Разрешением такого передвижения служит открытое состояние маневрового
светофора.
Маневровые передвижения в зависимости от объема местной работы
могут производиться немаршрутизированным порядком с передачей стрелок
на местное управление.
Для маршрутизации станции составляется таблица зависимости [6], в
которой отражаются все условия формирования и реализации маршрутов.
При этом маршруты делятся на категории: прием, отправление. пропуск без
остановки, маневры. Маневровые маршруты делятся на группы по
светофорам, определяющим угловой заезд. Каждому маршруту
присваивается порядковый номер.
Каждая строка таблицы отводится одному маршруту, и в ней
указываются его порядковый номер, категория, направление, положение
ходовых и охранных стрелок, наименование и показание светофора,
разрешающего движение по данному маршруту, а также враждебность с
другими маршрутами на станции.
Местная работа на станции заключается в проведении маневров с
целью формирования (расформирования) поездов, подачи и уборки
локомотивов и т. д. Маневровые передвижения в зависимости от объема
работы могут производиться немаршрутизированным порядком с переводом
стрелок ДСП и передачей команд разрешения движения машинисту по
радиосвязи; немаршрутизированным порядком с передачей стрелок на
местное управление, а также маршрутизированным или
немаршрутизированным порядком с управлением стрелками из кабины
маневрового локомотива [17].
При мастном управлении перевод стрелок осуществляет руководитель
маневров из маневровой колонки или специальным ключом из путевых
коробок, расположенных у стрелок; разрешение на передвижение подается
по радиосвязи или ручными сигналами. Маневровые светофоры,
находящиеся в районе местного управления, при немаршрутизированных
маневрах постоянно открыты, а стрелки, ведущие в район местного
управления, запираются как охранные.
При передаче стрелок на местное управление должны выполняться
следующие условия:
При возвращении стрелок с местного на центральное управление эти
условия также должны выполняться.
В централизацию включаются ходовые и охранные стрелки,
составляющие маршруты приема, отправления, передачи составов из парка в
парк, стрелки маневровых районов с регулярной работой, а также отдельные
стрелки, ручное управление которыми нецелесообразно.
Стрелки сортировочных парков в общую систему централизации не
включают, при большом объеме маневровой работы в таких парках
предусматривают отдельную систему централизации маневровых районов
[3]. Как правило, в централизацию не включаются также стрелки,
расположенные на путях грузовой работы и прочих второстепенных путях,
на территории локомотивного и вагонного депо.
Обязательно включаются в централизацию:
Стрелки, не входящие в перечисленные группы и расположенные в
районах с регулярной работой по сотрировке вагонов (маневровых районах),
включаются в централизацию с двойным управлением: централизованным из
поста и местным с маневровой колонки.
На станциях применяются линзовые светофоры с нормально горящими
огнями, светофоры по назначению подразделяются на входные, выходные,
маршруты, маневровые и повторительные.
Сигнальные показания светофоров и их взаимозависимость должны
соответствовать требованиям ИСИ [7]. В [2] показаны основные принципы
светофорной сигнализации на станциях, применяемые на железных дорогах
России.
На станциях применяются мачтовые и карликовые светофоры.
Мачтовыми обязательно являются входные, маршрутные и выходные
светофоры на главных путях и путях безостановочного пропуска поездов:
маневровые, ограждающие въезд в централизованную зону с вытяжных
тупиков и подъездных путей. Все остальные светофоры - карликовые.
Входные светофоры устанавливаются не ближе 50 м от остряка первой
противоперстной или от предельного слолбика первой пошерстной стрелок
для неэлектрифицированных участков. Для электрофицированных участков
это расстояние должно быть не менее 300 м.
Выходные светофоры устанавливаются на главных и приемо-
отправочных путях станции в соответствии со специализацией путей по
направлению движения: для обезличенных путей устанавливается два
выходных светофора на каждом пути, специализированные пути имеют один
выходной светофор. Пути сортировочного парка, включенного в
централизацию, имеют один групповой выходной светофор перед входом в
зону централизованных стрелок.
Маршрутные светофоры используются для повышения пропускной
способности станции, их сигнализация соответствует сигнализации входных
или выходных светофоров.
Маневровые светофоры устанавливаются в районах централизованных
стрелок, располагая их в соответствии с разработанной маршрутизацией
передвижения в начальных точках маневровых маршрутов. Основным
требованием к расстановке маневровых светофоров является обеспечение
одновременных передвижений в горловине и наименьшей длины угловых
заездов. Маневровые светофоры по назначению делятся на четыре группы:
Места установки светофоров первой и второй групп определяются
путевым развитием станции. Светофоры третьей группы обеспечивают
проведение угловых заездов, их установка обязательна перед той стрелкой,
которая для данной группы путей является общей. Светофоры четвертой
группы позволяют сократить число маршрутов, враждебных угловым
заездам, и устанавливать маршруты со станционных путей по частям, по
мере освобождения общих стрелок другими передвижениями. Места
установки светофоров третьей и четвертой групп выбираются на основе
анализа технологии работы станции, допуская максимальное число
параллельных передвижений. Окончательно их установка производится на
основе сравнения расходов, связанных с установкой светофора и
эксплуатацией его аппаратуры, с дополнительными затратами на маневровую
работу и задержки подвижного состава из-за враждебности маршрутов или
из-за перепробегов маневровых составов при отсутствии светофора.
Для контроля места нахождения подвижных единиц на станциях,
свободности или занятости путей и стрелок подвижным составом
используются электрические рельсовые цепи. Для образования отдельных
рельсовых цепей на станции устанавливаются изолирующие стыки. При
разбивке станционных путей образуют стрелочные и бесстрелочные
рельсовые цепи (путевые и стрелочные секции).
Изолирующие стыки [6] обязательно устанавливаются у поездных и
маневровых светофоров. Приемо-отправочные и другие станционные пути
выделяются в отдельные путевые секции. Разделение стрелочных участков
делают так, чтобы в один участок входило не более трех одиночных или двух
перекрестных стрелочных переводов. В горловине станции после входного
светофора выделяется бесстрелочный участок независимо от наличия
маневрового светофора. Аналогично изолированный участок выделяется
между последней стрелкой и границей станции на двухпутных линиях.
Чтобы не препятствовать одновременным передвижениям по параллельным
путям и стрелочным съездам, производят разделение стрелок съездов. На
станционных путях изолирующие стыки устанавливают с учетом
свешивающейся части подвижного состава (не менее 3,5 м от предельного
столбика).
На станции обязательно должны быть установлены следующие
изолирующие стыки:
При длине хотя бы одного бокового пути меньше нормальной
рекомендуется включать в одну изолированную секцию меньшее число
стрелок стрелочной улицы, так как, изолирующие стыки между стрелками
улицы получаются негабаритными и при движении по этой стрелочной
секции необходимо проверять свободность соседней секции.
Изолирующие стыки, ограничивающие стрелочные рельсовые цепи со
стороны остряков от стрелки, устанавливаются у конца рамного рельса, для
стрелок, передаваемых на местное управление или участвующих в
немаршрутизированных передвижениях, изолирующие стыки относятся от
рамных рельсов на длину одного рельсового звена (12,5 м) для одиночных
стрелок и на длину двух рельсовых звеньев - для спаренных, переводимых
последовательно.
Перед каждым маневровым светофором, разрешающим выезд в
централизованную зону с подъездных путей, выделяется изолированный
участок длиной не менее 25 м для контроля наличия поезда перед сигналом.
Схематический план станции с осигнализованием.
При оборудовании промежуточной станции устройствами
электрической централизации учитывают все возможные передвижения по
станции. Маршрутизированные передвижения совершают по установленным
в соответствующее положение и замкнутым стрелкам при разрешающем
показании светофора. Замкнутое состояние стрелок исключает возможность
их перевода в другое положение до частичной или полной реализации
маршрута, в зависимости от принятого способа размыкания маршрута.
В курсовой работе путевое развитие станции, специализация и
нумерация путей заданы по вариантам (см. рис. 1). Все стрелки на станции
включаются в централизацию. Все поездные и маневровые передвижения на
станции маршрутизируются.
Требуется на схематическом плане станции провести расстановку
поездных (входных, выходных) и маневровых светофоров; определить
конструкцию светофоров (мачтовые, карликовые); пронумеровать стрелки и
сигналы; указать сигнальные огни светофоров; провести разбивку путей на
изолированные участки.
Со стороны перегона станция ограждается входными светофорами (Н и
Ч). Для приема поездов при их движении по неправильному пути (например,
при организации двустороннего движения по одному из путей перегона во
время капитального ремонта другого) предусматриваются дополнительные
входные светофоры (НД и ЧД).
Входные светофоры предусматриваются всегда мачтовыми и имеют
пять огней: красный, два желтых, зеленый и лунно-белый.
Дополнительные светофоры НД и ЧД — карликовые и могут
устанавливаться из-за недостаточной ширины междупутья с левой стороны
по движению поездов. Они имеют одно разрешающее показание — два
желтых огня независимо от маршрута приема и показания выходного
светофора.
Выходные светофоры устанавливаются с учетом заданной
специализации приемо-отправочных путей и обозначаются литерами Н и Ч в
зависимости от направления движения с добавлением цифры пути
отправления. На обезличенных путях выходные светофоры устанавливают с
обоих концов станционного пути, а на специализированных — только с
одного согласно специализации.
В случае оборудования прилегающего перегона трехзначной
автоблокировкой выходные светофоры имеют красный, желтый, зеленый и
лунно-белый огни.
При расстановке маневровых светофоров необходимо учитывать
следующие положения. Маневровые светофоры со станционных путей при
наличии выходного светофора совмещаются с последним. Выходной
светофор при этом дополняется лунно-белым огнем, разрешающим маневры
с пути. Если путь специализирован (выходной светофор установлен с одного
конца), то с противоположного конца предусматривается маневровый
светофор. Маневровые светофоры устанавливают для выезда из тупиков, а
также перед стрелками, ведущими на приемоотправочные пути, для воз-
можности перестановки подвижных единиц с одного пути на другой.
Маневровые светофоры обозначаются литерой М и порядковым
номером — четным или нечетным в зависимости от горловины станции.
Нумерация начинается от входного светофора к оси станции со стороны
приема поездов.
Маневровые светофоры, как правило, — карликовые. В отдельных
случаях при плохой видимости они предусматриваются мачтовыми.
Стрелки на схематическом плане показываются в нормальном
(плюсовом) положении и нумеруются порядковыми четными номерами в
четной горловине. начиная от входного светофора, и нечетными — в
нечетной горловине. Стрелки съездов обозначаются смежными номерами.
При электрической централизации главные и боковые при-емо-
отправочные пути, а также стрелочные и бесстрелочные участки пути
(секции) оборудуют рельсовыми цепями для контроля местонахождения
подвижного состава и исключения перевода стрелок при их занятом
состоянии. Поэтому после осигнализования необходимо произвести
расстановку изолирующих стыков для выделения контролируемых стрелоч-
ных и бесстрелочных участков пути станции.
Вначале изолирующие стыки устанавливают в створе со всеми
станционными светофорами. Затем производят разбивку на изолированные
участки — секции стрелочных зон. В одну секцию нельзя включать более
трех одиночных стрелочных переводов. Стрелки съездов между
параллельными путями изолируются друг от друга, в противном случае
будут невозможны одновременные невраждебные передвижения по обеим
стрелкам.
В качестве примера на рис. 2 приведен схематический план
промежуточной станции, имеющей четыре пути. Главные пути и боковой
путь 4П специализированы, а боковой путь 3П обезличен. Безостановочный
пропуск поездов осуществляется в четном направлении по II П и 4П, а в
нечетном — по IП и 3П.
Прием поездов осуществляется по входным светофорам Ч и Н.
Светофоры ЧД и НД служат для приема поездов, следующих по
неправильному направлению при капитальном ремонте второго пути.
Входные светофоры Ч и Н — мачтовые, а ЧД и НД — карликовые.
На специализированных путях установлены выходные светофоры НI,
ЧII, Ч4, а на обезличенном боковом пути 3П — светофоры НЗ и ЧЗ.
Светофоры ЧII, Ч4, НI, Н3 — мачтовые, так как они участвуют в маршрутах
безостановочного пропуска поездов, выходной светофор Ч3
предусматривается карликовым.
Маневровые светофоры М6, М7, М8 установлены со спе-
циализированных путей. Все выходные светофоры совмещены с
маневровыми. Для выезда из тупика предусмотрен светофор М5. Для
возможности выполнения маневров по главным путям без выезда на перегон
на станции выделены бесстрелочные участки ЧАП, ЧДП — в четной и НАП,
НДП — в нечетной горловинах с установкой маневровых светофоров М1,
М2, М3, М4. Все маневровые светофоры карликовые.
Изолирующие стыки установлены в створе со станционными
светофорами. Для возможности одновременных параллельных передвижений
стрелки съездов 1/3, 2/4 и 10/12 разделены изолирующими стыками, а
стрелки 6 и12 включены в разные стрелочные секции: 4–6СП и 12СП.
В централизацию включены 11 стрелок, 17 сигналов, из них входных
— 4, выходных — 5 и маневровых — 8. В горловинах станции выделены
следующие изолированные участки: ЧАП, ЧДП, 2–10СП, 4-6СП, 12СП — в
четной и НАП, НДП, 1–5СП, 3–7СП, 9СП — в нечетной горловинах.
Оформление шага.
Выполнить чертеж схематического плана данной станции с
осигнализованием. В пояснительной записке обосновать расстановку
станционных светофоров и изолирующих стыков.
Рис. 2
Двухниточный план станции.
После разделения путей на изолированные участки и расстановки
изолирующих стыков на однониточном плане станции составляется схема
полной изоляции путей в виде двухни-точного плана станции, на который
переносят изолирующие стыки с однониточного плана станции. Схема
полной изоляции путей должна обеспечивать чередование фаз питания в
смежных рельсовых цепях, пропуск обратного тягового тока и действие
автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) при движении по
главным путям станции.
На станции с электротягой переменного тока применяются
фазочувствительные рельсовые цепи 25 Гц с непрерывным питанием и
путевыми реле ДСШ-13. Все пути, стрелочные и бесстрелочные участки
оборудуются двухниточными рельсовыми цепями, в которых обратный
тяговый ток пропускается по обеим рельсовым нитям, а для пропуска
тягового тока в об-17 ход изолирующих стыков устанавливаются дроссель-
трансформаторы (ДТ).
Для предотвращения соединения рельсовых нитей через крестовину
стрелочного перевода предусматривают установку дополнительных
изолирующих стыков в стрелочных переводах (один — на рамном реле,
другой — на удаленном от рамного рельса остряке). Для повышения
надежности действия АЛС в маршрутах приема и отправления по главным
путям дополнительные изолирующие стыки рекомендуется устанавливать в
ответвлениях на боковой путь. Как исключение, допускается установка этих
изолирующих стыков по главному пути, но не более, чем на одной стрелке в
маршруте. Дополнительные изолирующие стыки отмечают на двухниточном
плане станции.
После этого на двухниточном плане располагают ДТ. На кодируемых
(главных) путях ДТ устанавливают на обоих концах рельсовой цепи. На
боковых путях станции применяют однодроссельные рельсовые цепи с
установкой ДТ только на питающем конце.
Для канализации тягового тока в обход изолирующих стыков ДТ
рельсовых цепей должны соединяться между собой средними точками своих
основных обмоток. В рельсовых цепях с двумя ДТ объединяются средние
точки ДТ смежных рельсовых цепей, что обеспечивает два выхода для
тягового тока.
В рельсовых цепях с одним ДТ достаточно использовать обеспечить
один выход для тягового тока посредством объединения средних точек ДТ
данной рельсовой цепи и ДТ соседнего главного пути, или смежной
разветвленной рельсовой цепи. Электрифицированные тупики должны иметь
два выхода для тягового тока, а их обе нити в местах выхода объединяться с
помощью междурельсовых соединителей. Для создания нормальных условий
растекания тягового тока ДТ главных путей соединяются между собой у
входных светофоров.
На двухниточном плане показывают месторасположение аппаратуры
питающих и релейных концов рельсовых цепей.
Питающие трансформаторы кодируемых рельсовых цепей на станциях
двухпутных участков располагают на их выходных концах и используют
также в качестве кодирующих. Устанавливаемые в трансформаторных
ящиках питающие трансформаторы обозначаются на плане точкой, а
релейные трансформаторы — крестиком.
В неразветвленных рельсовых цепях устанавливается одно путевое
реле. В разветвленных рельсовых цепях ответвления стрелочных участков,
входящих в маршруты приема и отправления, должны обтекаться током
рельсовой цепи, для чего на этих ответвлениях устанавливаются
дополнительные путевые реле (но не более трех). Необтекаемые током
ответвления допускаются на стрелках съездов при длине ответвления не бо-
лее 60 м. Для повышения надежности работы рельсовых цепей, когда
ответвление не обтекается током, устанавливаются два стрелочных
соединителя (основной и дублирующий). При электротяге стрелочные
соединители одновременно являются и тяговыми, по ним протекает
сигнальный и тяговый токи, изображаются они штриховой линией.
Фазочувствительные рельсовые цепи с непрерывным питанием
защищаются от опасного взаимного влияния при коротком замыкании
изолирующих стыков чередованием мгновенных фаз питания смежных
рельсовых цепей. На двухниточном плане рельсовые нити одной
полярности (прямой фазы) показываются утолщенной, а нити другой
полярности (противоположной фазы) тонкой линиями. По каждую сторону
изолирующих стыков как в смежных рельсовых цепях, так и внутри каждой
рельсовой цепи фазы сигнального тока должны быть противоположными.
На рис. 3 приведен двухниточный план примерной станции с
изображением входных, выходных и маневровых светофоров. На главных
путях ДТ установлены на питающих и релейных концах, а на боковых путях
3П и 4П — только на питающем конце. Для выхода тягового тока в этих
рельсовых цепях средние точки ДТ соединены со средними выводами ДТ
главных путей
В разветвленных рельсовых цепях: 2–10СП, 4–6СП, 1–5СП, 3–7СП и 9
СП предусмотрено по два ДТ и два путевых реле: 2–10А, 2–10Б; 4–6А, 4–6Б;
1–5А, 1–5Б; 3–7А, 3–7Б; 9А, 9Б. На стрелочных съездах путевые реле не
установлены, поэтому применены двойные стрелочные соединители.
Кодирующие концы рельсовых цепей обозначены буквой К.
Стрелками отмечены электрифицированные пути.
Оформление шага.
Выполнить чертеж двухниточного плана для одной из горловин
станции,. Горловина выбирается по предпоследней цифре учебного шифра
(для четных цифр – четная горловина, для нечетной цыфры – нечетная
горловина. 0 считается четным числом.). В пояснительной записке уделить
внимание расстановке стрелочных соединителей, канализации тягового тока,
контролю ответвлений рельсовых цепей
Рис. 3
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Основные положения
В технической части проекта производится анализ систем МПЦ,
применяемых на Российских железных дорогах, структурная и
функциональная схемы МЭЦ и укрупненный алгоритм ее
функционирования, производится выбор технических средств системы и
расчет их параметров, а также расчет надежностных характеристик
аппаратуры. При разработке технических средств системы выбираются и
обосновываются методы обеспечения безопасности движения поездов.
защиты аппаратуры от опасных отказов. В технической части проекта также
потребляемая устройствами МЭЦ электрическая мощность и выбирается
устройства энергоснабжения.
Основным недостатком разработок электронных централизаций 60-х
годов ХХ века было использование для построения систем элементной базы,
которая не являлась перспективной. Новая элементная база появилась в
середине 70-х годов, когда началось серийное производство
микропроцессоров. На сегодняшний день системы МПЦ получили широкое
развитие на всей сети железных дорог мира, в том числе и России.
В работе необходимо рассмотреть наиболее распространенные
системы МПЦ, применяемых в России (EBILOCK 950, ЭЦ-ЕМ, МПЦ-2),
описать их структуру, указать особенности в построении этих систем.
Для построения структурной схемы системы МПЦ необходимо
сформулировать перечень задач, которые решает система, и определить
предъявляемые требования к техническим средствам, решающим каждую из
задач. Кроме этого необходимо произвести разделение задач на решаемые
аппаратными средствами и решаемые программными средствами.
Задача синтеза системы управления состоит в таком выборе ее
структуры, параметров, характеристик и технических средств реализации,
который удовлетворяет совокупности заданных требований.
Синтез системы управления осуществляется в несколько этапов.
На первом этапе осуществляется разработка общей структурной схемы
системы, на которой должны быть указаны все составляющие систему
подсистемы, реализующие различные функциональные задачи управления.
Состав устройств и структура системы существенно зависят от размера
станции, объема выполняемых функций, используемой элементной базы и
других факторов.
Для систем управления работой железнодорожных станций могут быть
использованы следующие виды структурного построения.
Децентрализованная структура представляет собой совокупность
автономных устройств, каждое из которых выполняет определенные
функции или управляет определенными объектами или группами объектов
на станции. Система такой структуры должна обладать разветвленной сетью
каналов передачи информации. Эта структура характеризуется простотой
технической реализации, невысокими требованиями к производительности
отдельных устройств. Недостатком децентрализованной структуры является
трудность учета функциональных связей между объектами управления и
контроля, наличие большого числа управляющих устройств, решающих
идентичные задачи.
Централизованная рассредоточенная структура применяется при
повышении требований к качеству управления работой станции и
совершенствования средств управления за счет автоматизации функций,
связанных с взаимодействием объектов управления и контроля. Это
выражается в наличии непосредственных связей между автономными
подсистемами. Управляющие воздействия на каждый объект в такой системе
вырабатываются на основе информации о состоянии всей совокупности
управляемых и контролируемых объектов, что характерно для
централизованной системы. В то же время в такой системе отсутствует
локализация процессов обработки информации в едином устройстве,
алгоритм управления состоит из совокупности взаимодействующих
алгоритмов, реализованных взаимосвязанными устройствами.
Рассматриваемая структура позволяет обеспечить оптимальные режимы
работы объектов, входящих в управляющий комплекс, но требует сложных
информационных процессор обмена данными между подсистемами и
большой протяженности каналов связи из-за территориальной
рассредоточенности управляемых объектов.
Централизованная структура характеризуется тем, что в ней вся
обработанная информация о состоянии управляемых объектов и
формирование управляющих воздействий производится одним устройством.
Это позволяет достаточно просто реализовать процессы информационного
взаимодействия, создает принципиальную возможность оптимального
управления работой станции, исключает необходимость в пересылках
данных между подсистемами. Однако централизованная структура
управляющей системы предъявляет требования к производительности и
надежности устройств, низкая живучесть и большая суммарная
протяженность каналов связи с объектами управления и контроля на станции
ограничивают возможность применения таких систем для построения МПЦ.
Структурная схема EBILOCK 950
На структурной схеме МПЦ должны найти отражение все устройства,
осуществляющие управление станционными объектами и контроль их
состояния. К таким устройствам относятся:
На структурной схеме должны быть показаны связи между
устройствами системы с определением объема информации и способа ее
передачи (последовательная или параллельная передача, методы
кодирования и модуляции информации сигналов, способы организации
физических цепей), а также обоснованы методы обеспечения безопасности
движения поездов при отказах технических средств (дублирование или
троирование устройств, возможность применения аппаратных и
программных методов защиты от опасных отказов).
В пояснительной записке по данному разделу следует указать
функции, выполняемые каждым из устройств системы. Структурную схему
системы МПЦ следует разрабатывать применительно к заданному плану
станции.
На рис. 4 показан пример структурной схемы МПЦ «EBILOCK-950»
Рис. 4
Один комплект центрального компьютера 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 приблизительно
48
соответствует станции с 40 – 60 стрелками. Если необходимо централизовать
станцию с большим количеством стрелок, то есть возможность расширить
систему путём подключения к центральному компьютеру ещё одного или
более компьютеров. При этом емкость системы по количеству петель связи и
объектных контроллеров характеризуется следующими параметрами:
В состав МПЦ (рис 4) входят:
Оформление шага.
Разработать и нарисовать структурную схему МПЦ «EBILOCK-950».
Рассчитать необходимое для заданной станции количество
центральных процессоров и петель связи с учетом следующих заданий:
предпоследняя цифра вашего шифра 5,6,7,8, или 9 – с
децентрализованным размещением.
Объектные контроллеры
Напольные устройства системы МПЦ должны включать в себя
объектные контроллеры объектов управления и контроля. Объектные
контроллеры должны включать в себя контроллеры:
Объектные контроллеры должны группироваться по группам до 8-ми
штук и устанавливаться в специальных шкафах, устанавливаемых в
непосредственной близости от объектов управления и контроля. В каждом
шкафу должен быть предусмотрен автономный источник электропитания с
возможностью работы устройств в течение 30 мин. при пропадании питания.
Кроме того, время резервирования работы устройств системы МПЦ, в целом,
от автономного источника питания при пропадании основного питания
должно соответствовать требованиям НТП энергоснабжения устройств СЦБ.
Также в каждом шкафу должен быть помещен связевой концентратор для
организации канала связи с постовой аппаратурой.
Объектные контроллеры могут не резервироваться.
Элементы управления и контроля должны включать в себя:
контактной сети и упоров тормозных (объект);
Объектный контроллер - это устройство, осуществляющее контроль и
управление напольным оборудованием. Объектные контроллеры от
концентратора 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. Отказ в объектном контроллере приводит к изоляции
соответствующего подключенного напольного оборудования. При этом
данная ситуация обрабатывается безопасным образом. Для настройки
объектных контроллеров, в соответствии с проектом для конкретной
станции, применяются микропереключатели. Они расположены на задней
стенке полки. Микропереключатели используются для установки типа и
адреса каждого ОК. Все необходимые соединения между объектными
контроллерами и напольным оборудованием выполняются кабелями.
Система объектных контроллеров представляет собой модульную систему.
Типичный объектный контроллер представляет собой набор печатных плат
для обеспечения функций ввода - вывода и обработки информации в
соответствии с заданными требованиями. Шкафы для размещения объектных
контроллеров системы СОК 950 представляют собой пару соединенных
между собой шкафов.
Первый шкаф служит для размещения полок с электронными платами
объектных контроллеров (до 16 ОК), связевых концентраторов, источника
питания и панели предохранителей
На одной полке может быть установлено до 4-х объектных
контроллеров и один концентратор. На месте полок могут устанавливаться
источники питания напольного оборудования (стрелки, сигналы, релейное
оборудование) PSU 41,PSU 51, PSU 61.
Второй шкаф - предназначен для установки монтажных (клеммных)
колодок. Они необходимы для подключения всех внешних кабелей, которые
вводятся в правый шкаф через специальные кабельные вводы. Отсутствие
внутренней стенки между двумя шкафами дает возможность организовать
кабельные переходы между ними. Шкафы объектных контроллеров
устанавливаются, как внутри станционных помещений, так и в специальных
контейнерах в непосредственной близости от напольного оборудования.
Допускается использование любых видов контейнеров для размещения
железнодорожного оборудования при условии обеспечения ими защиты от
атмосферного влияния. Каждая полка (рис. 5) имеет 23 посадочных места для
плат интерфейсных модулей.
Поз 1
Поз. 2
полка
г1a
1b
1 г 2a
2b
Поз. 3
^ (3a 3b
1 ( 4a
Поз. 4
4b
Поз . 5
BPN
C
C
M
О
U
T
O
U
T
C
C
M
M
O
T1
#1
M
O
T1
#2
C
C
M
L
M
P
L
M
P
C
C
M
S
R
C
S
R
C
S
R
C
C
O
M
C
O
M
O
C
T
2 6 11 13 16 I I 20 24 29 31 34 38 42 47 49 52 56 60 65 67 70 74 78 82
OC #1
OC #2
OC #3
OC #4
CCU
Рисунок 5 - Схема полки шкафа объектных контроллеров
Посадочные места разбиты на пять групп. Позиции с первой, по
четвертую отводятся для размещения объектных контроллеров. Пятая
позиция предназначена специально для связевого концентратора.
Внутренние соединения между отдельными платами выполняются методом
печатного монтажа, выполненного на задней стенке полки. Позиции “а” и
первая ”б” в каждой группе, кроме этого, имеют необходимые соединения с
посадочными местами, отведенными для CCU. Эти посадочные места,
предназначены для установки “главных” модулей объектного контроллера.
Плата CCM - модуль является ядром объектного контроллера. Она
обеспечивает контроль состояния контактов. Модуль содержит четыре
канала безопасного контроля состояния контактов (рельсовые цепи), шесть
каналов не ответственного вывода данных и два канала не ответственного
ввода данных. Сигнальный объектный контроллер управляет сигнальными
показаниями и контролирует состояния светофорных ламп, обменивается
информацией между центральным компьютером и напольными объектами.
В зависимости от того, какое показание необходимо обеспечить на
данном сигнале, к ОК могут быть посланы различные приказы,
активизирующие различные выходы платы LMP данного контроллера, и
зажигающие соответствующие данному приказу лампы на сигнале. Плата
ССМ устанавливается в позиции «а» номера позиции. Плата LMP
оборудована 2 запрещающими (А1-А2) и 4 разрешающими ламповыми
выходами (А3-А6). Объектный контроллер может быть оборудован как
одной, так и двумя платами LMP, в зависимости от индивидуализации,
которая в свою очередь определяется типом сигнала, подключаемого к ОК.
Платы LMP устанавливаются на позиции “b”. На (см. рис. 5) позиция 3
представлены ОК, укомплектованные платами LMP. Сигнальный ОК может
включать в себя максимум две платы LMР. Неиспользуемые позиции
закрываются заглушками. Конфигурация переключателей сигнального ОК
позволяет выбрать тип подключаемого к контроллеру сигнала, с помощью
байта индивидуализации. Шесть бит, зарегистрированные для выбора типа
сигнала, дают 64 различные байты индивидуализации. Питание для
светофорных ламп подается через предохранители типа FF, 2А (220/230В,
плюс 5% минус 10% переменного тока; частота 50 Гц плюс, минус 2% ) : с
источников PSU-61 - в случае трёхфазного напряжения в сети; PSU-41 - в
случае однофазного напряжения в сети; для логики ОК – с источника PSU-
71, (24 В плюс, минус 10% постоянного тока). Номинальное напряжение
подаётся с контроллера непосредственно на первичную обмотку сигнального
трансформатора, используются трансформаторы СТ-4 и СТ-5. Допустимое
напряжение на лампе 10.5- 12В.
Основными функциями стрелочного объектного контроллера
являются: определение состояния стрелки (левое, правое, потеря контроля,
взрез); управление электродвигателем стрелочного электропривода в
соответствии с командами КЦ. Стрелочный объектный контроллер может
управлять электродвигателями стрелочных электроприводов: однофазного и
трехфазного переменного тока, постоянного тока. Электродвигатель
стрелочного электропривода подключается непосредственно к объектному
контроллеру, что исключает необходимость применения дополнительных
устройств. Если операция перевода стрелки не будет завершена в течение
предопределенного периода времени, напряжение будет отключено от
электродвигателя для предотвращения возможности его дальнейшего
вращения и защиты от повреждения. Стрелочный объектный контроллер
позволяет управлять не более чем двумя стрелочными электроприводами,
объединенными в один логический объект. Состояние стрелки передается в
КЦ как состояние одного логического объекта. Оно получено в результате
логической операции «И» над состояниями стрелочных электроприводов,
относящихся к данному логическому объекту. В связи с тем, что
одновременный запуск нескольких электродвигателей стрелочных
электроприводов может служить причиной значительного возрастания
потребляемого тока, для каждого управляющего выхода предусматривается
индивидуальная временная задержка. В случае механических повреждений
стрелочного перевода, приведших к невозможности работы одного из
52
электродвигателей логического стрелочного перевода, все электроприводы
отключаются с целью сохранения работоспособности остальных
компонентов стрелочных переводов. СОК может быть переключена в
различные режимы управления стрелкой (стрелками). В режиме
центрального управления стрелка управляется и контролируется КЦ.
Переход на местное управление стрелкой выполняется по команде КЦ. В
режиме местного управления стрелка управляется при помощи
соответствующих кнопок, в то же время КЦ контролирует ее состояние. В
этом режиме объектный контроллер отвергает все команды от КЦ на перевод
стрелки, пока она не будет возвращена на центральное управление.
Стрелочный объектный контроллер может располагаться на любой из
четырёх позиций в сабреке (Поз.1, Поз.2, Поз.3 или Поз.4) (см. рис. 5).
Позиция 5 используется под концентратор, CCU. В слоте “a” располагается
плата ССМ. Плата ССМ может располагаться только в позиции “а”, и
никакой другой. В одном сабреке может располагаться несколько
стрелочных ОК. Стрелочный ОК может включать в себя максимум две платы
МОТ1. Неиспользуемые позиции закрываются заглушками.
Индивидуализация стрелочного объектного контроллера
устанавливается с помощью переключателей, расположенных на задней
панели сабрека. Питание подается на стрелочный объектный контроллер,
через плавкие предохранители: для перевода электропривода стрелки с PSU-
51 , для питания внутренней логики ОК – с источника PSU-71. Двигатель
стрелочного привода управляется непосредственно с ОК.
Релейный объектный контроллер позволяет включить в централизацию
различные реле, а также позволяет получать информацию о состоянии
контактов реле, при помощи безопасных контактных входов. Он позволяет
ставить под ток и обесточивать реле, в зависимости от приказа дежурного по
станции, а так же обменивается информацией между центральным
компьютером и напольными объектами (реле). Плата SRC- применяется для
безопасного управления реле первого класса надежности. Объектный
контроллер, оснащенный такими платами, может управлять максимум 12
реле. Сообщения от центрального процессора на релейный объектный
контроллер подаются через концентратор. Релейный объектный контроллер
выполняет следующие функции: генерация напряжения для активации реле,
безопасным способом; мониторинг положения контактов.
Релейный контроллер не выполняет какие-либо специальные функции.
В зависимости от того, какие реле необходимо поставить под ток, к ОК
посылаются различные приказы, активизирующие различные выходы платы
SRC данного контроллера, и подающие напряжение на конкретные реле.
Релейный ОК не контролирует состояние активизируемого реле, а только
выдает напряжение на выходе. Если нужен контроль интерфейсного реле, то
необходимо заводить обратно в систему его контакты. Платы SRC с 4
безопасными выходами располагаются в позиции «b». На (рис. 2.10)
представлен релейный ОК, оборудованный одной и двумя платами SRC
соответственно. Релейный ОК включает в себя максимум три платы SRC.
Неиспользуемые позиции закрываются заглушками. С помощью байта
индивидуализации задаётся необходимое число плат SRC в ОК. Байт
устанавливается с помощью DIP-переключателей. Бит 6 и 7 используются
для выбора количества плат SRC в ОК.
Питание подаётся на релейный объектный контроллер через плавкие
предохранители с источника PSU-71. Потребляемая мощность 10 – 20,5 Вт, в
зависимости от нагрузки и конфигурации. Необходимые напряжения для
работы релейного ОК: 24 В постоянного тока (плюс, минус 10%) питание
электронного оборудования; 24 В постоянного тока (плюс, минус 10%)
напряжение для релейных выходов платы SRC.
Концентратор является частью системы объектных контроллеров.
Концентратор состоит из двух плат СОМ (плата связи, основная плата CCU)
и одной платы ОСТ (плата распределения питания) и является отдельным
блоком в составе системы объектных контроллеров. Плата ОСТ подает
питание на любой контроллер, установленный в сабреке, также эта плата
подводит питание к двум платам СОМ через предохранители.
CCU – часть системы объектных контроллеров, осуществляющая связь
между CIS (главный процессор централизации) и различными объектными
контроллерами. Он соединяет CIS и объектные контроллеры как физически,
так и логически. CCU может объединять до восьми контроллеров в одном
концентраторе.
Распределение объектов по объектным контроллерам осуществляется в
соответствии с правилами подключения и выполняется в виде таблицы.
Пример заполнения представлен в Таблицах 1, 2 и 3.
Таблица 1.
№ | Литер | №ОК | И | Особенности |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1. | Ч | 5100 | S_ | Поездной |
2. | Н1 | 5106 | S_ N1 | Поездной |
3. | Н3 | 5112 | S_ N3 | Поездной |
4. | Н4 | 5116_ 1 | S_ N4 | Поездной |
5. | Н5 | 5116_ 2 | S_ N5 | Поездной |
Таблица 2.
п/п | № | ОК | № | Особенности | Имя IPU объекта |
2 | 100 | 5 | Одиночная с автовозвратом | PT_2 |
4 | 5 103 | Одиночная | PT_4 | |
6 | 5 104 | Одиночная | PT_6 | |
8 | 5 105 | Одиночная | PT_8 | |
10 | 5 110 | Одиночная | PT_10 | |
10 СБ | 5 107 | Башмак автовозвратом | PT_10S B |
Таблица 3.
|
п/п |
Назв |
Name |
№ |
Функциональное назначение |
|
Кодирование | ||||
|
ИНК В |
R_NK V |
13 |
Кодово-включающее реле | |
|
ИПН 1С |
R_PN 1S |
13 |
Сигнальное реле светофора ПН1 | |
|
ИН1 С |
R_N1 S |
13 |
Сигнальное реле светофора Н1 | |
|
ИН1з К |
R_N1 ZK |
13 |
Реле зеленого кода светофора Н1 | |
|
ИНД КВ |
R_ND KV |
11 |
Кодово-включающее реле | |
Распределение объектных контроллеров по стативам производится
после распределения объектов управления и контроля по объектным
контроллерам. Пример распределения ОК по стативам приведен на рисунке
5.
Рис.5
Оформление шага.
Схемы увязки с перегоном.
Таблица 4.
|
Последняя цифра |
Перегонная система |
|
1,0 |
Двухпутная кодовая автоблокировка (двухпроводная) |
|
2,6 |
Двухпутная кодовая автоблокировка (четырехпроводная) |
|
3,7 |
Двухпутная АБТЦ |
|
4,8 |
Двухпутная АБТЦ-Е |
|
5,9 |
Полуавтоматическая блокировка |
Оформление шага.
Петли связи в системе МПЦ «EBILock-950»компонуются исходя из
количества информации, которое может быть передано по петле за время
одного цикла, при постоянной скорости передачи информации.
Время цикла передачи информации по петле связи в системе
составляет при нормальных условиях работы – 330 мс. Все концентраторы и
объектные контроллеры системы должны передать за один цикл
информацию о своём состоянии на центральный процессор. Центральный
процессор так же должен послать телеграммы приказа на каждый объектный
контроллер за один цикл.
При нормальных условиях работы петли связи, каналы передачи
приказов и статусов разделены. Оценка объёма информации, передаваемого
по петле связи должна производиться по каждому каналу отдельно и
решение должно приниматься, исходя из наихудших условий.
Скорость передачи информации по петле связи постоянна и равняется
19200 бит/с. Таким образом, время передачи одного байта информации
8/19200 = 0,417 мс. Для увеличения надёжности системы, а также в целях
облегчения расчёта принимается время передачи одного байта информации
равным 0,5 мс. Состав информации, передаваемый по петле в течение одного
цикла, определяется исходя из следующих условий:
центральному процессору. Длина телеграмм приказа (статуса), в зависимости
от типа объектного контроллера и его компоновки представлена в таблице 5.
Каждая телеграмма приказа (статуса) в петле связи, в целях увеличения
надёжности, передаётся дважды (телеграммы А и В).
Таблица 5
№ | Тип, состав | Длина телеграммы L, байт | |
Статус | Приказ | ||
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Сигнальный, 1-2 | 7 | 6 |
2 | Сигнальный, 3-4 | 8 | 6 |
3 | Стрелочный | 7 | 6 |
4 | Релейный, 1 плата SRC | 8 | 7 |
5 | Релейный, 2 платы | 8 | 9 |
6 | Релейный, 3 платы SRC | 8 | 11 |
Время передачи информации в петле связи в системе МПЦ «EBILock-
950»определяется по формуле:
Т = (7 + 4• NК + [JLi]■ 2)• t,
i
(1)
где NК – количество концентраторов в петле связи, шт.;
Li – длина телеграммы от (к) i-го контроллера, байт;
t– время передачи одного байта информации, мс.
В целях повышения надёжности работы петли связи, настоятельно
рекомендуется компоновать петли объектными контроллерами, с условием
обеспечения запаса по времени передачи не менее 30 % (231мс.). При
соблюдении такого условия качество работы петли при передаче служебной
информации (телеграмм к концентраторам и т.п.) будет наилучшим.
Максимально допустимое время опроса всех контроллеров – 330 мс.
Рекомендуемое время опроса – 231 мс.
Так же необходимо равномерно размещать по петлям связи и
концентраторам различные типы объектных контроллеров. Недопустима
ситуация, когда к одному концентратору подключены одни стрелочные
контроллеры, к другому – одни релейные или одни сигнальные.
Пример заполнения таблицы исходных данных для расчета времени
передачи информации по петлям связи приведен в таблице 6.
Таблица 6 – Исходные данные
№ | Кол-во КС | Количество | Количество релейных ОК | Количес | |||
1-2 | 3-4 | 1 плата | 2 платы | 3 платы | |||
11 | 2 | 2 | 3 | 2 | 1 | 0 | 6 |
21 | 2 | 1 | 3 | 0 | 1 | 0 | 9 |
22 | 2 | 5 | 1 | 0 | 1 | 0 | 5 |
23 | 2 | 6 | 0 | 0 | 0 | 2 | 6 |
31 | 2 | 6 | 2 | 0 | 0 | 0 | 6 |
32 | 2 | 8 | 0 | 1 | 2 | 2 | 2 |
33 | 3 | 7 | 1 | 0 | 3 | 1 | 5 |
В соответствии с таблицей 5 длина телеграмм приказа (статуса) для ОК
составляет:
Скорость передачи информации по петле связи рассчитывается по
формуле:
C =
(7 + 4Nk + 2^ L) • n
330 • 10-3
(2)
Оформление шага.
Комментарии (0)