Безопасность технологических процессов практическая

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО
ТРАНСПОРТА

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ
СООБЩЕНИЯ»

Одобрена на заседании кафедры

«Железнодорожная автоматика, телемеханика и связь»

Протокол №_____

« ___ » _____________ 20 ____ г.

Зав. кафедрой ____________ А.В. Горелик

(подпись, Ф.И.О.)

Кафедра: «Железнодорожная автоматика, телемеханика и связь»

(название кафедры)

Авторы: Ермакова О.П., к.т.н., доц. Савченко П.В., к.т.н., доц.

(ф.и.о., ученая степень, ученое звание)

ЗАДАНИЕ НА ПРАКТИЧЕСКУЮ РАБОТУ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Безопасность технологических процессов и технических средств на
железнодорожном транспорте »

(название дисциплины)

Направление/специальность: 23.05.05. Системы обеспечения движения
поездов

(код, наименование специальности /направления)

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: заочная

Москва 2016 г.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Цель практической работы - закрепить знания, полученные студентами,
при изучении дисциплины.

Прежде чем приступать к выполнению практической работы студент
должен тщательно проработать материал соответствующих разделов курса.

Практическая работа выполняется на листах формата А4. На титульном
листе должны быть указаны наименование дисциплины, данные студента и
его учебный шифр. Вариант исходных данных практической работы
выбирается по двум последним цифрам учебного шифра. В практической
работе должны быть приведены исходные данные, схемы и формулы,
поясняющие ход решения, графики, а также сделаны выводы.

Проверенная и допущенная к защите практическая работа
предъявляется преподавателю на защите. Без защиты практической работы
студент не допускается к сдаче экзамена.

ЗАДАНИЕ НА ПРАКТИЧЕСКУЮ РАБОТУ И МЕТОДИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ К ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЮ

Предложено два варианта построения микропроцессорных СЖАТ:

• 1. Трехканальная (мажоритарная) система (рис.1,а).
• 2. Дублированная резервированная структура микропроцессорных
  систем (рис.1,б)

Трехканальная мажоритарная структура является вторым типом
наиболее распространенных на практике систем. Она построена на трех
одинаковых микропроцессорных комплектах М1, М2 и М3, работающих
синхронно и синфазно по одной программе. На их входы поступает
одинаковая кодовая комбинация. В микропроцессорных комплектах
выполняется обработка сигналов, на выходах А осуществляется сжатие
выходного сигнала до одного разряда (последовательного потока «0» и «1»).
Далее сигнал подают на мажоритарные элементы ЭС1, ЭС2, ЭС3,
работающих как сумматоры по модулю два c инверсией . С мажоритарных

элементов сигнал поступает на входы элементов сравнения, которые
работают по схеме «ИЛИ».

Необходимо заполнить таблицу истинности элементов сравнения и
представить в виде табл. 1.

Таблица 1 - Таблица истинности элементов сравнения

С элементов сравнения сигнал поступает на ключи К1 и К2. Если на
входах Б ключей К будет «0», тот ключ К – запирается, если «1» –
открывается и разрешается выдача информации с выходов В. При этом схема
определяет, какой из микропроцессорных комплектов отказал. Она это
делает с помощью мажоритарного голосования «два из трех». На основании
описания работы схемы необходимо заполнить таблицу истинности
элементов сравнения и мажоритарных элементов в зависимости от разных
работоспособных микропроцессорных комплектов (табл. 2). Пример
заполнения представлен в строке 1 (табл. 2).

Таблица 2. - Таблица истинности элементов схемы

В

Рисунок 1.а. - Троированная мажоритарная структура

Для повышения надежности дублированной схемы используют её
резервирование с восстановлением (рис. 1.б) Такая структура получила

название «2 по 2» или «2 х 2». Предусмотренный в ней элемент П
предназначен для электрического объединения выходов первой и второй
схем «2 из 2» и, по сути выполняет функцию монтажного ИЛИ. При
возникновении защитного отказа в любой из схем «2 из 2» соответствующий
ключ (К1 или К2) переходит в высокоомное состояние и отключает
неисправный элемент от элемента П. На основании описания работы схемы
необходимо заполнить таблицу истинности элементов сравнения и
мажоритарных элементов в зависимости от разных работоспособных
микропроцессорных комплектов (табл. 3). Пример заполнения представлен в
строке 1 (табл. 3).

Таблица 3 - Таблица истинности элементов схемы

о о

Ключ 1

Генератор тактовых
импульсов

Синхронизатор
тактовых
импульсов

Входной
сигнал

BayNetworks

Микропроцессорный
комплект 1

M2

BayNetworks

о о

Микропроцессорный
комплект 2

Генератор тактовых
импульсов

Входной
сигнал

о о

Генератор тактовых
импульсов

BayNetworks

Микропроцессорный
комплект 3

BayNetworks

Синхронизатор
тактовых
импульсов

о о

Генератор тактовых
импульсов

Мажоритарный
элемент

Ключ 2

Микропроцессорный
комплект 4

П

Управляемые
объекты

M2

А-

Мажоритарный
элемент

Рисунок 1.б. - Дублированная резервированная структура «2 по 2»

На основании таблиц 2 и 3 построить схемы расчета надежности
систем и, используя графический метод, определить какой из предложенных
вариантов эффективнее с точки зрения надежности и безопасности.

Интенсивность отказов микропроцессорной системы λ⋅10^-5 , 1/ч
определяется по последней цифре шифра студента. Время работы системы -
0.6*t*10³ , ч t определяется по сумме двух последних цифр шифра студента.

ЛИТЕРАТУРА

• 1. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Шаманов В.И.
  Надежность систем железнодорожной автоматики, телемеханики и
  связи: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта./Под ред. Вл.В.
  Сапожникова. - М.: Маршрут, 2003.-263 с.
• 2. 1. Шалягин Д.В., Шубинский И.Б. Надежность и безопасность
  железнодорожной автоматики и телемеханики // Автоматика, связь и
  информатика. 2005. №2. С. 23…26.
• 3. Шалягин Д.В., Коннова Т.В. Безопасные микропроцессорные системы
  с функциональным резервированием // Автоматика, телемеханика и связь.
  1995. №8. С. 23…25.