ESB -1 (Словацкая республика)

[Кабанбай Батыр]

ESB -1

(Словацкая республика)

Введение
Электронный центральный пост ESB-1 - это станционное устройство СЦБ 3 категории согласно TNŽ 342620 в системе JOP (Единственный центр управления), предназначенное для обеспечения проезда поездов на железнодорожных станциях и обеспечения подъездных путей.

Описание работы устройства.
Устройство позволяет проводить следующие работы:
• введение команд и изображение состояния элементов станционного устройства СЦБ на мониторе компьютера управления
• самостоятельное или групповое преставление (переводка) переходных устройств,
• управление электромагнитными замками,
• управление вспомогательным постом,
• управление питанием,
• строительство и ликвидация поездных маршрутов,
• строительство и ликвидация передвижных путей,
• управление и контроль устройств СЦБ на переездах, станциях и в прилегающих перегонах,
• связь с путевыми устройствами СЦБ на перегонах,
• контролируемое использование призывных сигналов на главных сигнальных приборах,
• аварийное освобождение замыкания участков,
• аварийный перевод переходных устройств,
• проведение аварийного закрытия системы, сбрасывающих башмаков, электромагнитных замков вспомогательных задвижек и путевых соответствий,
• аварийное управление переездом,
• дистанционное управление входных и выходных внешних устройств
• дистанционное управление ESB-1 из систем высшего уровня,
• взаимодействие с диагностическим оборудованием «DISTA»
В базовом комплекте с помощью двух технологических компьютеров, которые являются составной частью модуля CPU, непрерывно наблюдается состояние внешних устройств и поддерживаемая связь с компьютером управления (OPI). Состояние устройств в парке путей изображено на экране цветного монитора согласно инструкциям JOP (Единый центр управления). Логические алгоритмы программ технологических компьютеров контролируют ход установки поездного маршрута, проведение конца пути, загорание сигнального знака, переезд поезда и помехи на пути.

Разделение системы
С точки зрения работы система разделена на четыре уровня:
• уровень компьютеров управления,
• уровень технологических компьютеров,
• уровень релейных контуров,
• уровень внешних устройств.
OPI - главный компьютер управления
OP2 - запасной компьютер управления
CPU - модуль безопасного двухканального компьютера
CANi30 - модуль выводов, содержащий 30 логических вводов со связью CAN с модулем CPU
CANo24 - модуль выводов, содержащий 24 безопасных выводов со связью CAN с модулем CPU
M - преобразователь питания ПК
PO 1, PO2 - защита от напряжения
PÍ - переключение главного и запасного компьютера управления
P2 - переключение главной и запасной системы
RV - релейная связь с внешним предохранительным устройством

Блок-схема ESB-1

Щелкните, чтобы увидеть содержимое

Схема уровня ESB-1 в режиме горячего резерва

Щелкните, чтобы увидеть содержимое

Два первых уровня образуют электронную часть, третий и четвертый уровень представляют релейную часть.

Уровень компьютеров управления
Техническое обеспечение
Компьютер управления состоит из следующих компонентов:
• компьютер класса «Pentium»,
• цветной монитор на жидких кристаллах с высоким разграничением, величина монитора зависит от величины станции,
• клавиатура,
• мышь,
• жесткий диск,
• дисковод СИДИ РОМ,
• звуковая карта,
• преобразователь RS232/RS485,
• считывающее устройство для чиповых карт,
• избирательный приемник меток времени

Щелкните, чтобы увидеть содержимое

Программное обеспечение.
Программное обеспечение компьютера управления составлено таким образом, чтобы его интерпретация на мониторе и способ связи „обслуживающий персонал - компьютер" отвечали JOP (единый центр управления). Программные средства, отвечающие данным требованиям, обработаны модульно с помощью опытной среды «DELPHI» с использованием операционной системы «WINDOWS XP». Для разработки данного программного обеспечения не возлагаются требования безопасности, за исключением изображения информаций при аварийном обслуживании и подтверждении аварийных команд.
Данные, передаваемые из модулей CPU, обработаны в ПК и циклически изображены по истечении 0.5 сек на экране монитора компьютера управления. Во время введения аварийных команд графическое изображение дополнено текстовой выпиской отклонений от правильного состояния внешнего предохранительного устройства. Используемый принцип изображения текстовой выписки и графики обеспечивают безопасное изображение информации, необходимой для выдачи аварийной команды.

Уровень технологических компьютеров.
Техническое обеспечение.
Модуль CPU.
Модуль оснащен парой гальванических развязок микрокомпьютеров (технологических компьютеров) с процессорами C167, между которыми образована связь данных с помощью оптических сэндвичей. Оба микрокомпьютера содержат контур RTC зарезервированный батарееей, 0.5 Мбайт памяти для программы «FLASH», 256 Кбайт памяти RAM для данных и 4 - 16 MB памяти «FLASH» для конфигурационных данных. К оснащению принадлежат также уплотнительные линии для «CAN BUS», линии связи RS485 , OPTO-RS232 и линия RS232 для настройки программного обеспечения. Каждый микрокомпьютер имеет собственный источник питания и преобразователь DC-DC для гальванической развязки линий связи. На передней панели модуля CPU расположены индикаторные дисплеи и светодиоды.

Модуль CANi30

Щелкните, чтобы увидеть содержимое

Модуль оснащен парой микрокомпьютеров с процессорами «DALLAS DS80320» и обеспечивает безопасное расширение контактных и бесконтактных выводов, обработку слабого света, составление плохих вводов и связь с модулем CPU для уплотненной линии CAN BUS.

Модуль CANo24

Модуль оснащен парой микрокомпьютеров с процессорами «DALLAS DS80320» и обеспечивает безопасное командование на входах, тестирование и анализ плохих выводов, и общение с модулем CPU для уплотненной линии CAN BUS. Составной частью модуля является 26-байтовое безопасное сравнивающее устройство. Из этого 24 байт используется для управления выводами, оставшиеся два байта обеспечивают безопасное выключение выводов в случае ошибки или поломки модуля CPU.

Программное обеспечение.

Программы для второго уровня системы разработаны с помощью языка программирования «Assembler» с файлом инструкций процессора C166/7. Для обеспечения безопасности были созданы два различных алгоритма программ в каждом канале. Исходные файлы переводятся в машинный код программой преобразования AX166 компании «AMIT Praha» для прямого канала и A166 фирмы «Keil» для обратного канала. На входе имеется инверсионная информация и так же команды на выходе (для обеспечения работы сравнивающего устройства на плите CANo24) инверсионны.
Временная зависимость в программе управления решена также двумя каналами, причем взаимно контролируется ход таймеров в обоих каналах.

Запись программных модулей в технологических компьютерах:
• установка в исходное положение,
• связь с модулями CAN,
• связь с ПК,
• модуль переходного устройства (сбрасывающего башмака),
• модуль электромагнитного замка (одноключевой, двухключевой, путевой),
• модуль маневровой колонки,
• модуль аварийного освобождения выводов участков,
• модуль участка (изолированный, неизолированный, путевой),
• модуль переезда,
• модуль отключения службы движения,
• модуль сигнального прибора (главного, заготовительного, раздельного, связного),
• модуль путевого устройства (RPB 71, AH88a, регистрация отъезда),
• модуль подготовки поездного маршрута,
• модуль маршрута
• модуль глобальной остановки
• модуль питания
• модуль создания диаграммы
• модуль обработки вводов.

Уровень релейных контуров.

Релейные кассеты используют алюминиевые профили в качестве компьютерных кассет, также создают закрытые блоки, которые обеспечивают длительную постоянность и неизменность параметров. Используется три основных типа релейных кассет – навесная, стрелочная и универсальная. Навесная кассета содержит три реле NM 1-2000 и три реле NM 2-60.

Щелкните, чтобы увидеть содержимое

Состояния реле индицированы и указаны на передней панели с помощью светодиод и контактов включения реле. Каждый фонарь имеет командное реле и одно фотоэлектрическое реле. Из кассеты выведено необходимое количество других контактов. Командное реле управляется кассетой на выходе CANO24. Контакт фотоэлектрического реле введен в кассету на входе CANi30. Стрелочная кассета содержит два реле типа NMP 1-2000, два реле NM 1-2000 одно вспомогательное реле NAIS и бесконтактный выключатель. Состояния реле индицированы на передней панели с помощью светодиодов и контактов сцепления реле. В кассете имеется бесконтактный выключатель по причине продления срока службы контактов малоразмерных реле. Бесконтактный выключатель обеспечивает во взаимодействии с программным обеспечением, чтобы соединительные контакты реле остановки включались и выключались в состоянии, когда контуром не проходит ток, а то и в случае разреза. Благодаря этому продляется срок обмена стрелочной кассеты и повышается надежность стрелочного контура. Универсальная кассета содержит шесть реле NM 1-2000. От каждого реле из кассеты выведены три переключающие контакта. Универсальная кассета служит в сцепном контуре к управлению колебательного света, управлению электромагнитных замков и связям с прочими устройствами, такими как напр. связи переезда и автоматической защиты.

Уровень внешних устройств.
Можно использовать элементы внешних устройств от различных производителей: Внешние элементы - это:
• стрелочные приводы,
• сигнальный прибор,
• электромагнитные замки,
• вспомогательный пост,
• устройства на переезде,
• рельсовые цепи,
• счетчики осей.

Общие контуры и связь.
Контуры питания.
Устройство можно подпитывать из сети общественного пользования, или же из односторонней тяги переменного тока. Переключение обеспечивает распределитель в релейной сети с выбором местного или дистанционного управления. Составной частью устройства является коробка питания, которая кроме других элементов установки и переключения содержит:
• преобразователь стрелочного привода BZP, мощность 1,5 кВт, напряжение 3x400В/400Гц (программное обеспечение - старт), сигнальный преобразователь BZN3 с безопасным контролем выходного напряжения, мощность 1 кВт, питание lx230V/50 Гц синус,
• BZC3 коммерческий преобразователь, мощность l кВт, питание lx230V/50 Гц синус
• звуковая катушкаBZKS20 с бесконтактными выключателями, которая создает вибрирующие уплотненные линии


Компьютер управления питается с помощью преобразователя из стационарной батареи. Технологические компьютеры питаются прямо из стационарной батареи. Полноценное запасное питание обеспечивается батарейным преобразователем из стационарной батареи. Стационарная батарея рассчитана на 5 часов.
Аварийное питание избранных элементов предохранительных устройств возможно в течение последующих 5 часов.
Из коробки питания отобранное питание для подпитки сигнальных приборов, релейной логики и установленных компьютеров.

Описание оснащения для питания.
Управление коробкой питания и плохая передача информаций в компьютер управления решена связью посредничеством технологических компьютеров.
В случае питания из односторонней тяги используется источник JN3020. Его внешняя часть снижает тяговое питание на уровень 700В, и внутренняя часть генерирует трехфазное питание 3x400V/50 Гц мощностью 12 кВт.
В случае питания тяги переменного тока используется преобразователь EZ3, который из перетрансформированного входного напряжения 400V/50 Гц генерирует трехфазное питание 3x400В/50 Гц мощностью 7кВт.
Устройство оснащено кнопкой аварийного выключения питания в случае возникновения пожара.

Защита от перенапряжения, электромагнитная совместимость.

Устройство ESB-1 не является источником электромагнитного возмущения. Оно оснащено защитой от перенапряжения и внешним источником возмущения.
Защита от перенапряжения компьютерной части обеспечена на нескольких уровнях. В контурах питания используются молниеотводы и варисторы. Входы в компьютерную часть гальванически развязаны и дальше используются мягкая защита от напряжения. Выводы из компьютерной части опять гальванически развязан; ни один провод из электронной части поста не должен быть выведен без гальванической развязки из будки центрального поста. Вопреки этому при разработке будки центрального поста не рекомендуется их расположение вблизи источников помех с большой мощностью.
Распределитель питания, из которого проводится питание предохранительного устройства, рекомендуется оснастить грубой защитой перенапряжения.


Связь между CPU, CANi30, CANo24.
Связь между компьютерами управления и технологическими компьютерами в модуле CPU (и наоборот) происходит с помощью сети с интерфейсом RS485 . Компьютер ПК – это компьютер управления, технологические компьютеры (далее только TP) в CPU второстепенные. Второй уровень связи между модулем CPU и модулями CANÍ30 и CANo24 с помощью уплотненной линии CAN. Каждый TP управляет связью на своем канале CAN, оба канала физически отделены.

Связь RS485.
Компьютер управления в течение интервала времени 0.5 сек, высылает сообщение в оба TP. После каждого отправленного сообщения ожидается сообщение с данными с TP. Данные из сообщения с неправильными контрольными расчетами не изображаются. Если ПК три раза подряд проанализировал программу сообщения, на мониторе изобразится потеря связи.

Связь CAN.
Связь CAN была первоначально разработана фирмой «Bosch» для использования в транспортных средствах, где она должна была заменить все более сложную классическую кабельную проводку. Сначала она стала международной нормой ISO 11898, а благодаря своим выгодным свойствам расширилась в промышленном применении. Сегодня она также часто используется в железнодорожном транспорте. Уплотненная линия CAN выделяется, прежде всего, простотой протокола связи, высокой мощностью (особенно в случае временных критических применений) и доступностью дешевых линий связи. Протокол связи содержит идентификационные, числовые и контрольные рамки, которые обеспечивают быструю и надежную передачу также в промышленной среде. Носитель передачи образует скрученную экранированную двойную линию. Скорость передачи в случае контуров в рамках релейного помещения составляет 500 кбит/сек.
Технологические компьютеры в модуле CPU с помощью уплотненной линии CAN соединены с модулями CANi30 и CANo24 расположенными в коробках и образуют систему распределения, которую можно отдалить также вне релейного помещения. Устройство располагает специальным преобразователем CAN-OPTO, который позволяет управлять входными и выходными внешними устройствами на расстоянии около 15 км.


Прочее.
Обслуживание оборудования.
Компьютерная часть устройства не требует особое обслуживание. Релейная и внешняя часть руководствуется инструкциями по уходу. Сервис компьютерных контуров обеспечивает поставщик в течение гарантийного срока бесплатно, послегарантийный сервис обеспечивается на основании заключения договора с пользователем за вознаграждение.
Диагностика.
Составной частью системы является диагностика позволяющая определять на компьютере управления основную информацию о работе и состоянии системы.
На мониторе ПК с помощью цветных знаков изображаются следующие показатели:
AMP ток в стрелочных приводах: белый символ означает нормальное потребление, желтый символ означает повышенное потребление;
KSB контроль стационарной батареи: желтый символ означает выпадение вольтодобавочной машины, красный символ означает разряженную батарею
PHN поломка главного питания;
PNDO поломка питания контрольных контуров;
PZNP поломка основного питания стрелочных приводов;
PZNN поломка основного питания сигнальных приборов;
KNM контроль полунавесного преобразователя;
IS сниженное изоляционное состояние питания сигнальных приборов или же питание стрелочных приводов;
PKP поломка звуковой катушки медленного вибрирования;
PKR поломка звуковой катушки быстрого вибрирования;
KI контроль автоматов перегрузки;
OV освещение;
EOV обогрев;
UN экономное питание;
NPC поломка преобразователя питания;
OP ZTP запасной технологический компьютер;
При появлении поломки появится сообщение о поломке в текстовом поле, сопровождаемое акустическим сигналом, и поломка записывается в протокол поломок. Некоторые поломки не имеют символ, только выписываются как сообщение о поломке. Это касается всех выгоревших лампочек, разрезов переходных устройств, непредставления переходного устройства в интервале времени и потери связи с TP.
На рабочем месте обслуживающего работника установлен т. наз. компьютер обслуживания. На нем изображено актуальное состояние парка путей, выписываются сообщения о поломках и записываются данные в архив.
Работник обслуживания получает из диагностики информацию о состоянии связи в системе и о состоянии кассет оснащенных анализирующими функциями.
Все входные и выходные модули оснащены индикаторными элементами, сигнализирующими состояние всех входов и выходов, и благодаря этому позволяют наглядный контроль состояния внешних устройств. В случае поломки определение плохого контура облегчается благодаря выписке сообщений об ошибках на дисплее модуля.
Устройство может быть дополнено измерительным центром диагностики.

Результаты диагностики могут переноситься на место сосредоточенного ухода с помощью вышестоящей сети дистанционного управления совместно с каналами управления. Одновременно в распоряжении имеются результаты также в месте включения в работу для местного ухода.

Архивирование данных.
В компьютере управления данные архивируются на жесткий диск. В поездном журнале регистрируются все обязательные документируемые действия, принятые дежурства, текстовые комментарии.

Дистанционное управление.
В случае необходимости компьютер управления будет дополнен программным модулем, который позволит перенести рабочее место управления в отдаленный диспетчерский центр. В зависимости от расстояния выбирается пригодная система передачи. Был создан модуль программного и технического обеспечения для подключения устройства ESB-1 на дистанционное управление.

Надежность.
Устройство всегда оснащено 100% резервом. Может эксплуатироваться с холодным или горячим резервом.

Скачать материал.

По материалам сайта www.betamont.sk

[Медет]

Эти системы пытаются влезть в Казахстан! Названия МПЦ 01.ESB-UA-2008 и МП 0.2 EABT-UA-2013. Утверждают, что удовлетворяют условиям Cenelec по вероятности отказов SIL4.

[z_line]

МП 0.2 EABT-UA-2013 Существует только на бумаге (недостроено)

[АТ104]

читал, такие системы в Белоруссии где-то стоят. как у них ПО сами словаки пишут? адаптировано ли? да и ТМП есть ли в России для проектирования?

[Николай Николаевич]

Сообщение от АТ104

да и ТМП есть ли в России для проектирования?

В России таких ТМП нет.
И маловероятно, что будут...