Глава 8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНО-ПРОЦЕССОРНОЙ ЦЕН­ТРАЛИЗАЦИИ

8.1   Проектирование принципиальных электрических схем ЭЦ

8.1.1    Общие сведения и принципы увязки с исполнительными схемами

Принципы построения релейных схем релейно-процессорных централизаций (РПЦ) основывается на использовании существующих подходов проектирова­ния исполнительной части релейных систем. Поэтому при модернизации уст­ройств ЭЦ, а также новом строительстве принимается решение о выборе базо­вого варианта для исполнительных схем. В РПЦ ЭЦ-МПК могут быть приме­нены схемные решения систем ТР-47, ТР-67, МРЦ-13, (МРЦ-9), ЭЦ-К, ЭЦ-1290, ЭЦ-12-2000 и др. Кроме того, применение вычислительной техники за счет реализации более сложных алгоритмов функционирования позволяет дополни­тельно упростить построение логических схем обеспечения безопасности, из­менив традиционные подходы в схемотехнике исполнительной части. Этим достигается сокращение в РПЦ числа реле (до 28-30), приходящихся на одну централизуемую стрелку.

Тем не менее актуальными являются вопросы интеграции РПЦ с типовыми ЭЦ релейного типа, эксплуатирующимися на сети. Это обусловлено рядом факто­ров, одним из которых, экономически важным, является использование ресурса эксплуатируемых систем. Обеспечивая высокие показатели безопасности, ре­лейные системы не удовлетворяют современным требованиям по функциям ав­томатизации и трудно интегрируются в структуру управления из региональных диспетчерских центров. Применение на таких станциях РПЦ обеспечивает по­лучение всех функциональных преимуществ МПЦ при минимальных затратах и безусловном соблюдении требований безопасности традиционным путем на реле первого класса.

В общем случае схемы исполнительной группы состоят из:

1)    типовых схемных узлов, соединенных по плану станции;

2)     схем общего комплекта, назначением которого является получение необходимых выдержек времени при отмене маршрутов, искусствен­ном размыкании стрелочных секций, для обеспечения мигающей ин­дикации, реализации ответственных команд вспомогательного режи­ма и т.п. Смонтированные приборы схем общего комплекта распола­гаются на релейных стативах и увязываются со схемами установки и размыкания маршрутов посредством шин питания;

3)       других схем увязки с устройствами локальной автоматики и повтори­телей, располагающихся также на релейных стативах.

Увязка средств КТС УК с электрическими схемами ЭЦ базируется на следую­щих подходах:

1)    подключения УСО к исполнительным схемам установки и размыкания маршрутов осуществляются к клеммам, куда традиционно включались

выходы наборной группы. Поскольку к схемам маршрутного набора ЭЦ не предъявляются требования безопасности, дополнительные ме­роприятия по исключению опасных отказов УСО в КТС УК не преду­сматриваются.

2)       увязка УСО и исполнительных схем ЭЦ выполняется в точках под­ключения кнопок, не связанных с реализацией вспомогательных ре­жимов управления. Учитывая то обстоятельство, что кнопка не являет­ся элементом первого класса, принцип увязки реализуется аналогично предыдущему пункту.

Увязка КТС УК с исполнительными схемами по управлению обеспечивается с помощью:

-          а) плат сопряжения ТВ-24Я и UDO-24R на малогабаритных электро­механических реле в цепях переключений с контактами «тройник»;

-          б) плат сопряжения UDO-48P на основе твердотельных реле для управления включением цепей.

Привязка КТС УК к контролируемым объектам ЭЦ осуществляется путем под­ключения к цепям управления индикацией на выходах блоков. Съем информа­ции о состоянии объектов осуществляется с помощью УСО матричного ввода УМВ 56/8, обеспечивающих обработку сигналов как по переменному, так и по постоянному току. Примеры обозначений УСО, используемые на принципи­альных электрических схемах РПЦ, указаны в табл.8.1

8.1.2     Проектирование и алгоритмы функционирования релейных схем

В качестве примера проектирования РПЦ рассмотрим вариант увязки с блочной системой маршрутно-релейной централизации, получившей на сети наиболь­шее распространение. Схемные узлы объектов (стрелок, сигналов, секций, пути и т.п.) выполнены в виде физических блоков, которые монтируются на релей­ных стативах. Соединение блоков между собой выполняется по географиче­скому принципу. Освоение производства новых реле IV поколения типа РЭЛ позволило провести модернизацию релейных блоков исполнительной части, выпускаемых с 1959г. и в которых применялись реле типа НМ. Во всех модер­низированных блоках, кроме ПС110/ПС220М и МПУ-69, вместо реле НМ уста­новлены реле типа РЭЛ. Во всех сигнальных блоках исключены конденсаторы и резисторы в цепи заряда., введены индивидуальные реле СО контроля пере­ключения с зеленой лампы при ее перегорании на желтую для каждого поезд­ного светофора. Наличие конденсаторов внутри старых блоков требовало пе­риодической их замены, после чего необходима была полная проверка блоков. Кроме того, реле РЭЛ имеют меньшую материалоемкость и их коммутацион­ный ресурс у в 1,5 раза больше, чем у реле НМШ(НМ). Конструктивно релей­ный модернизированный блок представляет шасси, на котором с лицевой сто­роны размещены вертикальные ряды реле (рис.8.1).

Проектирование релейной части РПЦ сводится к тому, что электрическую схе­му блокировочных зависимостей получают путем набора и соединения типо­вых схемных блоков объектов станции. Сначала для определения типов и коли­чества необходимых блоков на основе схематического плана в упрощенном ви­де изображается топология станции, на которой размещают блоки и показыва­ют границы групп блоков с учетом компоновки каждой из них на одном стативе (рис.8.2,а). После чего проектируются принципиальные электрические схемы исполнительной группы.

В схемах установки и размыкания маршрутов (рис.8.2,б) релейные блоки со­единяют между собой шестью электрическими цепями: 1- контрольно­секционных реле КС; 2- сигнальных реле поездных и маневровых светофоров С, МС; ЗД5-маршрутных реле 1М и 2М, струна 5 дополнительно используется для включения линейно-сигнальных реле ЛС и 2ЗС, предназначенных для вы­бора разрешающих сигнальных показаний выходных светофоров; 6- включения реле разделки Р при отмене маршрутов. Затем выполняется увязка с КТС УК и в соответствии с принятыми обозначениями (см. табл.8.1) указывают управ­ляющие выходы УСО (рис.8.3).

В отличие от традиционной системы БМРЦ в РПЦ не строятся струны для ин­дикации табло (7 и 8). К этим выводам блоков подключаются входы съема ин­формации УСО УМВ56/8 и далее на основе программной логики формиру­ется изображение на экранах мониторов.

Установка и размыкание маршрута

При установке маршрута реализуется следующий алгоритм работы реле испол­нительной группы. В соответствии с трассой задаваемого в АРМ маршрута на уровне КТС УК определяются стрелки, входящие в маршрут. Для стрелок, по­ложение которых не соответствует требуемому, выдаются команды для перево­да (аналогично включению реле ПУ и МУ). После установки стрелок по трассе маршрута программными средствами КТС УК выполняется проверка соответ­ствия положений стрелок требуемому заданию, после чего формируются управляющие воздействия на релейные схемы.

В зависимости от вида маршрута в исполнительные блоки от КТС УК по­ступают команды на включение начального Н для поездного маршрута, а для маневрового сначала конечно-маневрового КМ и затем начально-маневрового НМ реле. Включение этих реле обеспечивает подготовку цепи включения кон­трольно-секционных реле КС.

В цепи КС обеспечиваются традиционные зависимости условий безопас­ности БМРЦ. Кроме того, при включении реле КС его тыловыми контактами в блоках рельсовых участков выключаются маршрутные реле 1М и 2М, а затем реле З, чем обеспечивается замыкание маршрута. В последующем цепь реле КС получает питание по цепи самоблокировки в сигнальном блоке открываемого светофора. Выключаются реле КС после вступления подвижного состава на первую секцию маршрута или при отмене контактом реле Р.

С проверкой фактического замыкания стрелок в маршруте осуществляется управление сигнальным реле С (подается питание по цепи его включения от КТС УК). Цепь поездных и основная цепь маневровых сигнальных реле совме­щены (цепь 2) и разделяются контактами начальных и конечно-маневровых ре­ле. Для исключения ложного включения поездных сигнальных реле по цепи маневровых при отказах УСО как и в БМРЦ со стороны начала маршрута для поездных сигнальных реле подается полюс питания П, а маневровых М.

После открытия сигнала создается цепь самоблокировки сигнального реле с проверкой фактического разрешающего показания на светофоре и соблюдения условий безопасности.

Дополнительно для исключения перекрытия поездных сигналов при переклю­чениях фидеров питания, кратковременной потере контроля положения стрелок или выключениях путевых реле из-за неустойчивой работы рельсовых цепей предусматривается подключение сигнального реле к шине замедления ПВЗ. Указанные события вызывают выключение контрольно-секционных реле. При замыкании тылового контакта реле КС и последовательно включенные фронто­вые контакты реле Н и Г в сигнальном блоке (рис.8.4) формируется потенциал на выходе вкз. Это вызывает включение одноименного реле ВКЗ группового комплекта шины замедления (одна на станцию). Через фронтовые контакты ре­ле ВКЗ и ОС, которое остается под током на время разряда блока конденсато­ров (5с.), в цепь сигнальных реле открытых светофоров подается полюс ПВЗ, обеспечивая замедление на их выключение.

В блоках поездных светофоров в схеме блокировки сигнального реле парал­лельно контакту огневого реле О включен контакт реле выбора зеленого огня ЛС, исключающий при перегорании лампы зеленого огня выключение реле С до момента повторного включения огневого реле.

Благодаря включению медленнодействующего повторителя контрольно­секционных реле КСМ исключены электролитические конденсаторы в схемах маневровых сигнальных реле и реле отмены.

Маневровое сигнальное реле после выхода состава на маршрут продолжает по­лучать питание через контакт КСМ во время подготовки второй цепи подпитки (включение маршрутного реле первой секции). После переключения контакта КСМ сигнальное реле продолжает получать питание до момента освобождения предмаршрутного участка, либо первой секции за сигналом, если участок перед светофором остался занятым (оставлены вагоны).

При использовании маршрута подвижным составом происходит его размыка­ние по алгоритму БМРЦ.

Отмена маршрутов

Для того чтобы отменить заданный маршрут, на уровне АРМ ДСП выбирается режим «Отмены» и сигнал, по которому задан маршрут. В КТС УК передаются команды на включение реле ВОГ1 , управляющего комплектами выдержки вре­мени, и выключения данного сигнала (снятие питания с цепи самоблокировки сигнального реле С), а после перекрытия сигнала команда для включения ре­ле ОТ (рис.8.5). После того, как включится реле ОТ и перейдет на цепь само­блокировки, работа схем по отмене маршрута будет происходить также как и в системе БМРЦ.

Замедление на выключение реле ОТ, ранее обеспечиваемое конденсатором, не­обходимо в блоках ВД-М на момент подачи питания в цепь реле Р после сраба­тывания комплектов выдержки времени (ПОВ 5 с., ПМВ 1мин., ППВ 3 мин.). После подачи питания и включении реле Р размыкаются их тыловые контакты в цепи К, но реле ОТ остается под током на время замедления реле КСМ, обеспечивая необходимое время включенного состояния Р для срабаты­вания маршрутных реле.

Алгоритм размыкания неиспользованной части маршрута при угловых заездах также не изменяется.

Схема искусственной разделки секций.

Искусственное размыкание является ответственной командой и реализуется во вспомогательном режиме управления на АРМ ДСП, применяется для секций маршрута, которые по каким-либо причинам остались не разомкнутыми при проследовании поезда по маршруту (при потере контроля положения стрелок, ложной занятости и т.п.). На уровне АРМ ДСП в режиме искусственного раз­мыкания выбираются последовательно не разомкнувшиеся секции. После каж­дого указания номеров секций в КТС УК направляется команда для включения реле РИ в путевых блоках неразомкнутых секций. После того, когда все реле требуемых секций включатся и перейдут на цепь самоблокировки, из АРМ ДСП подается групповая команда искусственной разделки ГРИ. Это обеспечи­вает снятие шины питания МИВ, от которой первоначально включаются реле РИ. Именно такая последовательность команд исключает возможность включе­ния на размыкание дополнительных секций при начавшемся искусственном размыкании. Иначе стало бы возможно их размыкание с меньшей выдержкой времени, чем предусмотрено схемой.

Схема управления стрелками.

После действий дежурного по заданию маршрута или индивидуальному управлению в КТС УК передается команда для перевода стрелок. Эта команда реализуется УСО, с помощью которых подается питание в пусковые цепи стре­лок (рис.8.6).

Ответственные команды в РПЦ

Дополнительные мероприятия при увязке КТС УК обеспечиваются для элек­трических схем вспомогательного режима управления. Особенностью привязки КТС УК для указанных схем состоит в исключении несанкционированных управляющих воздействий. Это обеспечивается следующими мероприятиями:

а)  случайное (ошибочное) пользование указанными командами исключается особым построением интерфейса АРМ ДСП, где посылка таких приказов воз­можна только после выбора соответствующего режима ответственных команд;

б) формированием последовательности команд из подготовительной (адресной) и рабочих серий;

в) последовательной во времени работой в двух вычислительных комплексах (в АРМ ДСП и КТС УК) двух программ;

г)  квитированием прохождения подготовительной команды и проверкой соот­ветствия выбранного объекта управления при формировании рабочей команды;

д)  динамическим режимом работы УСО с аппаратным контролем (конденса­торный дешифратор) соблюдения временного регламента;

е) применением в схеме реле I класса, и включение его контактов по требова­ниям построения безопасных схем;

ж)  организационно-техническими мероприятиями, предполагающими исполь­зование пломбируемой кнопки (или со счетчиком) для формирования рабочих команд вспомогательного режима. Дополнительно контролируется программ­ным путем отжатое и нажатое положение кнопки в соответствующие моменты выполнения алгоритма.

Реализация ответственных приказов возможна только при совместной ра­боте двух комплектов КТС УК. Во время выполнения ответственной команды в КТС УК постоянно осуществляется контрольное суммирование кодового сег­мента и сравнение контрольной суммы с эталонным значением. В случае не совпадения реализация ответственных приказов запрещается.

Процесс реализации ОП состоит в следующем.

1.    На подготовительном этапе проверяется отсутствие активного уровня на выходах плат управления, связанных с ответственными командами (исправ­ность ключей контролируется по обратной связи входными устройствами плат УМВ 56/8). После получения в КТС УК адресной подготовительной команды ОП, выдается команда на соответствующий выход. После проверка наличия только одного активного уровня на выходе из перечня ответственных команд, в ТЗК ТС выдается сигнал квитирования и инициализируется счетчик времени на интервал времени 20с. для ожидания поступления исполнительной команды.

2.    Получив по индикации правильность выбора объекта управления и, с программной проверкой единственности из перечня ответственных, ДСП фор­мирует вторую часть приказа исполнительную. При ее получении в каждом из комплектов КТС УК через конденсаторный дешифратор включаются реле ответственных приказов (рис.8.7), а также по схеме «и» их повторитель. В ТЗК ТС выдается сигнал квитирования, инициализируется счетчик времени. Для команд, требующих кратковременного воздействия на релейную схему ЭЦ (вспомогательный перевод стрелок, аварийная схема смены направления и т.п.) после истечения время счетчика и сбрасываются УВ с реле ПОПО и ПОПР и устройства приходят в исходное состояние. Для формирования длительных УВ на исполнительные схемы, например, включение пригласительного огня, на АРМ при непрерывном удержании нажатой «кнопки мыши» формируется се­рия исполнительных команд ОП. Благодаря динамической работе выходов на время поступления ответственного приказа создается цепь удержания исполни­тельного реле во включенном состоянии. Если время ожидание прихода ОП ТУ истекло, то прекращается работа выходов КТС УК и реализация ответственных приказов прекращается.

На рис.8.3 представлены технические решения по включению пригласительно­го сигнала. В случае ложной занятости вспомогательный перевод стрелки обес­печивается шунтированием контакта путевого реле стрелочно-путевой секции фронтовым контактом реле ОП (см. рис.8.6). В этих схемах с проверкой отсут­ствия других команд управления, получив подготовительную адресную коман­ду, в КТС УК формируется управляющее воздействие на твердотельного реле, а его фактическое включение контролируется соответствующим модулем УСО и индицируется на мониторах АРМ. В соответствии с выше изложенным времен­ным регламентом ДСП, убедившись в правильном выборе объекта управления, формирует исполнительную команду для включения реле ОП, после чего ко­манда реализуется.

8.2    Увязка РПЦ с системами кодового управления

Реализация кодового управления в системе ЭЦ-МПК обеспечивается увязкой с каналом передачи данных технических средств КТС УК, который выполняет одновременно функции контролируемого пункта (КП) ДЦ. Для включения КП в канал (кабельную, воздушную линию связи или тональный ка­нал) в слоты каждого из контроллеров устанавливаются платы модемов, выхо­ды которых включены в блок согласования (БСМ) (рис.8.8). Включение КП МПК в волоконно-оптическую линию связи (ВОЛС) осуществляется подклю­чением коммутатора ЛВС к аппаратуре выделения и маршрутизации каналов ВОЛС.

Для перехода на кодовое управление дежурный по станции на АРМ формирует команду переключения. Возможность переключения на диспетчер­ское управление проверяется программными средствами, куда включены зави­симости:

•         отсутствие постановки стрелки на макет;

•         отсутствие искусственной разделки секций;

•         отсутствие хозяйственных поездов на перегоне.

При условии их соблюдения на экране монитора прямоугольник инди­кации режима управления с желтого окрашивается в зеленый цвет станция переведена на диспетчерское управление и исключена возможность управления станцией с АРМ ДСП, но сохраняется возможность контроля. В соответствии с существующим порядком питание АРМа ДСП выключатся.

Обратно перевод станции на резервное управление используется:

-         при выходе из строя канала связи или аппаратуры ДЦ;

-         при проведении на станции ремонтных работ (замена стрелочных электроприводов с необходимостью пользования макетом стрелки, ремонт верхнего строения пути и т. п.);

-         при переходе станции на сезонное управление из-за увеличения объе­мов местной работы.

Процедура переключения может выполняться либо после получения ко­манды ТУ от диспетчера на переход станции на резервное управление (сезон­ное управление), либо от ДСП. При нерегулярной работе дежурного АРМ ДСП может комплектоваться ноутбуком, в случаях необходимости резервного управления подключаемым к ЛВС.

Смена режимов управления станцией не требует установки дополни­тельных реле и увязок в принципиальных электрических схемах. Кроме того, такой подход позволяет увеличить функции диспетчерского управления без до­полнительных затрат, расширив их при необходимости до объема задач ДСП, что особенно актуально при управлении с опорной станции.

8.3       Проектирование увязки со вспомогательными и обеспечи­вающими системами и подсистемами ЭЦ

Применение программируемой элементной базы открывает перспективу реализации ряда новых функций электрической централизации, а также тради­ционных ранее требовавших дополнительных реле и стативов. Так, например, задача двукратного перевода стрелок решается на программном уровне. Эта подпрограмма обеспечивает автоматический возврат стрелки в исходное поло­жение при длительной работе двигателя на фрикцию, автоматическое включе­ние для повторного перевода и автоматическое реверсирование, если невоз­можно завершить повторный перевод. Реализация этой задачи обеспечивается формированием соответствующих управляющих воздействий в пусковой цепи с контролем продолжительностей перевода и реверсирования стрелки без до­полнительных аппаратных затрат.

При недостаточной мощности источников питания на промежуточных станциях, а также для минимизации питающей поста ЭЦ может применяться последовательный перевод стрелок. В этом случае в алгоритме установки мар­шрута дополнительно при выдаче команды на перевод стрелки проверяется ус­тановка предыдущей стрелки в требуемое положение.

Функция автовозврата стрелки в плюсовое положение также выполнена на про­граммном уровне. Если стрелка с автовозвратом участвовала в каком-либо маршруте в минусовом положении, то по истечении 15, 2 сек после размыкания секции в пусковую цепь стрелки подается управляющее воздействие для пере­вода стрелки в плюсовое положение с сохранением в пусковой цепи стрелки контакта реле МСП. Указанный алгоритм реализуется автоматически и не тре­бует участия ДСП. При не установке автовозвратной стрелки в охранное поло­жение на мониторе индицируются красным мигающим цветом литеры АВ, а также формируется речевое сообщение.

При затянувшемся переводе стрелки автоматически обеспечивается отключе­ние двигателя, работающего на фрикцию, путем снятия питающего напряжения рабочей цепи стрелки контактами реле КВС в секции ПСТН питающей уста­новки.

Исключает необходимость установки дополнительного оборудования и задача автоматической установки маршрутов.

Режим автодействия сигналов реализуется в системе использованием реле ЧАС и НАС и соответствующих противоповторных реле. Для задания режим авто­действия ДСП открывает входной и выходной светофор по одному из главных путей станции и подает команду включения автодействия (четного или нечет­ного). С программной проверкой фактического открытия сигналов и положения стрелок для движения по главному пути включается реле НАС, которое затем самоблокируется до отмены режима автодействия (ОТНА) (рис.8.3). Для ис­ключения размыкания стрелок по трассе маршрутов в режиме автодействия в цепь включения маршрутного реле включен контакт реле НАС. Открытие сиг­налов при этом обеспечивается противоповторным реле, контакты которого включены в схемы управления цепями контрольно-секционных и сигнальных реле.

Одной из важных задач, обеспечивающее значительное сокращение реле и реа­лизуемых программно в КТС УК, является автоматическая очистка стрелок.

Функционально оборудование устройств очитки стрелок обеспечивает удале­ние снега из зоны стрелочного перевода посредством сжатого воздуха. Техни­чески это требует:

а) строительства компрессорной;

б) прокладка по станции трубопровода;

в) установка на стрелочном переводе электропневматических клапанов (ЭПК) для управления подачей сжатого воздуха;

г) схемы управления ЭПК.

Подача воздуха осуществляется индивидуально на выбранную стрелку или циклически в облегченном, нормальном или усиленном режимах. Собст­венно обеспечение циклического обдува стрелок в указанных режимах в суще­ствующих схемах ЭЦ потребовала создания релейного распределителя, после­довательно управляющего ЭПК, а временной регламент, определяющий режи­мы, формируется конденсаторной схемой. Низкая надежность электролитиче­ских конденсаторов служит причиной нарушений нормальной эксплуатации, а также большое количество реле схемы управления затрудняет поиск отказов.

К числу других недостатков существующей схемы можно также отнести высокую материалои энергоемкость (например, на станции в 15^18 стрелок, оборудование схемы очистки занимает отдельный статив реле I класса).

Алгоритм управления устройствами очистки стрелок реализован в КТС УК и предусматривает реализацию двух программ:

1.     циклическая, последовательная очистка всех стрелок станции;

2.     выборочная очистка любой стрелки на станции.

При циклической очистке контроллер КТС УК выполняет поочередное вклю­чение выходов КТС УК в цепях управления ЭПК (рис.8.9), реализуя тем самым функцию релейного распределителя. Дополнительно для изменения полярности питания в цепях ЭПК используются 2 выхода УСО.

В системе обеспечиваются нормальный, усиленный и облегченный ре­жимы очистки с обеспечением требуемых временных интервалов (табл. 8.2).

Для любой из стрелок в АРМ ДСП также может быть установлен выборочный режим обдувки, а временной регламент реализуется программным путем в КТС УК (при выборочной очистке стрелка очищается один раз в течении 6-8 сек.). Подключение ЭПК стрелок осуществляется с помощью коммутаторов ПИО и контактов реле ПП или ПМ. Коммутаторы ПИО коммутируют цепи прямых

проводов, а контактами реле ПМ и ПП осуществляется изменение полярности напряжения, подаваемого к ЭПК стрелок.

С целью контроля очитки стрелок в цепь питания ЭПК включено реле КО. Управление очисткой стрелок ДСП осуществляет путем выбора в меню соот­ветствующего пункта: циклическая очистка стрелок или выборочная очистка стрелок. При циклической очистке стрелок дежурный выбирает еще и режим очистки стрелок: нормальный, усиленный или облегченный, а при выборочной

-      номер стрелки. Выключение очистки производиться путем выбора в меню пункта выключение очистки стрелок.

Выбор номера стрелки для выборочной очитки возможен и в циклическом ре­жиме.

Обдувка пологих, перекрестных и стрелок с подвижным сердечником осущест­вляется одновременным включением двух ЭПК и приводит к повышенному расходу воздуха. Для восстановления давления в магистрали после обдувки та­ких стрелок производится либо пропуск шага обдувки, либо удлинение интер­вала программным путем при известной схеме подключения ЭПК стрелок к управляющим цепям.

Для двухпрограммной очистки стрелок применяется электропневматический клапан ЭПК-84 с высокоомным соленоидным электромагнитом на 160В ЭС160/13-1,5; сопротивление обмотки катушки 3600 Ом.

ЭПК для пневмоочистки стрелок поставляются с выполненным на заводе мон­тажом соленоидов и диодных столбов типа КД105Б. Диодные столбы служат для исключения обходных цепей и гашения противоЭДС, возникающей в об­мотке соленоида.

Таким образом, реализация функции автоматической очистки стрелок средствами КТС УК на посту ЭЦ исключает необходимость традиционной ре­лейной схемы, а временной регламент обдувки формируется программным пу­тем. Используемая элементная база для реализации этой задачи не требует профилактического регламентного обслуживания устройств.

К перечню автоматизируемых функций, решаемых программными сред­ствами ЭЦ-МПК, также относится оповещение монтеров пути, работающих на станции, управление ДГА, компрессорной, управление освещением на станции и др.

8.4.    Принципы и обоснование комплектации аппаратного обеспе­чения ЭЦ-МПК

После составления всех электрических схем нумеруют контакты УСО, опреде­ляется их потребное количество с учетом 10% запаса на перспективу развития. Оборудование КТС УК размещается в электротехническом шкафу пылеи вла­гозащитного исполнения с двусторонним обслуживанием. Размеры основания составляют 800*400, что позволяют располагать шкаф в одном ряду с релейны­ми стативами, а высота может выбираться от 1000 до 2200мм. с шагом 200 мм. Она определяется по количеству плат УСО для проектируемой станции путем составления чертежей размещения приборов и плат с учетом возможности двухсторонней компоновки. Для шкафа наибольшей высоты максимальная ем­кость составляет до 576 объектов по управлению и до 672 по контролю, что со­ответствует станции 35-40 стрелок. Конструктивно допускается нижний или верхний ввод в шкаф КТС УК кабелей увязки с исполнительными схемами ЭЦ. На рис. 8.10 представлен пример размещения оборудования внутри шкафа КТС УК, которое условно разделено на одиннадцать полок (пять с лицевой и шесть с тыльной стороны шкафа).

При компоновке плат следует руководствоваться исходными данными, указан­ными табл. 8.3.

Для лицевой стороны используется остекление двери, поэтому для проверок работы устройств по контролю и управлению схемами установки и размыкания маршрутов предпочтительнее платы, выполняющие эти функции размещать на этой стороне шкафа (полки 1,2,4,5). Средняя полка (3) отводится для размеще­ния панели управления. Панель управления обеспечивает включением тумбле­ров подачу питания на источники питания (ИП) и переключение комплектов КТС УК. Включение комплектов контролируется на панели управления горе­нием красных лампочек. Переключение комплекта в активное состояние обес­печивается нажатием соответствующих кнопок "О" для основного и "Р" для ре­зервного комплектов, а работа активного комплекта контролируется горением зеленой лампочки.

В нижней части с тыльной стороны шкафа расположены полка с предо­хранителями, конструктивно допускающая установку реле типа РЭЛ (2 реле переключения комплектов и 2 реле реализации ответственных приказов, при необходимости большего количества реле ОП, последние размещаются на стативах ЭЦ). На седьмой полке размещаются модули обработки аналоговых сиг­налов (измерительный модуль и устройство нормализации входных сигналов), а также клеммная панель, где подключаются напряжения цепей питания, управления и контроля. Для удобства тестирования, подключения периферий­ного оборудования (дисплея, клавиатуры, манипулятора «мышь» и т.п.) на восьмой полке размещаются контроллеры основного и резервного комплектов и коммутатор (Switch) или концентратор (HUB) локальной сети. Питание этих устройств осуществляется от импульсных источников, расположенных на сле­дующей (9) полке, причем они должны располагаться по возможности ближе к контроллерам с целью уменьшения падения напряжения в соединительных проводах, что критично для устойчивой работы процессора. На следующих полках (10) располагаются платы контроля объектов, например для диагности­ки или платы управления ТВ-24Я или кросс-платы сопряжения с объектами, на которые устанавливаются микроэлектронные платы типа ЦОО-48Р (слева ос­новного комплекта, справа резервного). Проектирование компоновки КТС УК при большем числе плат выполняется путем увеличения числа полок соответ­ствующих УСО, располагающихся выше или ниже относительно средней полки

-     панели управления на лицевой стороне и вверх на тыльной стороне шкафа. Следует стремиться располагать УМВ-56/8 ближе к контроллеру для сокраще­ния длины полосового кабеля параллельного интерфейса, подводимого к пла­там как на лицевую, так и на тыльную сторону шкафа.

Снизу и сверху в шкафу до крайних полок предусматривается промежу­ток 150-200 мм для удобства обслуживания и ввода кабелей. Кроме того, между полками проектируется промежуток, высотой 60 мм для расположения кабельканалов. Введенные в шкаф кабели разделываются, раскладываются в кабельканал и в соответствии с проектом расшиваются и подключаются к клеммам кросс-плат.

Аппаратные средства АРМов ДСП и ШН унифицированы и комплекту­ются в соответствии с номенклатурой, представленной на развернутой струк­турной схеме (рис. 8.11). Все компьютеры АРМов, а также одноплатные ком­пьютеры КТС УК через коммутатор (или концентратор) объединяются в техно­логическую локальную вычислительную сеть (ЛВС). При проектировании трассы прокладки ЛВС проверяется условие не превышения 100м. длины каж­дого из кабелей ЛВС от КТС УК, где расположен коммутатор (или концентра­тор), до места установки соответствующего АРМ. Иначе должны предусматри­ваться дополнительные мероприятия для обеспечения устойчивой работы ЛВС (установка репитеров-усилителей или организация ЛВС по волоконно­оптическому кабелю). Подключение компьютеров к ЛВС выполняется через специальные розетки, монтируемые в непосредственной близости с рабочим местом пользователя (ДСП или ШН), причем у ДСП предусматривается допол­нительная розетка для возможности подключения ноутбука для тестирования устройств без перерывов в работе системы управления.

8.5.        Проектирование пользовательского интерфейса компью­терных ЭЦ.

В системе компьютерного управления системы ЭЦ-МПК проектируется пять окон визуализации:

•           общий план станции;

•           главное окно управления объектами ЭЦ

•           вспомогательные устройства и диагностическая информация;

•           информационный обмен в системе ( таблица занятия каналов сигналов телеконтроля и телеизмерения, передачи пакетов по ЛВС и т.п.);

•           нормативно-справочная информация (схематический план станции, профили по путям, информация из ТРА и др.).

Окно «Общий план станции представляет дежурному обзор поездной ситуации на станции вцелом, повторяет отображение из «Главного окно управления объ­ектами ЭЦ». Оно не используется для формирования управляющих воздейст­вий, а только для контрольных функций. В практической работе ДСП его реко­мендуется отображать на резервном комплекте АРМ.

Главное окно управления объектами ЭЦ собственно определяет основную часть пользовательского интерфейса системы. Вверху, по центру основной зоны ли­терами желтого цвета указывается название станции. Ниже располагаются ячейки индикации, так называемого, общего комплекта -групповой искусст­венной разделки секций, индикаторы (нормально отсутствуют и окрашены цве­том фона) тока перевода стрелок, отмены маршрутов - поездной, маневровой и со свободным участком приближения. С помощью редакторов системы автома­тизированного проектирования (САПР) для основной зоны формируется схема станции.

Ее построение начинается с отображения блок-участков приближения и удале­ния примыкающего перегона. Как правило, на станциях, оборудуемых ЭЦ, кон­тролируется по два участка приближения (удаления) и по три, если станция может быть включена на диспетчерское управление.

На участках с двухсторонней автоблокировкой дежурные при отправлении по­ездов управляют сменой направления. Для этой цели на мнемосхеме, в зоне пе­регона проектируется стрелка направления, которая ориентируется в зависимо­сти от установленного на перегоне направления. Ее закраска в зеленый цвет со­ответствует свободности всего перегона и красный при занятии. Смена на­правления на перегоне осуществляется автоматически при установке маршру­тов отправления или индивидуальными командами, в том числе и для аварий­ной схемы, формируемыми путем позиционирования курсора на объект «стрел­ка» и нажатия клавиши манипулятора «мышь».

На границе станции устанавливается графическое изображение входного све­тофора, имеющие две ячейки у повторителя. Нижняя ячейка используется для индикации запрещающего сигнального показания и контроля дежурным факти­ческого ограждения станции со стороны перегона. Вторая ячейка обеспечивает индикацию зеленым цветом при разрешающих показаниях или белым мигаю­щим цветом при пользовании пригласительным сигналом. В нормальном поло­жении кроме красной индикации на повторителе входного светофора вся дру­гая индикация (неисправности нитей) отсутствует и ее элементы окрашены цветом фона.

Для задания и контроля режимов автодействия сигналов в горловинах станции у входного светофора каждого направления устанавливаются ячейки «НАС» и «ЧАС», которые имеют индикацию зеленым цветом при пользовании режимом автодействия.

С целью сокращения информационной загрузки дежурного и рационального использования ограниченного пространства экрана монитора другие светофо­ры, кроме входных, традиционно не имеют индикации запрещающего сигналь­ного показания. Поэтому маневровые сигналы контролируются повторителем с одной ячейкой белого цвета при разрешающем показании, а цвету фона соот­ветствует синий (запрещающий) огонь светофора. При совмещении на одном светофоре поездных и маневровых показаний, используется две ячейки у по­вторителя белая и зеленая, нормально окрашенные цветом фона. Причем воз­можно их одновременное использование в индикации отправления поезда по неправильному пути. При выборе мышью ячейки служат для формирования команд управления по установке и отмене маршрутов в соответствующих ре­жимах аналог кнопок светофоров манипуляторов релейных ЭЦ.

Элементы путевого развития станции (стрелки, пути, участки пути, тупики, пе­реезды и др.) формируются в соответствии с топологией станции и соблюдени­ем их взаимного расположения. Для стрелок горизонтальной чертой указывает­ся их нормальное (плюсовое) положение. Дополнительно у автовозвратных стрелок проектируется индикация о непереводе стрелки в охранное положение (красные литеры «АВ» с соответствующим номером стрелки, нормально инди­кация на мониторе отсутствует).

Диалоговая зона главного окна управления содержит систему меню для задания режимов управления:

•         поездными маршрутами;

•         маневровыми маршрутами;

•         индивидуального перевода стрелок;

•         пользования ответственными командами;

•         замыканием стрелок без открытия сигналов.

Каждый из указанных выборов содержит соответствующий перечень подпунк­тов вложенных меню. Например, управление поездными маршрутов (маневро­выми) маршрутами имеет две опции - установки и отмены соответствующей категории, а режим пользования ответственными командами содержит выбор пользования пригласительными сигналами, вспомогательного перевода стре­лок, аварийной смены направления на примыкающих перегонах двухсторонней автоблокировки, искусственного размыкания секций и вспомогательного откры­тия переезда.

Кроме этого, в диалоговой зоне располагаются кнопки масштабирования и скроллинга (прокрутки) видеокадра основной зоны, а также две панели допол­нительных (редких) команд управления и служебных мнемонических знаков панели «ТУ» и «СЛ». К числу редких относятся команды двойного снижения напряжения, переключения режимов сигналов «День/Ночь», ограждения соста­вов, переключение комплектов компьютерного управления основного и ре­зервного, отключение двигателя стрелки, работающего на фрикцию, включение электрообогрева стрелок, ревунов в горловинах станции, зон для оповещения монтеров пути.

Панель «СЛ» содержит набор условных знаков, которые дежурный может ус­танавливать на плане станции с целью исключений пользования в командах управления, например, для установки маршрутов, пользования сигналами и пе­ревода стрелок (аналог колпачков на стрелочные коммутаторы ).

При этом установкой этапа «Ремонтные работы» исключается открытие соот­ветствующего светофора или установка маршрута через зону ограничения. Знак «Запрещение движения» не допускает задания маршрутов через элемент путе­вого развития станции, на котором он установлен. Для стрелок и секций от­дельно предусмотрены знаки выключения из зависимостей с правом пользова­ния сигналами и без. При установке на путях ограничения «Снятия напряжения с контактного провода» исключается возможность установки маршрута обыч­ным образом. Для обеспечения въезда подвижной единицы с автономной тягой дежурному потребуется выполнения дополнительного действия по снятию бло­кировки. Установка на путях знака «Закрепление состава» исключает маршру­ты отправления до снятия блокировки.

Кроме знаков ограничения управления блокированием элементов путевого плана, в панели предусмотрены информационные знаки аналог табличек, на­вешиваемых ДСП на табло. Например, при пометке дежурного не только о фак­те закрепления состава на путях, есть возможность указания количества баш­маков, тип подвижного состава и др.

Окно вспомогательных устройств и диагностической информации обеспечивает управление и контроль работы дизель-генератора, компрессорной, вентиляци­онной установки, отопления, систем автоматической очистки стрелок, электро­обогрева приводов.

Диагностическая индикация включает контроль перегорания предохранителей, включения резервного комплекта кодирования, работы полупроводникового преобразователя в питающей установке при пропадании фидеров, отключения батареи, срабатывания сигнализатора заземления, понижения напряжения на батарее, исправности комплекта мигания, несанкционированного прохода в служебное помещение поста ЭЦ и проникновения в шкаф КТС УК.

Как уже отмечалось, нормально у ДСП отображается «Главное окно управле­ния», поэтому для сообщения о возникновении перечисленных нарушениях формируется рядом с названием станции надпись «Внимание». После этого де­журным может быть вызвана детальная диагностическая информация и приня­ты соответствующие меры (вызов обслуживающего персонала, переключение на резервный комплект и т.п.).

Глава 8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНО-ПРОЦЕССОРНОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ.............................................................................................. 1

8.1  Проектирование принципиальных электрических схем ЭЦ........................ 1

8.1.1   Общие сведения и принципы увязки с исполнительными схемами       1

8.1.2  Проектирование и алгоритмы функционирования релейных схем        4

8.2   Увязка РПЦ с системами кодового управления........................................... 9

8.3   Проектирование увязки со вспомогательными и обеспечивающими системами и подсистемами ЭЦ............................................................................................ 9

8.4.   Принципы и обоснование комплектации аппаратного обеспечения ЭЦМПК  12

8.5.  Проектирование пользовательского интерфейса компьютерных ЭЦ........ 14